專利名稱：一種癸二酸生產(chǎn)廢水處理方法
一種癸二酸生產(chǎn)廢水處理方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體講涉及一種處理和回用癸二酸生產(chǎn)廢水 的方法。
背景技術(shù)：
癸二酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水具有鹽度高(Na2SO4含量5% 15% )、有機(jī)含鹽量 高(COD約5000 15000mg/l)和酸度高(pH值1_3)的特點(diǎn)。在高效處理和利用癸二酸生 產(chǎn)廢水方面，目前還沒有完全成熟經(jīng)濟(jì)的工業(yè)方案。膜蒸餾是一種新型的脫鹽技術(shù)，其重要 特點(diǎn)之一就是在高鹽度下仍然具有較高的透水通量以及良好的抗腐蝕性和耐污染性。膜蒸 餾(MD)是一種結(jié)合了蒸餾過程的膜過程，在膜蒸餾脫鹽過程中，被加熱的鹽水流過疏水多 孔膜的一側(cè)，水在膜一鹽水界面蒸發(fā)，通過膜孔在膜的另一側(cè)被冷凝為蒸餾水。膜蒸餾過程 的驅(qū)動(dòng)力為膜孔兩側(cè)的水蒸氣壓差。因而膜蒸餾具有脫鹽率和COD(非揮發(fā)性有機(jī)物)、脫 除率高、在接近常壓及較低溫度(55-10(TC )下運(yùn)行、低溫?zé)嵩?如工業(yè)廢熱余熱、廢熱、 太陽(yáng)能、地?zé)帷犭姀S乏汽等)可被利用、無腐蝕和二次污染問題等特點(diǎn)。膜蒸餾在處理含 高鹽度和COD的癸二酸生產(chǎn)廢水方面具有獨(dú)到之處，是可行的經(jīng)濟(jì)的技術(shù)選擇。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種處理高鹽度癸二酸生產(chǎn)廢水的方法。
方法步驟如下；
1.靜止沉淀從癸二酸生產(chǎn)過程中排放出的廢水澄清度低、含有大量懸浮物，通 過靜止沉淀除去其中決大多數(shù)懸浮物，得到澄清度較好的廢水溶液。
2.過濾對(duì)經(jīng)過靜止沉淀后的廢水進(jìn)行過濾處理，以進(jìn)一步除去廢水中的顆粒 物。
3.中和用堿調(diào)節(jié)廢水的pH值為堿性(pH值7-12)。
4.沉淀過濾上述中和過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的不溶物，通過沉淀和過濾將其從廢 水中除去，對(duì)于沉降性較差的懸浮物需加入絮凝劑進(jìn)行絮凝-沉淀。
5.減壓膜蒸餾對(duì)于經(jīng)過上述預(yù)處理的廢水進(jìn)行減壓膜蒸餾處理。該減壓膜蒸餾 處理過程包括對(duì)廢水的逐級(jí)濃縮的過程，即當(dāng)廢水被初級(jí)膜蒸餾濃縮至體積的20-80%時(shí)， 其濃水進(jìn)入第二級(jí)減壓膜蒸餾裝置進(jìn)一步濃縮，根據(jù)具體情況可采用多級(jí)減壓膜蒸餾將其 濃縮至飽和或接近鹽的飽和濃度。減壓膜蒸餾過程中利用廢熱進(jìn)行熱量補(bǔ)充，采用適當(dāng)?shù)?熱量回收工藝提高熱量的利用效率，利用低溫廢水冷凝從膜蒸餾系統(tǒng)中抽出的水蒸氣，回 收部分熱量，達(dá)到節(jié)能的目的。
6.結(jié)晶分離將從減壓膜蒸餾系統(tǒng)中排出的高溫濃液進(jìn)行冷卻降溫、結(jié)晶、分離 和純化，獲得以硫酸鈉為主的固體鹽，結(jié)晶后的濃液再度進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)或膜蒸餾系統(tǒng)進(jìn) 行濃縮。
癸二酸生產(chǎn)廢水經(jīng)過上述工藝過程處理后可獲得高附加值的固體硫酸鈉鹽、有機(jī)物、蒸餾水和含高濃有機(jī)物的濃縮液，實(shí)現(xiàn)廢水資源化利用。


圖為減壓膜蒸餾處理高鹽癸二酸生產(chǎn)廢水的工藝流程圖圖中，癸二酸生產(chǎn)廢水 1、靜止沉淀池2、過濾裝置3、堿中和裝置4、沉淀/絮凝沉淀池5、加熱裝置6、膜蒸餾系統(tǒng) 7 (第一級(jí)膜蒸餾7-1、第二級(jí)膜蒸餾7-2、第三級(jí)膜蒸餾7- 、冷凝器8、真空系統(tǒng)9、結(jié)晶器 10、堿11、攪拌裝置12、絮凝劑13、水蒸氣14、濃縮液15、硫酸鈉固體16、硫酸鈉結(jié)晶后的母 液17、離心分離設(shè)備18、冷卻水進(jìn)口 19、冷卻水出口 20。
具體實(shí)施方式
如圖所示，經(jīng)過靜止沉淀O)的癸二酸生產(chǎn)廢水(1)通過過濾裝置(3)以除去其 中的絕大多數(shù)不溶物，然后在中和裝置內(nèi)用氫氧化鈉、碳酸鈉或生石灰等堿性物(11) 將廢水調(diào)節(jié)至堿性(PH值7-12)，再次經(jīng)過沉淀或絮凝沉淀( 和過濾C3)工藝后進(jìn)入換 熱冷凝器(8)同從膜蒸餾系統(tǒng)(7)中抽出的水蒸氣(14)進(jìn)行換熱同時(shí)達(dá)到冷凝水蒸氣和 加熱廢水(1)的目的，經(jīng)過預(yù)熱的廢水(1)進(jìn)入第一級(jí)膜蒸餾(7-1)，在第一級(jí)膜蒸餾過程 中廢水被加熱裝置(6)加熱到預(yù)設(shè)的溫度后進(jìn)行膜蒸餾，所產(chǎn)生的濃水進(jìn)入第二級(jí)膜蒸餾 (7-2)進(jìn)一步蒸餾，可根據(jù)需要進(jìn)行多級(jí)膜蒸餾，最終使廢水中鹽的濃度達(dá)到或接近飽和。 從膜蒸餾系統(tǒng)內(nèi)排出的濃縮液(15)經(jīng)過冷卻降溫后在結(jié)晶器(10)內(nèi)形成固體硫酸鈉結(jié)晶 體，然后通過其后的分離純化工藝(18)得到純度較高的固體硫酸鈉鹽(16)，其母液(17)重 新回到預(yù)處理或膜蒸餾過程中進(jìn)行循環(huán)濃縮和制鹽。膜蒸餾過程中所產(chǎn)生的水蒸氣(14) 被真空系統(tǒng)(9)從膜蒸餾系統(tǒng)中抽出，水蒸氣在經(jīng)過多次冷凝后獲得蒸餾水。在膜蒸餾過 程中利用工業(yè)廢熱進(jìn)行熱量補(bǔ)充。
實(shí)施例1
癸二酸生產(chǎn)廢水A中COD含量為9000-10000mg/l (主要成份約0. 08%癸二酸及 其衍生物、2500mg/l苯酚及間甲苯酚等)，硫酸鈉含量8-10%，pH值2-3。
生產(chǎn)排出廢水經(jīng)過48小時(shí)的靜止沉淀后經(jīng)過0.2微米過濾器過濾，在中和池內(nèi)用 氫氧化鈉中和至PH為8，再次經(jīng)過沉淀過濾后進(jìn)行膜蒸餾，從第一級(jí)膜蒸餾排出的濃水中 鹽濃度為14%，第二級(jí)膜蒸餾將其濃縮至30 %，膜蒸餾的料液進(jìn)口溫度為85 V、下游側(cè)真 空度為0. 075Mpa。第二級(jí)膜蒸餾濃排水進(jìn)入結(jié)晶池降溫、結(jié)晶，然后離心分離、純化得到工 業(yè)級(jí)硫酸鈉固體鹽。膜蒸餾運(yùn)行過程中的抽出蒸汽用低溫原料廢水(約20°C)首先進(jìn)行冷 凝，所得淡水電導(dǎo)率低于150μ s/cm，同時(shí)將廢水加熱至較高的溫度；用煙道氣廢熱將膜蒸 餾過程中的廢水加熱至預(yù)設(shè)溫度，維持膜蒸餾過程的連續(xù)進(jìn)行。
實(shí)施例2
癸二酸生產(chǎn)廢水B中COD含量為6000-8000mmg/l (主要成份為癸二酸及其衍生 物、苯酚等)，硫酸鈉含量11 %，PH值1-2。
生產(chǎn)排出廢水經(jīng)過15小時(shí)的靜止沉淀后經(jīng)過沙濾和0. 4微米過濾器過濾，在中和 池內(nèi)用碳酸鈉中和至PH為10，然后加絮凝劑進(jìn)行絮凝沉淀，清液經(jīng)微濾膜過濾后進(jìn)行膜蒸 餾，從第一級(jí)膜蒸餾排出的濃水中鹽濃度為20 %，第二級(jí)膜蒸餾將其濃縮至31 %，膜蒸餾 的料液進(jìn)口溫度為90°C、下游側(cè)真空度為0. 082Mpa。第二級(jí)膜蒸餾濃排水進(jìn)入結(jié)晶池降溫、結(jié)晶，然后分離純化得到工業(yè)級(jí)硫酸鈉固體鹽。膜蒸餾運(yùn)行過程中的抽出蒸汽用低溫原 料廢水(約25V )首先進(jìn)行冷凝，所得淡水電導(dǎo)率低于50μ s/cm，同時(shí)將廢水加熱至較高 的溫度；用廢熱將膜蒸餾過程中的廢水加熱至預(yù)設(shè)溫度，維持膜蒸餾過程的連續(xù)進(jìn)行。
實(shí)施例3
癸二酸生產(chǎn)廢水C中COD含量為10000-11000mg/l (主要成份為醇類、癸二酸及其 衍生物、苯酚等)，硫酸鈉含量7%，pH值2-3。
生產(chǎn)排出廢水經(jīng)過M小時(shí)的靜止沉淀后經(jīng)過初濾和0. 2微米過濾器過濾，在中 和池內(nèi)用生石灰中和至PH為12，然后靜止沉淀，清液分別經(jīng)初濾和微濾膜過濾后進(jìn)行膜 蒸餾，廢水被膜蒸餾一次濃縮至，膜蒸餾的料液進(jìn)口溫度為95°C、下游側(cè)真空度為 0. 088Mpao膜蒸餾濃排水進(jìn)入結(jié)晶池降溫、結(jié)晶，然后分離純化得到工業(yè)級(jí)硫酸鈉固體鹽。 膜蒸餾運(yùn)行過程中的抽出蒸汽用低溫原料廢水(約20-25°C)首先進(jìn)行冷凝，所得淡水電導(dǎo) 率低于80μ s/cm，同時(shí)將廢水加熱至較高的溫度；用廢熱和鍋爐蒸汽將膜蒸餾過程中的廢 水加熱至預(yù)設(shè)溫度。
權(quán)利要求
1.一種處理癸二酸生產(chǎn)廢水的方法，其特征為，包括，依次為預(yù)處理、減壓膜蒸餾和結(jié) 晶分1 °
2.按照權(quán)利要求1的處理癸二酸生產(chǎn)廢水的方法，其特征在于所述的預(yù)處理包括依次 對(duì)廢水進(jìn)行靜止沉淀和過濾、調(diào)節(jié)至堿性、沉淀和過濾的過程步驟。
3.按照權(quán)利要求1的處理癸二酸生產(chǎn)廢水的方法，其特征在于所述的減壓膜蒸餾包括 一級(jí)減壓膜蒸餾過程和多級(jí)減壓膜蒸餾過程，前一級(jí)減壓膜蒸餾的濃縮液為下一級(jí)減壓膜 蒸餾的進(jìn)口料液，依次將廢水濃縮至接近、達(dá)到鹽的飽和濃度；膜蒸餾過程中獲得高脫鹽率 的蒸餾水；減壓膜蒸餾過程中利用廢熱、余熱及蒸汽進(jìn)行廢水加熱和熱量補(bǔ)充，利用低溫廢水冷 凝從膜蒸餾系統(tǒng)中抽出的蒸汽，同時(shí)將廢水加熱至較高的溫度，進(jìn)行熱量回收提高熱量利 用效率。
4.按照權(quán)利要求1的處理癸二酸生產(chǎn)廢水的方法，其特征在于所述的結(jié)晶分離包括將 從減壓膜蒸餾系統(tǒng)中排出的高溫濃縮液進(jìn)行冷卻降溫、結(jié)晶、離心分離和純化過程，所得固 體產(chǎn)物為硫酸鈉結(jié)晶體，結(jié)晶分離后的母液再次進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)和減壓膜蒸餾系統(tǒng)進(jìn)行濃 縮。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種減壓膜蒸餾處理高鹽癸二酸生產(chǎn)廢水的方法。將廢水經(jīng)過靜止沉淀、絮凝沉淀、過濾、調(diào)節(jié)pH等預(yù)處理后，進(jìn)入多級(jí)膜蒸餾系統(tǒng)。經(jīng)過膜蒸餾系統(tǒng)后廢水被高度濃縮，同時(shí)得到脫鹽水，濃縮液經(jīng)降溫后在結(jié)晶器內(nèi)結(jié)晶，經(jīng)分離后得到固體鹽。該方法工藝過程簡(jiǎn)單、高效經(jīng)濟(jì)。
文檔編號(hào)C02F1/08GK102030441SQ200910070700
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者張鵬碩, 王麗, 王宏濤 申請(qǐng)人:天津膜科力科技有限公司