一種處理己內(nèi)酰胺生產(chǎn)廢水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域生產(chǎn)廢水處理領(lǐng)域，尤其是涉及一種處理己內(nèi)酰胺生產(chǎn)廢水的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]己內(nèi)酰胺是一種重要的應(yīng)用廣泛的化工生產(chǎn)原料，但其生產(chǎn)廢水難以處理已是長(zhǎng)期困擾行業(yè)生產(chǎn)的突出問(wèn)題。己內(nèi)酰胺生產(chǎn)廢水中污染物包括環(huán)己酮、環(huán)己烷、環(huán)己醇、苯、環(huán)己酮肟、有機(jī)酸、己內(nèi)酰胺、氨氮等，具有有機(jī)物種類(lèi)多、成分復(fù)雜、毒性大、含量高、COD值高、難生化降解等特點(diǎn)。
[0003]傳統(tǒng)的己內(nèi)酰胺廢水處理方法主要以焚燒法、生化法以及膜處理法為主。焚燒法通常的做法是通過(guò)蒸發(fā)濃縮把有機(jī)物含量提升至50%?75%，然后通入焚燒爐燃燒分解，由于水含量比較高，因此需要消耗大量的燃料，運(yùn)行費(fèi)用非常高。生化法多為厭氧-好氧微生物組成的污水處理系統(tǒng)，該方法對(duì)污水的水質(zhì)具有一定的要求，例如C0D< 6000mg/L等，此外，還存在廢水的停留時(shí)間長(zhǎng)，處理效率低的缺點(diǎn)，不利于高COD、排放量大的廢水的處理。膜處理法是將高效的膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)的低成本物化方法結(jié)合，對(duì)己內(nèi)酰胺廢水?dāng)M采用預(yù)處理和納濾、反滲透兩級(jí)膜過(guò)程的新工藝，代替了傳統(tǒng)利用生化裝置處理己內(nèi)酰胺廢水的工藝。此法雖然能處理己內(nèi)酰胺廢水并具有較好的去除率，但由于己內(nèi)酰胺廢水所含雜質(zhì)復(fù)雜，膜的清洗和維護(hù)成為主要問(wèn)題。
[0004]為了進(jìn)一步提高己內(nèi)酰胺廢水的處理效果，在采用上述方法對(duì)己內(nèi)酰胺廢水進(jìn)行處理的工藝過(guò)程中往往預(yù)先進(jìn)行預(yù)處理過(guò)程，主要包括氧化處理過(guò)程或絮凝處理過(guò)程。氧化處理過(guò)程一般采用強(qiáng)氧化劑，如臭氧、雙氧水、高錳酸鉀等，產(chǎn)生自由基氧化降解廢水中的有機(jī)物，該過(guò)程雖然能夠提高廢水的可生化性，減小其對(duì)生化系統(tǒng)的沖擊，但是，該過(guò)程不僅所需的氧化劑劑量大、耗時(shí)耗力，且廢水可生化性提高的效果有限。絮凝處理過(guò)程一般是通過(guò)絮凝劑將廢水中的顆粒雜質(zhì)沉降下來(lái)，但一般僅限于大顆粒的懸浮物，絮凝劑用量較大但絮凝效果不佳，COD下降有限。
[0005]膜生物反應(yīng)器(MBR)是一種將高效分離技術(shù)與傳統(tǒng)活性污泥法相結(jié)合的新型水處理反應(yīng)器，具有對(duì)污染物去除效率高、硝化能力強(qiáng)、出水水質(zhì)好、設(shè)計(jì)和操作簡(jiǎn)化等優(yōu)點(diǎn)，其產(chǎn)生和發(fā)展是膜技術(shù)和生物處理技術(shù)知識(shí)應(yīng)用和發(fā)展的必然結(jié)果。它開(kāi)辟了污水處理研究和應(yīng)用的新領(lǐng)域，應(yīng)用潛力大。但是現(xiàn)有的單一膜處理技術(shù)處理己內(nèi)酰胺廢水過(guò)程中還存在許多問(wèn)題，例如廢水中的粘性雜質(zhì)含量過(guò)多，長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)堵塞膜過(guò)濾器，使MBR裝置的有效使用壽命縮短，需要經(jīng)常維護(hù)和更換，造成運(yùn)行成本大幅提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有處理己內(nèi)酰胺廢水工藝的不足，提供一種能耗低，運(yùn)行費(fèi)用低，且能夠有效并快速地對(duì)大量己內(nèi)酰胺廢水進(jìn)行處理的工藝方法。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種處理己內(nèi)酰胺生產(chǎn)廢水的方法，包括下述步驟:
[0009](I)鹽析:向反應(yīng)器中加入無(wú)機(jī)鹽，在不斷通入己內(nèi)酰胺廢水和/或回流液體的同時(shí)不斷蒸出水分，廢水中的有機(jī)物不斷的通過(guò)鹽析作用以絮狀物的形式析出；
[0010](2)絮凝:將含絮狀物的廢水不斷通入溢流槽，向溢流槽加入絮凝劑，使廢水中包含絮狀物在內(nèi)的懸浮物絮凝沉淀，溢流槽上層液體回流至反應(yīng)器；
[0011](3)經(jīng)過(guò)鹽析和絮凝處理后的廢水，經(jīng)過(guò)稀釋后進(jìn)入膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的生化處理，所述膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)包括A/0生化系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾器、動(dòng)態(tài)膜制備系統(tǒng)和水力反沖洗裝置，所述動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾器包括圓筒形陶瓷膜管和不銹鋼筒體，所述動(dòng)態(tài)膜制備材料選自高嶺土、娃藻土和娃灰石中的一種，優(yōu)選的，所述動(dòng)態(tài)膜制備材料選自1000-8000目的高嶺土。
[0012]進(jìn)一步的，所述步驟(I)中反應(yīng)器內(nèi)鹽的含量保持在10wt%?30wt%，優(yōu)選為15wt %?25wt %，還優(yōu)選為20wt %?25wt %，鹽析法對(duì)COD的去除率隨著含鹽量的升高而增大，但是過(guò)高的含鹽量會(huì)增加生產(chǎn)成本，且不利于后續(xù)生化處理，與專(zhuān)利CN104529033A相比，本發(fā)明在鹽析沉降處理后增加了膜生物反應(yīng)器(MBR)系統(tǒng)處理工序，降低了對(duì)鹽析沉降工序出口處COD濃度的要求，優(yōu)化了含鹽量，降低了生產(chǎn)成本；純水含量保持在60wt %?75wt%，優(yōu)選為60wt% ?70wt%，更優(yōu)選為65wt%?70wt%。
[0013]進(jìn)一步的，所述步驟(I)的操作溫度為30_60°C，優(yōu)選的，所述的操作溫度為40-500C，溫度過(guò)低無(wú)機(jī)鹽無(wú)法溶解，溫度過(guò)高，能耗過(guò)大，對(duì)設(shè)備要求也高，而本發(fā)明中，由于在鹽析沉降處理后增加了膜生物反應(yīng)器(MBR)系統(tǒng)處理工序，含鹽量降低，因此，操作溫度也做了相應(yīng)優(yōu)化，降低了溫度，可降低能耗，因此在此溫度范圍下為最優(yōu)操作；操作壓力為-
0.1?-0.0SMpa;所述步驟⑴中無(wú)機(jī)鹽選用硫酸銨；同時(shí)，適當(dāng)?shù)臏囟群偷蛪耗軌蚣铀贌o(wú)機(jī)鹽的溶解和水分的快速蒸發(fā)，促進(jìn)鹽析作用過(guò)程。
[0014]進(jìn)一步的，所述步驟(I)中還包含攪拌步驟，攪拌速率為10r/min?1000r/min。適當(dāng)?shù)臄嚢枘軌虼龠M(jìn)無(wú)機(jī)鹽在廢水中均勻快速地溶解，促進(jìn)絮狀物快速均勻析出。
[0015]進(jìn)一步的，所述步驟(2)中絮凝劑優(yōu)選為聚丙烯酰胺，所述步驟(2)中絮凝劑的加入量為5?15g/t廢水。
[0016]進(jìn)一步的，所述步驟(3)中，所述A/0生化系統(tǒng)的溶解氧DO為2?5mg/L，優(yōu)選為4?5mg/L;污泥濃度MLSS為3000?6000mg/L，優(yōu)選為4500?5000mg/L;所述膜過(guò)濾單元的回流比為2?9，優(yōu)選為4?5，在此操作條件下，系統(tǒng)可達(dá)到以下去除率:C0D>90 %，氨氮>87 %，出水COD可控制在150mg/L以?xún)?nèi)。
[0017]進(jìn)一步的，所述步驟(3)中，所述A/0生化系統(tǒng)和膜過(guò)濾器各為兩套，兩套A/0生化系統(tǒng)和膜過(guò)濾器并聯(lián)設(shè)置，共用一套動(dòng)態(tài)膜制備系統(tǒng)和水力反沖洗裝置，水力反沖洗的周期為80-120h，這樣可以在不停車(chē)的情況下進(jìn)行A/0生化系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)膜的再生，保證生產(chǎn)裝置的連續(xù)操作。
[0018]進(jìn)一步的，經(jīng)步驟(I)和步驟(2)處理后的廢水⑶D為80，000?200，OOOmg/!時(shí)，進(jìn)入步驟(3)。
[0019]進(jìn)一步的，所述步驟(3)中稀釋后進(jìn)入膜生物反應(yīng)器(MBR)系統(tǒng)的廢水COD為I，000?10，000mg/L，總氮(TN)含量為 200 ?700mg/L。
[0020]進(jìn)一步的，本發(fā)明的方法中還包括對(duì)所述步驟(2)中絮凝后形成的下層沉淀進(jìn)行處理的工序A，所述工序A可以是能夠?qū)λ鱿聦映恋磉M(jìn)行處理的任何一個(gè)或多個(gè)工藝方法或步驟，包括結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)中使用或改進(jìn)的掩埋、脫水焚燒、循環(huán)再利用、生物降解等。由于下層沉淀有機(jī)物種類(lèi)復(fù)雜，且干燥后水含量極低，非常適用于焚燒處理，無(wú)需再使用專(zhuān)用的焚燒設(shè)備，普通鍋爐即可滿(mǎn)足需求，因此所述工序A優(yōu)選為脫水焚燒。
[0021]本發(fā)明說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中所述的“反應(yīng)器”和“溢流槽”并非用于限制本發(fā)明中鹽析和絮凝過(guò)程所進(jìn)行反應(yīng)的具體設(shè)備，也并非本發(fā)明中鹽析和絮凝過(guò)程所用到的反應(yīng)設(shè)備的專(zhuān)有名詞，僅為表述方便的目的體現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程是在一定的反應(yīng)空間或設(shè)備內(nèi)進(jìn)行，凡是能夠達(dá)到本發(fā)明鹽析和絮凝過(guò)程目的的裝置或設(shè)備均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍制備，這種對(duì)“反應(yīng)器”和“溢流槽”的理解被認(rèn)為在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)。
[0022]本發(fā)明說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中所述的“不斷”并非用于限制液體的進(jìn)入過(guò)程是“一刻不?！钡?，而是指體系的反應(yīng)進(jìn)程是一直在進(jìn)行的，進(jìn)程中的某些步驟或操作則可以是連續(xù)的，也可以是間歇的，如廢水通入反應(yīng)器的進(jìn)程可以是不間斷的連續(xù)通入，也可以是間歇性的通入。
[0023]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0024](I)通過(guò)鹽析和絮凝作用能夠使廢水中的COD在短時(shí)間內(nèi)降低，有效減少了毒害物質(zhì)對(duì)后續(xù)處理系統(tǒng)尤其是生化系統(tǒng)的影響，使處理后的廢水能夠在后續(xù)處理過(guò)程中進(jìn)一步完全降解至達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，提高后續(xù)處理系統(tǒng)及整個(gè)處理工藝過(guò)程的處理效率；
[0025](2)絮凝后的下層沉淀經(jīng)干燥后水含量低至0.1wt，能夠直接在普通鍋爐內(nèi)進(jìn)行燃燒處理，焚燒后無(wú)殘留，無(wú)需再投入專(zhuān)用的焚燒設(shè)備；
[0026](3)針對(duì)后續(xù)生化處理工藝優(yōu)化鹽析過(guò)程含鹽濃度、操作溫度等條件，降低能耗，更加有利于后續(xù)工藝的處理；
[0027](4)膜生物反應(yīng)器(MBR)系統(tǒng)能夠高效去除廢水中的有機(jī)物含量，動(dòng)態(tài)膜的制備和清洗方便，工藝流程簡(jiǎn)單，有效提高了膜清洗效率。相對(duì)于傳統(tǒng)膜過(guò)濾，動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾技術(shù)通過(guò)水力反沖洗就能夠恢復(fù)較大的過(guò)濾通量，進(jìn)而減少了需要化學(xué)清洗的次數(shù)，降低了運(yùn)行成本和化學(xué)清洗帶來(lái)的二次污染，還降低了膜生物反應(yīng)器裝置的操作和運(yùn)行維護(hù)成本；
[0028](5)優(yōu)化膜生物反應(yīng)器(MBR)系統(tǒng)操作條件，可連續(xù)處理，處理效率高；
[0029](6)處理工藝流程簡(jiǎn)單，在節(jié)省設(shè)備投資、設(shè)備維護(hù)的同時(shí)提高處理效率，能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)大量的己內(nèi)酰胺廢水進(jìn)行快速處理，滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的需要。
[0030](7)預(yù)處理效率高，有效降低己內(nèi)酰胺廢水所含的復(fù)雜雜質(zhì)，降低膜的清洗次數(shù)和維護(hù)成本，更適合于高C0D、排放量大的廢水，尤其適合處理⑶D原始含量大于10000mg/L的廢水，前期的預(yù)處理過(guò)程可將COD含量降至40%，大大降低了后續(xù)待處