公布日：2022.04.01
申請(qǐng)日：2021.12.22
分類(lèi)號(hào)：C02F9/14(2006.01)I;C02F103/34(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于精細(xì)化學(xué)品醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，包括“Fe/C微電解單元+多效蒸發(fā)單元+高級(jí)氧化單元”的預(yù)處理工段，“加強(qiáng)型AO生物接觸氧化單元+MBR單元”的生化工段，“DTRO膜法回用”深度處理工段，“濃鹽液熱解氣化單元+煙氣處理單元”的熱解工段和污泥處置工段。本發(fā)明醫(yī)藥中間體高含鹽廢水利用多效蒸發(fā)和熱解處理，可減少?gòu)U鹽的處置量及處置費(fèi)用，減小企業(yè)環(huán)保資金壓力，本發(fā)明預(yù)處理、生化處理、深度處理組合工藝處理，受原水水質(zhì)的影響較小，運(yùn)行具有靈活性和抗沖擊性，出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)廢水不外排，節(jié)約水資源利用，減輕企業(yè)工業(yè)水消耗量，同時(shí)減少水環(huán)境污染，保證水環(huán)境安全。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種用于精細(xì)化學(xué)品醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，包括“Fe/C微電解單元+多效蒸發(fā)單元+高級(jí)氧化單元”的預(yù)處理工段，“加強(qiáng)型AO生物接觸氧化單元+MBR單元”的生化工段，“DTRO膜法回用”深度處理工段，“濃鹽液熱解氣化單元+煙氣處理單元”的熱解工段和污泥處置工段，其處理工藝步驟如下：A、Fe/C微電解單元：醫(yī)藥中間體高含鹽廢水在不通電的情況下，利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生1.2V電位差對(duì)廢水進(jìn)行電解處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的；B、多效蒸發(fā)單元：Fe/C微電解處理后高含鹽廢水進(jìn)入多效蒸發(fā)單元，經(jīng)加熱后，使其中水分汽化并被移除，使過(guò)稀濃度的物料進(jìn)行濃縮，汽化分離出來(lái)的水汽進(jìn)入表面冷凝器進(jìn)行冷凝；廢水得到濃縮生成濃度為60％濃鹽液不產(chǎn)生結(jié)晶鹽，既解決了常見(jiàn)的蒸發(fā)結(jié)晶器堵塞現(xiàn)象，又減少后續(xù)熱解工段熱解量，降低熱解工段工程投資造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用；C、高級(jí)氧化單元：經(jīng)多效蒸發(fā)單元汽化分離出來(lái)冷凝得到的冷凝水同其余低濃度生產(chǎn)廢水混合后，進(jìn)入高級(jí)氧化單元進(jìn)行處理。高級(jí)氧化單元為異相催化氧化反應(yīng)裝置，在催化劑的催化作用下，使加入廢水中的氧化劑催化生成氧化能力極強(qiáng)的·OH-羥基自由基，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行無(wú)選擇性的氧化，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的；D、濃鹽液熱解氣化單元：將多效蒸發(fā)單元產(chǎn)生的濃鹽液，通過(guò)中溫?zé)峤鈿饣b置對(duì)濃鹽液進(jìn)行減量化、無(wú)害化處置，中溫?zé)峤鈿饣纬傻膹U氣進(jìn)入高溫?zé)峤庋b置進(jìn)行徹底分解，其熱解裝置采用防粘壁結(jié)焦的旋轉(zhuǎn)式熱解爐；E、煙氣處理系統(tǒng)：包括脫硝設(shè)施、余熱回收設(shè)施、急冷塔降溫裝置、布袋除塵裝置、廢氣噴淋洗滌設(shè)施，經(jīng)過(guò)這些組合工藝使熱解廢氣達(dá)標(biāo)排放；F、加強(qiáng)型AO生物接觸氧化單元：采用活性污泥法的污水處理工藝，不僅可以降解有機(jī)物，還具有一定的除磷脫氮效果，在控制好氧段混合液返回缺氧段進(jìn)行內(nèi)循環(huán)過(guò)程中，投加微粒大孔吸附樹(shù)脂100g/m3，其主要作用在于吸附廢水中難以生物降解的有機(jī)物質(zhì)，吸附飽和的微粒大孔吸附樹(shù)脂經(jīng)沉淀池沉淀后進(jìn)行收集，沉淀池上清液進(jìn)入后續(xù)單元處理；G、MBR單元：是膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型污水處理工藝，反應(yīng)器內(nèi)活性污泥中的微生物在池內(nèi)曝氣管不斷充氧的條件下，以水中的有機(jī)物質(zhì)，溶解氧為營(yíng)養(yǎng)源，通過(guò)自身的新陳代謝，使有機(jī)物質(zhì)分解為簡(jiǎn)單的碳水化合物，從而使污水中的有機(jī)物得到降解；H、DTRO膜法回用：利用反滲透膜的特性截留水中絕大部分可溶性鹽分、膠體、有機(jī)物及微生物，處理后出水水質(zhì)達(dá)到《循環(huán)冷卻水用再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(HG/T3923-2007)標(biāo)準(zhǔn)，總硬度：≤0.03mmol/l，產(chǎn)水可全部作為熱解裝置處理系統(tǒng)中余熱鍋爐、急冷塔補(bǔ)水及循環(huán)冷卻用水補(bǔ)水和綠化用水，濃水與多效蒸發(fā)形成的濃鹽液一并處置，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)廢水不外排；I、污泥處置單元：包括污泥濃縮池、污泥脫水機(jī)，所述Fe/C微電解單元和加強(qiáng)型AO生物接觸氧化單元MBR單元產(chǎn)生的污泥進(jìn)入污泥濃縮池濃縮后，由污泥脫水機(jī)進(jìn)行脫水，產(chǎn)生的干污泥進(jìn)中溫?zé)峤庋b置無(wú)害化處理，污泥池上清液及污泥脫出的水進(jìn)入混合調(diào)節(jié)池進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于精細(xì)化學(xué)品醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟A中的Fe/C微電解單元，是利用金屬腐蝕原理法，形成原電池對(duì)廢水進(jìn)行處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于精細(xì)化學(xué)品醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟B中的多效蒸發(fā)單元采用四效強(qiáng)循降膜蒸發(fā)器，其過(guò)流件材質(zhì)為鈦材。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于精細(xì)化學(xué)品醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟C中利用風(fēng)機(jī)將壓縮空氣送入反應(yīng)器中，與投加的高效氧化劑，和固定在載體上的催化劑進(jìn)行氧化反應(yīng)，氧化反應(yīng)在pH值為3-4之間酸性條件下進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間為三小時(shí)到四小時(shí)；其中催化劑為復(fù)合型貴金屬化合物，正是該催化劑的作用，使空氣中的氧氣也作為氧化劑參與反應(yīng)，從而減少液相氧化劑的耗量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于精細(xì)化學(xué)品醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟D中濃鹽液熱解氣化單元對(duì)濃鹽液進(jìn)行中溫?zé)峤舛?/span>500℃-600℃，高溫?zé)峤舛危?/span>1100℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于精細(xì)化學(xué)品醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟D中防粘壁結(jié)焦的旋轉(zhuǎn)式熱解爐的爐內(nèi)設(shè)置狼牙棒形式破碎裝置，對(duì)結(jié)焦的固體進(jìn)行強(qiáng)力破碎，該裝置可與旋轉(zhuǎn)熱解爐同步運(yùn)轉(zhuǎn)，并設(shè)絞龍自動(dòng)排渣，同時(shí)為降低結(jié)焦程度提高物料熔融溫度，防止熱解爐結(jié)焦，在熱解爐內(nèi)投加自制抗結(jié)焦劑，其主要成分為50％燒結(jié)氧化鋁、20％燒結(jié)氧化鈣、5％燒結(jié)氧化硅、20％燒結(jié)火山巖土、5％分散劑和助劑；
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于精細(xì)化學(xué)品醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟E煙氣處理系統(tǒng)中的急冷塔降溫裝置其降溫溫度180-220℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于精細(xì)化學(xué)品醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟E煙氣處理系統(tǒng)中的廢氣噴淋洗滌設(shè)施，廢氣噴淋洗滌設(shè)施由填料、噴淋裝置、除霧裝置、吸收塔組成，含塵廢氣從塔的下部進(jìn)入，塔內(nèi)的數(shù)排噴咀將堿液霧化噴灑在填料表面上，以覆蓋在填料表面形成液膜，捕集含塵氣體中的粉塵，并有冷卻氣體和吸收氣體中有害成分的作用，此套裝置中，水池中的堿水可循環(huán)使用，需定期對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行清理，并對(duì)水池內(nèi)添加堿液才能保證此套吸收裝置正常運(yùn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于精細(xì)化學(xué)品醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟F中的加強(qiáng)型AO生物接觸氧化單元是將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起，A段DO溶解氧不大于0.2mg/L，O段DO＝2-4mg/L。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于精細(xì)化學(xué)品醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟H中DTRO膜法回用的反滲透膜采用高分子材料制成。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于精細(xì)化學(xué)品醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，具備成本低、防堵塞和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，解決了醫(yī)藥中間體高含鹽廢水使用傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶工藝產(chǎn)生的廢鹽屬于危險(xiǎn)廢物，每年都會(huì)產(chǎn)生大量的這類(lèi)廢鹽，處置這些危險(xiǎn)廢物會(huì)消耗企業(yè)巨大的人力、物力以及財(cái)力，與傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶工藝相比，四效強(qiáng)循降膜蒸發(fā)器不產(chǎn)生結(jié)晶鹽，只產(chǎn)生蒸發(fā)濃縮液，濃縮液再經(jīng)熱解氣化后，其中的有機(jī)物被分解，只剩下無(wú)機(jī)鹽，四效強(qiáng)循降膜蒸發(fā)器，不形成氣體腐蝕，裝置內(nèi)不易結(jié)晶疤，利用蒸發(fā)器只對(duì)過(guò)稀溶液進(jìn)行濃縮而不結(jié)晶，即防止因結(jié)晶而造成的蒸發(fā)器堵塞，又降低蒸發(fā)時(shí)能耗，減少蒸發(fā)運(yùn)行費(fèi)用；蒸發(fā)后濃縮液進(jìn)入熱解裝置時(shí)，因?yàn)橐呀?jīng)進(jìn)行了濃縮減量化，進(jìn)而減少了熱解量，降低熱解工段工程投資造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用，異相催化氧化利用強(qiáng)氧化劑在常溫常壓下催化氧化廢水中的有機(jī)污染物，去除COD效率高，提高廢水的可生化性，同時(shí)達(dá)到脫色的目的，有效地提高BOD/COD值，該方法相比其它高級(jí)氧化處理工藝，該系統(tǒng)不產(chǎn)生污泥，從而降低固廢處置費(fèi)用，同時(shí)該工藝生產(chǎn)環(huán)境好，不產(chǎn)生泡沫。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于精細(xì)化學(xué)品醫(yī)藥中間體廢水處理工藝，包括“Fe/C微電解單元+多效蒸發(fā)單元+高級(jí)氧化單元”的預(yù)處理工段，“加強(qiáng)型AO生物接觸氧化單元+MBR單元”的生化工段，“DTRO膜法回用”深度處理工段，“污泥處置單元”和“濃鹽液熱解氣化單元+煙氣處理單元”的熱解工段，其處理工藝步驟如下：
A、Fe/C微電解單元：醫(yī)藥中間體高含鹽廢水在不通電的情況下，利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生1.2V電位差對(duì)廢水進(jìn)行電解處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的；
B、多效蒸發(fā)單元：Fe/C微電解處理后高含鹽廢水進(jìn)入多效蒸發(fā)單元，經(jīng)加熱后，使其中水分汽化并被移除，使過(guò)稀濃度的物料進(jìn)行濃縮，汽化分離出來(lái)的水汽進(jìn)入表面冷凝器進(jìn)行冷凝；廢水得到濃縮生成濃度為60％濃鹽液不產(chǎn)生結(jié)晶鹽，既解決了常見(jiàn)的蒸發(fā)結(jié)晶器堵塞現(xiàn)象，又減少后續(xù)熱解工段熱解量，降低熱解工段工程投資造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用；
C、高級(jí)氧化單元：經(jīng)多效蒸發(fā)單元汽化分離出來(lái)冷凝得到的冷凝水同其余低濃度生產(chǎn)廢水混合后，進(jìn)入高級(jí)氧化單元進(jìn)行處理。高級(jí)氧化單元為異相催化氧化反應(yīng)裝置，在催化劑的催化作用下，使加入廢水中的氧化劑催化生成氧化能力極強(qiáng)的·OH-羥基自由基，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行無(wú)選擇性的氧化，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的；
D、濃鹽液熱解氣化單元：將多效蒸發(fā)單元產(chǎn)生的濃鹽液，通過(guò)中溫?zé)峤鈿饣b置對(duì)濃鹽液進(jìn)行減量化、無(wú)害化處置，中溫?zé)峤鈿饣纬傻膹U氣進(jìn)入高溫?zé)峤庋b置進(jìn)行徹底分解，其熱解裝置采用防粘壁結(jié)焦的旋轉(zhuǎn)式熱解爐；
E、煙氣處理系統(tǒng)：包括脫硝設(shè)施、余熱回收設(shè)施、急冷塔降溫裝置、布袋除塵裝置、廢氣噴淋洗滌設(shè)施，經(jīng)過(guò)這些組合工藝使熱解廢氣達(dá)標(biāo)排放；
F、加強(qiáng)型AO生物接觸氧化單元：采用活性污泥法的污水處理工藝，不僅可以降解有機(jī)物，還具有一定的除磷脫氮效果，在控制好氧段混合液返回缺氧段進(jìn)行內(nèi)循環(huán)過(guò)程中，投加微粒大孔吸附樹(shù)脂100g/m3，其主要作用在于吸附廢水中難以生物降解的有機(jī)物質(zhì)，吸附飽和的微粒大孔吸附樹(shù)脂經(jīng)沉淀池沉淀后進(jìn)行收集，沉淀池上清液進(jìn)入后續(xù)單元處理；
G、MBR單元：是膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型污水處理工藝，反應(yīng)器內(nèi)活性污泥中的微生物在池內(nèi)曝氣管不斷充氧的條件下，以水中的有機(jī)物質(zhì)，溶解氧為營(yíng)養(yǎng)源，通過(guò)自身的新陳代謝，使有機(jī)物質(zhì)分解為簡(jiǎn)單的碳水化合物，從而使污水中的有機(jī)物得到降解；
H、DTRO膜法回用：利用反滲透膜的特性截留水中絕大部分可溶性鹽分、膠體、有機(jī)物及微生物，處理后出水水質(zhì)達(dá)到《循環(huán)冷卻水用再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(HG/T3923-2007)標(biāo)準(zhǔn)，總硬度：≤0.03mmol/l，產(chǎn)水可全部作為熱解裝置處理系統(tǒng)中余熱鍋爐、急冷塔補(bǔ)水及循環(huán)冷卻用水補(bǔ)水和綠化用水，濃水與多效蒸發(fā)形成的濃鹽液一并處置，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)廢水不外排；
I、污泥處置單元：包括污泥濃縮池、污泥脫水機(jī)，所述Fe/C微電解單元和加強(qiáng)型AO生物接觸氧化單元MBR單元產(chǎn)生的污泥進(jìn)入污泥濃縮池濃縮后，由污泥脫水機(jī)進(jìn)行脫水，產(chǎn)生的干污泥進(jìn)中溫?zé)峤庋b置無(wú)害化處理，污泥池上清液及污泥脫出的水進(jìn)入混合調(diào)節(jié)池進(jìn)行處理。
優(yōu)選的，所述步驟A中的Fe/C微電解單元，是利用金屬腐蝕原理法，形成原電池對(duì)廢水進(jìn)行處理。
優(yōu)選的，所述步驟B中的多效蒸發(fā)單元采用四效強(qiáng)循降膜蒸發(fā)器，其過(guò)流件材質(zhì)為鈦材。
優(yōu)選的，所述步驟C中利用風(fēng)機(jī)將壓縮空氣送入反應(yīng)器中，與投加的高效氧化劑，和固定在載體上的催化劑進(jìn)行氧化反應(yīng)，氧化反應(yīng)在pH值為3-4之間酸性條件下進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間為三小時(shí)到四小時(shí)；其中催化劑為復(fù)合型貴金屬化合物，正是該催化劑的作用，使空氣中的氧氣也作為氧化劑參與反應(yīng)，從而減少液相氧化劑的耗量。
優(yōu)選的，所述步驟D中濃鹽液熱解氣化單元對(duì)濃鹽液進(jìn)行中溫?zé)峤舛?/span>500℃-600℃，高溫?zé)峤舛危?/span>1100℃。
優(yōu)選的，所述步驟D中防粘壁結(jié)焦的旋轉(zhuǎn)式熱解爐的爐內(nèi)設(shè)置狼牙棒形式破碎裝置，對(duì)結(jié)焦的固體進(jìn)行強(qiáng)力破碎，該裝置可與旋轉(zhuǎn)熱解爐同步運(yùn)轉(zhuǎn)，并設(shè)絞龍自動(dòng)排渣，同時(shí)為降低結(jié)焦程度提高物料熔融溫度，防止熱解爐結(jié)焦，在熱解爐內(nèi)投加自制抗結(jié)焦劑，其主要成分為50％燒結(jié)氧化鋁、20％燒結(jié)氧化鈣、5％燒結(jié)氧化硅、20％燒結(jié)火山巖土、5％分散劑和助劑。
優(yōu)選的，所述步驟E煙氣處理系統(tǒng)中的急冷塔降溫裝置其降溫溫度180-220℃。
優(yōu)選的，所述步驟E煙氣處理系統(tǒng)中的廢氣噴淋洗滌設(shè)施，廢氣噴淋洗滌設(shè)施由填料、噴淋裝置、除霧裝置、吸收塔組成，含塵廢氣從塔的下部進(jìn)入，塔內(nèi)的數(shù)排噴咀將堿液霧化噴灑在填料表面上，以覆蓋在填料表面形成液膜，捕集含塵氣體中的粉塵，并有冷卻氣體和吸收氣體中有害成分的作用，此套裝置中，水池中的堿水可循環(huán)使用，需定期對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行清理，并對(duì)水池內(nèi)添加堿液才能保證此套吸收裝置正常運(yùn)行。
優(yōu)選的，所述步驟F中的加強(qiáng)型AO生物接觸氧化單元是將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起，A段DO溶解氧不大于0.2mg/L，O段DO＝2-4mg/L。
優(yōu)選的，所述步驟H中DTRO膜法回用的反滲透膜采用高分子材料制成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：
1、本發(fā)明醫(yī)藥中間體高含鹽廢水使用傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶工藝產(chǎn)生的廢鹽屬于危險(xiǎn)廢物，每年都會(huì)產(chǎn)生大量的這類(lèi)廢鹽，處置這些危險(xiǎn)廢物會(huì)消耗企業(yè)巨大的人力、物力以及財(cái)力，與傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶工藝相比，四效強(qiáng)循降膜蒸發(fā)器不產(chǎn)生結(jié)晶鹽，只產(chǎn)生蒸發(fā)濃縮液，濃縮液再經(jīng)熱解氣化后，其中的有機(jī)物被分解，只剩下無(wú)機(jī)鹽；
1、四效強(qiáng)循降膜蒸發(fā)器，不形成氣體腐蝕，裝置內(nèi)不易結(jié)晶疤，利用蒸發(fā)器只對(duì)過(guò)稀溶液進(jìn)行濃縮而不結(jié)晶，即防止因結(jié)晶而造成的蒸發(fā)器堵塞，又降低蒸發(fā)時(shí)能耗，減少蒸發(fā)運(yùn)行費(fèi)用；蒸發(fā)后濃縮液進(jìn)入熱解裝置時(shí)，因?yàn)橐呀?jīng)進(jìn)行了濃縮減量化，進(jìn)而減少了熱解量，降低熱解工段工程投資造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用；
2、異相催化氧化利用強(qiáng)氧化劑在常溫常壓下催化氧化廢水中的有機(jī)污染物，去除COD效率高，提高廢水的可生化性，同時(shí)達(dá)到脫色的目的，有效地提高BOD/COD值，該方法相比其它高級(jí)氧化處理工藝，該系統(tǒng)不產(chǎn)生污泥，從而降低固廢處置費(fèi)用，同時(shí)該工藝生產(chǎn)環(huán)境好，不產(chǎn)生泡沫，將多效蒸發(fā)單元產(chǎn)生的濃鹽液，通過(guò)中溫?zé)峤鈿饣b置對(duì)濃鹽液進(jìn)行減量化、無(wú)害化處置，降低了廢鹽的處置量及處置費(fèi)用，減小企業(yè)環(huán)保資金壓力；
3、該處理工藝實(shí)現(xiàn)了企業(yè)廢水通過(guò)對(duì)污水進(jìn)行無(wú)害化深度處理從而達(dá)到《循環(huán)冷卻水用再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(HG/T3923-2007)標(biāo)準(zhǔn)，總硬度：≤0.03mmol/l產(chǎn)水可全部作為熱解裝置處理系統(tǒng)中余熱鍋爐、急冷塔補(bǔ)水及循環(huán)冷卻用水補(bǔ)水，實(shí)現(xiàn)企業(yè)廢水不外排，不僅節(jié)約水資源利用，減輕企業(yè)工業(yè)水消耗量，同時(shí)減少水環(huán)境污染，保證水環(huán)境安全；
4、出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，受原水水質(zhì)的影響較小，運(yùn)行具有靈活性和抗沖擊性。
（發(fā)明人：史殿彬;馬東升;喬海軍;張建;徐海龍）
