高效旋转蒸馏工艺回收废水中有机溶剂的制作方法

文档序号：16787174发布日期：2019-02-01 19:27阅读：879来源：国知局

本发明涉及有机废水处理技术领域，具体涉及高效旋转蒸馏工艺回收废水中有机溶剂。

背景技术：

有机废水一般采用生化氧化工艺。专利号为200610034589.2公开的发明专利《用于高浓度难降解有机废水处理的多重组合工艺》是一种典型的多重组合工艺，其工艺步骤是物化与生化处理(曝气混凝、曝气微电解)→强化微生物厌氧→水解酸化处理→二次物化处理(高级活性氧杀菌消毒、砂滤)→中水回用。该工艺适应范围窄，化学氧化需氧量低(cod小于20000mg/l)的有机废水。

本发明有机废水中甲醇含量约40%～58%、水约35%～40%、甲苯7%～10%、盐2%～5%、cod高达78万；采用单纯的生化降解技术，即“隔油-ph调节-微电解-中和沉淀-厌氧-好氧-絮凝沉淀-mbr膜过滤”联合工艺处理耗时长、成本高；对生化系统有机负荷造成严重冲击及危害，主要危害特征表征为；好氧活性泥膨胀、沉降性差、老化、池表面带泥泡沫多、出水不合格等一系列问题；含甲醇溶液直排入废水系统给生化处理带来的危害是极大的。

高浓度有机废水得不到有效处理必将造成严重的生态环境污染，寻求一种能有效处理含盐的高浓度甲醇有机废水的有效工艺显得十分重要。

甲醇回收提纯的方法有普通蒸馏塔精馏及高效旋转精馏机两种方式；普通蒸馏塔运行能耗高，占地面积大，基建投资大等不利因素；高效旋转精馏设备运行能耗比普通蒸馏塔减少10%-40%，占地面积小，易于安装，精馏效率高等特点。

尤其是含甲醇废水，回收有机溶剂可有效降低废水中的cod，减轻废水生化处理的负担。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供高效旋转蒸馏工艺回收废水中有机溶剂，将高效旋转精馏机用于甲醇的回收，高效旋转精馏机运行回收甲醇能耗较普通蒸馏塔回收甲醇能耗减少30%,回收甲醇满足生产回用要求，缩短废水生化处理时间24h，降低水处理成本37%左右

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包含如下步骤：

步骤一、利用高效旋转精馏机回收有机溶剂，降低高浓度有机废水codcr达96%以上；经处理后废水进入油水收集池中；进行气浮除油处理；

步骤二、除油后的废水进入到微电解池内进行微电解处理，使复杂有机物开环、降解、降低有机物浓度、提高可生化性；

步骤三、微电解后废水进入混凝池内，通过调节ph，加入絮凝剂pam进行絮凝沉降分离；

步骤四、在斜管沉淀池中分离沉淀后上清液入调节池进行均质调节，再进入生化系统进行二级生化降解，之后进入到mbr膜处理达标排放。

所述步骤一中高效旋转精馏机回收有机溶剂时得到的甲醇成品进行生产回用。

所述步骤一中油水收集池还加入低浓度有机废水。

所述步骤二前除油后的废水进入到一级调节池进行调节。

所述步骤四中生化系统包含二级调节池、厌氧生化池、接触氧化池。

所述步骤四中絮凝沉降分离后的污泥、生化系统生化降解后的剩余活性泥均进入到污泥浓缩处理，再进入到压滤机处理，得到干泥以及压滤液，压滤液再进入到生化系统中。

所述步骤四中mbr膜处理后得到水以及活性泥回流，水排出，活性泥回流流动到生化系统中。

本发明的工作原理：将有机废水利用高效旋转精馏机回收废水中95%以上的有机溶剂，将脱除有机溶剂的废水进行生化处理，使其达标排放；废水采用“隔油-ph调节-微电解-中和沉淀-厌氧-好氧-絮凝沉淀-mbr膜过滤”联合工艺对生产废水进行处理，重点进行兼氧、好氧污泥驯化试验、微电解工艺参数优化试验、水解酸化联合处理及其工艺参数优化试验研究，试验结果表明，经“微电解-水解酸化-厌氧-好氧-mbr膜过滤”联合工艺处理，出水达到《污水综合排放标准》（gb8978-96）一级排放标准。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：

1、将高效旋转精馏机用于甲醇的回收，回收甲醇纯度可达99.9%，可以替代市场购买的甲醇；

2、高效旋转精馏机回收甲醇的能耗比普通蒸馏塔回收甲醇的能耗减少30%；

3、可使有机废水中codcr大幅下降，codcr可由78万mg/l下降到3万左右mg/l，使得生化水处理系统可保持长期稳定运行；

4、采用高效旋转精馏机回收甲醇每吨有机废水节约处理成本200元/m3；

5、减少需购买细菌及促生药剂的成本约180元/m3；

6、节省购买甲醇的费用2050元/吨，扣除回收甲醇能耗成本1000元/吨，以每年处理1000立方含甲醇有机废水，每立方废水回收甲醇500kg计算可产生:380*1000+1000*500*(2.05-1)=90.5万元；

7、缩短废水生化处理时间24h。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的流程示意框图。

具体实施方式

参看图1所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含如下步骤：

步骤一、利用高效旋转精馏机回收有机溶剂，降低高浓度有机废水codcr达96%以上；经处理后废水进入油水收集池中；进行气浮除油处理；

步骤二、除油后的废水进入到微电解池内进行微电解处理，使复杂有机物开环、降解、降低有机物浓度、提高可生化性；

步骤三、微电解后废水进入混凝池内，通过调节ph，加入絮凝剂pam进行絮凝沉降分离；

步骤四、在斜管沉淀池中分离沉淀后上清液入调节池进行均质调节，再进入生化系统进行二级生化降解，之后进入到mbr膜处理达标排放。

所述步骤一中高效旋转精馏机回收有机溶剂时得到的甲醇成品进行生产回用。

所述步骤一中油水收集池还加入低浓度有机废水。

所述步骤二前除油后的废水进入到一级调节池进行调节。

所述步骤四中生化系统包含二级调节池、厌氧生化池、接触氧化池。

所述步骤四中mbr膜处理后得到水以及活性泥回流，水排出，活性泥回流流动到生化系统中。

本发明的工作原理：将有机废水利用高效旋转精馏机回收废水中96%以上的有机溶剂，将脱除有机溶剂的废水进行生化处理，使其达标排放；废水采用“隔油-ph调节-微电解-中和沉淀-厌氧-好氧-絮凝沉淀-mbr膜过滤”联合工艺对生产废水进行处理，重点进行兼氧、好氧污泥驯化试验、微电解工艺参数优化试验、水解酸化联合处理及其工艺参数优化试验研究，试验结果表明，经“微电解-水解酸化-厌氧-好氧-mbr膜过滤”联合工艺处理，出水达到《污水综合排放标准》（gb8978-96）一级排放标准。

高效旋转精馏机是一种新型高效的（超重力）精馏设备----传统蒸馏塔的替代者，也称作超重力精馏机。用于有机溶剂分离、浓缩、提纯、回收等精馏工况。将旋转精馏技术（超重力技术）应用于工业生产中的连续精馏、汽提、吸收、解吸、除尘、反应等多种过程。

高效旋转精馏机由一个或多个高速旋转的转子组成，气液以逆向喷雾方式经转子，进行物料传质。广泛应用于乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、二氯甲烷、dmf、dmso、甲苯、异丙醇、叔丁醇等有机溶剂的回收及产品分离提纯，应用于原料药、医药中间体、精细化工、生物柴油、环保、制酒等行业。

高效旋转精馏机具有体积小、重量轻、投资省、易运转、安全、可靠、灵活等优点。该新技术新设备与传统的分离技术与塔身相比较，有着更为广阔的应用前景。传统的精馏、吸收、解吸、除尘、萃取等化工单元操作及由传递过程控制的化学反应都可以用高效旋转精馏机来完成。

实施例1、有机废水利用高效旋转精馏机回收废水中96%的有机溶剂。

有机废水codcr为13100mg/l，经物化预处理后废水codcr约为6000mg/l，各处理单元工艺参数如下：

①微电解：初始ph值为3.0，铁水质量比为1:10，铁炭质量比为1:1，反应时间为80min；

②水解酸化：进水有机负荷为0.15～0.23kgcodcr/(kgmlss.d)，进水ph为7.0～7.5，hrt为48h；

③厌化：进水有机负荷为0.05～0.11kgcodcr/(kgmlss.d)，运行周期为24h（进水2h、反应20h、沉淀1h、排水闲置1h）；

④好氧：进水有机负荷为0.05～0.08kgcodcr/(kgmlss.d)，运行周期为24h（进水2h、反应20h、沉淀1h、排水闲置1h）；

⑤mbr膜过滤：出水cod小于50mg/l。

实施例2、有机废水利用高效旋转精馏机回收废水中97%的有机溶剂。

有机废水codcr为12300mg/l，经物化预处理后废水codcr约为5700mg/l，废水处理工艺同实施例1。