一種甘氨酸冷凝廢水的處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是甘氨酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的冷凝廢水的處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 甘氨酸是一種重要的精細(xì)化工中間體，廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、食品、化肥、飼料等 行業(yè)。特別是自全球性除草劑草甘膦問世以來，甘氨酸在農(nóng)藥行業(yè)的應(yīng)用快速增加，全球甘 氨酸需求量預(yù)計(jì)超過30萬噸/年，甘氨酸的用途極其廣泛。甘氨酸冷凝廢水中含有的污染 物種類多、濃度高、分離難度大，屬高難度治理廢水。研宄經(jīng)濟(jì)可行、適合現(xiàn)場大量處理冷 凝廢水的簡便回收處理和純化辦法對于甘氨酸產(chǎn)業(yè)具有非常重要的意義。
[0003]目前關(guān)于國內(nèi)甘氨酸冷凝廢水的治理目前沒有相關(guān)工程應(yīng)用的報(bào)道，只有5篇實(shí) 驗(yàn)室內(nèi)研宄的相關(guān)文章：
[0004] 汪芳等在《甘氨酸生產(chǎn)廢水的綜合治理》一文中，對采用三效蒸發(fā)回收氯化銨后的 冷凝廢水進(jìn)行了"一次吹脫-Fenton催化氧化-二次吹脫"的綜合治理工藝研宄。最終廢 水中的氨氮、甲醛、〇?&分別達(dá)到50、2、150mg/L以下，pH在6-9之間，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了 該行業(yè)的國家排放標(biāo)準(zhǔn)。王楓等在《甘氨酸廠廢液綜合治理的工藝及實(shí)驗(yàn)研宄》一文中也 采用"一次吹脫-Fenton催化氧化-二次吹脫"的工藝處理冷凝水，在該實(shí)驗(yàn)條件下，最 終廢水中的氨氮含量達(dá)到50mg/L以下，甲醛含量達(dá)到5mg/L以下，COD達(dá)到500mg/L以 下，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了該行業(yè)的國家排放標(biāo)準(zhǔn)。楊春光在《甘氨酸廠工業(yè)廢水蒸發(fā)冷凝液 的治理》一文中采用Fenton氧化法對含有高濃度COD的冷凝廢水進(jìn)行了試驗(yàn)研宄。結(jié)果表 明，在[H202]/[Fe2+] = 3.6:1、溫度為301：411為3.0的條件下，〇)0的去除率為65%;在 加入紫外光照射的情況下，冷凝廢水的COD去除率可提高到77%。鑒于高級氧化法對高濃 度有機(jī)物去除的試劑費(fèi)用較高，楊春光、趙景利在《甘氨酸廠氨氮廢水治理的工藝及實(shí)驗(yàn)研 宄》一文中運(yùn)用吹脫法對蒸發(fā)冷凝水進(jìn)行了治理，通過實(shí)驗(yàn)得到了吹脫的最佳工藝參數(shù)吹 脫時(shí)間6h、pH12. 5、吹脫溫度60°C，為運(yùn)用生化法徹底解決甘氨酸廠高氨氮工業(yè)廢水的污 染難題奠定了基礎(chǔ)。
[0005] 然而目前為止，對于甘氨酸冷凝廢水的治理，還沒有一套企業(yè)可以接受的、完整 的低成本的處理達(dá)標(biāo)工藝，隨著企業(yè)環(huán)保壓力的增大，甘氨酸冷凝廢水治理仍然是一個(gè)亟 待解決的環(huán)保技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提出一種應(yīng)用脫氨預(yù)處理及生化處理組合的甘氨酸冷凝廢水的 新工藝。該工藝能夠有效去除甘氨酸冷凝廢水中的高濃度氨氮、CODcr和甲醛，達(dá)到《污水 綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級標(biāo)準(zhǔn)。該工藝具有很高的耐水質(zhì)水量波動(dòng)沖擊能力，所需化學(xué)試 劑少，僅需加極少量純堿或鹽酸平衡厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的有機(jī)酸，產(chǎn)生的氨用稀硫酸吸收生成 硫酸銨回收，運(yùn)行費(fèi)用低廉，運(yùn)行操作簡便，解決了甘氨酸冷凝廢水長期不能達(dá)標(biāo)排放的問 題。符合企業(yè)環(huán)保和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。
[0007] 工藝流程簡介：
[0008] 1)甘氨酸冷凝廢水由一級提升泵輸送到一級脫氨塔，廢水自一級脫氨塔由上而下 噴淋自流；空氣自一級脫氨塔底部吸入，然后采用引風(fēng)機(jī)自一級脫氨塔上部抽出，廢水中的 氨氮通過硫酸吸收生成硫酸銨回收，剩余廢水收集至一級脫氨塔下置的集水池；
[0009] 2)步驟1)中的集水池收集的廢水采用二級提升泵輸送到二級脫氨塔，廢水自二 級脫氨塔由上而下噴淋自流；空氣自二級脫氨塔底部吸入，然后采用引風(fēng)機(jī)自二級脫氨塔 上部抽出，廢水中的氨氮通過硫酸吸收生成硫酸銨回收，剩余廢水自二級脫氨塔排出并泵 入?yún)捬跽{(diào)配池；
[0010] 3)厭氧調(diào)配池排出的廢水由一級厭氧提升泵輸送到一級EGSB厭氧反應(yīng)器，一級 EGSB厭氧反應(yīng)器排出的廢水自流到一級厭沉池，一級厭沉池底部連接EGSB回流泵，一級厭 沉池上部出廢水，廢水經(jīng)兩級脫氨塔自流到一級厭氧集水池；
[0011] 4) 一級厭氧集水池內(nèi)的廢水由二級厭氧提升泵輸送到二級EGSB厭氧反應(yīng)器， 二級EGSB厭氧反應(yīng)器排出的廢水經(jīng)兩級脫氨塔自流到二級厭氧池，二級厭沉池底部連接 EGSB回流泵，二級厭沉池上部排出廢水，廢水自流到二級厭氧集水池；
[0012] 5)二級厭氧集水池排出的廢水由好氧提升泵輸送到好氧池，好氧池排出的廢水一 部分達(dá)標(biāo)排放，一部分通過回流泵回流到到厭氧調(diào)配池。
[0013] 好氧池采用SBR運(yùn)行方式，采用脈沖進(jìn)水，周期24小時(shí)，每池24小時(shí)進(jìn)水一次，每 次30min。好氧池每周期曝氣18小時(shí)，靜止沉淀1小時(shí)，潷水0. 5小時(shí)，閑置4. 5小時(shí)。好 氧池出水一部分達(dá)標(biāo)排放，一部分通過回流泵回流到到厭氧調(diào)配池。
[0014] 脫氨單元排出的含氨氮的氣體采用稀硫酸吸收生成硫酸銨晶體回收，作為制作氨 肥的原理出售。可為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。
[0015] 本發(fā)明專利的特點(diǎn)是：
[0016] 一是脫氨單元采用兩級串聯(lián)式，內(nèi)設(shè)填料，在保持原水溫度和pH條件下，可大大 增加脫氨效果，從而節(jié)省了運(yùn)行成本。
[0017] 二是厭氧單元采用了兩級EGSB反應(yīng)器串聯(lián)的兩相厭氧模式，大大增加了廢水對 高濃高毒性廢水的耐沖擊能力
[0018] 三是兩級EGSB反應(yīng)器內(nèi)都放置生物填料，為厭氧填料床式，不同于普通EGSB，強(qiáng) 化了污泥的生化活性和耐毒性。
[0019] 四是在每級厭氧反應(yīng)器都增加了回流系統(tǒng)，有助于稀釋進(jìn)水濃度降低廢水的毒 性。在好氧出水端也有回流管線到厭氧調(diào)配池，這三套回流系統(tǒng)可將高濃度水稀釋10-30 倍，較大程度地提高了厭氧系統(tǒng)對高濃度廢水毒性的耐受性。
[0020] 五是在每級厭氧反應(yīng)器都增加了脫氨塔系統(tǒng)，防止在厭氧反應(yīng)器內(nèi)烏洛托品分解 產(chǎn)生較多氨氮而造成對生化系統(tǒng)的毒害性。
[0021] 六是整個(gè)工藝主要的運(yùn)行成本為提升泵、風(fēng)機(jī)和脫氨塔運(yùn)行所產(chǎn)生的耗電費(fèi)用， 平均每噸廢水用濃鹽酸0. 33kg，因此藥劑費(fèi)用非常低?？傔\(yùn)行成本為3-4元/m3,整個(gè)運(yùn)行 成本是非常低。
[0022] 采用聚丙烯或聚酯材質(zhì)，添加活性炭粉末做添加劑（4-8% )，對污水中的有機(jī)物 具有較強(qiáng)吸附能力，以及具有多孔性，一方面大大增加了填料與污水的接觸面積，另一方面 大大提升了對污濁物的吸附能力。
【附圖說明】
[0023] 圖1甘氨酸廢水工藝圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 進(jìn)行了甘氨酸冷凝廢水處理中試研宄，具體實(shí)施情況如下.
[0025] 實(shí)施例1 :
[0026] 甘氨酸冷凝廢水脫氨預(yù)處理中試試驗(yàn)，處理量為1噸/h。脫氨單元對污染物的去 除效果見表1。
[0027] 表1.脫氨單元對污染物的去除效果
[0028] CODcr(mg/L) 氨氮（mg/L) 甲醛（mg/L) 脫氨| 一級|二級脫氨單| 一級脫|二級脫脫氨| 一級脫|二級脫 單元脫氨脫氨元進(jìn)水氨出水氨塔出單元氨出水氨塔出 ^ 進(jìn)水出水塔出 水 進(jìn)水 水 水 平均值 45357 27277 15102 4760 3638 2602 350 268 221 平均 45.30 --40% 67% --23.50% --23.4% 36.8% 去除率 ％
[0029] 由表1知：兩級脫為45. 3%，對甲酸的去除率為36. 8%。脫氛過程是在廢水原有 溫度34-40攝氏度和原pH條件（9-10)下進(jìn)行的，經(jīng)脫氨單元預(yù)處理后的廢水可直接進(jìn)入 生化單元進(jìn)一步處理。
[0030] 實(shí)施例2 :
[0031] 甘氨酸冷凝廢水厭氧處理中試實(shí)驗(yàn)。處理量為0. 3噸/h。
[0032] 取生化污水處理廠污泥處理系統(tǒng)中污泥消化罐排出的泥水約13噸作為本次中試 試驗(yàn)的接種污泥。一二級EGSB反應(yīng)器各接種6. 5噸污泥，從其下集水池內(nèi)加適量清水稀釋 后泵入反應(yīng)器罐內(nèi)，開啟回流泵，培養(yǎng)三天后，在灌頂觀察有較多氣泡。第四天開始進(jìn)少量 廢水。在1-27天兩級厭氧反應(yīng)器內(nèi)各加糖10kg，將糖溶化后從反應(yīng)器下部集水池泵入。第 28天后不再加糖。每天測定EGSB厭氧反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)內(nèi)pH值在6. 5-8. 5范圍內(nèi)，超過該范 圍則加適量碳酸鈉或鹽酸進(jìn)行調(diào)整。中試過程厭氧單元在各階段處理水量見下表2。
[0033] 表2厭氧單元中試期間處理水量
[0034]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種甘氨酸冷凝廢水的處理工藝，其特征在于，包括如下步驟： 1) 甘氨酸冷凝廢水由一級提升泵輸送到一級脫氨塔，廢水自一級脫氨塔由上而下噴淋 自流；空氣自一級脫氨塔底部吸入，然后采用引風(fēng)機(jī)自一級脫氨塔上部抽出，廢水中的氨氮 通過硫酸吸收生成硫酸銨回收，剩余廢水收集至一級脫氨塔下置的集水池； 2) 步驟1)中的集水池收集的廢水采用二級提升泵輸送到二級脫氨塔，廢水自二級脫 氨塔由上而下噴淋自流；空氣自二級脫氨塔底部吸入，然后采用引風(fēng)機(jī)自二級脫氨塔上部 抽出，廢水中的氨氮通過硫酸吸收生成硫酸銨回收，剩余廢水自二級脫氨塔排出并泵入?yún)?氧調(diào)配池； 3) 厭氧調(diào)配池排出的廢水由一級厭氧提升泵輸送到一級EGSB厭氧反應(yīng)器，一級EGSB 厭氧反應(yīng)器排出的廢水自流到一級厭沉池，一級厭沉池底部連接EGSB回流泵，一級厭沉池 上部出廢水，廢水經(jīng)兩級脫氨塔自流到一級厭氧集水池； 4) 一級厭氧集水池內(nèi)的廢水由二級厭氧提升泵輸送到二級EGSB厭氧反應(yīng)器，二級 EGSB厭氧反應(yīng)器排出的廢水經(jīng)兩級脫氨塔自流到二級厭氧池，二級厭沉池底部連接EGSB 回流泵，二級厭沉池上部排出廢水，廢水自流到二級厭氧集水池； 5) 二級厭氧集水池排出的廢水由好氧提升泵輸送到好氧池，好氧池排出的廢水一部分 達(dá)標(biāo)排放，一部分通過回流泵回流到到厭氧調(diào)配池。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘氨酸冷凝廢水的處理工藝，其特征在于，兩級EGSB厭氧反 應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有聚丙烯或聚酯材料與活性炭的混合物制成的生物填料，填料規(guī)格為30-50_ 邊長的正方形，厚度約l〇-15mm，填料密度控制在0. 95-0. 98g/mL。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的甘氨酸冷凝廢水的處理工藝，其特征在于，聚丙烯或聚酯材 料與活性炭的質(zhì)量比為20-28:1-4。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘氨酸冷凝廢水的處理工藝，其特征在于，好氧池采用SBR運(yùn) 行方式，采用脈沖進(jìn)水，周期24小時(shí)，每池24小時(shí)進(jìn)水一次，每次30min ;好氧池每周期曝 氣18小時(shí)，靜止沉淀1小時(shí)，潷水0. 5小時(shí)，閑置4. 5小時(shí)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種甘氨酸冷凝廢水的處理工藝，具體是將甘氨酸冷凝廢水自一級脫氨塔由上而下噴淋；空氣自一級脫氨塔底部吸入，經(jīng)硫酸吸收生成硫酸銨回收，剩余廢水采用二級提升泵輸送到二級脫氨塔，廢水自二級脫氨塔由上而下噴淋自流；空氣自二級脫氨塔底部吸入，經(jīng)硫酸吸收生成硫酸銨回收，剩余廢水由一級厭氧提升泵輸送到一級EGSB厭氧反應(yīng)器，一級厭氧集水池內(nèi)的廢水由二級厭氧提升泵輸送到二級EGSB厭氧反應(yīng)器，二級厭沉池底部連接EGSB回流泵，二級厭沉池上部排出并由好氧提升泵輸送到好氧池。系統(tǒng)總運(yùn)行成本為3-4元/m3，這三套回流系統(tǒng)可將高濃度水稀釋10-30倍，較大程度地提高了厭氧系統(tǒng)對高濃度廢水毒性的耐受性。
【IPC分類】C01C1-242, C02F9-14
【公開號】CN104628224
【申請?zhí)枴緾N201510015308
【發(fā)明人】馬會娟, 李永剛, 康群, 吳讓鵬
【申請人】湖北興發(fā)化工集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月13日