一种可再生靶向吸附处理有机废弃母液的清洁生产工艺的制作方法

文档序号:13089522阅读:208来源:国知局

本发明属于废水处理领域,具体涉及一种生产废水的清洁生产工艺,特别是处理有机废弃母液的方法。



背景技术:

有机物的合成工艺中,通过蒸发结晶、气提工艺提取出有效组分后,往往会残留下高浓度的有机废弃结晶母液,进入生产废水处理系统进行处理。而一些废水处理工艺,如膜分离技术、机械蒸汽再压缩(mvr)技术,在处理时同样会在系统中残留下高浓度有机废弃母液,需要将之分离出当前工艺另作处理。

目前,对于有机废弃母液的处理方法,通常有环保生化、氧化处理与浓缩焚烧处理。通过膜生物反应器(mbr)将高浓度有机废弃母液进行环保生化处理,或将有机废弃母液清理、稀释后采用常规生化、氧化处理;对于含有难生化、难氧化有机物的废弃母液,一般采用焚烧处理。然而,这些方法不仅处理周期长、能源消耗大,而且会增加焚烧炉的尾气处理负荷和排放浓度,同时导致有机废弃结晶母液中高附加值的有机物无法被有效回收,造成资源浪费。上述问题使得有机废弃母液的处理连续性、循环效益较差,环保处理成本较高。



技术实现要素:

为了解决现有技术存在的上述问题,本发明提供一种可再生靶向吸附处理有机废弃母液的清洁生产工艺。为实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:

一种可再生靶向吸附处理有机废弃母液的清洁生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:

(1)靶向固定床吸附

将有机物合成工艺、有机废水处理工艺中产生的高浓度有机废弃母液,经过靶向固定床吸附装置进行吸附,液相中高附加值、难生化氧化处理的有机物吸附到该装置中的树脂上,流下含有可回合成工艺循环利用,或附加值低、处理简单的有机物的过流液;

(2)层析解吸

采用醇溶液对已吸附饱和的靶向固定床吸附装置进行层析和解吸,得到层析液和解吸液;

(3)蒸馏

将步骤(1)得到的过流液采用普通蒸馏塔进行蒸馏,得到气相和釜残液,气相经冷凝后得到冷凝水,处理后再经生化处理,达标排放;

将步骤(2)得到的层析液和解吸液分别采用普通蒸馏塔进行蒸馏,得到气相和釜残液,气相经冷凝后得到醇,回到步骤(2)中循环使用;

(4)蒸发结晶

过流液蒸馏后的釜残液,冷却后结晶,得到的结晶母液,可回合成工艺循环利用,或经简单生化处理后排放;

层析液经蒸馏后得到的釜残液,冷却结晶,得到高附加值有机物成品;

解吸液经蒸馏后得到的釜残液,冷却结晶,得到高燃烧值的有机废物,焚烧处理后排放。

所述步骤(1)中靶向固定床吸附装置的进料方式分为底部进料或顶部进料;靶向固定床吸附装置的吸附速度为0.5~1bv/h,吸附温度20~35℃。

所述步骤(2)中树脂被污染时采用碱溶液或碱和次氯酸钠的混合溶液对靶向固定床吸附装置进行强制再生,流下的废水经生化处理后,达标排放;或用酸溶液对靶向固定床吸附装置进行强制再生,流下的废水经生化处理后,达标排放。

所述步骤(2)中层析速度为:0.4~0.6bv/h,层析温度为20~35℃;解吸速度为0.4-0.6bv/h,解吸温度为20-55℃。

所述步骤(2)中层析时采用的醇为甲醇或乙醇中的一种,质量分数为0%~60%;解吸时采用的醇为甲醇或乙醇中的一种,质量分数为40%~100%;所述碱溶液中的碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种,质量分数为1%~2%;所述次氯酸钠溶液的质量分数为0.05%~1%。所述酸溶液中的酸为盐酸、硝酸、硫酸中的一种,质量分数为1%~2%。

所述靶向固定床吸附装置由若干组,每组规格相同的树脂柱组成,其中树脂柱中的大孔树脂是在大孔吸附树脂基材上进行涂层修饰而成,不同的修饰涂层进行改性,使其可对不同的有机物进行定向吸附。

所述大孔吸附树脂基材可为h-103型、xad-1型、xad-7型、hp-20型、cad-30型、cad-40型、cad-45型、cad-47型、ht-pa、ht-pb、ht-b、ht-312型、ht-1600型中的一种。

所述靶向固定床吸附装置设有两套,一套运行时,另一套进行再生。

可再生靶向吸附技术(rta,renewabletargetedadsorption),即通过高效吸附剂进行选择性定向吸附,脱除高浓度废水中的有机物,并实现废水的脱色、除味、降cod;对于吸附饱和的高效吸附剂,可以通过层析、解吸、强制再生工艺对其进行再生,达到循环使用的目的;针对层析、解析后得到的浓缩有机物,可以通过分离、提纯工艺,实现废水中有机物的循环再利用。

本发明将一种可再生靶向吸附技术应用于有机废弃母液的处理,具体是指在废弃母液结晶装置,或有机废液处理装置后增加靶向固定床吸附装置,通过靶向固定床吸附装置进行吸附,得到含有可循环利用组分的过流液,经处理后供合成工艺重复利用,或得到含有低附加值、易处理组分的过流液,经简单生化处理后排放;吸附剂经层析后,蒸馏脱溶媒回用,釜残液得到高附加值有机物;吸附剂解吸后,蒸馏脱溶媒回用,釜残液得到高浓度有机杂质,经焚烧处理后排放。

本发明的上述技术方案与现有技术相比,具有以下优点:

rta靶向固定床吸附装置的定向吸附,以分离循环为核心,经层析、解吸、蒸馏等工艺,从有机废弃母液中回收到纯净有机物,实现了资源化循环利用;同时,使原本难以生化、氧化处理的有机废弃母液易于生化、氧化处理,减少了排污、降低了污染,节约了有机废弃母液的处理成本,产生了经济效益,并实现了清洁生产;并且,层析、解吸液经蒸馏冷凝后,得到的层析、解析剂可以循环利用;而因脱附不完全被污染的树脂可以进行强制脱附再生,解决了一般吸附树脂脱附不净的问题。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图详细说明本发明,但本发明并不局限于具体实施例。

实施例1

本实施例将一种可再生靶向吸附处理有机废弃母液的方法应用于处理溴硝醇废弃结晶母液的清洁生产中,包括以下步骤:

(1)一步法制备溴硝醇的排出废液,颜色为淡黄色,比重为1.25~1.35g/cm3。将废液送入蒸馏塔内进行蒸馏浓缩结晶,得到的溴硝醇废弃结晶母液送入可再生靶向吸附固定床装置进行靶向吸附;

(2)将经可再生靶向吸附固定床装置吸附后流下的过流液收集送入蒸馏塔内,蒸馏结晶得到溴化钠成品,釜底残液作为含氢溴酸、硝基甲烷、三羟甲基硝基甲烷的结晶母液返回合成工艺重复利用,气相经冷凝后得到冷凝水,经普通生化处理后排放;

(3)将已吸附饱和溴硝醇和1,2-二溴-2-硝基-1,3-丙二醇的可再生靶向固定床吸附装置,采用质量分数0%~60%的甲醇进行层析,得到层析液送入蒸馏塔内,蒸馏结晶后得到溴硝醇成品,气相经冷凝后得到甲醇,返回可再生靶向固定床吸附装置层析回用;

(4)将经层析后的可再生靶向固定床吸附装置,采用质量分数60%~100%的甲醇进行解吸,得到解吸液送入蒸馏塔内,蒸馏后得到纯净1,2-二溴-2-硝基-1,3-丙二醇,气相经冷凝后得到甲醇,返回可再生靶向固定床吸附装置解吸回用;

(5)适当时采用质量分数1.2%的氢氧化钠溶液对甲醇再生后的可再生靶向吸附装置进行强制再生,流下废水经生化处理后,达标排放。

本实施例中,蒸馏塔与可再生靶向固定床吸附装置串联使用。

本实施例中,可再生靶向固定床吸附装置设有两套,一套运行时另一套进行再生。

本实施例中,可再生靶向固定床吸附装置是由2个同一规格的树脂柱组成,树脂柱中填料基材为xad-1型大孔吸附树脂。

实施例2

本实施例将一种可再生靶向吸附处理有机废弃母液的方法应用于处理溴硝醇废弃结晶母液的清洁生产中,包括以下步骤:

(1)两步法制备溴硝醇的排出废液,颜色为棕黄色,比重为1.15~1.25g/cm3。将废弃结晶母液送入可再生靶向吸附固定床装置进行靶向吸附;

(2)将经可再生靶向吸附固定床装置吸附后流下的过流液收集送入蒸馏塔内,蒸馏结晶得到溴化钠成品,釜底残液作为含氢溴酸、硝基甲烷、三羟甲基硝基甲烷的结晶母液返回合成工艺重复利用,气相经冷凝后得到冷凝水,经普通生化处理后排放;

(3)将已吸附饱和溴硝醇和1,2-二溴-2-硝基-1,3-丙二醇的可再生靶向固定床吸附装置,采用质量分数0%~60%的甲醇进行层析,得到层析液送入蒸馏塔内,蒸馏结晶后得到溴硝醇成品,气相经冷凝后得到甲醇,返回可再生靶向固定床吸附装置层析回用;

(4)将经层析后的可再生靶向固定床吸附装置,采用质量分数40%~100%的甲醇进行解吸,得到解吸液送入蒸馏塔内,蒸馏后得到纯净1,2-二溴-2-硝基-1,3-丙二醇,气相经冷凝后得到甲醇,返回可再生靶向固定床吸附装置解吸回用;

(5)适当时采用质量分数1.5%的氢氧化钾溶液对甲醇再生后的可再生靶向吸附装置进行强制再生,流下废水经生化处理后,达标排放。

本实施例中,蒸馏塔与可再生靶向固定床吸附装置串联使用。

本实施例中,可再生靶向固定床吸附装置设有两套,一套运行时另一套进行再生。

本实施例中,可再生靶向固定床吸附装置是由2个同一规格的树脂柱组成,树脂柱中填料基材为xad-7型大孔吸附树脂。

实施例3

本实施例将一种可再生靶向吸附处理有机废弃母液的方法应用于处理己内酰胺生产废水的膜分离母液的清洁生产中,包括以下步骤:

(1)采用甲苯法制备己内酰胺生产工艺中产生的有机废水,经反渗透膜分离装置进行膜分离处理,将流下含己内酰胺、甲苯、乙酸及其他杂质(为少量苯甲酸、六氢苯甲酸、硝基对苯二甲酸)的母液送入可再生靶向吸附固定床装置进行靶向吸附;

(2)将经可再生靶向吸附固定床装置吸附后流下低浓度无机盐的过流液返回到反渗透膜分离装置回用;

(3)将已吸附饱和己内酰胺、甲苯、乙酸的可再生靶向固定床吸附装置,采用质量分数0%~60%的乙醇进行梯度层析,得到层析液分别送入蒸馏塔内,蒸馏结晶再经后续处理后得到己内酰胺、甲苯和乙酸成品,气相经冷凝后得到乙醇,返回可再生靶向固定床吸附装置层析回用;

(4)将经层析后的可再生靶向固定床吸附装置,采用质量分数40%~60%的乙醇进行解吸,得到解吸液送入蒸馏塔内,蒸馏后气相经冷凝后得到乙醇,返回可再生靶向固定床吸附装置解吸回用,釜残液得到高燃烧值高浓度有机杂质,去焚烧装置进行焚烧转化为无害气体;

(5)适当时采用质量分数1.1%的氢氧化钾溶液对乙醇再生后的可再生靶向吸附装置进行强制再生,流下废水经生化处理后,达标排放。

实施例4

本实施例中将一种可再生靶向吸附处理有机废弃母液的方法应用于对(β-乙基砜硫酸酯)苯胺(对位酯)生产废水的mvr结晶母液的清洁生产中,包括以下步骤:

(1)对位酯生产工艺中产生的有机废水,经mvr处理装置进行多效蒸发处理,将流下含对位酯、磺化对位酯、双磺化对位酯和其他杂质(无机盐)的mvr结晶母液送入可再生靶向吸附固定床装置进行靶向吸附;

(2)将经可再生靶向吸附固定床装置吸附后流下低浓度无机盐的过流液返回到mvr装置回用;

(3)将已吸附饱和对位酯、磺化对位酯、双磺化对位酯的可再生靶向固定床吸附装置,采用质量分数0%~60%的乙醇进行梯度层析,得到层析液分别送入蒸馏塔内,蒸馏结晶再经后续处理后得到对位酯、磺化对位酯、双磺化对位酯成品,气相经冷凝后得到乙醇,返回可再生靶向固定床吸附装置层析回用;

(4)将经层析后的可再生靶向固定床吸附装置,采用质量分数40%~60%的甲醇进行解吸,得到解吸液送入蒸馏塔内,蒸馏后气相经冷凝后得到甲醇,返回可再生靶向固定床吸附装置解吸回用,釜残液得到高燃烧值高浓度有机杂质,去焚烧装置进行焚烧转化为无害气体;

(5)适当时采用质量分数1.2%的氢氧化钾溶液对甲醇再生后的可再生靶向吸附装置进行强制再生,流下废水经生化处理后,达标排放。

本实施例中,mvr处理装置、蒸馏塔与可再生靶向固定床吸附装置串联使用。

本实施例中,可再生靶向固定床吸附装置设有两套,一套运行时另一套进行再生。

本实施例中,可再生靶向固定床吸附装置是由2个同一规格的树脂柱组成,树脂柱中填料基材为ht-312型大孔吸附树脂。

实施例5

本实施例中将一种可再生靶向吸附处理有机废弃母液的方法应用于处理聚酯废水的清洁生产中,包括以下步骤:

(1)将采用对苯二甲酸和乙二醇合成聚酯的生产工艺中排出废液,送入可再生靶向吸附固定床装置进行靶向吸附;

(2)将经可再生靶向吸附固定床装置吸附后流下的过流液收集送入普通生化池进行简单处理,达标后排放;

(3)将已吸附饱和对苯二甲酸和乙酸、乙醛的可再生靶向固定床吸附装置,采用质量分数0%~60%的乙醇进行层析,得到层析液送入蒸馏塔内,蒸馏结晶后得到对苯二甲酸成品,气相经冷凝后得到乙醇,返回可再生靶向固定床吸附装置层析回用;

(4)将经层析后的可再生靶向固定床吸附装置,采用质量分数40%~60%的乙醇进行解吸,得到解吸液送入蒸馏塔内,蒸馏后得到乙酸、乙醛混合物,气相经冷凝后得到乙醇,返回可再生靶向固定床吸附装置解吸回用;

(5)适当时采用质量分数1.2%的氢氧化钠溶液对乙醇再生后的可再生靶向吸附装置进行强制再生,流下废水经生化处理后,达标排放。

本实施例中,蒸馏塔与可再生靶向固定床吸附装置串联使用。

本实施例中,可再生靶向固定床吸附装置设有两套,一套运行时另一套进行再生。

本实施例中,可再生靶向固定床吸附装置是由2个同一规格的树脂柱组成,树脂柱中填料基材为cad-30型大孔吸附树脂。

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