CN114275931B

CN114275931B - 乙酰甲胺磷生产中三价砷废水处理系统及方法

Info

Publication number: CN114275931B
Application number: CN202111565750.XA
Authority: CN
Inventors: 全鑫; 翁宝; 薛光才; 简敏; 王现刚; 杨玉坤; 刘杰; 余志金
Original assignee: Andomai Co ltd
Current assignee: Andomai Co ltd
Priority date: 2021-12-20
Filing date: 2021-12-20
Publication date: 2023-05-26
Anticipated expiration: 2041-12-20
Also published as: CN114275931A

Abstract

本发明公开了一种乙酰甲胺磷生产中三价砷废水处理系统及方法，属于精细化工技术领域。该系统包括第一酸碱调节罐，第一酸碱调节罐的进液口连接两条支路，一条支路连接储酸罐，另一条支路通向三价砷废水，第一酸碱调节罐的出液口连接搅拌罐的进液口，搅拌罐的进液口还连接硫化物储存罐，搅拌罐的出液口连接沉淀池，沉淀池的出液口连接第二酸碱调节罐，第二酸碱调节罐的进液口还连接储碱罐；沉淀池底部设置的污泥出口通过离心干燥装置连接硫化砷副产储存罐；搅拌罐的排气口连接相互串联的若干个硫化氢气体吸收塔，各硫化氢气体吸收塔还分别连接储碱罐和硫化物储存罐。该系统可以实现乙酰甲胺磷生产中三价砷废水的有效处理。

Description

乙酰甲胺磷生产中三价砷废水处理系统及方法

技术领域

本发明涉及一种废水的回收、利用，属于精细化工技术领域，具体地涉及一种乙酰甲胺磷生产中三价砷废水处理系统及方法。

背景技术

乙酰甲胺磷，俗名高灭磷，是一种高效低度农药，乙酰甲胺磷的生产路线复杂，需要经过转位、酰化、水解、中和、萃取、脱溶、结晶、母液回收利用等等。每个环节都有不同的废水产生，所产生的废水需要经过不同工艺的水处理达标后，才能排放，其中有代表性的废水是含有机磷废水和含三价砷废水。乙酰甲胺磷产品生产过程中产生多种含三价砷废水，具有农药气味，同时个别废水还具有高高毒性，COD、高氨氮、高盐的特点，严重威胁环境安全和居民健康，逐渐引起人们的广泛关注，同时三价砷又是废水处理领域较难去除的一类污染物质，因此，这类废水的针对性的、高经济性的处理方式已经迫在眉睫。

现有技术中，含三价砷废水主要采用化学沉淀法、离子交换法、反渗透法和生物除砷法，其中主要采用化学沉淀法，化学沉淀法包括硫化物沉淀法、铁盐法、石灰中和法等，铁盐法处理后渣量大、需固化后才可堆放处理；石灰中和法中沉淀物沉降慢，且沉淀物稳定性差，易造成二次污染等；硫化物沉淀法中易产生硫化氢毒性物质，且硫化物价格昂贵；离子交换法和反渗透法成本较高，也只适用于低浓度三价砷废水的处理；生物法除砷由于具有无需氧化直接处理含三价砷废水的潜力，且安全性好，然而生物除砷法一方面需要培养微生物，耗费时间较长，且不同微生物的除砷效果差异性大，实际除砷操作不易控制；因此本文研究采用改进资源化硫化物沉淀法将砷回收，满足技术和经济的双重需求。

目前关于乙酰甲胺磷含三价砷废水的处理技术较为有限，如中国专利CN107010704A，公开了一种三价砷废水处理工艺。该工艺通过三价砷的待处理废水、铁盐溶液和硫酸盐溶液同时进料，进料同时充分碰撞，混合均匀，反应，分离沉淀，但该法产生的三价砷渣量大，并且需要固化处理，同时无法实现三价砷的资源化利用。又如中国专利CN110627179A，公开了一种可回收的复合盐沉淀剂处理三价砷废水的处理工艺，该工艺在三价砷废水中加入复合盐进行沉淀，复合盐的组成为Ca、Cu、Fe、Zn的可溶性盐的混合物，再经过SO₂还原，蒸发浓缩，冷却结晶和过滤，得三氧化二砷和脱砷母液，但该方法工艺复杂，成本高，经济效益差，没有考虑产生硫化氢有毒气体的情况。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种乙酰甲胺磷生产中三价砷废水处理系统及方法，该处理系统及方法不仅工艺简单，而且经济效益较高。

为实现上述技术目的，本发明公开了一种乙酰甲胺磷生产中三价砷废水处理系统，它包括第一酸碱调节罐，所述第一酸碱调节罐的进液口连接两条支路，一条支路连接储酸罐，另一条支路通向三价砷废水，所述第一酸碱调节罐的出液口连接搅拌罐的进液口，所述搅拌罐的进液口还连接硫化物储存罐，所述搅拌罐的出液口连接沉淀池，所述沉淀池的出液口连接第二酸碱调节罐，所述第二酸碱调节罐的进液口还连接储碱罐；

所述沉淀池底部设置的污泥出口通过离心干燥装置连接硫化砷副产储存罐；

所述搅拌罐的排气口连接相互串联的若干个硫化氢气体吸收塔，各硫化氢气体吸收塔还分别连接储碱罐和硫化物储存罐。

进一步地，各管路上还设置磁力泵或/和离心泵，及流量控制阀。

进一步地，所述硫化氢气体吸收塔为三级吸收塔。

进一步地，所述硫化氢气体吸收塔还连接硫化物储存罐。

为更好的实现本发明技术目的，本发明还公开了采用上述系统对乙酰甲胺磷生产中三价砷废水的处理方法，它包括如下步骤：

1)乙酰甲胺磷生产过程中产生的三价砷废水进入第一酸碱调节罐内调节pH至2～4，继续送入搅拌罐内与硫化物充分反应；

2)经搅拌罐处理后废水送入沉淀池内，停留2～6h，在所述搅拌罐内产生的气体送入硫化氢气体吸收塔；

所述沉淀池内产生的上清液送入第二酸碱调节罐内，所述沉淀池底部污泥经离心干燥装置处理后转移至硫化砷副产储存罐。

进一步地，步骤1)中，所述硫化物的质量分数为8～12％。

进一步地，步骤2)中，所述搅拌罐内控制搅拌速度为50～150rpm。

进一步地，步骤2)中，所述第二酸碱调节罐内pH控制为7～9。

有益效果：

1、本发明设计的处理系统属于一整套的中试流程，操作简单，且处理效率高。

2、本发明设计的处理方法不仅实现了三价砷废水的处理问题，同时还能对反应过程中产生的硫化氢气体进行回收利用，实现了经济效益与环保效益。

附图说明

图1为本发明设计处理系统的结构示意图；

其中，上述附图中各部件编号如下：

第一酸碱调节罐1(其中，进液口1.1、出液口1.2)、储酸罐2、搅拌罐3(其中，进液口3.1、出液口3.2、排气口3.3)、硫化物储存罐4、沉淀池5(其中，出液口5.1、污泥出口5.2)、第二酸碱调节罐6(进液口6.1)、离心干燥装置7、硫化砷副产储存罐8、硫化氢气体吸收塔9、储碱罐10。

具体实施方式

为更好的解释本发明，以下结合具体实施例进行详细说明。

实施例1

本实施例公开了一种乙酰甲胺磷生产中三价砷废水处理系统，如图1所示，它包括第一酸碱调节罐1，所述第一酸碱调节罐1的进液口1.1连接两条支路，一条支路连接储酸罐2，另一条支路通向三价砷废水，所述第一酸碱调节罐1的出液口1.2连接搅拌罐3的进液口3.1，所述搅拌罐3的进液口3.1还连接硫化物储存罐4，所述搅拌罐3的出液口3.2连接沉淀池5，所述沉淀池5的出液口5.1连接第二酸碱调节罐6，所述第二酸碱调节罐6的进液口6.1还连接储碱罐10；

所述沉淀池5底部设置的污泥出口5.2通过离心干燥装置7连接硫化砷副产储存罐8；

所述搅拌罐3的排气口3.3连接相互串联的若干个硫化氢气体吸收塔9，各硫化氢气体吸收塔9还分别连接储碱罐10和硫化物储存罐4。本发明优选所述硫化氢气体吸收塔9为三级吸收塔。

与此同时，各管路上还设置磁力泵或/和离心泵，及流量控制阀，其中，磁力泵和离心泵在图1中有标注，流量控制阀未标注，但其实际确实存在。

实施例2

本实施例公开了上述实施例1描述的系统对乙酰甲胺磷生产过程中产生的三价砷废水进行处理的具体方法，其中，步骤如下：

1)乙酰甲胺磷生产过程中产生的三价砷废水进入第一酸碱调节罐1内调节pH至2～4，继续送入搅拌罐3内与硫化物充分反应；其中，储酸罐2内盛装的是盐酸或硫酸，且盐酸质量分数为37％，硫酸质量分数为98％；与此同时，硫化物的质量分数为8％～12％，并优选为10％；所述硫化物可以为硫化钠或硫化钾；

2)经搅拌罐3处理后废水送入沉淀池5内，停留2～6h，在所述搅拌罐3内产生的气体送入硫化氢气体吸收塔9；本发明控制搅拌罐3内搅拌速率为50～150rpm，搅拌罐3内停留1～2h；

所述沉淀池5内产生的上清液送入第二酸碱调节罐6内，将储碱罐10内盛装的碱液转移至第二酸碱调节罐6内并控制第二酸碱调节罐内pH为7～9，所述碱液为质量分数为5～30％的氢氧化钠溶液或质量分数为3～10％的氢氧化钙溶液；

所述沉淀池5底部污泥经离心干燥装置7处理后转移至硫化砷副产储存罐8。

实施例3

本实施例公开了上述实施例2描述方法的具体处理过程，它包括如下步骤：

1)一股乙酰甲胺磷生产过程中产生的三价砷废水水质如下：三价砷含量25.5mg/L，pH为10.9，经第一酸碱调节罐加入浓酸调节pH，该浓酸为质量分数为37％的盐酸或质量分数为98％的硫酸，调节得到三价砷废水的pH为2。

2)控制搅拌罐内搅拌速率为150rpm，水力停留时间为1h，经反应后的废水经沉淀池进行固液分离，在沉淀池内停留时间为2h，沉淀池上清液进入第二酸碱调节池内，采用碱液调节pH至7.5，该碱液药剂为质量分数20％的氢氧化钠溶液，第二酸碱调节池的出水中三价砷含量为0.22mg/L，三价砷的去除率达到99.1％，达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的第一类污染物总砷的排放要求(总砷≤0.5mg/L)。

3)搅拌罐反应产生的硫化氢气体含量为10.5mg/L，经过三级喷淋塔吸收后，最终喷淋塔出口的硫化氢浓度为0.02mg/L，达到《恶臭污染物排放标准》(GB3095)中一级排放标准总硫化氢的排放要求(硫化氢≤0.03mg/L)。

4)喷淋塔T1、喷淋塔T2和喷淋塔T3中的吸收液吸收硫化氢气体后饱和的吸收液进入搅拌罐中补充硫化物，达到硫化物的循环利用，通过此方法能够降低硫化物的消耗，节约55.8％的硫化物。

5)沉淀池内沉淀污泥进入离心干燥装置中进行干燥和造粒，硫化砷固体的含量达到98.20％，达到企业生产回用要求。

实施例4

1)一股乙酰甲胺磷生产过程中产生的三价砷废水水质如下：三价砷含量25.5mg/L，pH为10.9，经第一酸碱调节罐加入浓酸调节pH，该浓酸为质量分数为37％的盐酸或质量分数为98％的硫酸，调节得到三价砷废水的pH为4。

2)控制搅拌罐内搅拌速率为100rpm，水力停留时间为3h，经反应后的废水经沉淀池进行固液分离，在沉淀池内停留时间为6h，沉淀池上清液进入第二酸碱调节池内，采用碱液调节pH至7.5，该碱液药剂为质量分数5％的氢氧化钙溶液，第二酸碱调节池的出水中三价砷含量为0.20mg/L，三价砷的去除率达到99.2％，达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的第一类污染物总砷的排放要求(总砷≤0.5mg/L)。

3)搅拌罐反应产生的硫化氢气体含量为10.5mg/L，经过三级喷淋塔吸收后，最终喷淋塔出口的硫化氢浓度为0.01mg/L，达到《恶臭污染物排放标准》(GB3095)中一级排放标准总硫化氢的排放要求(硫化氢≤0.03mg/L)。

5)沉淀池内沉淀污泥进入离心干燥装置中进行干燥和造粒，硫化砷固体的含量达到98.50％，达到企业生产回用要求。

综上可知，本发明设计的处理方法不仅实现了三价砷废水的处理问题，同时还能对反应过程中产生的硫化氢气体进行回收利用，实现了经济效益与环保效益。

以上实施例是对本发明的简要说明，其它相同或相似技术方案也在本申请保护范围内，在此不作赘述。

Claims

1.一种乙酰甲胺磷生产中三价砷废水处理系统，其特征在于，它包括第一酸碱调节罐(1)，所述第一酸碱调节罐(1)的进液口(1.1)连接两条支路，一条支路连接储酸罐(2)，另一条支路通向三价砷废水，所述第一酸碱调节罐(1)的出液口(1.2)连接搅拌罐(3)的进液口(3.1)，所述搅拌罐(3)的进液口(3.1)还连接硫化物储存罐(4)，所述搅拌罐(3)的出液口(3.2)连接沉淀池(5)，所述沉淀池(5)的出液口(5.1)连接第二酸碱调节罐(6)，所述第二酸碱调节罐(6)的进液口(6.1)还连接储碱罐(10)；

所述沉淀池(5)底部设置的污泥出口(5.2)通过离心干燥装置(7)连接硫化砷副产储存罐(8)；

所述搅拌罐(3)的排气口(3.3)连接相互串联的若干个硫化氢气体吸收塔(9)，各硫化氢气体吸收塔(9)还分别连接储碱罐(10)和硫化物储存罐(4)。

2.根据权利要求1所述乙酰甲胺磷生产中三价砷废水处理系统，其特征在于，各管路上还设置磁力泵或/和离心泵，及流量控制阀。

3.根据权利要求1或2所述乙酰甲胺磷生产中三价砷废水处理系统，其特征在于，所述硫化氢气体吸收塔(9)为三级吸收塔。

4.根据权利要求3所述乙酰甲胺磷生产中三价砷废水处理系统，其特征在于，所述硫化氢气体吸收塔(9)还连接硫化物储存罐(4)。

5.一种权利要求1～4中任意一项系统对乙酰甲胺磷生产中三价砷废水的处理方法，其特征在于，它包括如下步骤：

1)乙酰甲胺磷生产过程中产生的三价砷废水进入第一酸碱调节罐(1)内调节pH至2～4，继续送入搅拌罐(3)内与硫化物充分反应；

2)经搅拌罐(3)处理后废水送入沉淀池(5)内，停留2～6h，在所述搅拌罐(3)内产生的气体送入硫化氢气体吸收塔(9)；

所述沉淀池(5)内产生的上清液送入第二酸碱调节罐(6)内，所述沉淀池(5)底部污泥经离心干燥装置(7)处理后转移至硫化砷副产储存罐(8)。

6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，步骤1)中，所述硫化物的质量分数为8～12％。

7.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，步骤2)中，所述搅拌罐(3)内控制搅拌速度为50～150rpm。

8.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，步骤2)中，所述第二酸碱调节罐(6)内pH控制为7～9。