專利名稱：一種含硝酸的己二酸生產(chǎn)廢水的膜法處理回用工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)與資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種含硝酸的己二酸生產(chǎn)廢水的膜法處理回用工藝。
背景技術(shù)：
己二酸俗稱肥酸，是一種非常重要的化工原料。己二酸生產(chǎn)過(guò)程排放的廢水中，含有較高濃度的硝酸和各種低分子量的有機(jī)酸(如己二酸、戊二酸、丁二酸、丙二酸、乙二酸、丙酸、乙酸、甲酸等)，除此之外，還含有微量的重金屬離子等，屬于高含氮、高COD的高濃度有機(jī)廢水。其碳氮比(COD :TN)通常會(huì)低于:Γ5:1，采用常規(guī)的生物處理方法非常困難，需要采用其它更加經(jīng)濟(jì)有效的方法，除去廢水中硝酸(硝酸根離子)的大部分，方能進(jìn)行常規(guī)的生物處理。 我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家，人均淡水資源僅為世界平均水平的1/4、在世界上名列110位，是全球人均水資源最貧乏的國(guó)家之一。我國(guó)不僅水資源嚴(yán)重短缺，水污染還相當(dāng)嚴(yán)重，專家們警告“20年后中國(guó)將找不到可飲用的水資源”，水資源嚴(yán)重短缺已經(jīng)嚴(yán)重制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此開發(fā)新的廢水處理回用工藝是至關(guān)重要的。膜分離技術(shù)是20世紀(jì)中后期逐步發(fā)展起來(lái)的。近30年來(lái)，微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析等各種膜過(guò)濾都得到了迅猛發(fā)展，在電子、化工、環(huán)保、食品、制藥及飲用純水等各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。隨著膜材料的不斷改進(jìn)，分離技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種膜的抗污染性能得到了很大的提高，在環(huán)保和污水處理方面的應(yīng)用越來(lái)越多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含硝酸的己二酸生產(chǎn)廢水的膜法處理回用工藝，采用多級(jí)反滲透膜分離系統(tǒng)對(duì)含硝酸的己二酸生產(chǎn)廢水進(jìn)行濃縮處理，濃水經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶，回收其中的硝酸鹽，透過(guò)水再經(jīng)過(guò)多級(jí)反滲透處理，直接進(jìn)行回用。本發(fā)明用膜法工藝替代傳統(tǒng)廢水生物處理工藝，具有占地少，投資省，效率高，運(yùn)行費(fèi)用低，效果穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供的膜法處理工藝包括以下步驟(I)預(yù)處理含硝酸的己二酸廢水用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH至6. O 8.0，根據(jù)水質(zhì)情況經(jīng)過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾器+中空纖維超濾系統(tǒng)，或者碟片式過(guò)濾器+中空纖維超濾系統(tǒng)，或者絲網(wǎng)過(guò)濾器+陶瓷膜系統(tǒng)等方法進(jìn)行預(yù)過(guò)濾，使過(guò)濾后水質(zhì)污染指數(shù)(SDI)小于3，預(yù)處理后廢水進(jìn)入原水箱；(2) 一級(jí)連續(xù)卷式反滲透經(jīng)預(yù)處理后的廢水經(jīng)一級(jí)給水泵加壓，經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾器，進(jìn)入一級(jí)連續(xù)卷式反滲透系統(tǒng)，在I 4MPa下進(jìn)行3 10倍連續(xù)濃縮。一級(jí)反滲透濃水和產(chǎn)水分別收集到一級(jí)濃水箱和一級(jí)產(chǎn)水箱；一級(jí)產(chǎn)水如達(dá)標(biāo)即可進(jìn)行回用或排放，如不達(dá)標(biāo)，需要繼續(xù)進(jìn)行第(6)步驟的處理；(3)高壓平板反滲透一級(jí)反滲透濃水經(jīng)高壓平板反滲透系統(tǒng)給水泵加壓，經(jīng)保安過(guò)濾器，進(jìn)入高壓平板反滲透系統(tǒng)，在4 12MPa下進(jìn)行2 4倍濃縮。;高壓平板反滲透產(chǎn)水回流到原水箱或一級(jí)產(chǎn)水箱繼續(xù)處理，濃水收集到高壓平板濃水箱；高壓平板濃水流量如已經(jīng)滿足蒸發(fā)結(jié)晶流量要求，直接進(jìn)行第(5)步驟，否則進(jìn)行第(4)步驟繼續(xù)濃縮；(4)超高壓平板反滲透高壓平板濃水經(jīng)超高壓平板反滲透系統(tǒng)給水泵加壓，經(jīng)保安過(guò)濾器，進(jìn)入超高壓平板反滲透系統(tǒng)，在8 16MPa下進(jìn)行2 3倍濃縮；超高壓平板反滲透產(chǎn)水回流到原水箱進(jìn)行繼續(xù)處理，濃水相對(duì)原廢水濃縮12 120倍后，去蒸發(fā)結(jié)晶；(5)蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶可采用雙效或多效蒸發(fā)結(jié)晶，或者M(jìn)VR蒸發(fā)結(jié)晶。結(jié)晶固體收集包裝，冷凝水收集到一級(jí)產(chǎn)水箱繼續(xù)進(jìn)行處理；(6)二級(jí)反滲透一級(jí)產(chǎn)水(含蒸發(fā)結(jié)晶冷凝水)經(jīng)二級(jí)反滲透給水泵加壓，經(jīng)保安過(guò)濾器，進(jìn)入二級(jí)反滲透系統(tǒng)，在I 3MPa下進(jìn)行4 10倍濃縮；二級(jí)反滲透濃水回流到原水箱繼續(xù)進(jìn)行處理，產(chǎn)水收集到二級(jí)產(chǎn)水箱；二級(jí)產(chǎn)水通?？梢赃_(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)該組合工藝處理，含硝酸的己二酸生產(chǎn)廢水可被完全處理達(dá)標(biāo)回用，實(shí)現(xiàn)含硝酸的己二酸生產(chǎn)廢水的零排放，并能回收廢水中的硝酸鹽。


圖I為一種含硝酸的己二酸生產(chǎn)廢水的膜法處理回用工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步解釋。實(shí)施例某己二酸裝置規(guī)模7. 5萬(wàn)噸，年操作時(shí)間7500小時(shí)，正常廢水流量55 m3/h，最大廢水流量75 m3/h，水溫25°C，PH I 3，COD 7500 ppm，廢水成分(wt%):己二酸O. 03，硝酸O. 99，其它有機(jī)酸O. 54，金屬離子痕量。(1)，預(yù)處理含酸廢水55 m3/h，連續(xù)加入30%的氫氧化鈉溶液1960 m3/h，將廢水PH調(diào)節(jié)到7.0，然后經(jīng)過(guò)中空纖維超濾膜系統(tǒng)，超濾出水TDS 20. 9g/L, SDI 2. 5，超濾出水進(jìn)入超濾水箱；(2)，一級(jí)卷式反滲透8+4兩段結(jié)構(gòu)，膜型號(hào)SW30XLE-400i，膜面積37. 2 m2，鹽截留率99. 7%。進(jìn)膜壓力42Bar，進(jìn)膜流量86. 2 m3/h，濃水流量23. I m3/h，產(chǎn)水流量63. Im3/h，產(chǎn)水 TDS 520 mg/L。(3)，高壓平板反滲透26+20兩段結(jié)構(gòu)，膜型號(hào)PT80-U209，膜面積10. O Hl2，鹽截留率99. 0%。進(jìn)膜壓力72Bar，進(jìn)膜流量23 m3/h，濃水流量10. 5 m3/h，產(chǎn)水流量12. 5 m3/h,產(chǎn)水 TDS 7801 mg/L ο(4)，超高壓平板反滲透14+10兩段結(jié)構(gòu)，膜型號(hào)PT160-U209，膜面積10. 0 m2，鹽截留率99. 0%。進(jìn)膜壓力148Bar，進(jìn)膜流量10. 6 m3/h，濃水流量4. 5 m3/h，產(chǎn)水流量6. Im3/h，產(chǎn)水 TDS 15106 mg/L，濃水 TDS 185 g/L。(5)，蒸發(fā)結(jié)晶采用雙效蒸發(fā)結(jié)晶，得到粗硝酸鈉晶體850 kg/h，冷凝水回到超濾水箱重復(fù)套用。(6)，二級(jí)卷式反滲透5+2兩段結(jié)構(gòu)，膜型號(hào)SW30XLE_400i，膜面積37. 2 m2，鹽截留率99. 7%。進(jìn)膜壓力22Bar，進(jìn)膜流量62. 5 m3/h，濃水流量12. 5 m3/h，產(chǎn)水流量50. O m3/h，產(chǎn)水TDS 15.6 mg/L ο 二級(jí)反滲透產(chǎn)水回用到生產(chǎn)線。
通過(guò)以上處理，水資源得到充分利用， 真正實(shí)現(xiàn)了零排放，同時(shí)，得到的粗硝酸鈉晶體可作為肥料使用。
權(quán)利要求
1.一種含硝酸的己二酸生產(chǎn)廢水的膜法處理回用工藝，其特征在于工藝步驟及控制的技術(shù)參數(shù)如下 (1)預(yù)處理含硝酸的己二酸廢水用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH至6.O 8. O，根據(jù)水質(zhì)情況經(jīng)過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾器+中空纖維超濾系統(tǒng)，或者碟片式過(guò)濾器+中空纖維超濾系統(tǒng)，或者絲網(wǎng)過(guò)濾器+陶瓷膜系統(tǒng)等方法進(jìn)行預(yù)過(guò)濾，使過(guò)濾后水質(zhì)污染指數(shù)SDI小于3，預(yù)處理后廢水進(jìn)入原水箱； (2)一級(jí)連續(xù)卷式反滲透經(jīng)預(yù)處理后的廢水經(jīng)一級(jí)給水泵加壓，經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾器，進(jìn)入一級(jí)連續(xù)卷式反滲透系統(tǒng)，在I 4MPa下進(jìn)行3 10倍連續(xù)濃縮。一級(jí)反滲透濃水和產(chǎn)水分別收集到一級(jí)濃水箱和一級(jí)產(chǎn)水箱；一級(jí)產(chǎn)水達(dá)標(biāo)即進(jìn)行回用或排放；不達(dá)標(biāo)，需要繼續(xù)進(jìn)行第(6)步驟的處理； (3)高壓平板反滲透一級(jí)反滲透濃水經(jīng)高壓平板反滲透系統(tǒng)給水泵加壓，經(jīng)保安過(guò)濾器，進(jìn)入高壓平板反滲透系統(tǒng)，在4 12MPa下進(jìn)行2 4倍濃縮。;高壓平板反滲透產(chǎn)水回流到原水箱或一級(jí)產(chǎn)水箱繼續(xù)處理，濃水收集到高壓平板濃水箱；高壓平板濃水流量已經(jīng)滿足蒸發(fā)結(jié)晶流量要求，直接進(jìn)行第(5)步驟，否則進(jìn)行第(4)步驟繼續(xù)濃縮； (4 )超高壓平板反滲透高壓平板濃水經(jīng)超高壓平板反滲透系統(tǒng)給水泵加壓，經(jīng)保安過(guò)濾器，進(jìn)入超高壓平板反滲透系統(tǒng)，在8 16MPa下進(jìn)行2 3倍濃縮；超高壓平板反滲透產(chǎn)水回流到原水箱進(jìn)行繼續(xù)處理，濃水相對(duì)原廢水濃縮12 120倍后，去蒸發(fā)結(jié)晶； (5)蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶采用雙效或多效蒸發(fā)結(jié)晶，或者M(jìn)VR蒸發(fā)結(jié)晶；結(jié)晶固體收集包裝，冷凝水收集到一級(jí)產(chǎn)水箱繼續(xù)進(jìn)行處理； (6)二級(jí)反滲透一級(jí)產(chǎn)水經(jīng)二級(jí)反滲透給水泵加壓，經(jīng)保安過(guò)濾器，進(jìn)入二級(jí)反滲透系統(tǒng)，在I 3MPa下進(jìn)行4 10倍濃縮；二級(jí)反滲透濃水回流到原水箱繼續(xù)進(jìn)行處理，產(chǎn)水收集到二級(jí)產(chǎn)水箱；二級(jí)產(chǎn)水達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。
全文摘要
一種含硝酸的己二酸生產(chǎn)廢水的膜法處理回用工藝，屬于環(huán)境保護(hù)與資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，采用組合式工藝，包括預(yù)處理、一級(jí)連續(xù)卷式反滲透、高壓平板反滲透、超高壓平板反滲透、蒸發(fā)結(jié)晶以及二級(jí)反滲透等工藝過(guò)程。經(jīng)過(guò)該組合工藝處理，含硝酸的己二酸生產(chǎn)廢水可被完全處理達(dá)標(biāo)回用，實(shí)現(xiàn)含硝酸的己二酸生產(chǎn)廢水的零排放，并能回收廢水中的硝酸鹽。優(yōu)點(diǎn)在于采用組合式工藝，工藝靈活、占地少、投資省、效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、效果穩(wěn)定可靠等。
文檔編號(hào)C02F9/10GK102815833SQ201210316438
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者王自斌, 李君占 申請(qǐng)人:北京鑫佰利科技發(fā)展有限公司