CN111233187A - 一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收方法及其系统，利用保安滤器和超滤装置对高溶剂废水进行精滤，得到过滤溶液；利用保安滤器和AMS纳滤装置对过滤溶液进行再次处理，得到回收溶剂。回收系统，包括原水箱，原水箱经管道依次连接有原水增压泵、第一保安滤器和超滤装置，超滤装置的出水口经管道连接有中转水箱，超滤装置的回水口经管道与原水箱相连；中转水箱经管道依次连接有浓缩液增压泵、第二保安滤器、高压泵和AMS纳滤装置，AMS纳滤装置的产水口经管道连接有终端水箱，AMS纳滤装置的回水口经管道与中转水箱相连。本发明具有操作方便、能够有效改善溶剂提纯效果和提高水循环利用率的特点。

Description

一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种医药化工高溶剂废水的回收处理系统，特别是一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收方法及其系统。

背景技术

医药化工行业大部分生产过程涉及合成、萃取、蒸馏等多个环节，生产过程又大量引入溶剂、助剂和催化剂等有机物，当化工反应过程中出现反应不完全或生产过程中使用溶剂介质，就会致使废水中含有各种有机酸、醇、醛、酮、醚和环氧化物等物质，污染物含量很高；导致生产废水污染物成分复杂、有毒有害物质含量高、部分废水含盐量大、氨氮及有机氮含量高等特点，给废水的治理带来了较大的难度。而二氯甲烷等卤代烃是制药行业的主要溶剂，为降耗减污与资源回收，需要对二氯甲烷等溶剂产生的废水进行处理。对于二氯甲烷等溶剂废水的回收处理，现有的溶剂回收处理主要采用脱水法，降低溶剂中的水分含量和除去其它有机组分；脱水的方法主要采用脱水剂脱水，常用脱水剂有碱性脱水剂、酸性脱水剂以及中性脱水剂，碱性脱水剂如氢化钙和酸性脱水剂、中性脱水剂如分子筛；它们可使降低溶剂中的水分在0.5％左右；但是该操作比较麻烦，不但其它有机组分难以除去，而且还涉及到回收套用的问题，回收后的溶剂含水量和其它有机成分还是比较高，回收效果不理想。而且，在这过程中，废水的排放量也较大，水循环的利用率也较低。因此，现有的技术存在着操作麻烦、提纯效果不理想和水循环利用率较低的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收方法及其系统。本发明具有操作方便、能够有效改善溶剂提纯效果和提高水循环利用率的特点。

本发明的技术方案：一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收方法，利用保安滤器和超滤装置对高溶剂废水进行精滤，得到过滤溶液；利用保安滤器和AMS纳滤装置对过滤溶液进行再次处理，得到回收溶剂。

前述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收方法中，在AMS纳滤装置使用过程中，通过根据出液速度的下降速率逐步提高废水温度的方式提高AMS纳滤膜的使用寿命；每当出液速度下降5％,废水温度提高5℃，直至废水温度到达设定阈值。

一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统，包括原水箱，原水箱经管道依次连接有原水增压泵、第一保安滤器和超滤装置，超滤装置的出水口经管道连接有中转水箱，超滤装置的回水口经管道与原水箱相连；中转水箱经管道依次连接有浓缩液增压泵、第二保安滤器、高压泵和AMS纳滤装置，AMS纳滤装置的产水口经管道连接有终端水箱，AMS纳滤装置的回水口经管道与中转水箱相连。

前述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统中，所述中转水箱为圆柱形的罐体；所述中转水箱内壁设有螺旋分布的导热片。

前述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统中，所述中转水箱外还设有温度调节夹套，温度调节夹套底部设有加热水箱；所述温度调节夹套下端设有热水进口，热水进口经热水管与加热水箱的出水口相连，温度调节夹套上端设有冷水出口，冷水出口经冷水管与加热水箱的进水口相连。

前述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统中，所述热水管上设有输水泵。

前述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统中，所述加热水箱内的中层设有一组均匀分布的中层加热管，相邻的中层加热管之间设有呈上下分布的上层加热管和下层加热管。

前述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统中，所述下层加热管和上层加热管均为倾斜布置，倾斜角度为40-50度。

前述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统中，所述中转水箱经支座固定于地面；所述加热水箱底部设有举升机构；所述举升机构包括多根对称设置在加热水箱侧壁上的导向杆，加热水箱底部设有顶升气缸，顶升气缸输出端设有水箱固定座；所述温度调节夹套底面设有一组均匀排布的导热片，加热水箱上端面设有与导热片位置相对应的加热凹槽；所述导热片的截面为梯形结构；相邻的导热片之间设有导风槽。

前述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统中，所述热水管和冷水管上均设有金属伸缩管。

与现有技术相比，本发明利用超滤装置和AMS纳滤装置对含有溶剂的废水进行双重过滤，从母液废水中提取残留溶剂，重新回收利用创造经济效益，从而可以取代传统的利用脱水法回收溶剂的方式，不仅工序简单，操作方便，而且还具有良好的提纯效果；同时，本发明利用超滤装置对废水进行初步过滤，利用AMS纳滤装置对废水进行二次过滤，二者有效结合，能够在分离和过滤过程中将废水减量化处理，便于原位水的套用，以此提高制药化工行业水循环的利用率，减少废水的排放量；经过纳滤膜物理分离后废水中污染物浓度显著降低，可原位套用或直接去废水处理站，浓缩液中残留溶剂可重新提取。本发明利用AMS纳滤装置中的纳滤膜无相变分离，药物成分能浓缩回用且不被破坏，能够减少母液废水产生量，降低母液废水中的污染物浓度，减轻后续污水处理的压力，从而可以有效提高水循环利用率。综上所述，本发明具有操作方便、能够有效改善溶剂提纯效果和提高水循环利用率的特点。

另外，本发明利用纳滤膜孔径受热会变大的特性，在中转水箱外设置温度调节夹套，来对中转水箱内的废液温度进行调节，从而对纳滤膜孔径进行调节。当纳滤膜孔径因工作过程中杂质的堆积而变小，致使待分离的溶剂通过率大幅降低。本发明通过在使用过程中逐步提升温度的方式，使从而能够延长纳滤膜的使用时间，减少纳滤膜清洗更换的次数，不仅能够减少使用成本，也能够提高过滤效率。同时，本发明由温度调节夹套和加热水箱构成中转水箱的加热装置，从而可以保证温度调节夹套内水温的恒定；加热水箱内放置中层加热管，在相邻的中层加热管之间设置倾斜布置的上层加热管和下层加热管，对液体进行加热，通过改变液体的流向，对液体进行多方位的加热，从而可以有效的提高加热效率

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是温度调节夹套和加热水箱的结构示意图；

图3是举升机构的结构示意图；

图4是举升机构的侧视图。

附图中的标记为：1-原水箱，2-原水增压泵，3-超滤装置，4-中转水箱，5-浓缩液增压泵，6-第二保安滤器，7-高压泵，8-AMS纳滤装置，9-终端水箱，10-导热片，11-温度调节夹套，12-加热水箱，13-热水管，14-冷水管，15-中层加热管，16-上层加热管，17-下层加热管，18-第一保安滤器，19-导向杆，20-顶升气缸，21-水箱固定座，22-导热片，23-加热凹槽，24-导风槽，25-金属伸缩管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收方法，利用保安滤器和超滤装置对高溶剂废水进行精滤，得到过滤溶液；利用保安滤器和AMS纳滤装置对过滤溶液进行再次处理，得到回收溶剂。

通过根据出液速度的下降速率逐步提高废水温度的方式提高AMS纳滤膜的使用寿命；每当出液速度下降5％,废水温度提高5℃，直至废水温度到达设定阈值。用以调节AMS纳滤装置内的AMS纳滤膜的孔径，以此来防止纳滤膜发生堵塞，延长纳滤膜的使用寿命。

一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统，构成如图1至图4所示，包括原水箱1，原水箱1经管道依次连接有原水增压泵2、第一保安滤器18和超滤装置3，超滤装置3的出水口经管道连接有中转水箱4，超滤装置3的回水口经管道与原水箱1相连；中转水箱4经管道依次连接有浓缩液增压泵5、第二保安滤器6、高压泵7和AMS纳滤装置8，AMS纳滤装置8的产水口经管道连接有终端水箱9，AMS纳滤装置8的回水口经管道与中转水箱4相连。

所述中转水箱4为圆柱形的罐体；所述中转水箱4内壁设有螺旋分布的导热片10。导热片上还设有流通孔，便于水的流通。通过设置导热片，一方面可以实现快速导热的目的，另一方面还可以起到扰流的目的，防止发生沉积，还可以提高混合的均匀性。

所述中转水箱4外还设有温度调节夹套11，温度调节夹套11底部设有加热水箱12；所述温度调节夹套11下端设有热水进口，热水进口经热水管13与加热水箱12的出水口相连，温度调节夹套11上端设有冷水出口，冷水出口经冷水管14与加热水箱12的进水口相连。

所述热水管13上设有输水泵。

所述加热水箱12内的中层设有一组均匀分布的中层加热管15，相邻的中层加热管15之间设有呈上下分布的上层加热管16和下层加热管17。

所述下层加热管17和上层加热管16均为倾斜布置，倾斜角度为40-50度。

所述中转水箱4经支座固定于地面；所述加热水箱12底部设有举升机构；所述举升机构包括多根对称设置在加热水箱12侧壁上的导向杆19，加热水箱12底部设有顶升气缸20，顶升气缸20输出端设有水箱固定座21；所述温度调节夹套11底面设有一组均匀排布的导热片22，加热水箱12上端面设有与导热片22位置相对应的加热凹槽23；所述导热片22的截面为梯形结构；相邻的导热片22之间设有导风槽24。

所述热水管13和冷水管14上均设有金属伸缩管25。

通过设置举升机构，从而可以灵活调整加热水箱与温度调节夹套之间的距离，进而可以实现快速的温度调控，提高温度调节的精度。当导热片与加热凹槽相接触时，可以增加接触面积，提高加热速度；将导热片与加热凹槽相分离时，可以利用外界空气进行温度调控，而且相邻导热片之间设置有导风槽，既可以起到导流的作用，又可以增加风速，提高降温的速度。

本发明的工作过程：将车间内含溶剂的废水送入原水箱中，废水经原水增压泵的增压作用，将该废水送入第一保安过滤器和超滤装置中进行超滤精密的过滤，去除废水中约0.03微米以下的杂质，随后经过处理后的浓缩溶液被送入中转水箱，浓缩溶液在浓缩液增压泵的作用下被依次送入第二保安滤器进行过滤，在高压泵的作用下被送入AMS纳滤装置中进行过滤，在AMS-Nano-ProS-3011-2540溶剂稳定纳滤膜的选择透过性的特性下，浓缩液中的水分子和溶剂有机物在轴向柱塞泵6.0MPa作用下透过膜片汇聚于产水侧中，产水量约50L/h，其余物质在回水侧被浓缩。

终端水箱和AMS纳滤装置连接的管道内设有水流测速仪，当水流测速仪检测，每当出液速度下降5％，控制废水温度提高5摄氏度，当温度到达设定阈值时，控制器就会控制加热管停止加热，需要重新更换AMS纳滤膜。结果如下表1所示。

表1.提纯效果对比表

取两个纳滤膜堵塞状况相近的AMS纳滤装置

参照例：取AMS纳滤装置控制其水温在固定在常温25℃，其它参数调节与本发明一致，进行溶剂回收试验，结果如下表2所示。

表2.提纯效果对比表

结果表明：本发明的实施例可以在保证得到的二氯甲烷纯度较高的同时，能够大幅提高AMS纳滤膜的使用寿命。

Claims (10)

1.一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收方法，其特征在于：利用保安滤器和超滤装置对高溶剂废水进行精滤，得到过滤溶液；利用保安滤器和AMS纳滤装置对过滤溶液进行再次处理，得到回收溶剂。

2.根据权利要求1所述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收方法，其特征在于：在AMS纳滤装置使用过程中，通过根据出液速度的下降速率逐步提高废水温度的方式提高AMS纳滤膜的使用寿命；每当出液速度下降5％,废水温度提高5℃，直至废水温度到达设定阈值。

3.实现权利要求1或2所述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统，其特征在于：包括原水箱(1)，原水箱(1)经管道依次连接有原水增压泵(2)、第一保安滤器(18)和超滤装置(3)，超滤装置(3)的出水口经管道连接有中转水箱(4)，超滤装置(3)的回水口经管道与原水箱(1)相连；中转水箱(4)经管道依次连接有浓缩液增压泵(5)、第二保安滤器(6)、高压泵(7)和AMS纳滤装置(8)，AMS纳滤装置(8)的产水口经管道连接有终端水箱(9)，AMS纳滤装置(8)的回水口经管道与中转水箱(4)相连。

4.根据权利要求3所述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统，其特征在于：所述中转水箱(4)为圆柱形的罐体；所述中转水箱(4)内壁设有螺旋分布的导热片(10)。

5.根据权利要求4所述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统，其特征在于：所述中转水箱(4)外还设有温度调节夹套(11)，温度调节夹套(11)底部设有加热水箱(12)；所述温度调节夹套(11)下端设有热水进口，热水进口经热水管(13)与加热水箱(12)的出水口相连，温度调节夹套(11)上端设有冷水出口，冷水出口经冷水管(14)与加热水箱(12)的进水口相连。

6.根据权利要求5所述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统，其特征在于：所述热水管(13)上设有输水泵。

7.根据权利要求5所述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统，其特征在于：所述加热水箱(12)内的中层设有一组均匀分布的中层加热管(15)，相邻的中层加热管(15)之间设有呈上下分布的上层加热管(16)和下层加热管(17)。

8.根据权利要求7所述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统，其特征在于：所述下层加热管(17)和上层加热管(16)均为倾斜布置，倾斜角度为40-50度。

9.根据权利要求7所述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统，其特征在于：所述中转水箱(4)经支座固定于地面；所述加热水箱(12)底部设有举升机构；所述举升机构包括多根对称设置在加热水箱(12)侧壁上的导向杆(19)，加热水箱(12)底部设有顶升气缸(20)，顶升气缸(20)输出端设有水箱固定座(21)；所述温度调节夹套(11)底面设有一组均匀排布的导热片(22)，加热水箱(12)上端面设有与导热片(22)位置相对应的加热凹槽(23)；所述导热片(22)的截面为梯形结构；相邻的导热片(22)之间设有导风槽(24)。

10.根据权利要求9所述的一种针对医药化工高溶剂废水的溶剂回收系统，其特征在于：所述热水管(13)和冷水管(14)上均设有金属伸缩管(25)。

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