一種染料中間體對位酯生產(chǎn)廢水的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種染料中間體對位酯生產(chǎn)廢水的處理方法：將廢水進入MVR蒸發(fā)系統(tǒng)濃縮并分離出高溫硫酸鈉將濃縮液與氧化氯進行混合氧化，氧化后鼓泡脫氯并過濾；所得廢水進行配水并加復(fù)合營養(yǎng)后，進入UASB塔內(nèi)進行厭氧生化處理，再進入立式氧化槽內(nèi)，經(jīng)過光合菌的生化處理和曝氣，自立式氧化槽的出水進入含有生活污水污泥菌種并裝有曝氣裝置的CASS池中，進行曝氣生化處理；最后進行沉淀。本發(fā)明根據(jù)對位酯生產(chǎn)廢水有機物濃度高、高鹽、成分復(fù)雜的特點，在各個步驟的相互配合下，可以高速、高效、低運行成本的予以處理，出水達到GB8978~96標準，其中COD小于500mg/L。
【專利說明】一種染料中間體對位酯生產(chǎn)廢水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種染料中間體對-(β -硫酸酯乙基砜)苯胺[俗稱對位酯]生產(chǎn)廢水的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]染料中間體對-(β -硫酸酯乙基砜)苯胺[俗稱對位酯]是生產(chǎn)活性染料的主要原料之一，國內(nèi)需求量很大，國內(nèi)生產(chǎn)對位酯的企業(yè)達到10多家，產(chǎn)量位居世界第一?？墒菍ξ货ドa(chǎn)廢水中的COD高，鹽份高，環(huán)氧化烷殘留量大，對生化處理的細菌的殺傷力很大，但高壓氧化方法的廢水處理方法設(shè)備要求高，處理成本大，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)不能承受。微生物生化處理方法是公認的處理效率高效果好的方法之一，但是一般生化菌難以處理，針對對位酯生產(chǎn)廢水處理已有大量的研究，但由于其廢水高濃度，高鹽，難降解的特點，針對其中的某些難降解的特征有機物自然難以徹底分解達到完全處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對對位酯生產(chǎn)廢水COD高、高鹽、有一定的難解物質(zhì)等特點，提供一套中間體對位酯生產(chǎn)廢水的處理方法，它不但可以去除高鹽，降低C0D，還可以連續(xù)化生產(chǎn)，節(jié)約成本。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過以下措施達到:
一種染料中間體對位酯生產(chǎn)廢水的處理方法，其包括如下步驟:
1)將染料中間體對位酯生產(chǎn)廢水進入MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，濃縮并分離出高溫硫酸鈉,使?jié)饪s液中硫酸鈉含量達35000mg/L以下；
2)將所述濃縮液與氧化氯進行混合氧化，氧化后鼓泡脫氯并過濾；
3)步驟2)所得廢水進行配水并加復(fù)合營養(yǎng)后，進入UASB塔內(nèi)進行厭氧生化處理；
4)從UASB流出的廢水進入立式氧化槽內(nèi)，經(jīng)過光合菌的生化處理和曝氣，進一步去除廢水中的有機物；
5)自立式氧化槽的出水進入含有生活污水污泥菌種并裝有曝氣裝置的CASS池中，進行曝氣生化處理；
6)CASS池出水進入沉淀池進行沉淀。
[0005]以下對本發(fā)明的各個步驟做詳細說明。
[0006]步驟I)中，將廢水對過MVR脫鹽系統(tǒng)，脫去里面80%的硫酸鈉，減少高鹽對細菌的殺傷力。一種優(yōu)選方案的具體操作為:將原廢水打入蒸發(fā)器中，開動軸流泵，和MVR和真空系統(tǒng)，控制蒸汽壓力0.2~1.0MPa、蒸發(fā)器內(nèi)負壓0.1~0.8MPa、溫度T:90~98°C，當減壓濃縮到廢水中硫酸鈉晶體出現(xiàn)25~35%時，將濃縮液通過離心機，將該濃縮液中的硫酸鈉和廢水進行分離，分離出的硫酸鈉水份小于5%，含量大于95%用于染料填加劑，母液水份仍回到蒸發(fā)器中循環(huán)濃縮，當蒸發(fā)器中的廢水濃度中析出的硫酸鈉含量大于95%時，不再減壓濃縮，離心母液水直接去氯氧化。本步驟處理后COD在60000mg/L左右，硫酸鈉含量在30000mg/L-50000mg/L 左右。
[0007]步驟2)中，將脫鹽后的廢水通過氧化氯氧化，將難以將解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降低的小分子物質(zhì)，即提高廢水的可生化性，同時去除部分C0D。其中濃縮液與氧化氯的質(zhì)量比為8~12:1~4。一種優(yōu)選方案的氯氧化的過程為:將C0D60000mg/L左右，硫酸鈉含量在30000mg/L的廢水以8~12t/h的流速進入10m3的氯氧化一體機(或者其他類似設(shè)備，如氧化混合處理池等)，控制氯氧化發(fā)生器產(chǎn)生的二氧化氯流速I~4kg/h，與廢水使二氧化氯和廢水均勻混合，同時進入氯氧化一體機，使其混合液在氯氧化一體機中保留4~6小時后，通過鼓泡，脫氯2小時進行過濾，使不溶于水的絮狀有機物過濾出來，5%水份的過濾物是原廢水量的5~8%，其純有機物COD在200000~220000mg/L，直接去碳化處理，過濾液COD降到40000~4500mg/L，硫酸鈉在25000mg/L。本步驟通過脫鹽廢水和氧化氯按一定比例同時進入處理設(shè)備內(nèi)進行充分氧化，使COD降解、苯胺、總磷下降近50%。
[0008]步驟3)中，通過配水池配水調(diào)節(jié)進UASB塔的進水COD和硫酸鈉濃度，優(yōu)選使COD在55000~60000mg/L，硫酸鈉在25000~30000mg/L以下。復(fù)合營養(yǎng)的配制方法包括多種，可以加入尿素、面粉或高COD水中的一種或多種，其中高COD水如車間冷卻熱水、設(shè)備沖洗熱水、化糞池水等，加入尿素或面粉時，一般每10mg的配制水加入尿素25mg—30mg,面粉45~55mg (優(yōu)選50mg)，鼓泡使其全溶。本法中的復(fù)合營養(yǎng)是使廢水其滿足厭氧生化的條件，COD ( 60000mg/L，硫酸鈉< 35000mg/L，使其滿足厭氧生化的條件。氧化廢水自流進入調(diào)節(jié)池進行配水并加復(fù)合 營養(yǎng)，配成C0D、硫酸鈉一定的濃度，控制流速均勻進水進入UASB塔內(nèi)，UASB塔下層為均衡布水器，三相離器，懸掛式填料，下部為活性污泥調(diào)節(jié)池的出水進入UASB的底部，采用下流式布水，廢水在厭氧區(qū)停留60小時左右(或其他更長或更段的時間，如I天至8天，根據(jù)具體情況調(diào)節(jié))后，從上端自溢出水。UASB塔的入水溫度為35~45。。。
[0009]本步驟的一種優(yōu)選方案如下:中間調(diào)節(jié)池的水由泵提升至UASB反應(yīng)塔進厭氧處理。UASB即升流式厭氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)的英文縮寫，它由污泥床區(qū)、懸浮區(qū)和澄清區(qū)三個部分組成，污泥采用城市生活污水處理廠過濾出的污泥。當污水自下而上流經(jīng)三個區(qū)時，首先由污泥床區(qū)和懸浮區(qū)的厭氧微生物完成對有機物的變化，使之變?yōu)榧淄?、二氧化碳和水；或者讓硝酸鹽及亞硝酸鹽為電子受體，釋放其中的氮。最后再由澄清區(qū)完成氣、固、液三相分離。
[0010]該裝置采用主要技術(shù)有二點:一是采用均衡布水器作為布水內(nèi)件。這種布水器利用“太極圖”原理，把兩根同徑管捆成一體，制成盤狀的漸開線體，兩根管上開有相同均布的布水小孔，采用壓力互補原理，分別從兩根管的中心與邊緣進水，每一對出水孔雖然各自出水不等，但兩孔大小互補之和都是相等的，因此出水量相等。我們還可進一步利用二次配水原理，在盤管外面加二處封閉的分配箱，在分配箱上板裝有配水頭，這樣出水就極其均勻了。二是采用三相分離器作為氣、固、液的分離內(nèi)件。這種分離器除了有合理的排氣結(jié)構(gòu)，使水和氣順利分離外，還設(shè)有填料過濾室以及反沖裝置。填料有著特殊結(jié)構(gòu)，由強度極高的鏤空塑料外殼和填充在里面的特殊纖維及配料構(gòu)成，無須支撐利固定，蓄泥量大、安裝方便、不堵塞，有重質(zhì)球形填料和輕顧球形填料兩種，具有很強的吸附污泥能力，能把水中的污泥很快吸附下來，截濾懸浮污泥，實現(xiàn)固水分離，污泥在重力的作用下可回到污泥床。這樣的構(gòu)造有以下特點:(I)污泥濃度高、比表活性大，因而有機負荷高；處理效果好。污泥床的污泥濃度高達10萬毫克/升，整體污泥濃度也在2萬毫克/升以上，通常在4~5萬毫克/升，是常規(guī)的5~20倍，由于比表活性大，污泥含量高，因此處理效率高，一般CODcr的去除率都能達到80%左右。
[0011](2)能耗低。由于均衡布水器能讓水全面均勻地通過床層與污泥接觸，因而無須攪拌和循環(huán)，只要將水提升就可以了，所以動力消耗省。
[0012](3)產(chǎn)泥率低，污泥處理方便。通常好氧菌的污泥轉(zhuǎn)化率為0.4~0.5kg污泥/kgB0D5,而厭氧菌的轉(zhuǎn)化率不足0.1，且污泥的穩(wěn)定性、脫水性能很好，易于干化。
[0013](4)生化、澄清為一體，結(jié)構(gòu)緊湊、占地省、投資低。
[0014](5)可以間斷運行、抗沖擊、易管理。
[0015]本法使UASB常溫狀態(tài)下對CODcr的去除率一般可達70~90%。UASB反應(yīng)塔可使廢水中間的不可生化的物質(zhì)變成可生化的物質(zhì)，提高B/C比，去除CODcr。該工段停留時間達到6天時，對CODcr去除率一般在80%左右。通過UASB塔(厭氧塔)厭氧生物可以去除廢水中的大部分有機物。
[0016]步驟4)中，UASB塔(厭氧塔)的廢水經(jīng)過光合菌的生化處理和曝氣，去除部分剩余的有機物。本步驟的一種優(yōu)選方案如下:立式氧化槽豎起來的氧化溝，在槽內(nèi)形成耗氧區(qū)、兼氧區(qū)和厭氧區(qū)，具有好氧、兼氧、厭氧相應(yīng)的菌種及作用，有著非凡的適應(yīng)性和處理效果，并配有PSB光合菌種，是一種高負荷生化處理設(shè)備，內(nèi)掛鏤空球形填料，設(shè)置了內(nèi)外筒和封帽的結(jié)構(gòu)，污水在充氧 的同時無需外加動力在內(nèi)外筒形成大循環(huán)，他耐負荷高，抗沖擊，蓄泥量大，處理效率高，效果好，占地面積小，節(jié)能，不但有氧化作用，還有水解作用。該裝置配用PSB菌種(光合細菌混合菌群)，PSB是光合細菌(Photosyn thetic Bacteria)的英文縮與，因具有光合色素而具有一定的顏色的細菌。PSB菌的特點是耐鹽聞、耐有機物濃度聞，在厭氧和好氧的條件下均能生存。它能承受較高的污水濃度，可使高濃度的有機物在光合菌群的作用下快速分解，從而達到降解CODcr的目的。立式氧化槽由環(huán)流生化區(qū)和澄清區(qū)二部分構(gòu)成。它具有以下特點:
(O高負荷、抗沖擊。內(nèi)置填充了特殊纖維的球形填料，蓄泥量大；澄清區(qū)也保證了污泥盡可能少的流失，因此保證高負荷，也加強了氧化床的抗負荷沖擊能力，為生化處理設(shè)備化創(chuàng)造了條件。
[0017](2)效率高，效果好。環(huán)流生化區(qū)形成的好氧、兼氧、厭氧區(qū)微生物菌群豐富，不僅有氧化作用，還有水解作用，使難生化的物質(zhì)“開環(huán)”變得能夠升華，使能生化的物質(zhì)“斷鏈”變得好生化，出水又經(jīng)澄清取的有效截污，因此效率高、效果好。
[0018](3)節(jié)能。立式氧化槽是相對水平流向的生化構(gòu)筑物而言的。它的豎向環(huán)流是靠曝氣的“氣提”作用以及導(dǎo)流筒和封帽的特殊結(jié)構(gòu)形成的，無須外加動力。曝氣頭可以淺置，采用低壓風機，只要保證足夠的風量即可，因此節(jié)能。我法中立式氧化槽對CODcr的去除率可在70~95%，一般進水濃度可在3000~4500mg/L左右，所以是一個耐高濃度、高負荷的設(shè)備。
[0019]該工段廢水中的CODcr在PSB菌的高效生化中去除率達70%以上，使大部分有機物得到降解。
[0020]步驟5)中，經(jīng)過光合菌的生化處理和曝氣后的出水經(jīng)CASS池生活污泥菌生化可去除部分剩余的有機物，CASS池內(nèi)控制PH=7.0~8.0，城市生活污泥量占總體積的25-35%,大糞占8~10%，溫度30~35°C，廢水在其中停留4~5小時，經(jīng)曝氣生化后，出水自流到沉淀池。在一種優(yōu)選方案中，CASS池出水的COD為250~350mg/L，總磷為0.4~0.6mg/L ,硫酸鈉 3000mg/L 以下。
[0021]步驟6)中，CASS池的廢水經(jīng)過沉淀2~5小時后，上清液色度小于50，C0D達國標GB897816流入園區(qū)污水處理廠接管網(wǎng)中，下層沉淀污泥回抽至CASS池中。
[0022]本發(fā)明中處理原料乙酰苯胺合成染料中間體對位酯廢水的綜合特點:高鹽(鹽含量可高達 200000 ~300000mg/L),高 COD (可高達 65000 ~75000mg/L), ΡΗ=7.0 ~8.5，總磷20~30mg/L，其中硫酸鈉含量在50000~70000mg/L。本方法處理后的廢水的pH值為 7.0 ~8.0，COD 在 200 ~300mg/L,總磷:0.1 ~lmg/L (如 0.5mg/L 左右)，BOD:220 ~100mg/L (特別是200mg/L)，色度1.0左右。
[0023]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明整個工藝連續(xù)化，將高鹽廢水經(jīng)脫鹽使其達到生化處理的含鹽要求，不對細菌產(chǎn)生殺傷力，通過氧化氯氧化使其大分子難以降解的有機物進行斷鏈，使其為小分子有機物，以達到UASB污泥細菌和立式氧化槽裝置的光合菌種馴化，采用均勻布水器使廢水分布均勻，采用高效耐鹽光合菌種進行處理。本發(fā)明根據(jù)對位酯生產(chǎn)廢水有機物濃度高、高鹽、成分復(fù)雜的特點，在各個步驟的相互配合下，可以高速、高效、低運行成本的予以處理，出水達到GB8978~96標準，其中COD小于500mg/L。
【具體實施方式】
[0024]實施例1: 一、用乙酰苯胺合成染料中間體對位酯廢水，其特點:鹽含量達250000mg/L，COD達80000mg/L, pH 值 7.6，總磷 25mg/L，硫酸鈉含量在 60000 ~65000mg/L。
[0025]二:將對位酯生產(chǎn)廢水進入MVR脫鹽裝置，脫去硫酸鈉使其廢水濃縮液中的硫酸鈉含量在30000~35000mg/L，C0D達到75000mg/L。具體操作:將原廢水打入蒸發(fā)器中，開動軸流泵和MVR和真空系統(tǒng)，控制蒸汽壓力0.5~1.0MPa、蒸發(fā)器內(nèi)負壓0.5~0.8MPa,溫度T:95~98°C，當減壓濃縮到廢水中硫酸鈉晶體出現(xiàn)25~5%時，將濃縮液通過離心機，將該濃縮液中的硫酸鈉和廢水進行分離，分離出的硫酸鈉水份小于5%，含量大于95%用于染料填加劑，母液水份仍回到蒸發(fā)器中循環(huán)濃縮，當蒸發(fā)器中的廢水濃度中析出的硫酸鈉含量大于95%時，不再減壓濃縮，離心母液水直接去氯氧化。本步驟處理后COD在60000mg/L左右，硫酸鈉含量在30000mg/L左右。
[0026]通過計量泵以8T/h的速度和氧化氯以1.6T/h同時均勻進入氧化池內(nèi)，使其在氧化一體池內(nèi)充分停留，使其充分氧化24小時后，實際每隔池停留4小時，共6個隔池，氧化池的水通過自流進入曝氣池內(nèi)，打開空氣閥，通過底部的空氣分布管，充分鼓泡，脫氯，脫氯后的被氯氧化的部分大分子有機物降解成不溶于水的絮狀物，約占總水量的5%。，經(jīng)過濾，濾渣是195000mg/L的純有機物，直接去碳化。最終COD為35000~45000mg/L，總磷1mg/L,鹽含量 30000 ~35000mg/L。
[0027]三:將其氧化廢水經(jīng)流量計加入調(diào)節(jié)池中，調(diào)節(jié)池為100 Itl2，加復(fù)合營養(yǎng)，用車間冷卻熱水、設(shè)備沖洗熱水、全廠的化糞池水，配制成C0D6000mg/L，含鹽量3500mg/L以下，溫度40°C，通過計量泵以30噸/小時的供水速度向UASB塔供水，厭氧池10000 m2。復(fù)合營氧為尿素和面粉，每100立方的水加尿素25~30kg，面粉50kg.，進UASB塔內(nèi)厭氧后COD為1300~1500mg/L，PH: 7.0~8，直接進入立式氧化槽內(nèi)生化。
[0028]四、立式氧化槽為5000 m2，控制溫度28-35度，廢水在立式氧化槽內(nèi)經(jīng)耗氧區(qū)在PSB光合菌的作用下充分停留，UASB塔的上端溢出水COD為1300~1500mg/L，進入立式氧化槽的底部，通過分布器均勻加水。從上端溢出，經(jīng)光合菌處理后的廢水COD為500~600mg/L,總磷為0.5mg/L,苯胺2mg/L,硫酸鈉3000mg/L。立式氧化槽出水自流進入CASS池。
[0029]五:立式氧化槽出水流入CASS池，經(jīng)含有城市生活處理廠30%活性污泥和8%生活大糞水和面粉復(fù)合生活污水污泥菌種生化，生化停留時間4h后，出水COD為250~350mg/L，總磷為0.5mg/L,苯胺2mg/L，硫酸鈉3000 mg/L。經(jīng)含有城市生活處理廠30%活性污泥和8%生活大糞水和面粉復(fù)合生活污水污泥菌種生化，生化停留時間4h后，CASS池出水自流進入沉淀池中。
[0030]六:其CASS池出水，經(jīng)沉淀池沉淀3-4小時后，上清液苯胺小于2 mg/L, C0D200~300 mg/L, PH: 7.0~8.0，總磷0.5mg/L，B0D200 mg/L，色度1.0，自流進入收集池中，其水質(zhì)符合GB8978~96標準，.本例的優(yōu)點:處理設(shè)備占地面積小，只有1318 m3，投資少，僅為600萬，處理效果好，綜合COD處理能力達95%以上，沒有固廢產(chǎn)生量，由于采用了自流方式，操作方便，運行費用低。
[0031]實施例2 用乙酰苯胺合成染料中間體對位酯廢水，該廢水中鹽含量達250000mg/L左右，COD達82000mg/L,pH值7.5，總磷26mg/L，硫酸鈉含量在65000mg/L左右。采用實施例1的方法，在MVR蒸發(fā)過程中控制蒸汽壓力0.4~0.7MPa、蒸發(fā)器內(nèi)負壓0.5~0.7MPa,溫度90~98°C，MVR濃縮離心母液與氧化氯的投加量比為10:2.3，其他操作同實施例1。最后沉淀池出水 C0D200 ~300 mg/L, PH: 7.0 ~8.0，總磷 0.6mg/L, B0D205mg/L，色度 1.0。
【權(quán)利要求】
1.一種染料中間體對位酯生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于包括如下步驟: 1)將染料中間體對位酯生產(chǎn)廢水進入MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，濃縮并分離出高溫硫酸鈉,使?jié)饪s液中硫酸鈉含量達35000mg/L以下； 2)將所述濃縮液與氧化氯進行混合氧化，氧化后鼓泡脫氯并過濾； 3)步驟2)所得廢水進行配水并加復(fù)合營養(yǎng)后，進入UASB塔內(nèi)進行厭氧生化處理； 4)從UASB流出的廢水進入立式氧化槽內(nèi)，經(jīng)過光合菌的生化處理和曝氣，進一步去除廢水中的有機物； 5)自立式氧化槽的出水進入含有生活污水污泥菌種并裝有曝氣裝置的CASS池中，進行曝氣生化處理； 6)CASS池出水進入沉淀池進行沉淀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述染料中間體對-(β_硫酸酯乙基砜)苯胺生產(chǎn)廢水硫酸鈉含量在50000~70000mg/L，COD含量65000~85000mg/L，pH值7.0~。8.5，總磷 20 ~30mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟I)中，在MVR蒸發(fā)過程中控制蒸汽壓力0.2~1.0MPa、蒸發(fā)器內(nèi)負壓0.1~0.8MPa,溫度90~98°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的方法，其特征在于步驟2)中濃縮液與氧化氯的質(zhì)量比為8~。12:1 ~4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟3)中，所述復(fù)合營養(yǎng)是指向配制水中加入尿素、面粉，使廢水的COD ( 60000mg/L、硫酸鈉含量< 35000mg/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于步驟3)中，復(fù)合營養(yǎng)時每10mg的配制水加入尿素25mg~30mg,面粉45~55mg ；UASB塔的入水溫度為35~45°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟4)中，立式氧化槽的入水的溫度為。28~35°C，其出水的COD為500~600mg/L,總磷為0.3~0.8mg/L，硫酸鈉3500mg/L以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟5)中，在CASS池中，控制廢水的pH值。7.0-8.0，溫度30~35°C，生活污水污泥泥量占總體積的18_35%，大糞占8_10%，廢水停留。4-5小時；CASS池出水的COD為250~350mg/L,總磷為0.4~0.6mg/L，硫酸鈉3000mg/L以下。
【文檔編號】C02F9/14GK104030529SQ201410271604
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】趙衛(wèi)國, 陶新民 申請人:泰興錦匯化工有限公司