公布日：2023.03.31
申請(qǐng)日：2023.02.23
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F103/16(2006.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/04(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種銀粉生產(chǎn)廢水處理工藝，包括多效蒸發(fā)，母液干化，廢氣處理和生化處理工藝步驟。本發(fā)明提供了一種實(shí)用和簡(jiǎn)便易行的工藝方法，達(dá)到污水處理工程投資省、運(yùn)行管理方便、出水水質(zhì)穩(wěn)定的銀粉生產(chǎn)廢水處理工藝。過(guò)調(diào)節(jié)原水pH值，以及通過(guò)多效蒸發(fā)器控制減壓蒸發(fā)的壓力、溫度及原水的濃縮倍數(shù)，降低蒸餾冷凝液的COD，以便進(jìn)一步進(jìn)行后續(xù)生化處理。蒸發(fā)產(chǎn)生的母液干化后固體在高溫下呈流動(dòng)狀態(tài)，粘度較大，其中所含大部分鹽分為有機(jī)鹽，且固體熱值高，可直接通過(guò)燃燒進(jìn)行處理，在900℃下煅燒1‑2h，基本無(wú)剩余殘?jiān)�。再�?jīng)過(guò)生化—MBR—活性炭過(guò)濾處理，廢水達(dá)標(biāo)外排。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種銀粉生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：(S1)多效蒸發(fā)：銀粉生產(chǎn)廢水原水在調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)pH為4-5，調(diào)節(jié)池出水進(jìn)入多效蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到濃縮母液，多效蒸發(fā)器冷凝水進(jìn)入中間池；所述多效蒸發(fā)器為三效蒸發(fā)器，第一效蒸發(fā)器溫度70-75℃，真空度0.05-0.08MPa；第二效蒸發(fā)器溫度75-80℃，真空度0.10-0.15MPa，第三效蒸發(fā)器溫度85-90℃，真空度0.3-0.4MPa；三效蒸發(fā)器濃縮倍數(shù)為8-10倍；所述銀粉生產(chǎn)廢水是還原法制備超細(xì)銀粉生產(chǎn)工藝中反應(yīng)廢液和清洗廢液的混合液；(S2)母液干化：多效蒸發(fā)器蒸發(fā)后的濃縮母液進(jìn)入母液干化裝置，干化后的固體進(jìn)行固廢焚燒處理，母液干化裝置冷凝水進(jìn)入中間池；(S3)廢氣處理：步驟(S1)多效蒸發(fā)器的廢氣和步驟(S2)的母液干化裝置的廢氣進(jìn)入廢氣處理裝置，得到噴淋廢液，噴淋廢液進(jìn)入中間池；步驟(S3)的廢氣處理裝置為噴淋塔，噴淋塔吸收液為pH為11-12的NaOH-Na2CO3緩沖溶液；(S4)生化處理：步驟(S1)的多效蒸發(fā)器冷凝水，步驟(S2)的母液干化裝置冷凝水和步驟(S3)的噴淋廢液在中間池混合，得到混合污水，中間池流出的混合污水依次經(jīng)過(guò)AO生化反應(yīng)池、膜生物反應(yīng)器和活性炭過(guò)濾器進(jìn)行處理，處理后廢水達(dá)標(biāo)外排；混合污水在AO生化反應(yīng)池中進(jìn)行好氧-缺氧-二次好氧處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀粉生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于，步驟(S2)的母液干化裝置采用單軸旋片干燥機(jī)，烘干溫度90-100℃，轉(zhuǎn)速10-20r/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀粉生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于，步驟(S4)的AO生化反應(yīng)池中，先進(jìn)行好氧處理，控制pH為7-8，溶解氧2-5mg/L，停留時(shí)間為8-12h，然后進(jìn)行缺氧處理，控制溶解氧0.2-0.4mg/L，停留時(shí)間為2-4h，再進(jìn)行第二次好氧處理，控制溶解氧為3-4mg/L，pH為7-8，停留時(shí)間為6-8h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀粉生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于，步驟(S4)中，膜生物反應(yīng)器中，污泥濃度為5000-10000mg/L，污泥回流比為3-5：1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀粉生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于，步驟(S4)中，活性炭過(guò)濾器中活性炭比表面為600-1000m2/g，粒度200-400目，停留時(shí)間1-2h。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)目前常用兩種預(yù)處理方法條件控制復(fù)雜，成本較高，且處理效果無(wú)法達(dá)到預(yù)期，難以提升廢水的后續(xù)處理中的可生化性的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種銀粉生產(chǎn)廢水處理工藝，旨在采用實(shí)用和簡(jiǎn)便易行的工藝方法，達(dá)到污水處理工程投資省、運(yùn)行管理方便、出水水質(zhì)穩(wěn)定的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種銀粉生產(chǎn)廢水處理工藝，包括以下步驟：
(S1)多效蒸發(fā)：銀粉生產(chǎn)廢水原水在調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)pH為弱酸性，調(diào)節(jié)池出水進(jìn)入多效蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到濃縮母液，多效蒸發(fā)器冷凝水進(jìn)入中間池；
(S2)母液干化：多效蒸發(fā)器蒸發(fā)后的濃縮母液進(jìn)入母液干化裝置，干化后的固體進(jìn)行固廢焚燒處理，母液干化器冷凝水進(jìn)入中間池；
(S3)廢氣處理：步驟(S1)多效蒸發(fā)器的廢氣和步驟(S2)的母液干化裝置的廢氣進(jìn)入廢氣處理裝置，得到噴淋廢液，噴淋廢液進(jìn)入中間池；
(S4)生化處理：步驟(S1)的多效蒸發(fā)器冷凝水，步驟(S2)的母液干化器冷凝水和步驟(S3)的噴淋廢液在中間池混合，得到混合污水，中間池流出的混合污水依次經(jīng)過(guò)AO生化反應(yīng)池進(jìn)行生化處理、膜生物反應(yīng)器(MBR)、活性炭過(guò)濾器，最終廢水達(dá)標(biāo)外排。
本發(fā)明所述的銀粉生產(chǎn)廢水，是還原法制備超細(xì)銀粉（還原劑+分散劑的制備工藝，一般還原劑包括抗環(huán)血酸、葡萄糖，VC等；分散劑包括聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇等）生產(chǎn)工藝中反應(yīng)廢液和清洗廢液的混合液。不需要分別進(jìn)行處理，節(jié)省設(shè)備和占地面積，處理工藝簡(jiǎn)單，處理效果好，運(yùn)行成本低，適合工業(yè)化的銀粉生產(chǎn)企業(yè)采用。
銀粉生產(chǎn)廢水原水中的COD主要是高分子聚合物，比如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇，此外還有起還原作用的小分子有機(jī)物，如葡萄糖、VC、抗壞血酸等，但COD的主要來(lái)自于高分子物質(zhì)。由于銀粉生產(chǎn)廢水酸度高，鹽度高，常規(guī)方法難以降低COD。本發(fā)明通過(guò)多效蒸發(fā)器，在低溫低壓條件下進(jìn)行蒸發(fā)，PVP等高分子物質(zhì)在蒸發(fā)條件下，難以和水蒸氣一起揮發(fā)。但是由于真空度較低，仍會(huì)有部分高分組有機(jī)物質(zhì)一起蒸發(fā)進(jìn)入冷凝水，使冷凝水COD仍較高。本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)多效蒸發(fā)器參數(shù)，可以將蒸發(fā)冷凝水COD降低至500mg/L以下，方便后續(xù)進(jìn)行A/O等生化處理，降低高COD處理廢水處理成本。
進(jìn)一步地，步驟(S1)調(diào)節(jié)pH為4-6，調(diào)節(jié)是加入堿，所述堿選自NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3中的至少一種。申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，多效蒸發(fā)器中，為了使蒸發(fā)冷凝水的COD盡可能低，除了三效蒸發(fā)的壓力、溫度，還和原水pH有很大關(guān)系。以往對(duì)銀粉生產(chǎn)廢水加堿中和調(diào)節(jié)pH值，是為了避免原水酸性較強(qiáng)，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，所以一般將原水pH調(diào)節(jié)為偏中性的條件。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，pH為3-5的條件下，冷凝水中COD值最低。此外，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，在pH為4-5的條件下，冷凝水中氨氮濃度也較低。因此，出于成本、污水處理效果、處理效率的綜合考慮，將原水的pH值調(diào)節(jié)為4至5。
進(jìn)一步地，步驟(S1)中，多效蒸發(fā)器參數(shù)為二效蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器或四效蒸發(fā)器，優(yōu)選三效蒸發(fā)器；控制多效蒸發(fā)器真空度為0.05-0.40MPa，蒸發(fā)溫度為70-90℃，濃縮倍數(shù)8-10倍。多效蒸發(fā)器受熱時(shí)間短，蒸發(fā)速度快，節(jié)能優(yōu)勢(shì)明顯。本發(fā)明工藝中，銀粉生產(chǎn)廢水原水經(jīng)多效蒸發(fā)器將高分子有機(jī)物濃縮至母液中，蒸發(fā)排出的母液，以大分子有機(jī)物為主，粘度較大，經(jīng)母液干化裝置進(jìn)行干化處理，進(jìn)一步降低其含水率，提高熱值，便于后續(xù)的焚燒處理。多效蒸發(fā)及母液干化過(guò)程產(chǎn)生的冷凝水與廢氣處理裝置的噴淋廢液混合后，進(jìn)入生化處理，達(dá)標(biāo)排放。
更近一步地，所述多效蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，第一效蒸發(fā)器溫度為70-75℃，真空度為0.05-0.08MPa，第一效蒸發(fā)器之后的(比如第二效，第三效，第四效)蒸發(fā)器溫度逐漸升高至85-90℃，真空度逐漸升高至0.3-0.4MPa。優(yōu)選采用三效蒸發(fā)器，第一效蒸發(fā)器溫度70-75℃，真空度0.05-0.08MPa；第二效蒸發(fā)器溫度75-80℃，真空度0.10-0.15MPa，第三效效蒸發(fā)器溫度85-90℃，真空度0.3-0.4MPa。按照上述多效蒸發(fā)其中溫度和真空度逐漸升高，能夠使蒸發(fā)效率和出水COD之間取得最佳的平衡。
進(jìn)一步地，步驟(S2)的母液干化裝置采用單軸旋片干燥機(jī)(臥式)，烘干溫度90-100℃，轉(zhuǎn)速10-20r/min，比如10-15r/min，將高濕高粘度物料烘干到含水量在12%以下，得到固體，得到的固體熱值≥10000kJ/kg，優(yōu)選≥12000kJ/kg，以便于進(jìn)行后續(xù)固體的焚燒處理。
進(jìn)一步地，步驟(S3)的廢氣處理裝置為噴淋塔，噴淋塔吸收液為pH為11-12的NaOH-Na2CO3緩沖溶液。廢氣主要是小分子還原性物質(zhì)，比如葡萄糖產(chǎn)生的小分子低沸點(diǎn)有機(jī)酸，有機(jī)醛類物質(zhì)，呈酸性，故需要用堿性液體吸收。
進(jìn)一步地，步驟(S4)中，三效蒸發(fā)產(chǎn)生的含有小分子有機(jī)物冷凝水與母液干化產(chǎn)生的極少部分大分子有機(jī)物冷凝水與噴淋廢水混合，混合污水在AO生化反應(yīng)池中進(jìn)行好氧-缺氧-好氧處理，先進(jìn)行好氧處理，控制pH為7-8，溶解氧2-5mg/L，停留時(shí)間為8-12h，然后進(jìn)行缺氧處理，控制溶解氧0.2-0.4mg/L，停留時(shí)間為2-4h，再進(jìn)行第二次好氧處理，控制溶解氧為3-4mg/L，pH為7-8，停留時(shí)間為6-8h，以消耗一部分有機(jī)物及對(duì)污水進(jìn)行脫氮處理，處理后的水進(jìn)入MBR系統(tǒng)，截留大分子有機(jī)物及懸浮物，進(jìn)一步提升出水水質(zhì)；出水最后進(jìn)入活性炭處理裝置，出水達(dá)標(biāo)排放。
更進(jìn)一步地，膜生物反應(yīng)器中，污泥濃度為5000-10000mg/L，污泥回流比為3-5：1；活性炭處理裝置中活性炭比表面為600-1000m2/g，粒度200-400目，停留時(shí)間1-2h。
本發(fā)明的有益效果：
此項(xiàng)專利申請(qǐng)與以往技術(shù)相比，技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下：
1.通過(guò)調(diào)節(jié)原水pH值，以及通過(guò)多效蒸發(fā)器控制減壓蒸發(fā)的壓力、溫度及原水的濃縮倍數(shù)，使原水中絕大部分的大分子有機(jī)物，比如PVP留在蒸發(fā)后的母液中，最大程度地降低蒸餾冷凝液的COD，以便進(jìn)一步進(jìn)行后續(xù)生化處理。且采用減壓蒸餾工藝，顯著降低廢水的沸點(diǎn)，以較低溫度達(dá)到穩(wěn)定且高效去除廢水中COD、氨氮、總氮的效果，保證廢水在進(jìn)入生化或高級(jí)氧化段之前的脫鹽率，保證后續(xù)生化處理的穩(wěn)定運(yùn)行，降低后續(xù)生化處理及高級(jí)催化氧化處理的難度，降低采用傳統(tǒng)蒸發(fā)工藝處理高濃度有機(jī)廢水對(duì)大氣環(huán)境的污染及影響。
2.采用蒸發(fā)-母液干化-廢氣處理-生化/工藝流程，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)銀粉廢水處理工藝流程，降低了整個(gè)工藝系統(tǒng)的運(yùn)行成本，以簡(jiǎn)潔的工藝快速高效處理銀粉廢水。蒸發(fā)產(chǎn)生的母液干化后固體在高溫下呈流動(dòng)狀態(tài)，粘度較大，其中所含大部分鹽分為有機(jī)鹽，且固體熱值高，可直接通過(guò)燃燒進(jìn)行處理，在900℃下煅燒1-2h，基本無(wú)剩余殘?jiān)?/span>
（發(fā)明人：李橙;鄭可卿;宋樂(lè)山;趙曙光;孫博;耿春茂;何超群;許大勇;陳長(zhǎng)松;王俊;曹長(zhǎng);陸海軍;葉冕;夏午軍）
