CN107721023A - 一种水合肼废水处理装置及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水合肼废水处理装置，属于废水或污水处理技术领域，包括依次连接的原水箱、絮凝沉淀池、陶瓷膜过滤器、纳滤过滤器和活性炭过滤器，纳滤过滤器的浓水管出口与原水箱的入口相连，浓水通过反复循环回流循环，无排放，原水箱、絮凝沉淀池、陶瓷膜过滤器、纳滤过滤器和活性炭过滤器均与排水总管相连。本发明还提供了上述水合肼废水处理装置的处理工艺。本发明不仅可解决水合肼厂污水直接排放产生的环境污染、生态破坏等负面影响，具有较好的社会效益，而且可有效解决制约水合肼生产企业发展的水合肼废水处理的关键性技术难题，进一步扩大企业生产能力，节约能源，减少环境污染，提高劳动生产率，提高市场竞争力，成为行业龙头。
Description
技术领域
本发明涉及废水或污水处理技术领域，具体是一种水合肼废水处理装置及其工艺。
背景技术
水合肼是一种十分重要的、用途非常广泛的精细化工原料，但水合肼合成过程产生的污水都会带有大量氯化钠、丙酮、水合肼、丙酮连氮等难降解有机杂质；污水不仅有机物种类繁多，COD含量高且可生化性差。若将高浓度的水合肼污水直接排放，会严重污染环境，而且流失的氯化钠也是对资源的极大浪费。长期以来，水合肼生产污水非法超标排放甚至直排至江河湖泊中的事件时有发生，严重污染了淡水资源，制约了国内水合肼工业的进一步健康发展。因此为了水合肼产业健康持续发展，其生产污水的污染问题亟待解决。
目前国内外对于水合肼合成过程产生的高含盐、高浓度难降解有机废水尚无成熟的处理技术。在国外，高含盐、高浓度难降解有机废水处理仍处于研究和试运行阶段，主要是由于高含盐废水成分比较复杂，且物理化学性质较普通废水具有较大的差别，目前仍处在研发中。
中国发明专利CN200510022109.6提供了一种物理化学结合法处理水合肼废盐水的工艺方法，通过一系列精馏(加压)、汽提、吹脱等工艺，可除去废盐水中的氨、水合肼、异丙肼、异丙醇、丙酮等杂质，制成的精盐水供氯碱系统电解槽生产烧碱，实现有效物质的回收利用。该发明的主要目的是去除污水中的污染物质，使其达标排放。但该工艺仍存在有毒废物排放，其吹脱工艺产生的氯甲烷气体直接排放，该气体具有易燃烧、易爆炸、高温强光易分解成甲醇和盐酸，大规模工业化应用必将造成高空污染。
中国发明专利CN201210525944.1提供了一种采用蒸发结晶法处理水合肼废水的工艺方法，通过蒸发结晶、岩浆分离的多种循环处理，回收废水中的无机盐，蒸发结晶后排出的废水通过调温后进行活性污泥法处理。该发明主要介绍了回收水合肼废水中无机盐的方法，并未具体提供蒸发结晶后冷凝废水的处理方法及处理效果，且整个工艺涉及预热、升温、蒸发结晶、冷凝、调温等工序，十分耗能。
综上，目前仍没有一种通用的方法可经济、高效地处理水合肼污水。本发明针对水合肼污水的处理瓶颈，结合水合肼污水高含盐、高浓度难降解的特点(COD含量3000～5000mg/L，氯化钠含量约180000mg/L)，研究开发了水合肼污水处理技术，采用自主研发的陶瓷膜过滤技术、结合成熟的絮凝沉淀技术、纳滤分离技术、活性炭过滤技术去除污水中的高浓度难降解有机物及浊度，使COD去除率高达97％以上；产水中所含大量NaCl用于进一步资源化利用，避免环境污染及资源浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种水合肼废水处理装置。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种水合肼废水处理装置，包括依次连接的原水箱、絮凝沉淀池、陶瓷膜过滤器、纳滤过滤器和活性炭过滤器，所述絮凝沉淀池包括絮凝池和沉淀池，所述纳滤过滤器的浓水管出口与原水箱的入口相连，浓水通过反复循环回流循环，无排放，所述原水箱、絮凝沉淀池、陶瓷膜过滤器、纳滤过滤器和活性炭过滤器均与排水总管相连。
进一步地，所述陶瓷膜过滤器与陶瓷膜水洗碱洗设备相连，所述活性炭过滤器与清洗罐相连。
进一步地，所述陶瓷膜过滤器与纳滤过滤器之间依次设有产水箱和保安过滤器。
进一步地，所述絮凝池内设有搅拌装置。
进一步地，所述絮凝沉淀池与絮凝剂储罐相连。
进一步地，所述陶瓷膜过滤器和活性炭过滤器与压缩空气管路相连。
进一步地，所述絮凝剂储罐、陶瓷膜水洗碱洗设备、保安过滤器和清洗罐与自来水补水管相连。
进一步地，所述陶瓷膜过滤器内设有陶瓷膜滤芯，所述陶瓷膜滤芯的孔径为1～10μm，所述陶瓷膜滤芯的膜通量为200～800L·(m2·h)-1。
进一步地，所述纳滤过滤器内设有纳滤膜，所述纳滤膜的孔径为1～2nm。
进一步地，所述活性炭过滤器内的活性炭为圆柱形颗粒状，粒度为0.4～2.4mm，比表面积为500～1500m2/g，细孔总容积为0.6～1.18m3/g。
本发明的另一目的在于提供一种采用上述水合肼废水处理装置的处理工艺。
采用上述水合肼废水处理装置的处理工艺，包括如下步骤：
(1)将污水打入絮凝池，同时向絮凝池中加入絮凝剂，然后打入沉淀池中，污水中的悬浮杂质、胶体在沉淀池中聚集成大颗粒并在重力作用下沉降；
(2)将所述步骤(1)中絮凝沉降后的污水打入陶瓷膜过滤器，截留沉淀池中未沉降的小分子悬浮物、胶体等颗粒；
(3)将所述步骤(2)中陶瓷膜过滤后的污水打入纳滤过滤器，截留污水中的小分子悬浮物、颗粒杂质及大部分高浓度有机物，纳滤膜可有效分离污水中的一价离子，纳滤截留的浓水回流至原水箱，浓水通过反复循环回流处理，无排放；
(4)将所述步骤(3)中纳滤过滤器的产水打入活性炭过滤器，利用活性炭的吸附能力，主要吸附去除污水中的高浓度难降解有机物；
(5)污水经上述工艺处理后，实现产水COD小于80mg/L，浊度小于2NTU，满足资源化利用要求，可用于后续资源化利用。
进一步地，所述陶瓷膜过滤器的操作压力为0.05～0.15Mpa；所述纳滤过滤器的操作压力为2～4Mpa；所述活性炭过滤器的操作压力为0.1～0.15Mpa。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)水合肼污水处理技术的研发，彻底解决了高含盐高浓度难降解水合肼污水的排放问题；
(2)活性炭吸附可高效去除水合肼污水中所含高浓度难降解有机物，COD去除率高达97％以上；
(3)采用自主研发的热碱循环清洗活性炭再生工艺可实现再生后活性炭对COD的去除率达90％以上，再生次数达5～10次；
(4)多种膜技术集成结合了各种膜的优点，优化了系统分离性能，保证了装置连续稳定运行。
综上，本发明不仅可解决水合肼厂污水直接排放产生的环境污染、生态破坏等负面影响，具有较好的社会效益，而且可有效解决制约水合肼生产企业发展的水合肼废水处理的关键性技术难题，进一步扩大企业生产能力，节约能源，减少环境污染，提高劳动生产率，提高市场竞争力，成为行业龙头。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为水合肼废水处理装置图。
图2为水合肼废水处理装置的工艺流程图。
图中：1、原水箱；2、絮凝沉淀池；21、絮凝池；22、沉淀池；23、搅拌装置；3、陶瓷膜过滤器；4、纳滤过滤器；5、活性炭过滤器；6、陶瓷膜水洗碱洗设备；7、絮凝剂储罐；8、保安过滤器；9、清洗罐；10、自来水补水管；11、压缩空气管路；12、排水总管；13、产水箱。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一
如图1所示，一种水合肼废水处理装置，包括依次连接的原水箱1、絮凝沉淀池2、陶瓷膜过滤器3、纳滤过滤器4和活性炭过滤器5，絮凝沉淀池2包括絮凝池21和沉淀池22，絮凝池21内设有搅拌装置23，絮凝沉淀池2与絮凝剂储罐7相连，絮凝剂储罐7用来向絮凝池21内添加絮凝剂，纳滤过滤器4的浓水管出口与原水箱1的入口相连，浓水通过反复循环回流循环，无排放，陶瓷膜过滤器3与陶瓷膜水洗碱洗设备6相连，活性炭过滤器5与清洗罐9相连，陶瓷膜过滤器3与纳滤过滤器4之间依次设有产水箱13和保安过滤器8，絮凝剂储罐7、陶瓷膜水洗碱洗设备6、保安过滤器8和清洗罐9与自来水补水管10相连，陶瓷膜过滤器3内设有陶瓷膜滤芯，陶瓷膜滤芯的孔径为1～10μm，陶瓷膜滤芯的膜通量为200～800L·(m2·h)-1，纳滤过滤器4内设有纳滤膜，纳滤膜的孔径为1～2nm，活性炭过滤器5内的活性炭为圆柱形颗粒状，粒度为0.4～2.4mm，比表面积为500～1500m2/g，细孔总容积为0.6～1.18m3/g，陶瓷膜过滤器3和活性炭过滤器5与压缩空气管路11相连，压缩空气通过压缩空气管路分别进入陶瓷膜过滤器3和活性炭过滤器5，陶瓷膜水洗碱洗设备6配合压缩空气用于对陶瓷膜滤芯进行清洗，清洗罐9配合压缩空气用于对活性炭过滤器5进行清洗，原水箱1、絮凝沉淀池2、陶瓷膜过滤器3、纳滤过滤器4和活性炭过滤器5均与排水总管12相连。
实施例二
如图2所示，一种水合肼废水处理装置的处理工艺，包括如下步骤：
(1)将原水箱中的污水打入带有搅拌装置的絮凝池，同时由絮凝剂储罐向絮凝池中加入絮凝剂PAC，添加量为50000mg/L，然后打入沉淀池中，污水中的悬浮杂质、胶体在沉淀池中聚集成大颗粒并在重力作用下沉降，用于生化处理；
(2)将所述步骤(1)中絮凝沉降后的污水打入陶瓷膜过滤器，陶瓷膜滤芯的孔径为2μm，陶瓷膜滤芯的膜通量为200L·(m2·h)-1，操作压力为0.08MPa，截留沉淀池中未沉降的小分子悬浮物、胶体等颗粒；
(3)将所述步骤(2)中陶瓷膜过滤后的污水进入产水箱，通过保安过滤器后打入纳滤过滤器，纳滤膜的孔径约为1nm，操作压力为4MPa，截留污水中的小分子悬浮物、颗粒杂质及大部分高浓度有机物，纳滤膜可有效分离污水中的一价离子，纳滤截留的浓水回流至原水箱，浓水通过反复循环回流处理，无排放；
(4)将所述步骤(3)中纳滤过滤器的产水打入活性炭过滤器，利用活性炭的吸附能力，主要吸附去除污水中的高浓度难降解有机物，系统操作压力为0.1MPa，活性炭为圆柱形颗粒状，粒度为0.7mm之间，比表面积为1320m2/g，细孔总容积为1.04m3/g；
(5)污水经上述工艺处理后，实现产水COD小于80mg/L，浊度小于2NTU，满足资源化利用要求，可用于后续资源化利用。
实施例三
如图2所示，一种水合肼废水处理装置的处理工艺，包括如下步骤：
(1)将原水箱中的污水打入带有搅拌装置的絮凝池，同时由絮凝剂储罐向絮凝池中加入絮凝剂PAM，添加量为100mg/L，然后打入沉淀池中，污水中的悬浮杂质、胶体在沉淀池中聚集成大颗粒并在重力作用下沉降，用于生化处理；
(2)将所述步骤(1)中絮凝沉降后的污水打入陶瓷膜过滤器，陶瓷膜滤芯的孔径为7μm，陶瓷膜滤芯的膜通量为600L·(m2·h)-1，操作压力为0.1MPa，截留沉淀池中未沉降的小分子悬浮物、胶体等颗粒；
(3)将所述步骤(2)中陶瓷膜过滤后的污水进入产水箱，通过保安过滤器后打入纳滤过滤器，纳滤膜的孔径约为1.5nm，操作压力为3MPa，截留污水中的小分子悬浮物、颗粒杂质及大部分高浓度有机物，纳滤膜可有效分离污水中的一价离子，纳滤截留的浓水回流至原水箱，浓水通过反复循环回流处理，无排放；
(4)将所述步骤(3)中纳滤过滤器的产水打入活性炭过滤器，利用活性炭的吸附能力，主要吸附去除污水中的高浓度难降解有机物，系统操作压力为0.12MPa，活性炭为圆柱形颗粒状，粒度为1.5mm之间，比表面积为800m2/g，细孔总容积为0.9m3/g；
(5)污水经上述工艺处理后，实现产水COD小于80mg/L，浊度小于2NTU，满足资源化利用要求，可用于后续资源化利用。
实施例四
如图2所示，一种水合肼废水处理装置的处理工艺，包括如下步骤：
(1)将原水箱中的污水打入带有搅拌装置的絮凝池，同时由絮凝剂储罐向絮凝池中加入絮凝剂PAM，添加量为80mg/L，然后打入沉淀池中，污水中的悬浮杂质、胶体在沉淀池中聚集成大颗粒并在重力作用下沉降，用于生化处理；
(2)将所述步骤(1)中絮凝沉降后的污水打入陶瓷膜过滤器，陶瓷膜滤芯的孔径为10μm，陶瓷膜滤芯的膜通量为800L·(m2·h)-1，操作压力为0.12MPa，截留沉淀池中未沉降的小分子悬浮物、胶体等颗粒；
(3)将所述步骤(2)中陶瓷膜过滤后的污水进入产水箱，通过保安过滤器后打入纳滤过滤器，纳滤膜的孔径约为2nm，操作压力为2MPa，截留污水中的小分子悬浮物、颗粒杂质及大部分高浓度有机物，纳滤膜可有效分离污水中的一价离子，纳滤截留的浓水回流至原水箱，浓水通过反复循环回流处理，无排放；
(4)将所述步骤(3)中纳滤过滤器的产水打入活性炭过滤器，利用活性炭的吸附能力，主要吸附去除污水中的高浓度难降解有机物，系统操作压力为0.15MPa，活性炭为圆柱形颗粒状，粒度为1.2mm之间，比表面积为900m2/g，细孔总容积为0.95m3/g；
(5)污水经上述工艺处理后，实现产水COD小于80mg/L，浊度小于2NTU，满足资源化利用要求，可用于后续资源化利用。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种水合肼废水处理装置，其特征在于：包括依次连接的原水箱、絮凝沉淀池、陶瓷膜过滤器、纳滤过滤器和活性炭过滤器，所述絮凝沉淀池包括絮凝池和沉淀池，所述纳滤过滤器的浓水管出口与原水箱的入口相连，浓水通过反复循环回流循环，无排放，所述原水箱、絮凝沉淀池、陶瓷膜过滤器、纳滤过滤器和活性炭过滤器均与排水总管相连。
2.根据权利要求1所述的水合肼废水处理装置，其特征在于：所述陶瓷膜过滤器与陶瓷膜水洗碱洗设备相连，所述活性炭过滤器与清洗罐相连。
3.根据权利要求2所述的水合肼废水处理装置，其特征在于：所述陶瓷膜过滤器与纳滤过滤器之间依次设有产水箱和保安过滤器。
4.根据权利要求3所述的水合肼废水处理装置，其特征在于：所述絮凝池内设有搅拌装置。
5.根据权利要求4所述的水合肼废水处理装置，其特征在于：所述絮凝沉淀池与絮凝剂储罐相连。
6.根据权利要求1所述的水合肼废水处理装置，其特征在于：所述陶瓷膜过滤器内设有陶瓷膜滤芯，所述陶瓷膜滤芯的孔径为1～10μm，所述陶瓷膜滤芯的膜通量为200～800L·(m2·h)-1。
7.根据权利要求1所述的水合肼废水处理工艺，其特征在于：所述纳滤过滤器内设有纳滤膜，所述纳滤膜的孔径为1～2nm。
8.根据权利要求1所述的水合肼废水处理工艺，其特征在于：所述活性炭过滤器内的活性炭为圆柱形颗粒状，粒度为0.4～2.4mm，比表面积为500～1500m2/g，细孔总容积为0.6～1.18m3/g。
9.一种采用权利要求1～8任一项所述的水合肼废水处理装置的处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将污水打入絮凝池，同时向絮凝池中加入絮凝剂，然后打入沉淀池中，污水中的悬浮杂质、胶体在沉淀池中聚集成大颗粒并在重力作用下沉降；
(2)将所述步骤(1)中絮凝沉降后的污水打入陶瓷膜过滤器，截留沉淀池中未沉降的小分子悬浮物、胶体等颗粒；
(3)将所述步骤(2)中陶瓷膜过滤后的污水打入纳滤过滤器，截留污水中的小分子悬浮物、颗粒杂质及大部分高浓度有机物，纳滤膜可有效分离污水中的一价离子，纳滤截留的浓水回流至原水箱，浓水通过反复循环回流处理，无排放；
(4)将所述步骤(3)中纳滤过滤器的产水打入活性炭过滤器，利用活性炭的吸附能力，主要吸附去除污水中的高浓度难降解有机物；
(5)污水经上述工艺处理后，实现产水COD小于80mg/L，浊度小于2NTU，满足资源化利用要求，可用于后续资源化利用。
10.根据权利要求8所述的水合肼废水处理装置的处理工艺，其特征在于：所述陶瓷膜过滤器的操作压力为0.05～0.15Mpa；所述纳滤过滤器的操作压力为2～4Mpa；所述活性炭过滤器的操作压力为0.1～0.15Mpa。
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