三氯蔗糖生产废水的处理系统的制作方法

本技术涉及三氯蔗糖生产废水处理的，具体而言，涉及三氯蔗糖生产废水的处理系统。

背景技术：

1、甜味剂是指赋予食品甜味的食品添加剂，按照其来源可分为天然添加剂和人工合成添加剂。天然添加剂种类较多，目前通过蔗糖提取天然添加剂是最常用的方式。随着社会的发展，天然添加剂已经无法满足人们的需求，人工合成添加剂应运而生。目前最常用的人工合成的食品甜味剂主要是三氯蔗糖。三氯蔗糖是一种无色无味的白色固体，其甜度为蔗糖的600倍，同时其理化性质稳定，不易分解。

2、三氯蔗糖生产工艺有很多，但是主要使用原料基本相同。一种常用的三氯蔗糖生产工艺为以dmf为溶剂，将原乙酯三甲酯与蔗糖按比例混合生成环状化合物，环状化合物在水作用下开环，然后通过有机碱使乙酰基发生迁移，得到部分蔗糖-6-乙酸酯，再经过氯代、脱乙酰基等步骤得到三氯蔗糖。在合成三氯蔗糖的过程中，其产率转换低，部分原材料易合成为其它副产物，有些有机溶剂也没有得到较好回收，因此，其生产废水来自于每一段的合成产品，废水产量高。

3、三氯蔗糖生产废水是一种高浓度有机化工废水，其废水具有cod高、氨氮高、盐分高、可生化性差等特点，其废水中的dmf(n，n-二甲基甲酰胺)、三氯甲烷、氯代副产物(生产三氯蔗糖时出现的一氯蔗糖、二氯蔗糖、四氯蔗糖)等难以降解的物质对微生物都具有抑制作用，同时其结构稳定，一般的物理化学方法也难以对其造成破坏。因此，如果不能很好的处理三氯蔗糖生产废水，将在一定程度上影响产业的发展。

4、目前，三氯蔗糖生产废水处理方式有以下两种。一种是通过单级浓缩方式，得到馏低的固体中含有大量无机盐和有机物，馏低最后通过焚烧处理；但是固体馏低热值低，需补充助燃剂，同时焚烧过程产生大量有毒有害气体需要处理。另一种方式为湿式催化氧化+膜分离+mvr，但是由于废水中的有机物、悬浮物含量高，致使设备管道容易堵塞，清理频繁，且废水氯离子含量高，设备腐蚀严重；同时蒸发出来的氯化铵仍含有大量有机物，其杂质较多，难以进行二次利用。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供三氯蔗糖生产废水的处理方法和处理系统，以解决现有技术中三氯蔗糖生产废水难处理的技术问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型首先提供了三氯蔗糖生产废水的处理方法，技术方案如下：

3、三氯蔗糖生产废水的处理方法，包括以下步骤：(1)调节废水的ph为7.5～8.5，得到第一液体；(2)向第一液体中加入混凝剂，经自然沉降得到上清液；(3)对上清液进行电渗析处理，得到浓水和淡水；(4)向淡水中加入碱液进行碱解反应，对碱解反应的产物进行分离处理后得到二甲胺和第二液体；(5)调节第二液体的ph为6.5～7.5，得到第三液体；(6)对第三液体进行电催化反应处理，得到第四液体；(7)向第四液体中加入厌氧菌和/或兼性菌进行水解反应，得到第五液体；(8)使第五液体与活性污泥依次发生厌氧反应、缺氧反应和好氧反应，得到产水。

4、作为本实用新型的处理方法的进一步改进，所述生产废水的ph≤6.8，cod浓度≥80000mg/l，氨氮浓度≥12000mg/l，电导率≥100000us/cm。

5、作为本实用新型的处理方法的进一步改进，所述混凝剂为聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚丙烯酰胺中的任意一种。

6、作为本实用新型的处理方法的进一步改进，所述电渗析处理的时长为4～8h，电流为0.5～3.0a，电压为5～40v。

7、作为本实用新型的处理方法的进一步改进，所述碱液为氢氧化钠，所述碱解反应的时长为2～4h，运行温度在98℃～100℃。

8、作为本实用新型的处理方法的进一步改进，所述电催化反应的时长为3～6h，电极材料采用钛合金镀层。

9、作为本实用新型的处理方法的进一步改进，所述水解反应的时长为10～14h。

10、作为本实用新型的处理方法的进一步改进，首先使第五液体与活性污泥发生厌氧反应，经三相分离后得到第六液体；然后使第六液体与活性污泥依次发生缺氧反应和好氧反应，经三相分离后得到产水。

11、作为本实用新型的处理方法的进一步改进，所述厌氧反应的时长为3～5天；所述缺氧反应和好氧反应的时长为2.5～4天。

12、作为本实用新型的处理方法的进一步改进，还包括对浓水进行蒸发结晶处理，得到铵盐。

13、为了实现上述目的，本实用新型其次提供了三氯蔗糖生产废水的处理系统，技术方案如下：

14、三氯蔗糖生产废水的处理系统，包括：第一调节池，用于调节废水的ph，输出第一液体；第一反应池，用于使第一液体与混凝剂反应生成固液混合物，输出上清液；电渗析设备，用于对上清液进行电渗析处理，输出浓水和淡水；碱解单元，用于使淡水和碱液进行碱解反应并对碱解反应的产物进行分离处理，输出二甲胺和第二液体；第二调节池，用于调节第二液体的ph，输出第三液体；电催化设备，用于对第三液体进行电催化反应处理，输出第四液体；第二反应池，用于使第四液体和厌氧菌和/或兼性菌进行水解反应，输出第五液体；活性污泥反应单元，用于使第五液体与活性污泥依次发生厌氧反应、缺氧反应和好氧反应，输出产水。

15、作为本实用新型的处理系统的进一步改进，还包括用于储存废水的集水井以及将集水井中的废水输入到第一调节池中的提升泵。

16、作为本实用新型的处理系统的进一步改进，还包括添加碱性调节剂的第一加料设备、添加混凝剂的第二加料设备、添加酸性调节剂的第三加料设备以及添加厌氧菌和/或兼性菌的第四加料设备。

17、作为本实用新型的处理系统的进一步改进，还包括过滤设备，所述上清液经过滤设备过滤后再进入电渗析设备。

18、作为本实用新型的处理系统的进一步改进，还包括对浓水进行蒸发结晶处理的蒸发结晶设备。

19、作为本实用新型的处理系统的进一步改进，所述碱解单元包括：第三反应池，用于使淡水和碱液进行碱解反应；分离设备，用于对碱解反应的产物进行分离处理，输出二甲胺和第二液体；第五加料设备，用于向第三反应池中加入碱液。

20、作为本实用新型的处理系统的进一步改进，所述分离设备为精馏设备。

21、作为本实用新型的处理系统的进一步改进，所述活性污泥反应单元包括：

22、ic反应器，用于使第五液体与活性污泥发生厌氧反应，输出第六液体；

23、ao反应系统，用于使第六液体与活性污泥发生缺氧反应和好氧反应，输出产水。

24、作为本实用新型的处理系统的进一步改进，所述ao反应系统包括缺氧反应池与好氧反应池，所述缺氧反应池与好氧反应池为至少两组。

25、作为本实用新型的处理系统的进一步改进，还包括用于储存和沉降由第一反应池输出的絮状沉淀和活性污泥反应单元输出的污泥的沉降池。

26、在本实用新型的三氯蔗糖生产废水的处理方法和处理系统中，首先，能够得到较高纯度的铵盐(主要是氯化铵)和二甲胺，便于二次利用，显著提升经济价值。其次，通过电渗析设备将废水中大部分盐以及导电物质转移至浓水侧，使得淡水的电导率、盐分等大幅度降低，可生化性显著提升，可以直接进行生化处理，从而确保cod和氨氮的高效去除，产水可达标排放，绿色环保。并且，通过将多种水处理设备以特定的先后顺序有机结合，显著降低了能耗，从而降低了设备投资成本和运行成本。由此可见，本实用新型的处理方法的工艺简单，采用常规的设备即可对三氯蔗糖生产废水实现经济、高效、深度处理，有效解决了现有技术中磷酸铁生产废水难处理的技术问题，具有极强的实用性。

27、下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。