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      環(huán)氧樹脂高濃度廢水處理系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:12579823閱讀:385來源:國知局
      環(huán)氧樹脂高濃度廢水處理系統(tǒng)的制作方法與工藝
      本發(fā)明涉及廢水處理
      技術(shù)領(lǐng)域
      ,具體涉及一種環(huán)氧樹脂高濃度廢水處理系統(tǒng)。
      背景技術(shù)
      :目前我國環(huán)氧樹脂年生產(chǎn)能力已達到60萬噸,產(chǎn)生的廢水約為650萬m3,廢水的平均COD濃度為15g/L;環(huán)氧樹脂廢水含有大量無機鹽,對生化處理的干擾極大,處理難度和處理成本都很高,高濃度廢水的污染防治一直是該行業(yè)的突出的環(huán)境問題。環(huán)氧樹脂廢水的主要污染物包括老化樹脂、環(huán)氧氯丙烷(水解后產(chǎn)生甘油)、揮發(fā)酚、甲苯、二甲苯、氯化鈉和氫氧化鈉等。國內(nèi)環(huán)氧樹脂生產(chǎn)企業(yè)主要采用稀釋生化或蒸發(fā)脫鹽與生化組合系統(tǒng)處理該類廢水,稀釋生化法不僅消耗大量淡水資源,還增加了廢水的排放體積,不符合國家的污染減排政策。而蒸發(fā)脫鹽與生化組合系統(tǒng)中的蒸發(fā)單元設(shè)備投資和運行成本都很高,且蒸發(fā)析出的鹽往往帶有一些有機污染物,不能作為一般的工業(yè)鹽使用,可能被視為危險固體廢物。必須委托有資質(zhì)的單位進行無害化處置,費用非常高。經(jīng)對現(xiàn)有專利文獻的檢索發(fā)現(xiàn),申請?zhí)枮?01210200797.0的中國發(fā)明專利公開了環(huán)氧樹脂高鹽廢水處理方法,主要采用微納米氣泡發(fā)生器去除廢水中的老化樹脂,采用活性炭脫色降低廢水TOC,芬頓氧化反應(yīng)后進行混凝沉淀,上清液進一步膜過濾、隔膜電解。然而,采用芬頓氧化反應(yīng),要求高(需要調(diào)節(jié)PH值到3),成本高,每降低100mg/LCOD約需要1元的成本,反應(yīng)條件很難控制,且芬頓氧化反應(yīng)屬于化學(xué)反應(yīng)容易造成二次污染;采用活性炭脫色吸附,也使處理成本進一步升高,而且吸附后的活性炭屬于危險廢物,不僅處理成本高,且處理難度大。申請?zhí)枮?00510122825.1的中國發(fā)明專利公開了環(huán)氧樹脂高鹽廢水的處理及鹽的回收;其通過在廢水中加入萃取劑,萃取分離上層有機項返回環(huán)氧樹脂生產(chǎn),下層廢水經(jīng)分離、濃縮、結(jié)晶、干燥得成品鹽。然而,1、在實際生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)人員的熟練性、操作規(guī)范性、以及生產(chǎn)條件控制的因素都會導(dǎo)致高鹽廢水中的副產(chǎn)品、有機項雜質(zhì)的復(fù)雜程度及產(chǎn)量遠遠超過理論產(chǎn)物,實際導(dǎo)致生產(chǎn)廢水萃取分離的上層有機相很難再次用于生產(chǎn)。2、下層廢水經(jīng)過分離、濃縮、結(jié)晶、干燥除了獲得成品鹽以外,還剩下部分高濃度的飽和食鹽溶液無法處理,且干燥所產(chǎn)生的廢氣無法排放,這個工藝符合2005年的環(huán)保要求,但是不符合現(xiàn)在的環(huán)保要求。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供一種環(huán)氧樹脂高濃度廢水處理系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂高濃度廢水處理系統(tǒng),所述環(huán)氧樹脂高濃度廢水處理系統(tǒng)包括高鹽廢水預(yù)處理系統(tǒng)、MVR系統(tǒng)、二級工業(yè)精制鹽制備系統(tǒng)和甘油制備系統(tǒng);所述高鹽廢水預(yù)處理系統(tǒng)、MVR系統(tǒng)、和甘油制備系統(tǒng)依次通過管道相連,所述二級工業(yè)精制鹽制備系統(tǒng)與甘油制備系統(tǒng)通過管道相連。優(yōu)選的,所述高鹽廢水預(yù)處理系統(tǒng)包括加藥靜置分層池、袋式過濾池和老化樹脂沉淀池;所述加藥靜置分層池的進水口與高鹽廢水調(diào)節(jié)池相連,所述加藥靜置分層池的上層出水口與袋式過濾池相連,所述加藥靜置分層池的下層絮凝物出口與老化樹脂沉淀池相連。優(yōu)選的,所述高鹽廢水預(yù)處理系統(tǒng)還包括與老化樹脂沉淀池相連的第一離心機,所述第一離心機的液相出口與高鹽廢水調(diào)節(jié)池相連。優(yōu)選的,所述袋式過濾池內(nèi)并列設(shè)置若干袋式過濾器,所述袋式過濾器內(nèi)設(shè)自動檢測壓力裝置。優(yōu)選的,所述二級工業(yè)精制鹽制備系統(tǒng)包括第二離心機和精洗裝置;所述第二離心機的進水口與MVR系統(tǒng)的下層排液口相連,所述第二離心機的液相出口與甘油制備系統(tǒng)相連,所述第二離心機的固相出口與精洗裝置相連。優(yōu)選的,所述甘油制備系統(tǒng)包括依次相連的母液收集槽、薄膜蒸發(fā)甘油回收單元、壓濾機和甘油凈化單元;所述母液收集槽的進水口與二級工業(yè)精制鹽制備系統(tǒng)的液相出口相連;所述壓濾機的上清液出口與甘油凈化單元相連,所述壓濾機的濾渣水洗產(chǎn)生的水洗廢水進入高鹽廢水調(diào)節(jié)池。優(yōu)選的,所述薄膜蒸發(fā)甘油回收單元包括依次相連的預(yù)熱器和旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器;所述預(yù)熱器與母液收集槽的出水口相連。優(yōu)選的,所述旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器的蒸發(fā)器轉(zhuǎn)子是裝有呈放射狀、可徑向擺動的刮板組件的液體刮膜裝置,在轉(zhuǎn)子圓周線上等距離裝有4組鉸鏈刮板,上下每組之間交錯90°。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:1、完全回收環(huán)氧樹脂高鹽廢水中的甘油,提高了經(jīng)濟效益;2、經(jīng)過整個工藝運行,基本上無污染物產(chǎn)生(蒸餾水的COD非常低,約在40mg/L左右);3、將廢鹽精制為二級工業(yè)精制鹽,避免了環(huán)境污染;4、大大降低了污水處理難度。附圖說明通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:圖1為環(huán)氧樹脂高濃度廢水的GS-MS譜圖;圖2為環(huán)氧樹脂高濃度廢水處理系統(tǒng)及其工藝示意圖;圖3為環(huán)氧樹脂高濃度廢水處理系統(tǒng)的高鹽廢水預(yù)處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為環(huán)氧樹脂高濃度廢水處理系統(tǒng)的MVR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;圖5為環(huán)氧樹脂高濃度廢水處理系統(tǒng)的甘油制備系統(tǒng)中的薄膜蒸發(fā)甘油回收單元的結(jié)構(gòu)示意圖;其中,1為高鹽廢水調(diào)節(jié)池,2為加藥靜置分層池,3為濾液收集槽,4、擋渣板,5、袋式過濾池,6為大孔樹脂吸附裝置,7為蒸汽壓縮機,8為結(jié)晶器,9為晶漿泵,10為加熱蒸發(fā)器,11為預(yù)熱器,12為進料泵,13為凝結(jié)水泵,14為凝結(jié)水罐,15為強制循環(huán)泵,16為加熱器,17為旋轉(zhuǎn)隔膜蒸發(fā)器,18為氣液分離器,19為水力噴射器,20為多級泵,21為循環(huán)水泵。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當指出的是,對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干調(diào)整和改進。這些都屬于發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明經(jīng)過多次小試和檢測,發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹脂的高鹽廢水中含有一定量的甘油,含量約為1%。通過MVR后,濃度會達到10%以上,具備了回收價值。微譜分析報告如表1,GC-MS譜圖如圖1所示。表1組分編號化合物名稱質(zhì)量百分比/%牌號/CASNo.作用1氯化鈉~6.0-7.07647-14-5無機鹽2甘油~21.5-22.556-81-5有機物3雙酚A~7.5-8.580-05-7有機物4氫氧化鈉~0.2-0.81310-73-2無機鹽54-異丙基苯酚~0.2-0.84286-23-1有機物6水~62.0-63.0從表1可以計算出,平均每噸高鹽廢水中含甘油約1%,母液濃縮次數(shù)越多,甘油含量越高,具備了回收的價值。本發(fā)明正是基于環(huán)氧樹脂的高鹽廢水中含有具備了回收的價值的甘油這一發(fā)現(xiàn),提供了一種環(huán)氧樹脂高濃度廢水處理系統(tǒng)。具體見以下各實施例。實施例本實施例涉及一種環(huán)氧樹脂高濃度廢水處理系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示,包括高鹽廢水預(yù)處理系統(tǒng)、MVR系統(tǒng)、二級工業(yè)精制鹽制備系統(tǒng)和甘油制備系統(tǒng);所述高鹽廢水預(yù)處理系統(tǒng)、MVR系統(tǒng)和甘油制備系統(tǒng)依次通過管道相連,所述二級工業(yè)精制鹽制備系統(tǒng)與甘油制備系統(tǒng)通過管道相連。所述高鹽廢水預(yù)處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示,包括加藥靜置分層池2、袋式過濾池5、擋渣板4、老化樹脂沉淀池和第一離心機;所述擋渣板4為加藥靜置分層池2的一部分,用于擋住少部分漂浮老化樹脂,加藥靜置分層池2的進水口與高鹽廢水調(diào)節(jié)池1相連,所述加藥靜置分層池2的上層出水口與袋式過濾池5(內(nèi)設(shè)袋式過濾器)相連,所述加藥靜置分層池2的下層絮凝物出口經(jīng)濾渣收集槽3與老化樹脂沉淀池(內(nèi)設(shè)大孔樹脂吸附裝置6)相連。老化樹脂沉淀池出水與第一離心機相連,第一離心機的液相出口與高鹽廢水調(diào)節(jié)池1相連。所述二級工業(yè)精制鹽制備系統(tǒng)包括第二離心機和精洗裝置;所述甘油制備系統(tǒng)包括依次相連的母液收集槽、薄膜蒸發(fā)甘油回收單元、壓濾機和甘油凈化單元。MVR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示,包括進料泵12、預(yù)熱器11、強制循環(huán)泵15、加熱蒸發(fā)器10、結(jié)晶器8、蒸汽壓縮機7、晶漿泵9、凝結(jié)水泵13和凝結(jié)水罐14;所述進料泵12的進料口與高鹽廢水預(yù)處理系統(tǒng)的袋式過濾池出水口相連,換熱后冷凝水與預(yù)熱器11相連;預(yù)熱器11的出料口與強制循環(huán)泵15的進料口相連;強制循環(huán)泵15的出料口與加熱蒸發(fā)器10的進料口相連,加熱蒸發(fā)器10的出汽口與結(jié)晶器8的進汽口相連,加熱蒸發(fā)器10的出水口與凝結(jié)水罐14相連;凝結(jié)水罐14中的凝結(jié)水使用時經(jīng)凝結(jié)水泵13泵回至預(yù)熱器11;結(jié)晶器8的出汽口與蒸汽壓縮機7相連,結(jié)晶器8內(nèi)下部產(chǎn)生的鹽腳晶體經(jīng)晶漿泵9的輸送到結(jié)晶器8內(nèi)的旋液器,結(jié)晶器8的清液出口經(jīng)強制循環(huán)泵15與加熱蒸發(fā)器10的進料口相連;蒸汽壓縮機7的蒸汽與加熱蒸發(fā)器10的進汽口相連。MVR系統(tǒng)含如下工藝:1、預(yù)熱:原料罐中需要濃縮的物料通過進料泵12輸送、進料流量計計量后進入預(yù)熱器11預(yù)熱。預(yù)熱器11的熱源采用經(jīng)過加熱蒸發(fā)器換熱后的冷凝水。預(yù)熱后物料被送入強制循環(huán)泵15的入口。2、蒸發(fā)結(jié)晶:經(jīng)預(yù)熱后的物料經(jīng)泵的輸送進入強制循環(huán)泵15的入口,再經(jīng)過加熱蒸發(fā)器10的再次加熱后直接進入結(jié)晶器8的分離室,物料在分離室形成閃蒸,部分水變成二次蒸汽從結(jié)晶器上部的出口離開進入MVR蒸汽壓縮機7重新利用部分;部分水進入凝結(jié)水罐14備用。物料由于水分的蒸發(fā),在該處產(chǎn)生過飽和度,通過控制工藝操作參數(shù),使溶液在結(jié)晶器8內(nèi)僅僅產(chǎn)生過飽和溶液,產(chǎn)生的過飽和溶液與蒸發(fā)室底部的懸浮的大量晶體接觸,進行生長,消除過飽和度,下部鹽腳晶體經(jīng)過沉降淘洗后,鹽粒從大到小依次分布,經(jīng)晶漿泵9的輸送到旋液器進行固液分離。在結(jié)晶器中央的清液,經(jīng)強制循環(huán)泵15送到加熱蒸發(fā)器10,提高料液的溫度,晶漿,再進入結(jié)晶器8進行氣液分離。由于采用清液強制循環(huán),可以有效避免強制循環(huán)泵15對通過晶體的破壞作用。有利于得到大顆粒的氯化鈉晶體,有利于延長清洗周期,提高換熱效率。3、晶漿離心分離:物料通過高位作用,將物料送入離心機進行分離。底部采用晶漿懸浮設(shè)計,使雜質(zhì)與晶體分離,晶體作為副產(chǎn)品銷售或另行處理。母液則返回到蒸發(fā)系統(tǒng)或另行處理。4、蒸汽壓縮回用:從結(jié)晶器8上部出來的二次蒸汽,直接被吸入MVR蒸汽壓縮機7中,蒸汽被壓縮,壓力提高,相應(yīng)地溫度、熱值也得到提高;被壓縮后的蒸汽被送入加熱蒸發(fā)器10,作為加熱蒸發(fā)器10的熱源使用;經(jīng)過加熱蒸發(fā)器10的換熱,得到的冷凝水進入凝結(jié)水罐14收集后作為預(yù)熱器11的熱源再次使用。二級工業(yè)精制鹽制備系統(tǒng)中,第二離心機的液相出口與甘油制備系統(tǒng)的母液收集槽的進水口相連,固相出口與精洗裝置相連。甘油制備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括依次相連的母液收集槽、薄膜蒸發(fā)甘油回收單元、壓濾機和甘油凈化單元;母液收集槽的進水口與二級工業(yè)精制鹽制備系統(tǒng)的液相出口相連,壓濾機的上清液出口與甘油凈化單元相連,壓濾機的濾渣水洗產(chǎn)生的水洗廢水進入高鹽廢水調(diào)節(jié)池。其中,薄膜蒸發(fā)甘油回收單元如圖5所示,包含加熱器16、旋轉(zhuǎn)隔膜蒸發(fā)器17、氣液分離器18、水力噴射器19、多級泵20、循環(huán)水泵21。所述加熱器16(也稱預(yù)熱器)和旋轉(zhuǎn)隔膜蒸發(fā)器17相連,旋轉(zhuǎn)隔膜蒸發(fā)器17和氣液分離器18相連,氣液分離器18和水力噴射器19相連,水力噴射器19和循環(huán)水泵21相連。所述旋轉(zhuǎn)隔膜蒸發(fā)器17和多級泵20相連,用于出料的連續(xù)性。加熱器16(也稱預(yù)熱器)與母液收集槽的出水口相連。本實施例的環(huán)氧樹脂高濃度廢水處理系統(tǒng)的工藝流程如圖2所示,整個工藝主要分成如下五個部分:1、高濃度環(huán)氧樹脂廢水的預(yù)處理a.加藥靜置分層池:高鹽廢水進入高鹽廢水調(diào)節(jié)池,和絮凝劑充分混合后打入加藥靜置分層池(豎流式沉淀池),絮凝沉淀后,大顆粒環(huán)氧樹脂沉淀。在出水口處設(shè)立擋渣板,盡可能的擋住顆粒較小呈漂浮狀的環(huán)氧樹脂。b.袋式過濾池、大孔樹脂吸附:袋式過濾池和大孔樹脂吸附是一種新型過濾裝置,原理是利用分子量的不同,對廢水進行過濾,截留無用物質(zhì)。高鹽廢水經(jīng)過加藥靜置分層池后,進入袋式過濾池,進一步清理細小的環(huán)氧樹脂和副反應(yīng)產(chǎn)物、有機物等,為后續(xù)制備二級工業(yè)精制鹽和甘油做好預(yù)處理工作。袋式過濾器內(nèi)設(shè)自動檢測壓力裝置,一旦壓力過高,立即清洗或者更換濾芯;同時切換至另一個袋式過濾器以保證整套系統(tǒng)順利運行。2、MVR系統(tǒng)采用MVR結(jié)晶蒸發(fā)工藝,物料經(jīng)預(yù)熱后直接進入結(jié)晶器,蒸發(fā)濃縮、離心脫鹽,母液返回系統(tǒng)繼續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶。3、二級工業(yè)精制鹽制備系統(tǒng)MVR母液和鹽分進入第一離心機進行固液分離,收集所有鹽分后,在精洗裝置中利用飽和食鹽水(飽和食鹽水由冷凝水進行配置)精洗,精洗后利用廠區(qū)原有的干燥設(shè)備進行干燥后備用。4、甘油制備系統(tǒng)a.母液收集槽:母液進入母液收集槽,母液收集槽中自帶甘油濃度檢測設(shè)備,當母液中的甘油達到一定濃度后,將進入薄膜蒸發(fā)甘油回收單元。b.薄膜濃縮、甘油制備:需要處理的母液經(jīng)流量計的計量進入預(yù)熱器,先利用水蒸汽預(yù)熱物料至150℃左右后,再進入旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器與220℃導(dǎo)熱油進行熱交換,待處理物料從蒸發(fā)器上部進入,經(jīng)轉(zhuǎn)子上的液體布料器將其均勻地分布成薄膜在筒體內(nèi)表面進行蒸餾操作。待處理物料流經(jīng)蒸發(fā)器加熱區(qū),低沸點組份蒸發(fā),從二次蒸汽出口抽出;殘留物從蒸發(fā)器底部流出。蒸發(fā)器轉(zhuǎn)子是裝有呈放射狀、刮板組件可徑向擺動的液體刮膜裝置,在轉(zhuǎn)子圓周線上等距離裝有4組鉸鏈刮板(上下每組之間交錯90°)。蒸發(fā)器工作時,離心力使鉸鏈刮板甩出,抵至蒸發(fā)器的加熱面,當刮板刮過加熱面時,在蒸發(fā)器表面上物料被刮成厚薄均勻的薄膜(可薄至0.2mm),薄膜不斷受到攪動,在此過程中,液膜不斷更新,產(chǎn)生良好的熱交換作用,并使加熱表面不會產(chǎn)生結(jié)焦、結(jié)垢等現(xiàn)象。從二次蒸汽口出來的純輕組分經(jīng)過冷凝器冷凝后,流入輕組分罐收集。未冷凝尾氣經(jīng)冷井冷凍后,可充分的被捕集,可使系統(tǒng)在很高真空度下工作,將丙三醇的沸點從290℃降至120℃以下。重組分經(jīng)重組分罐進一步蒸發(fā)后從下部排放(主要含鹽類),輕組分為純的丙三醇經(jīng)輕組分泵送入儲罐銷售。c.甘油凈化單元:甘油經(jīng)過凈化單元(活性炭、樹脂等),脫去顏色和極少量的雜質(zhì),制備成95%或者99%的甘油,待售。凈化單元經(jīng)過多次使用后,做為危廢處理。綜上所述,本發(fā)明的環(huán)氧樹脂高濃度廢水處理系統(tǒng)通過完全回收環(huán)氧樹脂高鹽廢水蒸發(fā)后產(chǎn)生的母液中的甘油,提高了經(jīng)濟效益;經(jīng)過整個工藝運行,基本上無污染物產(chǎn)生(蒸餾水的COD非常低,約在40mg/L左右);將廢鹽精制為二級工業(yè)精制鹽,避免了環(huán)境污染;大大降低了污水處理難度。本工藝和傳統(tǒng)工藝的比較如表2所示:表2以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改,這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。當前第1頁1 2 3 
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