申請(qǐng)日2013.10.21
公開(公告)日2014.01.22
IPC分類號(hào)C07F9/38
摘要
本發(fā)明公開了一種從草甘膦廢水中回收利用草甘膦的方法。先將草甘膦廢水預(yù)處理，除去懸浮物及大顆料的雜質(zhì)，調(diào)節(jié)PH3.0～3.5;再進(jìn)行膜分離預(yù)濃縮，將草甘膦母液分成濃液和淡液兩部分，濃液進(jìn)入三級(jí)膜濃縮系統(tǒng)，經(jīng)濃縮處理后，濃液中草甘膦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～10%，淡液進(jìn)入四級(jí)膜回收系統(tǒng)，將淡液合并再次進(jìn)入二級(jí)膜系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)濃縮;將濃縮后的草甘膦濃液進(jìn)入MVR低溫蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，在40～50℃下濃縮處理1.5～2h，濃縮至質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20～30%，然后結(jié)晶得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于95%的草甘膦固體。本發(fā)明通過膜分離預(yù)濃縮和MVR低溫蒸發(fā)濃縮，再結(jié)晶回收草甘膦，整個(gè)草甘膦廢水處理系統(tǒng)的草甘膦回收率可達(dá)到90%以上。
權(quán)利要求書
1.一種從草甘膦廢水中回收利用草甘膦的方法，其特征在于， 包括以下步驟：
1)先將草甘膦廢水預(yù)處理，除去其中的懸浮物及大顆粒的雜 質(zhì)，并調(diào)節(jié)PH到3.0～3.5;
2)將預(yù)處理后的草甘膦母液進(jìn)行膜分離預(yù)濃縮，將草甘膦母 液分成濃液和淡液兩部分，濃液進(jìn)入三級(jí)膜濃縮系統(tǒng)，經(jīng)濃縮處理 后，濃液中草甘膦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～10%，淡液進(jìn)入四級(jí)膜回收系統(tǒng)， 將淡液合并再次進(jìn)入二級(jí)膜系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)濃縮;
3)將濃縮后的草甘膦濃液進(jìn)入MVR低溫蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，在 40～50℃下濃縮處理1.5～2h，進(jìn)一步濃縮至質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20～30%， 然后結(jié)晶得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于95%的草甘膦固體。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的從草甘膦廢水中回收利用草甘膦 的方法，其特征在于：步驟2)中，通過兩級(jí)濃縮處理后的淡液可 進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)，進(jìn)行氨化脫除甲醛，然后進(jìn)入生化處理系統(tǒng)， 經(jīng)處理合格后排放。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的從草甘膦廢水中回收利用草甘膦 的方法，其特征在于：步驟3)通過MVR低溫蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)時(shí)， 先預(yù)熱升溫至40～50后℃進(jìn)入蒸發(fā)器循環(huán)管，經(jīng)換熱器升溫后進(jìn)入 蒸發(fā)室蒸發(fā)，物料溫度為40～50℃，二次蒸汽溫度為40～45℃，溶 液經(jīng)下降至蒸發(fā)器底部，然后在循環(huán)泵的吸引下泵入換熱器升溫， 進(jìn)入下一次循環(huán)。
說明書
從草甘膦廢水中回收利用草甘膦的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及廢水處理方法，具體地指一種從草甘膦廢水中回收 利用草甘膦的方法。
背景技術(shù)
草甘膦化學(xué)名稱為N-(膦羧甲基)甘氨酸，是一種高效、低毒、 廣譜的滅生性有機(jī)磷除草劑，具有良好的內(nèi)吸、傳導(dǎo)性能，對(duì)多種 深根惡性雜草的防除非常有效，在當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的使 用，是目前除草劑產(chǎn)量最大的品種。
目前，我國大部分草甘膦生產(chǎn)是以甘氨酸、多聚甲醛、亞磷酸 二甲酯為原料通過縮合、水解、結(jié)晶、過濾制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%的 草甘膦產(chǎn)品。而在應(yīng)用該方法生產(chǎn)草甘膦的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污 染性廢水，由于該廢水中含有高濃度的氯化鈉，并含有一定量的草 甘膦及反應(yīng)副產(chǎn)物，CODcr值高，若直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污 染，該廢水的處理成為行業(yè)中的重要研究課題。
由于草甘膦生產(chǎn)廢水含有大量氯化鈉和一定量的有機(jī)磷及反 應(yīng)副產(chǎn)物，在處理上存在以下難點(diǎn)：1、若直接對(duì)廢水進(jìn)行鈣化去 除有機(jī)磷，產(chǎn)生的沉淀物含有大量有機(jī)磷，對(duì)環(huán)境仍是一種危險(xiǎn)廢 物;2、若采用膜處理工藝去除有機(jī)磷，膜易堵塞，常要更換膜， 系統(tǒng)運(yùn)行成本過高，企業(yè)難以承受;3、若直接對(duì)廢水進(jìn)行生化處 理，因廢水含鹽量過高會(huì)破壞生化系統(tǒng)中微生物生存的生態(tài)環(huán)境， 最終達(dá)不到預(yù)期處理效果;4、若采用普通蒸發(fā)器濃縮除鹽，其缺 點(diǎn)是不能連續(xù)采鹽，濃縮結(jié)晶后必須關(guān)掉蒸汽除鹽，間斷式生產(chǎn)造 成蒸汽消耗大，處理效率低。
在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢水中草甘膦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為1%左 右，傳統(tǒng)處理方法是將該廢水通過膜濃縮至7%左右，因濃度較低 及雜質(zhì)影響，難以結(jié)晶取粉，只能通過添加草甘膦原粉配制10%水 劑銷售。2009年12月31日起，國家已明令禁止生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10%的草甘膦水劑和質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于30%的其他含有草甘膦的各類劑 型品種。因此，草甘膦廢水的傳統(tǒng)處理方法已難以繼續(xù)應(yīng)用，迫切 需要改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種從 草甘膦廢水中回收利用草甘膦的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明從草甘膦廢水中回收利用草甘膦的方 法，包括以下步驟：
1)先將草甘膦廢水預(yù)處理，除去其中的懸浮物及大顆粒的雜 質(zhì)，并調(diào)節(jié)PH到3.0～3.5;
2)將預(yù)處理后的草甘膦母液進(jìn)行膜分離預(yù)濃縮，將草甘膦母 液分成濃液和淡液兩部分，濃液進(jìn)入三級(jí)膜濃縮系統(tǒng)，經(jīng)濃縮處理 后，濃液中草甘膦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～10%，淡液進(jìn)入四級(jí)膜回收系統(tǒng)， 將淡液合并再次進(jìn)入二級(jí)膜系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)濃縮;
3)將濃縮后的草甘膦濃液進(jìn)入MVR低溫蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，在 40～50℃下濃縮處理1.5～2h，進(jìn)一步濃縮至質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20～30%， 然后結(jié)晶得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于95%的草甘膦固體。
步驟1)中，草甘膦廢水預(yù)處理采用的預(yù)處理系統(tǒng)主要由濾芯、 濾料、過濾器三部分組成一個(gè)簡(jiǎn)便、高效、經(jīng)濟(jì)的過濾系統(tǒng)，廢水 由入口進(jìn)入過濾器，經(jīng)過濾器后流出，可保證預(yù)處理后的草甘膦母 液達(dá)到進(jìn)入后級(jí)系統(tǒng)的要求。
步驟2)中，通過兩級(jí)濃縮處理后的淡液可進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)， 進(jìn)行氨化脫除甲醛，然后進(jìn)入生化處理系統(tǒng)，經(jīng)處理合格后排放。
步驟3)通過MVR低溫蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)時(shí)，先預(yù)熱升溫至40～ 50℃后進(jìn)入蒸發(fā)器循環(huán)管，經(jīng)換熱器升溫后進(jìn)入蒸發(fā)室蒸發(fā)，物料 溫度為40～50℃，二次蒸汽溫度為40～45℃，溶液經(jīng)下降至蒸發(fā)器 底部，然后在循環(huán)泵的吸引下泵入換熱器升溫，進(jìn)入下一次循環(huán)。
因草甘膦廢水中含有甲醛，在一定溫度下能和草甘膦反應(yīng)生成 N-甲基草甘膦，為了有效控制該副反應(yīng)的產(chǎn)生，同時(shí)節(jié)約能耗，蒸 發(fā)溫度在40～50℃最佳。
系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)料出料，將蒸發(fā)器原本需要用冷卻水冷凝的二次蒸 汽，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后提高其壓力和飽和溫度，增加焓值，再送入蒸 發(fā)器加熱器作為熱源來加熱料液。二次蒸汽的潛熱得到了充分的利 用，草甘膦廢水含量將由5～10%進(jìn)一步濃縮至20～30%，處理效 率高。
草甘膦母液經(jīng)濃縮處理后排出的淡液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)，將甲 醛等物質(zhì)通過氨化脫除，再進(jìn)入生化處理系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)排放，對(duì)環(huán) 境無污染。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過膜分離預(yù)濃縮和MVR低 溫蒸發(fā)濃縮，再結(jié)晶回收草甘膦，整個(gè)草甘膦廢水處理系統(tǒng)的草甘 膦回收率可達(dá)到90%以上。
具體實(shí)施方式
為了更好地解釋本發(fā)明，以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一 步的詳細(xì)說明。
實(shí)例1
草甘膦廢水7800L，其中草甘膦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.1%，草甘膦廢水 由入口進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)的過濾器，經(jīng)過濾器后流出，過濾除去少量 的大顆粒物質(zhì)和懸浮物，并通入氨氣至pH值3.0，進(jìn)入膜分離系統(tǒng)。
首先是二級(jí)膜濃縮，將草甘膦母液分成濃液和淡液兩部分，淡 液中草甘膦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%，濃液中草甘膦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3.75%;濃液進(jìn)入三級(jí)膜濃縮系統(tǒng)，經(jīng)濃縮處理后，濃液的質(zhì)量分 數(shù)為6.34%，淡液進(jìn)入四級(jí)膜回收系統(tǒng)，將淡液合并再次進(jìn)入二級(jí) 膜系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)濃縮。通過兩級(jí)濃縮處理后的淡液可進(jìn)入廢水處理 系統(tǒng)，進(jìn)行氨化脫除甲醛，然后進(jìn)入生化處理系統(tǒng)，經(jīng)處理合格后 排放。
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.34%的草甘膦濃縮濃液進(jìn)入MVR低溫蒸發(fā)濃縮 系統(tǒng)，首先預(yù)熱升溫至40℃后進(jìn)入蒸發(fā)器循環(huán)管，經(jīng)換熱器升溫后 進(jìn)入蒸發(fā)室蒸發(fā)，物料溫度為40℃，二次蒸汽溫度為40℃，溶液 經(jīng)下降至蒸發(fā)器底部，然后在循環(huán)泵的吸引下泵入換熱器升溫，進(jìn) 入下一次循環(huán)。濃縮處理2h后，物料質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到22%，直接結(jié) 晶，得到草甘膦固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.70%，重量為81.29kg，回收率 為91.63%。
實(shí)例2
草甘膦廢水8050L，其中草甘膦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.98%，草甘膦廢 水由入口進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)的過濾器，經(jīng)過濾器后流出，過濾除去少 量的大顆粒物質(zhì)和懸浮物，并通入氨氣至pH值3.5，進(jìn)入膜分離系 統(tǒng)。
首先是二級(jí)膜濃縮，將草甘膦母液分成濃液和淡液兩部分，淡 液中草甘膦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.04%，濃液中草甘膦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.95%; 濃液進(jìn)入三級(jí)膜濃縮系統(tǒng)，經(jīng)濃縮處理后，濃液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.01%， 淡液進(jìn)入四級(jí)膜回收系統(tǒng)，將淡液合并再次進(jìn)入二級(jí)膜系統(tǒng)進(jìn)行循 環(huán)濃縮。通過兩級(jí)濃縮處理后的淡液可進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)，進(jìn)行氨 化脫除甲醛，然后進(jìn)入生化處理系統(tǒng)，經(jīng)處理合格后排放。
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.01%的草甘膦母液廢水進(jìn)入MVR低溫蒸發(fā)濃縮 系統(tǒng)，首先預(yù)熱升溫至50℃后進(jìn)入蒸發(fā)器循環(huán)管，經(jīng)換熱器升溫后 進(jìn)入蒸發(fā)室蒸發(fā)，物料溫度為50℃，二次蒸汽溫度為45℃，溶液 經(jīng)下降至蒸發(fā)器底部，然后在循環(huán)泵的吸引下泵入換熱器升溫，進(jìn) 入下一次循環(huán)。濃縮處理1.5h后，物料質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到20.5%，直接 結(jié)晶，得到草甘膦固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97.95%，重量為74.34kg，回收 率為92.30%
上述實(shí)例的實(shí)施目的是進(jìn)一步闡釋本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)和實(shí)用 價(jià)值，是對(duì)本發(fā)明一般原理的解釋，起到幫助技術(shù)人員理解和應(yīng)用 的作用。本發(fā)明并不僅限于上述實(shí)例的所述具體實(shí)施細(xì)則和方案， 對(duì)本發(fā)明所作出的改進(jìn)和修改均將包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
