一種草甘膦廢水凈化裝置及凈化方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種草甘膦廢水凈化裝置，pH調(diào)節(jié)槽經(jīng)吹脫泵與吹脫塔的噴淋層連接，吹脫塔2-2經(jīng)吹脫泵與吹脫塔2-1上端的噴淋層連接，吹脫塔2-1頂端與吹脫塔2-2底部連接，吹脫塔2-2頂端與吸收塔4底部入口連接，吸收塔4頂部與吹脫風(fēng)機(jī)3連接后再與吹脫塔連接。采用該設(shè)備進(jìn)行一級、二級吹脫得到氨氣經(jīng)硫酸中和后制得硫酸銨進(jìn)入下一步利用。凈化率高，吹脫效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)吹脫法，對氨氣的吹脫效率可達(dá)到98%，對廢水量大、濃度高的氨氣可回收利用，吸收凈化塔采用二級逆向噴淋，填料比表面積大，由試驗研究確定的氣液比保證了性能穩(wěn)定，對氨氣的吸收效率可達(dá)到95%。
【專利說明】一種草甘膦廢水凈化裝置及凈化方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種草甘膦廢水的凈化裝置，并利用該裝置對廢水進(jìn)行凈化，屬于化工設(shè)備與化工工藝領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]草甘膦是一種優(yōu)良有機(jī)磷類非選擇性除草劑，是一種高效、低毒、低殘留、殺草譜廣的芽后滅生性高效除草劑，具有良好的內(nèi)吸、傳導(dǎo)性能?？梢苑莱龓缀跛幸荒晟投嗄晟s草及灌木叢，可有效殺死78種深根惡性雜草中的76種，藥物被植物綠色部分吸收后，對多年生雜草的地下組織破壞力很強(qiáng)。該品種隨著全球轉(zhuǎn)基因作物的大面積推廣而迅速崛起。因此，草甘膦為當(dāng)今世界上用量最大，增長勢頭最猛也最具市場競爭力的除草劑品種之一。同時草甘膦的生產(chǎn)也伴隨著大量廢水的產(chǎn)生，我國的生產(chǎn)企業(yè)主要在浙江、江蘇、山東、四川、安徽等人口密度大、環(huán)境容量小、國家重點保護(hù)的太湖、巢湖、長江等環(huán)境敏感水域的省市。草甘膦生產(chǎn)的污染問題主要表現(xiàn)為廢水，該廢水具有排放量大、氨氮濃度高、毒性大、含鹽量高、難降解化合物含量高、治理難度大等特點。目前污染物治理技術(shù)的應(yīng)用落后于產(chǎn)品的發(fā)展。正在公示的《有機(jī)磷農(nóng)藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》嚴(yán)于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，特別是對特征污染物，以及10%草甘膦制劑的取消，使得草甘膦廢水治理成為困擾行業(yè)的難題之一，環(huán)保問題逐漸的制約了企業(yè)的生存。高濃度氨氮廢水采用傳統(tǒng)吹脫工藝進(jìn)行預(yù)處理，不僅吹脫效率低，并且只能對無機(jī)游離氨氮而不能對有機(jī)氨氮進(jìn)行吹脫，同時很多氨氮廢水含鹽量大，很難進(jìn)行后續(xù)生化處理，因而造成許多高濃度氨氮廢水不能達(dá)標(biāo)排放，是目前較難治理的工業(yè)廢水。因此，控制生產(chǎn)成本、自主創(chuàng)新、綠色環(huán)保，縮小與國外企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)差距，才能使企業(yè)在任何時候都極具競爭力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]該發(fā)明結(jié)合草甘膦生產(chǎn)工藝技術(shù)、催化氧化技術(shù)和MVR技術(shù)，采用多級氨氮吹脫裝置，總結(jié)歸納，進(jìn)行反復(fù)技改和創(chuàng)新。解決了草甘膦廢水處理難、原材料浪費、環(huán)保等問題，減少了廢水的排放降低了環(huán)境污染，同時回收的硫酸銨外售，達(dá)到減排增效，清潔生產(chǎn)，優(yōu)化環(huán)境的目的，也實現(xiàn)了國家循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展理念，綜合效益顯著。具體為:
一種草甘膦廢水凈化裝置，液堿儲罐經(jīng)液堿泵與PH調(diào)節(jié)槽上端管道的流量控制閥連接;
PH調(diào)節(jié)槽底端經(jīng)吹脫泵與吹脫塔上端的噴淋層連接，吹脫塔底端經(jīng)吹脫泵與吹脫塔上端的噴淋層連接，吹脫塔頂端經(jīng)線路管道與吹脫塔底部入口連接，吹脫塔頂端經(jīng)線路管道與吸收塔底部入口連接，吸收塔頂部經(jīng)線路管道與吹脫風(fēng)機(jī)連接后再與吹脫塔連接；
硫酸儲罐經(jīng)硫酸泵與吸收塔一側(cè)的底端連接，吸收塔對側(cè)的線路管道經(jīng)吸收循環(huán)泵與吸收塔的噴淋層連接，吸收循環(huán)泵至噴淋層的線路管道設(shè)置有至硫酸銨儲罐的線路管道。
[0004]所述的吸收塔分為上、中、下三部分，上部設(shè)置有兩層噴淋層，下部設(shè)置有硫酸儲槽，
中間部分為吹脫塔頂端經(jīng)線路管道與吸收塔底部的入口，該入口的對側(cè)設(shè)置有空氣進(jìn)氣管。所述的吸收塔內(nèi)上層噴淋層噴嘴密度為下層噴淋層噴嘴密度的0.5-2倍。
[0005]所述的吹脫塔、吹脫塔下部分別設(shè)置有蒸汽輸送機(jī)。
[0006]所述的吹脫塔、吹脫塔、吸收塔的噴淋層的下端還設(shè)置有填充填料。
[0007]本發(fā)明還提供一種草甘膦廢水凈化方法，包括如下步驟:
將草甘膦廢水送至PH調(diào)節(jié)槽，調(diào)節(jié)廢水的pH至11-12，并將該廢水調(diào)節(jié)至溫度為45-50°C后，泵入吹脫塔2-2頂部的噴淋層，廢水經(jīng)噴淋后散至填充填料上，經(jīng)填充填料上的脫氮劑脫氮，脫氮后的氣體經(jīng)吹脫塔2-2頂部上升并通入吸收塔，完成一次吹脫；
脫氮后的廢水經(jīng)吹脫塔上部的填充填料落下并經(jīng)吹脫泵泵至吹脫塔2-1頂部的噴淋層，廢水經(jīng)噴淋后散至填充填料層上，經(jīng)填充填料層上的脫氮劑脫氮，脫氮后的氣體經(jīng)吹脫塔2-1頂部上升并通入吹脫塔2-1，脫氮后的氣體經(jīng)吹脫塔2-2頂部上升并通入吸收塔，完成二次吹脫，脫氮后的廢水經(jīng)排液泵送至廢水處理廠；
經(jīng)一次脫氮、二次脫氮的氣體送至吸收塔后，往吸收塔底端泵入質(zhì)量濃度為5-25%稀硫酸，該稀硫酸經(jīng)吸收循環(huán)泵泵入吸收塔的噴淋層，同時，往吸收塔內(nèi)通入空氣，稀硫酸經(jīng)噴淋后與脫氮后的氣體逆流接觸，生成硫酸銨，并泵至硫酸銨儲槽。
[0008]所述的吸收塔內(nèi)的氣液比控制為2000~2400:1 所述的填充調(diào)料層為聚丙烯與脫氮劑的混合物。
[0009]一次吹脫、二次吹脫處理中，草甘膦廢水中總氮濃度高于1000mg/L時，往吹脫塔2-1、吹脫塔2-2底端通入蒸汽；草甘膦廢水中總氮濃度低于1000mg/L時，采用吹脫風(fēng)機(jī)進(jìn)行循環(huán)鼓風(fēng)吹脫。
[0010]該方法將蒸發(fā)后的冷凝水經(jīng)換熱器換熱到40-50°C后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，中途在線調(diào)節(jié)pH值11~12，投加活性脫氮劑，將氨氮轉(zhuǎn)換成游離氨，經(jīng)泵提升到氨分離脫氮塔。吹脫塔常采用逆流操作，塔內(nèi)裝有一定高度的填料，以增加氣一液傳質(zhì)面積從而有利于氨氣從廢水中解吸，向氣相轉(zhuǎn)移，達(dá)到脫除氨氮的目的。經(jīng)二級吹脫后，廢水氨氮滿足生產(chǎn)要求，回用于生產(chǎn)。廢氣經(jīng)二級吹脫凈化后，滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0011 ] 吹脫塔的構(gòu)造采用氣液接觸裝置，在塔的內(nèi)部填充填料，用以提高接觸面積。將蒸發(fā)后的冷凝水經(jīng)換熱器換熱到40-50°C后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，中途在線調(diào)節(jié)pH值11~12，用吹脫泵將水從塔的上部淋灑到填料上而形成水滴，順著填料的間隙依次滴落。塔底通入蒸汽，加速氨氣的逸出；填料層下方的熱尾氣經(jīng)吹脫風(fēng)機(jī)循環(huán)送入每一級塔內(nèi)循環(huán)利用，節(jié)約熱能利用，塔頂尾氣進(jìn)入氨氣吸收裝置。整個完成傳質(zhì)過程，使氨由液相轉(zhuǎn)為氣相，隨空氣排放，完成吹脫過程，脫除率達(dá)98%以上。
[0012]將從吹脫塔中的氨氣從塔體下方進(jìn)氣口沿切向進(jìn)入吸收凈化塔，然后均勻地上升到第一級填料吸收段。在填料的表面上，氣相中氨氣與液相中水或硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成(NH4)2SO4，并流入下部貯液槽。未完全吸收的氨氣體繼續(xù)上升進(jìn)入第一級噴淋層。在噴淋層中吸收液從均布的噴嘴高速噴出，形成無數(shù)細(xì)小霧滴，與氣體充分混合接觸，繼續(xù)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。第二級與第一級噴嘴密度不同，噴液壓力不同，吸收酸性氣體濃度范圍也有所不同。在噴淋段及填料段兩相接觸的過程也是傳熱與傳質(zhì)的過程。通過控制稀硫酸的流速與滯留時間保證這一過程的充分與穩(wěn)定。經(jīng)過硫酸吸收的(NH4)2SO4，經(jīng)多效蒸發(fā)后，回收利用。
[0013]本發(fā)明具有如下有益效果
1.凈化率高，吹脫效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)吹脫法，對氨氣的吹脫效率可達(dá)到98%
2.對廢水量大、濃度高的氨氣可回收利用
3.吸收凈化塔采用二級逆向噴淋，填料比表面積大，由試驗研究確定的氣液比保證了性能穩(wěn)定，對氨氣的吸收效率可達(dá)到95%。
[0014]4.本發(fā)明將大大減少廢水的排放，減少環(huán)境污染；回收的硫酸銨包裝外賣，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為一種草甘膦廢水凈化裝置結(jié)構(gòu)圖，其中，1.pH調(diào)節(jié)槽，2-1，2-2吹脫塔，3吹脫風(fēng)機(jī)，4.吸收塔，5.硫酸銨儲槽，6.硫酸儲槽，7-1吹脫泵，7-2排液泵，7-3吹脫泵，7-4吸收循環(huán)泵，7-5液堿泵，7-6硫酸泵，8.液堿儲罐，9.流量控制閥，10-1，10-2.蒸汽機(jī)。

【具體實施方式】
[0016]實施例1
一種草甘膦廢水凈化裝置，液堿儲罐8經(jīng)液堿泵7-5與pH調(diào)節(jié)槽I上端管道的流量控制閥9連接；
PH調(diào)節(jié)槽I底端經(jīng)吹脫泵7-1與吹脫塔2-2上端的噴淋層連接，吹脫塔2-2底端經(jīng)吹脫泵7-3與吹脫塔2-1上端的噴淋層連接，吹脫塔2-1頂端經(jīng)線路管道與吹脫塔2-2底部入口連接，吹脫塔2-2頂端經(jīng)線路管道與吸收塔4底部入口連接，吸收塔4頂部經(jīng)線路管道與吹脫風(fēng)機(jī)3連接后再與吹脫塔2-1連接；
硫酸儲罐6經(jīng)硫酸泵7-6與吸收塔4 一側(cè)的底端連接，吸收塔4對側(cè)的線路管道經(jīng)吸收循環(huán)泵7-4與吸收塔4的噴淋層連接，吸收循環(huán)泵7-4至噴淋層的線路管道設(shè)置有至硫酸銨儲罐5的線路管道。
[0017]吸收塔4分為上、中、下三部分，上部設(shè)置有兩層噴淋層，下部設(shè)置有硫酸儲槽，中間部分為吹脫塔2-2頂端經(jīng)線路管道與吸收塔4底部的入口，該入口的對側(cè)設(shè)置有空氣進(jìn)氣管。
[0018]所述的吸收塔4內(nèi)的上層噴淋層噴嘴密度為下層噴淋層噴嘴密度的0.5-2倍。
[0019]所述的吹脫塔2-1、吹脫塔2-2下部分別設(shè)置有蒸汽輸送機(jī)10-1、10_2。
[0020]吹脫塔2-1、吹脫塔2-2、吸收塔4的噴淋層的下端均設(shè)置有填充填料。
[0021]實施例2
一種草甘膦廢水凈化方法，包括如下步驟:
1)將草甘膦廢水送至PH調(diào)節(jié)槽I，其草甘膦廢水中總氮濃度為5000mg/L，調(diào)節(jié)廢水的PH至11，并將該廢水調(diào)節(jié)至溫度為45°C后，泵入吹脫塔2-2頂部的噴淋層，往吹脫塔2-2底端通入蒸汽，廢水經(jīng)噴淋后散至填充填料上，經(jīng)填充填料上的脫氮劑脫氮，脫氮后的氣體經(jīng)吹脫塔2-2頂部上升并通入吸收塔4，完成一次吹脫；
2)脫氮后的廢水經(jīng)吹脫塔2-2上部的填充填料落下并經(jīng)吹脫泵8-3泵至吹脫塔2-1頂部的噴淋層，往吹脫塔2-1底端通入蒸汽，廢水經(jīng)噴淋后散至填充填料層上，經(jīng)填充填料層上的脫氮劑脫氮，脫氮后的氣體經(jīng)吹脫塔2-1頂部上升并通入吹脫塔2-2，脫氮后的氣體經(jīng)吹脫塔2-2頂部上升并通入吸收塔4，完成二次吹脫，脫氮后的廢水經(jīng)排液泵7-2送至廢水處理廠；
3)經(jīng)一次脫氮、二次脫氮的氣體送至吸收塔4后，往吸收塔4底端泵入質(zhì)量濃度為15%稀硫酸，該稀硫酸經(jīng)吸收循環(huán)泵7-4泵入吸收塔的噴淋層，同時，往吸收塔內(nèi)通入空氣，稀硫酸經(jīng)噴淋后與脫氮后的氣體逆流接觸，生成硫酸銨，并泵至硫酸銨儲槽。，吸收塔內(nèi)的氣液比控制為2000:1。吹脫率達(dá)98.5%，氨吸收率達(dá)96%。
[0022] 實施例3
一種草甘膦廢水凈化方法，其特征在于，包括如下步驟:
O將草甘膦廢水送至PH調(diào)節(jié)槽1，其草甘膦廢水中總氮濃度為800mg/L，調(diào)節(jié)廢水的pH至12，并將該廢水調(diào)節(jié)至溫度為50°C后，泵入吹脫塔2-2頂部的噴淋層，廢水經(jīng)噴淋后散至填充填料上，經(jīng)填充填料上的脫氮劑脫氮，脫氮后的氣體經(jīng)吹脫塔2-2頂部上升并通入吸收塔4，完成一次吹脫；
2)脫氮后的廢水經(jīng)吹脫塔2-2上部的填充填料落下并經(jīng)吹脫泵8-3泵至吹脫塔2-1頂部的噴淋層，打開吹脫風(fēng)機(jī)3進(jìn)行鼓風(fēng)吹脫，廢水經(jīng)噴淋后散至填充填料層上，經(jīng)填充填料層上的脫氮劑脫氮，脫氮后的氣體經(jīng)吹脫塔2-1頂部上升并通入吹脫塔2-2，脫氮后的氣體經(jīng)吹脫塔2-2頂部上升并通入吸收塔4，完成二次吹脫，脫氮后的廢水經(jīng)排液泵7-2送至廢水處理廠； 3)經(jīng)一次脫氮、二次脫氮的氣體送至吸收塔4后，往吸收塔4底端泵入質(zhì)量濃度為25%稀硫酸，該稀硫酸經(jīng)吸收循環(huán)泵7-4泵入吸收塔的噴淋層，同時，往吸收塔內(nèi)通入空氣，稀硫酸經(jīng)噴淋后與脫氮后的氣體逆流接觸，生成硫酸銨，并泵至硫酸銨儲槽，吸收塔內(nèi)的氣液比控制為2400:1。吹脫率達(dá)99%，氨吸收率達(dá)95%。
【權(quán)利要求】
1.一種草甘膦廢水凈化裝置，其特征在于: 液堿儲罐(8 )經(jīng)液堿泵(7-5 )與pH調(diào)節(jié)槽(I)上端管道的流量控制閥(9 )連接； pH調(diào)節(jié)槽(I)底端經(jīng)吹脫泵(7-1)與吹脫塔(2-2)上端的噴淋層連接，吹脫塔(2-2)底端經(jīng)吹脫泵(7-3)與吹脫塔(2-1)上端的噴淋層連接，吹脫塔(2-1)頂端經(jīng)線路管道與吹脫塔(2-2)底部入口連接，吹脫塔(2-2)頂端經(jīng)線路管道與吸收塔(4)底部入口連接，吸收塔(4)頂部經(jīng)線路管道與吹脫風(fēng)機(jī)(3)連接后再與吹脫塔(2-1)連接； 硫酸儲罐(6 )經(jīng)硫酸泵(7-6 )與吸收塔(4 ) 一側(cè)的底端連接，吸收塔(4 )對側(cè)的線路管道經(jīng)吸收循環(huán)泵(7-4)與吸收塔(4)的噴淋層連接，吸收循環(huán)泵(7-4)至噴淋層的線路管道設(shè)置有至硫酸銨儲罐(5)的線路管道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的草甘膦廢水凈化裝置，其特征在于:吸收塔(4)分為上、中、下三部分，上部設(shè)置有兩層噴淋層，下部設(shè)置有硫酸儲槽，中間部分為吹脫塔(2-2)頂端經(jīng)線路管道與吸收塔(4)底部的入口，該入口的對側(cè)設(shè)置有空氣進(jìn)氣管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的草甘膦廢水凈化裝置，其特征在于:吸收塔(4)內(nèi)的上層噴淋層噴嘴密度為下層噴淋層噴嘴密度的0.5-2倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的草甘膦廢水凈化裝置，其特征在于:吹脫塔(2-1)、吹脫塔(2-2)下部分別設(shè)置有蒸汽輸送機(jī)(10-1)、(10-2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的草甘膦廢水凈化裝置，其特征在于:吹脫塔(2-1)、吹脫塔(2-2 )、吸收塔(4 )的噴淋層的下端均設(shè)置有填充填料。
6.一種草甘膦廢水凈化方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將草甘膦廢水送至PH調(diào)節(jié)槽(1)，調(diào)節(jié)廢水的pH至11-12，并將該廢水調(diào)節(jié)至溫度為45-50°C后，泵入吹脫塔(2-2)頂部的噴淋層，廢水經(jīng)噴淋后散至填充填料上，經(jīng)填充填料上的脫氮劑脫氮，脫氮后的氣體經(jīng)吹脫塔(2-2)頂部上升并通入吸收塔(4)，完成一次吹脫； 2)脫氮后的廢水經(jīng)吹脫塔(2-2)上部的填充填料落下并經(jīng)吹脫泵(8-3)泵至吹脫塔(2-1)頂部的噴淋層，廢水經(jīng)噴淋后散至填充填料層上，經(jīng)填充填料層上的脫氮劑脫氮，脫氮后的氣體經(jīng)吹脫塔(2-1)頂部上升并通入吹脫塔(2-2)，脫氮后的氣體經(jīng)吹脫塔(2-2)頂部上升并通入吸收塔(4)，完成二次吹脫，脫氮后的廢水經(jīng)排液泵(7-2)送至廢水處理廠； 3)經(jīng)一次脫氮、二次脫氮的氣體送至吸收塔(4)后，往吸收塔(4)底端泵入質(zhì)量濃度為5-25%稀硫酸，該稀硫酸經(jīng)吸收循環(huán)泵(7-4)泵入吸收塔的噴淋層，同時，往吸收塔內(nèi)通入空氣，稀硫酸經(jīng)噴淋后與脫氮后的氣體逆流接觸，生成硫酸銨，并泵至硫酸銨儲槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的草甘膦廢水凈化方法，其特征在于，吸收塔內(nèi)的氣液比控制為 2000~2400:1。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的草甘膦廢水凈化方法，其特征在于，所述的填充調(diào)料層為聚丙烯與脫氮劑的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的草甘膦廢水凈化方法，其特征在于，一次吹脫、二次吹脫處理中，草甘膦廢水中總氮濃度高于1000mg/L時，往吹脫塔(2-1)、吹脫塔(2-2)底端通入蒸汽；草甘膦廢水中總氮濃度低于1000mg/L時，采用吹脫風(fēng)機(jī)(3)進(jìn)行循環(huán)鼓風(fēng)吹脫。
【文檔編號】C02F103/36GK104176851SQ201410319086
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】王瑞寶, 覃立忠, 劉訓(xùn)軍 申請人:湖北泰盛化工有限公司