專利名稱：：氯醇化法皂化廢水處理方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種化學處理方法，具體是指一種對氯醇化法產(chǎn)生的皂化廢水進行回收利用的處理方法。
背景技術：
：通過技術查新，目前國內(nèi)對該類廢水處理的方法主耍有直接排到城市污水處理廠統(tǒng)一處理、生物法與物理、物化組合工藝等。環(huán)氧丙烷生產(chǎn)主要分二步，第一步為氯醇化，此步需要大量的新鮮水；第二步為阜化反應，氯醇化法皂化廢水主要來自于皂化反應過程。在氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧化物的過程中從皂化工序排出的大量污水，由于含鹽濃度較高(CaCl2質(zhì)量分數(shù)為3.5。/。)，給處理帶來一定的困難。國外環(huán)氧化物污水一般進城市污水處理廠統(tǒng)一處理，在混流時被其他污水將鹽稀釋，減輕了污水生化處理的難度。由于在環(huán)氧化物生產(chǎn)時，需要周期性清理皂化塔，造成排放的污水有較大的波動。鹽濃度的變化，可導致污泥流失，生化處理失敗。一般用清水稀釋，稀釋水量約為污水量的30-50%，控制生化處理進水的鹽濃度在2%左右，以減輕鹽濃度的波動對生化處理造成的沖擊。中石化集團公司北京化工研究院從1972年開始，對氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧化合物的污水(環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和環(huán)氧氯丙烷)進行專項研究，根據(jù)污水的特點研究出氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧化合物污水的處理方法，目前該項研究成果在國內(nèi)得到了普遍的應用。但到目前為止，國內(nèi)環(huán)氧化物生產(chǎn)廠污水能穩(wěn)定處理的不多，并且處理效果也不理想，一是鹽含量沒有減少，從而增加市政污水處理廠的負擔；二是COD去除率低，處理后出水的COD還在400mg/L左右；三是處理費用高，由于要按l:0.6-0.8的淡水進行稀釋，浪費大量的淡水資源。氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷工藝中產(chǎn)生的廢水主要是從氯丙醇皂化和粗環(huán)氧丙烷精制兩個工序中排出的。氯丙醇皂化通常用石灰為原料，廢水特點是1)高pH，pH值高達11以上；2)高鹽，廢水中含有大量氯化鈣等無機鹽類，僅氯化鈣含量就高達4%;3)高COD，通常COD濃度在1000-2000mg/L左右，廢水中所含的氯丙烷，二氯異丙醚，二氯丙烷等有機氯化物，屬于難生化降解的物質(zhì)；4)高溫，廢水溫度高達60-80°C;5)高SS，懸浮物高達1000~5000mg/L;6)易結晶結垢，雖然鹽的濃度遠未達到結晶結垢的濃度，但在廢水流經(jīng)的水渠與管道都3容易出現(xiàn)結晶結垢現(xiàn)象，使管道堵塞。據(jù)了解一套2萬噸/年的PO生產(chǎn)裝置，每年排出的廢水約120-190萬噸。以2008年全國10家企業(yè)PO產(chǎn)量約100萬噸計，年排廢水量約7000-9000萬噸。如果采用電滲析法除鹽，將會取得較好的效果，但要對廢水進行預處理，至少要解決高SS與易結晶的問題。另的高pH、高溫、高COD也應進行適當?shù)念A處理才能進行電滲析濃縮處理。環(huán)氧丙烷工業(yè)廢水的成分復雜，排放量也大，給環(huán)境帶來了極大的污染，由于其有高溫、高鹽、高COD、易局部結晶等問題，給廢水的處理造成了極大的困難。本發(fā)明首先進行解決去除SS、防止結晶的問題，接下去進行電滲析濃縮氯化鈣回收以及淡水回用處理，實現(xiàn)資源回收利用以及零排放的目標。隨著國內(nèi)水資源短缺日益嚴重以及環(huán)保意識的增強，國家對節(jié)能減排也越來越重視。我國所用的氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)工藝屬于高耗水行業(yè)。如果不在生產(chǎn)工藝或廢水回收利用上進行突破性改造，將使環(huán)氧丙垸的生產(chǎn)提出嚴峻考驗，而環(huán)氧丙烷又是新型工業(yè)材料聚胺聚的必需原材料，故對氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷(PO)系產(chǎn)生的廢水進行處理并回用有其重要的意義與必要性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中的不足，提出了一種高效處理方法，實現(xiàn)循環(huán)使用的效果，本發(fā)明專利的目的是針對氯醇化法皂化廢水的高pH、高溫、高鹽度、高COD、易結垢等特點以及現(xiàn)有技術的不足，設計開發(fā)了一種氯醇化法皂化廢水新型膜法處理、鹽與水回用的方法。在該方法中將運用氣浮、防結晶、陶瓷膜過濾、熱交換、電滲析濃縮、蒸發(fā)回收等工藝設計，基本達到廢水零排放、鹽與水可以回收、占地面積小、運行費用低、經(jīng)濟及社會效益好的目的。本發(fā)明是通過下述技術方案得以實現(xiàn)的氯醇化法皂化廢水處理方法，其特征在于包括下述步驟(1)把環(huán)氧丙烷生產(chǎn)中的皂化廢水的水質(zhì)pH為11~12、鹽含量為2.0%wt~4.0°/。wt、溫度為7585。C、CODcr為1000mg/L~3000mg/L、SS含量為2000mg/L~5000mg/L，作為處理料液進入增稠池初步沉降；(2)經(jīng)初步沉降后，上清液用離心泵送至氣浮沉降聯(lián)合池，氣浮池所用的壓縮空氣的壓力為1.5-3.5bar，氣泡直徑20-200微米，沉降時間為1-5小時；氣浮沉降聯(lián)合池在本發(fā)明中解決了氣浮、沉降處理工藝中兩個裝置的位置安排問題，可以實現(xiàn)濃液順利循環(huán)處理；(3)經(jīng)氣浮沉降聯(lián)合池后，底部污泥用壓濾機壓濾后成濾餅外運；上清液經(jīng)中和處理，其中中和處理后pH達到9.5—10.5，再把上清液輸入陶瓷超濾膜過濾，其中陶瓷膜的孔徑為0.2-1.0微米，處理壓力為l-5bar，濃產(chǎn)比為0.1-0.6，經(jīng)陶瓷超濾膜過濾的濃液回到氣浮沉降聯(lián)合池循環(huán)；(4)陶瓷超濾膜的產(chǎn)水經(jīng)熱交換器熱交換后，水溫降至4045'C，再經(jīng)pH調(diào)節(jié)到6.5—8.5;(5)再進入電滲析裝置濃縮處理，電滲析電壓為15~50V;(6)經(jīng)循環(huán)濃縮，電滲析裝置的濃液出口的氯化鈣含鹽量提升到9.0%wt~18.0%wt，而淡水出口的含鹽量為0.1%wt~0.5%wt;(7)電滲析裝置的氯化鈣濃液在熱交換器中預熱至6CTC以上，后送至蒸發(fā)塔蒸發(fā)回收氯化鈣；電滲析產(chǎn)水和蒸發(fā)塔出來的蒸餾水一起作為生產(chǎn)用水回用。作為優(yōu)選，上述處理方法中的步驟(2)中，經(jīng)氣浮沉降聯(lián)合池處理后的清液的SS為800mg/L以下。作為優(yōu)選，上述處理方法中的歩驟(3)中，進入陶瓷超濾膜過濾前，對清液經(jīng)過，進行防結晶處理，這樣可以為下面步驟的設備減輕處理污染物的負擔，更利于保持設備的長期運行。作為更優(yōu)選擇，上述處理方法中的步驟(3)中的防結晶結垢裝置為磁化裝置。作為優(yōu)選，上述處理方法中的步驟(4)進行pH調(diào)節(jié)后，再用納濾膜預處理裝置進行預濃縮，達到鹽含量為3.0。/。wt以上。作為優(yōu)選，上述處理方法中的步驟(6)中電滲析裝置采用的膜為聚乙烯異相離子交換膜。對于電滲析裝置所采用的膜很多，在本發(fā)明中，采用聚乙烯異相離子交換膜在實際使用過程中有更好的脫鹽等效果。有益效果1.利用氣浮技術使廢水的pH、COD、SS都大幅下降；2.運用磁化防結晶技術，使廢水在管道中的結晶結垢大為降低，為后面的各種處理能順利進行；3.采用陶瓷超濾膜過濾，可以在80度以上的水溫中能長期穩(wěn)定的運行，而其他超濾膜基本不能在50度以上的水溫中運行；4.采用電滲析技術，使氯化鈣濃度得以極大的提高，使最后用蒸發(fā)法回收成為經(jīng)濟可行的方案；由于本處理工藝是針對氯醇法皂化廢水的各種特點而開發(fā)，最后可以回收氯化鈣晶體，而水能循環(huán)使用，基本達到零排放的效果，最終達到較好的社會與經(jīng)濟效益。說明書附圖圖1氯醇化法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷皂化廢水回收利用的工藝流程圖1、皂化廢水2、增稠池3、氣浮沉降聯(lián)合池4、壓濾后濾餅外運5、中和池6、防結晶結垢裝置7、陶瓷膜超濾裝置8、濃液9、熱交換器10、熱交換后余熱11、納濾預濃縮裝置12、電滲析裝置13、電滲析濃液14、電滲析淡水15、蒸發(fā)塔16、氯化鈣晶體17、環(huán)氧丙烷生產(chǎn)用水具體實施例方式下面結合附圖，對本發(fā)明的具體實施作進一步的說明如圖1所示，從氯醇法環(huán)氧丙垸生產(chǎn)車間出來的皂化廢水1進入增稠池2，進行部分石灰乳與部分廢水回用，其余大部分廢水進入氣浮沉降聯(lián)合池3。經(jīng)過氣浮去除部分小顆粒懸浮物，大顆粒懸浮物經(jīng)沉降后壓濾后濾餅外運4。上清液經(jīng)中和池5進行酸中和及防結晶結垢裝置6處理后，進入陶瓷膜超濾裝置7過濾，濃液8回到氣浮沉降聯(lián)合池3，產(chǎn)水為較干凈的氯化鈣溶液，經(jīng)熱交換器9進行熱交換后，使水溫降低后再進行納濾預濃縮裝置11處理。預處理后進行電滲析裝置12濃縮處理，氯化鈣的電滲析濃液13利用熱交換器9產(chǎn)生的熱交換后余熱10進行預加熱后入蒸發(fā)塔15，蒸發(fā)后回收氯化鈣晶體16，納濾淡水以及電滲析淡水14與蒸發(fā)后產(chǎn)生的蒸餾水一起作為環(huán)氧丙垸生產(chǎn)用水17，從而實現(xiàn)資源回收與水循環(huán)利用的目的。實施例一以每小時2噸的處理量^f整個工藝的各個處理裝置設計與安裝調(diào)試，最后進行實地試驗，對某環(huán)氧丙烷廠的皂化廢水進行試驗經(jīng)測定其皂化廢水排放量約1萬噸/天，皂化廢水的pH為11.8、鹽含量為2.9%wt、COD&為1800mg/L、懸浮物SS為2800mg/L，水溫為81°C;按下述步驟操作1.皂化廢水通過污泥泵送入增稠池2，進行灰乳回收，經(jīng)測定，上清液的SS值為850mg/L，上清液進入渦輪式氣浮沉降聯(lián)合池3去除部分小顆粒懸浮物與大顆粒懸浮物，沉降時間為1.5小時，沉淀物用壓濾機壓成濾餅外運，經(jīng)氣浮與沉降后，其pH降為9.5，COD去降率為80%，懸浮物去除率為92%;2.氣浮沉降聯(lián)合池的上清液進入中和池5，再進入防結晶結垢裝置6進行防結晶處理，再進入陶瓷超濾膜裝置7過濾，濃液回到氣浮沉降聯(lián)合池3，此時陶瓷超濾膜裝置的產(chǎn)水的SS總去除率在98%以上；3.陶瓷超濾膜裝置的產(chǎn)水經(jīng)熱交換器9交換后，水溫降到45'C左右，而后再進行調(diào)節(jié)pH至7左右、納濾預濃縮裝置11等電滲析預處理；4.預處理后進行電滲析裝置I2處理，電滲膜采用聚乙烯異相離子交換膜，100對陰陽模塊，處理量每小時2噸，電壓為15-50V，濃水水質(zhì)鹽含量為10.6%wt、CODcr為500mg/L、懸浮物為50mg/L;淡水水質(zhì)鹽含量為0.2%wt、CODcr為50mg/L、懸浮物為10mg/L，濃淡比為0.2-0.6;濃液進入蒸發(fā)塔15蒸發(fā)回收，濃液用熱交換器9的余熱預熱至60度左右后再進入蒸發(fā)塔15。蒸發(fā)塔15為20-50效多效蒸發(fā)塔，最后得到二水氯化鈣晶體與蒸餾水，電滲析裝置12的淡水與蒸發(fā)塔15的蒸餾水共同回到環(huán)氧丙垸生產(chǎn)車間作為環(huán)氧丙烷生產(chǎn)用水17進行回用。在整個處理過程中，對不同時間段的料液進行處理，得到如下數(shù)據(jù)實施實例處理數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求1、氯醇化法皂化廢水處理方法，其特征在于包括下述步驟(1)把環(huán)氧丙烷生產(chǎn)中的皂化廢水的水質(zhì)pH為11~12、鹽含量為2.0％wt~4.0％wt、溫度為75~85℃、CODCr為1000mg/L~3000mg/L、SS含量為2000mg/L~5000mg/L，作為處理料液進入增稠池初步沉降；(2)經(jīng)初步沉降后，上清液用離心泵送至氣浮沉降聯(lián)合池，氣浮池所用的壓縮空氣的壓力為1.5-3.5bar，氣泡直徑20-200微米，沉降時間為1-5小時；(3)經(jīng)氣浮沉降聯(lián)合池后，底部污泥用壓濾機壓濾后成濾餅外運；上清液經(jīng)中和處理，其中中和處理后pH達到9.5—10.5，再把上清液輸入陶瓷超濾膜裝置過濾，其中陶瓷膜的孔徑為0.2-1.0微米，處理壓力為1-5bar，濃產(chǎn)比為0.1-0.6，經(jīng)陶瓷超濾膜過濾的濃液回到氣浮沉降聯(lián)合池循環(huán)；(4)陶瓷超濾膜的產(chǎn)水經(jīng)熱交換器熱交換后，水溫降至40~45℃，再經(jīng)pH調(diào)節(jié)到7.5—8.5；(5)再進入電滲析裝置濃縮處理，電滲析電壓為15~50V；(6)經(jīng)循環(huán)濃縮，電滲析裝置出口的電滲析濃液的氯化鈣含鹽量提升到9.0％wt~18.0％wt，而淡水出口的含鹽量為0.1％wt~0.5％wt；(7)電滲析裝置的氯化鈣濃液在熱交換器中預熱至60℃以上，后送至蒸發(fā)塔蒸發(fā)回收氯化鈣；電滲析產(chǎn)水和蒸發(fā)塔出來的蒸餾水一起作為生產(chǎn)用水回用。2、根據(jù)權利要求1所述的處理方法，其特征在于所述的步驟(2)中經(jīng)氣浮沉降聯(lián)合池處理后的清液的SS為800mg/L以下。3、根據(jù)權利要求1所述的處理方法'其特征在于所述的步驟(3)中，進入陶瓷超濾膜過濾前，對清液經(jīng)過防結晶結垢裝置'進行防結晶處理。4、根據(jù)權利要求3所述的處理方法，其特征在于所述的步驟(3)中的防結晶結垢裝置為磁化裝置。5、根據(jù)權利要求1所述的處理方法，其特征在于所述的步驟(4)進行PH調(diào)節(jié)后，再用納濾膜預處理裝置進行預濃縮，達到鹽含量為3'0%wt以上°6、根據(jù)權利要求1所述的處理方法，其特征在于所述的步驟(6)中電滲析裝置采用的膜為聚乙烯異相離子交換膜。全文摘要本發(fā)明公開了一種化學處理方法，具體是指一種對氯醇化法產(chǎn)生的皂化廢水進行回收利用的處理方法。本發(fā)明是通過把氯醇化法產(chǎn)生的皂化廢水經(jīng)新型膜法處理、鹽與水回用的方法，在該方法中將運用氣浮、防結晶、陶瓷膜過濾、熱交換、電滲析濃縮、蒸發(fā)回收等工藝設計實現(xiàn)的。本發(fā)明的優(yōu)點是基本達到廢水零排放、鹽與水可以回收、占地面積小、運行費用低、經(jīng)濟及社會效益好的目的。本發(fā)明可在氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的工廠廣泛使用。文檔編號C02F9/08GK101481190SQ20091009609公開日2009年7月15日申請日期2009年2月10日優(yōu)先權日2009年2月10日發(fā)明者勇周,金可勇,高從堦申請人:杭州水處理技術研究開發(fā)中心有限公司