申請(qǐng)日2014.01.09
公開(kāi)(公告)日2014.04.09
IPC分類號(hào)C01D3/06; C02F1/04
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種工業(yè)廢水中無(wú)機(jī)鹽的資源化處理方法，步驟包括：將廢水蒸發(fā)濃縮，得固體鹽;將固體鹽中的有機(jī)物質(zhì)熱裂解為有機(jī)氣體;熱裂解所得的有機(jī)氣體進(jìn)入燃燒裝置充分燃燒，所得尾氣急冷后排放;熱裂解后的固體鹽通過(guò)高溫碳化對(duì)固體鹽進(jìn)行進(jìn)一步純化，得高純度固體鹽，碳化產(chǎn)生的氣體也進(jìn)入燃燒裝置充分燃燒。本發(fā)明流程簡(jiǎn)單，工藝成熟，適合工業(yè)化利用，可以用于農(nóng)藥、甚至其它行業(yè)高鹽廢水的處理。本發(fā)明方法提高了無(wú)機(jī)鹽的純度，使其可以重新利用，生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生難以處理的二次廢物，不僅減少了資源的浪費(fèi)，還降低了廢水對(duì)環(huán)境的破壞，具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種工業(yè)廢水中無(wú)機(jī)鹽的資源化處理方法，其特征是包括以下步驟：
(1)將工業(yè)廢水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得固體鹽;
(2)將所得固體鹽加入熱裂解裝置，使固體鹽中的有機(jī)物質(zhì)熱裂解為有機(jī)氣體;
(3)熱裂解所得的有機(jī)氣體進(jìn)入燃燒裝置充分燃燒，所得尾氣急冷后排放;
(4)熱裂解后的固體鹽進(jìn)入碳化裝置，通過(guò)高溫碳化對(duì)固體鹽進(jìn)行進(jìn)一步純化，得高純度固體鹽，碳化產(chǎn)生的氣體也進(jìn)入燃燒裝置充分燃燒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化處理方法，其特征是：所述工業(yè)廢水為農(nóng)藥生產(chǎn)過(guò)程中直接產(chǎn)生的廢水或經(jīng)過(guò)處理后的廢水，包括但不限于三嗪類除草劑、有機(jī)磷類農(nóng)藥的生產(chǎn)過(guò)程中直接產(chǎn)生的廢水或經(jīng)過(guò)處理后的廢水。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的資源化處理方法，其特征是：所述三嗪類除草劑廢水包括特丁津、特丁凈、氰草津、氰草凈、莠去津、莠滅凈、撲滅津、撲草凈、西瑪津、西草凈、嗪草酮或環(huán)嗪酮的生產(chǎn)過(guò)程中直接產(chǎn)生的廢水或經(jīng)過(guò)處理后的廢水;所述有機(jī)磷類農(nóng)藥廢水包括甘氨酸法制備草甘膦過(guò)程中加堿回收三乙胺后的草甘膦堿性母液、IDA法制備草甘膦過(guò)程中所產(chǎn)生的母液或草甘膦的中間體雙甘膦制備過(guò)程中產(chǎn)生的母液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的資源化處理方法，其特征是：熱裂解在無(wú)氧條件下進(jìn)行，熱裂解溫度為350-550℃;碳化在650-750℃的溫度下進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的資源化處理方法，其特征是：熱裂解和碳化所得的氣體在900-1100℃下燃燒2-5s，燃燒所得尾氣急冷至200℃以下后排放。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4的資源化處理方法，其特征是：碳化在含氧氣體的存在下進(jìn)行，含氧氣體為空氣、富氧空氣和氧氣中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4的資源化處理方法，其特征是：熱裂解時(shí)間為5-60min，優(yōu)選5-10min;碳化時(shí)間為10-60min，優(yōu)選10-15min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化處理方法，其特征是：工業(yè)廢水蒸發(fā)濃縮的方法為單效蒸發(fā)、多效蒸發(fā)或者M(jìn)VR蒸發(fā);碳化裝置選自回轉(zhuǎn)窯、立式焚燒爐、臥式焚燒爐、箱式爐、沸騰爐、爐排焚燒爐或流化床焚燒爐，優(yōu)選回轉(zhuǎn)窯;熱裂解裝置為管式熱解反應(yīng)器、回轉(zhuǎn)爐熱解反應(yīng)器、鼓泡流化床反應(yīng)器、循環(huán)傳輸床反應(yīng)器、循環(huán)流化床反應(yīng)器、燒蝕反應(yīng)器、旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器或真空移動(dòng)床反應(yīng)器;燃燒裝置為用于有機(jī)氣體燃燒的燃燒爐。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的資源化處理方法，其特征是：碳化后的無(wú)機(jī)鹽純度在99%以上;所述高純度無(wú)機(jī)鹽用水配成溶液，用作電解質(zhì)或者用于其他領(lǐng)域;所述無(wú)機(jī)鹽為氯化鈉時(shí)，所得氯化鈉溶液用于氯堿工業(yè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的資源化處理方法，其特征是：所述廢水中含磷時(shí)，所得高純度無(wú)機(jī)鹽中含有微量磷，所配成的溶液先采用化學(xué)沉淀劑或納濾膜過(guò)濾除去含有的微量磷后，再用作電解質(zhì)或者用于其他領(lǐng)域。
說(shuō)明書(shū)
一種工業(yè)廢水中無(wú)機(jī)鹽的資源化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水中無(wú)機(jī)鹽的資源化處理方法，特別是涉及一種農(nóng)藥高鹽廢水中無(wú)機(jī)鹽的資源化處理方法。
技術(shù)背景
眾多有機(jī)或無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品在其生產(chǎn)過(guò)程中，往往會(huì)因?yàn)楣に囆枰a(chǎn)生大量的含鹽廢水，其中的氯化鈉含量高于1%，許多在10%以上，有些甚至達(dá)到20%以上，為高鹽廢水，高鹽廢水目前成熟的處理工藝多為蒸發(fā)，這樣就會(huì)產(chǎn)生大量的副產(chǎn)廢鹽(NaCl)。這種鹽的氯化鈉含量在70%以上，同時(shí)含有大量的有機(jī)或無(wú)機(jī)雜質(zhì)，不能直接用作工業(yè)原料鹽，更不能用于食用或醫(yī)用，大部分廠家將其堆存起來(lái)。這種鹽長(zhǎng)期堆存不僅大量占用場(chǎng)地，還對(duì)環(huán)境構(gòu)成巨大威脅，鹽和雜質(zhì)極易流失，鹽化周圍土壤，危及周圍植被，同時(shí)對(duì)周圍江河、水源、稻田等造成污染。
一些無(wú)機(jī)和有機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中也產(chǎn)生大量的高鹽廢水，成熟的處理方式也是通過(guò)蒸發(fā)濃縮出固體鹽，同樣不能得到有效利用。因此，利用合適的工藝和設(shè)備，回收利用這種高鹽廢水，對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)具有深遠(yuǎn)的影響和社會(huì)效益。
目前，對(duì)于工業(yè)廢水中鹽的處理技術(shù)公開(kāi)的較少，申請(qǐng)人申請(qǐng)了名為“一種工業(yè)廢水中無(wú)機(jī)鹽的提取方法以及工業(yè)廢水的資源化利用方法”、申請(qǐng)?zhí)枮?01310184084.4的發(fā)明專利，該專利公開(kāi)了一種工業(yè)廢水中無(wú)機(jī)鹽的提取方法，步驟為：將工業(yè)廢水蒸發(fā)濃縮，得固體無(wú)機(jī)鹽，將固體無(wú)機(jī)鹽在小于或等于1000℃的溫度下與含氧氣體接觸，碳化得高純度無(wú)機(jī)鹽。該發(fā)明流程簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了含鹽工業(yè)廢水、尤其是高鹽工業(yè)廢水中無(wú)機(jī)鹽的高純度回收，所得無(wú)機(jī)鹽可以重新利用，避免了資源浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的破壞，在一定程度上解決了高鹽工業(yè)廢水的處理難題，但是此方法仍然存在一定的不足，即在無(wú)機(jī)鹽純化過(guò)程中，高溫碳化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有毒氣(例如二噁英等)這些有毒氣體沒(méi)有很好的處理，排入空氣中會(huì)造成環(huán)境污染。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述不足，本發(fā)明提供了一種工業(yè)廢水中無(wú)機(jī)鹽的資源化處理方法，該方法可以很好的將廢水尤其是高鹽廢水中的無(wú)機(jī)鹽除去，并且整個(gè)過(guò)程中無(wú)有毒廢氣排放，得到高純度的無(wú)機(jī)鹽可以資源化回收利用，符合綠色、環(huán)保要求。
本發(fā)明采用廢水蒸發(fā)濃縮除鹽——熱裂解(有機(jī)物分解為低碳?xì)湮?——碳化——所產(chǎn)生的廢氣高溫燃盡、急冷排放的工藝路線對(duì)廢水中的無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行處理。徹底無(wú)害化廢氣中的有害物質(zhì)，使用熱裂解和碳化處理工業(yè)廢鹽，可將鹽中的有機(jī)物徹底除去，而且通過(guò)廢氣的高溫燃盡和急冷的處理技術(shù)，可最大程度地減少焚燒有機(jī)物過(guò)程中有毒氣的產(chǎn)生，使產(chǎn)生的氣體中的有害物質(zhì)徹底無(wú)害化，減少了環(huán)境污染。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：
一種工業(yè)廢水中無(wú)機(jī)鹽的資源化處理方法，其特征是包括以下步驟：
(1)將工業(yè)廢水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得固體鹽;
(2)將所得固體鹽加入熱裂解裝置，使固體鹽中的有機(jī)物質(zhì)熱裂解為有機(jī)氣體;
(3)熱裂解所得的有機(jī)氣體進(jìn)入燃燒裝置充分燃燒，所得尾氣急冷后排放;
(4)熱裂解后的固體鹽進(jìn)入碳化裝置，通過(guò)高溫碳化對(duì)固體鹽進(jìn)行進(jìn)一步純化，得高純度固體鹽，碳化產(chǎn)生的氣體也進(jìn)入燃燒裝置充分燃燒。
本發(fā)明方法是針對(duì)含鹽工業(yè)廢水，尤其是農(nóng)藥生產(chǎn)廢水提出的，其關(guān)鍵是將廢水中的鹽高純度回收，并保證回收過(guò)程無(wú)環(huán)境污染。本發(fā)明所指的工業(yè)廢水可以是所有含無(wú)機(jī)鹽的工業(yè)廢水，也可以是上述廢水經(jīng)過(guò)一定的處理后所得到的廢水，所述處理包括濃縮、調(diào)節(jié)pH、分離原料溶劑副產(chǎn)物等成分、精餾等操作。本方法既可以是含鹽工業(yè)廢水的直接處理方法，也可以是含鹽工業(yè)廢水處理過(guò)程的一部分，即為了對(duì)廢水進(jìn)行全面的處理，可以將本方法與其他廢水處理方法結(jié)合使用，可以將廢水先進(jìn)行預(yù)處理除去其他可回收成分后再啟用本方法，也可以采用本發(fā)明除去鹽后再啟用其他方法對(duì)剩余廢水進(jìn)行處理。
本發(fā)明廢水優(yōu)選農(nóng)藥生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的三嗪類除草劑的生產(chǎn)廢水、苯氧羧酸類除草劑的生產(chǎn)廢水、有機(jī)磷類除草劑生產(chǎn)廢水等。所述三嗪類除草劑廢水為特丁津、特丁凈、氰草津、氰草凈、莠去津、莠滅凈、撲滅津、撲草凈、西瑪津、西草凈、嗪草酮或環(huán)嗪酮的生產(chǎn)過(guò)程中直接產(chǎn)生的廢水或經(jīng)過(guò)處理后的廢水;所述苯氧羧酸類除草劑的生產(chǎn)廢水包括但不限于2,4-滴、2甲4氯、2,4-滴丁酯、2,4-滴異辛酯、蓋草能(吡氟氯禾靈)、高效蓋草能(高效氟吡甲禾靈)、2甲4氯丙酸、2甲4氯丁酸、2,4-滴丙酸或2,4-滴丁酸在生產(chǎn)過(guò)程中直接產(chǎn)生的廢水或進(jìn)行處理后的廢水;所述有機(jī)磷類農(nóng)藥廢水包括甘氨酸法制備草甘膦過(guò)程中加堿回收三乙胺后的草甘膦堿性母液、IDA法制備草甘膦過(guò)程中所產(chǎn)生的母液或草甘膦的中間體雙甘膦制備過(guò)程中產(chǎn)生的母液。對(duì)廢水的處理包括但不限于濃縮、調(diào)節(jié)pH、分離原料溶劑副產(chǎn)物等成分、精餾等操作。
上述資源化處理方法中，熱裂解在無(wú)氧條件下進(jìn)行，熱裂解溫度為350-550℃。熱裂解時(shí)間為5-60min，一般在5-10min熱裂解即可完成。時(shí)間延長(zhǎng)對(duì)結(jié)果沒(méi)有太大影響。
上述資源化處理方法中，碳化在含氧氣體的存在下進(jìn)行，含氧氣體為空氣、富氧空氣和氧氣中的一種或多種。碳化在650-750℃的溫度下進(jìn)行。碳化時(shí)間為10-60min，一般在10-15min碳化即可完成。時(shí)間延長(zhǎng)對(duì)結(jié)果沒(méi)有太大影響。
上述資源化處理方法中，熱裂解和碳化所得的氣體在900-1100℃下燃燒2-5s，燃燒所得尾氣急冷至200℃以下后排放。
上述資源化處理方法中，廢水蒸發(fā)濃縮的方法為單效蒸發(fā)、多效蒸發(fā)或者M(jìn)VR蒸發(fā)。
上述資源化處理方法中，熱裂解裝置為管式熱解反應(yīng)器、回轉(zhuǎn)爐熱解反應(yīng)器、鼓泡流化床反應(yīng)器、循環(huán)傳輸床反應(yīng)器、循環(huán)流化床反應(yīng)器、燒蝕反應(yīng)器、旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器或真空移動(dòng)床反應(yīng)器。
上述資源化處理方法中，碳化裝置選自回轉(zhuǎn)窯、立式焚燒爐、臥式焚燒爐、箱式爐、沸騰爐、爐排焚燒爐或流化床焚燒爐，優(yōu)選回轉(zhuǎn)窯。
上述資源化處理方法中，燃燒裝置為現(xiàn)有領(lǐng)域中公開(kāi)的用于有機(jī)氣體燃燒的燃燒爐，例如垃圾焚燒中用于處理煙氣的二燃室。
上述資源化處理方法中，碳化后的無(wú)機(jī)鹽純度在99%以上。
上述資源化處理方法中，得到的高純度無(wú)機(jī)鹽用水配成溶液，可以用作電解質(zhì)或者用于其他領(lǐng)域。例如，所述無(wú)機(jī)鹽為氯化鈉時(shí)，所得氯化鈉溶液可以用于氯堿工業(yè)，優(yōu)選為離子膜堿。
上述資源化處理方法中，所述廢水中含磷時(shí)，例如有機(jī)磷類除草劑生產(chǎn)廢水，所得高純度無(wú)機(jī)鹽中含有微量磷，所配成的溶液需先采用現(xiàn)有技術(shù)中的方法，例如納濾膜過(guò)濾或化學(xué)試劑沉淀等方法除去含有的微量磷后，再用作電解質(zhì)或者用于其他領(lǐng)域。
本發(fā)明流程簡(jiǎn)單，工藝成熟，適合工業(yè)化利用，可以用于農(nóng)藥、甚至其它行業(yè)高鹽廢水的處理。本發(fā)明對(duì)廢水中提取出來(lái)的無(wú)機(jī)鹽先進(jìn)行高溫?zé)崃呀猓龠M(jìn)行高溫碳化，除去其中含有的少量有機(jī)物質(zhì)，提高了無(wú)機(jī)鹽的純度，使其可以重新利用，不僅減少了資源的浪費(fèi)，還降低了廢水對(duì)環(huán)境的破壞，具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
本發(fā)明不會(huì)產(chǎn)生難以處理的二次廢物，實(shí)現(xiàn)了含鹽工業(yè)廢水、尤其是高鹽工業(yè)廢水的回收利用，一定程度上解決了高鹽工業(yè)廢水的處理難題，有效解決了農(nóng)藥生產(chǎn)中產(chǎn)生的高鹽廢水的處理問(wèn)題，環(huán)保與社會(huì)效益突出。
