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化工高濃含鹽廢液無害化關鍵技術--濕式催化氧化工藝介紹

2021-01-13  來自:化工邦  共計0次游覽

日前,環境生態部剛發布《化工行業廢鹽環境管理指南》征求意見稿(了解詳情可以點擊鏈接進入)。

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《化工行業廢鹽環境管理指南》根據化工行業廢鹽的不同種類和危險屬性,提出了不同的處理技術措施和管理要求。提出了廢鹽污染防治的基本原則,介紹了化工行業內推廣應用的具體減量化、無害化及資源化措施。在5.1.3無害化對于有毒有害成分含量較高、污染負荷較重的含鹽廢液或固體廢鹽,可采用催化氧化或高溫焚燒(高溫熔融)等技術或其它先進可行技術進行無害化處理。如農藥草甘膦母液可通過高溫焚燒或催化氧化生產焦磷酸鈉或磷酸二氫鈉;抗生素鹽酸環丙沙星含鹽有機廢液可采 用噴霧焚燒得到固體氯化鈉;染料中間體H酸(1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸)含硫酸鈉廢液可采用高溫氧化、蒸發結晶得到固體硫酸鈉;橡膠促進劑NS(N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺)含鹽廢液可通過高溫氧化、蒸發結晶得到固體氯化鈉。

化工邦合作伙伴廣州戴普潔環??萍加邢薰镜臐袷酱呋趸夹g在高濃高鹽有機廢水治理方面有多年的工程經驗,并結合《化工行業廢鹽環境管理指南》為大家帶來了第三代濕氧技術(簡稱UNCWO技術)的介紹。

前言

高濃高鹽有機廢水是農藥、化學原料藥、染料橡膠助劑、中間體等精細化工及合成材料等行業生產過程中普遍存在的,如各種結晶母液,蒸發濃縮殘液,釜殘液等,水污染社會公眾事件發生的源頭;具有產廢企業廣、量大、種類多、組分復雜、處理處置難度大等特點。

(1)有機物濃度高COD一般在10000mg/L以上,甚至在幾萬至幾十萬mg/l。例如煉油堿渣或農藥釜殘液COD在20000至230000mg/L之間;

(2)有毒有害或鹽分物質濃度高 大多數高濃度廢水由生產環節中的母液、釜殘液等構成,各類有機、無機鹽含量非常高,部分鹽沾染有毒有害物質而帶有環境危害性。

(3)成分復雜 廢水中有機物結構復雜,種類繁多。廢水中的氨氮,硫酸根離子、氯離子、硫酸根離子、重金屬離子濃度很高。往往含有較高濃度的生物難降解物, 甚至是生物毒性, 且種類較多。

高濃高鹽有機廢水直接生化處理高濃高鹽廢水幾乎是不可能的,普遍采用蒸發+焚燒工藝處理。存在以下局限性:MVR蒸發+焚燒工藝有機物濃度過高導致的蒸發器“污堵”效應和蒸發器故障,蒸發能效下降,能耗上升,以及蒸發不順暢等運行常見問題,蒸發過程中深度強制循環時脫出的鹽夾帶有機物較多,需要二次處理,且處置難度較大,自建廢液焚燒裝置,投資大,運行成本高;水污染轉換為二惡因和氮氧化物大氣污染治理的難題。

蒸發難,蒸出鹽品質低,廢鹽處理難,后續處理投資及運行成本讓精細化工企業頭疼不已,高濃水和廢鹽廢液的問題,影響著企業能否持續健康生存。

催化氧化技術介紹

催化氧化世紀1984年由美國人Zippmann在美國首次發明用空氣中氧氣降解廢水中的有機物,形成WAO工藝。WAO隨國內引進國外先進煉油工藝捆綁進入中石化和中石油系統,用于處理煉油堿渣廢水。國內環保界開始關注濕氧工藝,學術研究比較多但工程化裝置很少,僅有的一兩套示范性工程裝置開車不成功,加之造價昂貴,濕氧技術研究一直在國內停留在實驗室研究層面上。

2011年針對中國農藥草甘膦行業的專項治理環保核查事件推動濕氧工藝的快速發展。草甘膦高含磷母液治理前段工藝選擇用沒有二次污染的高效降解手段—濕氧技術降解草甘膦廢水中的有機磷為無機磷,提取磷酸氫二鈉產品,實現廢磷資源化利用。草甘磷母液產出量每年高達近100萬噸,進而快速推動了大型濕氧裝置的建設。2012年開始起步到2016年,國內農藥行業濕氧裝置建成投運規模就達到驚人的4000-5000噸/天。

其中,廣州戴普潔環??萍加邢薰窘植┦康募夹g團隊組織建設了國內第一套應用于草甘膦母液工程化裝置。該技術團隊擁有多年的濕式氧化工程化經驗,并一直不斷研發積累,已經從第一代管式反應器發展到如今的第三代濕式氧化技術,在國內濕式氧化領域處于絕對的領先地位。第三代濕氧技術簡稱UNCWO技術,采用高抗污設計理念及新材料應用,具有中溫中壓,運行穩定可靠,壽命長,運行成本低的特點。

UNCWO應用價值

1)危廢減量98%以上:高毒、高粘稠的有機廢水,用常規手段難以解決,或解決成本過高,經UNCWO預處理后,處理難題迎刃而解,毒性有機物結構性徹底破壞和大量有機碳去除后,由于物料特性發生本質性改變,蒸發脫出無機鹽夾帶殘留有機物系毒性無或很低的有機分子,無需后置高溫焚燒無害化處理就可以實現無機鹽的資源化利用,原本蒸發脫出鹽定性為危廢變更為可資源化利用的副產品,為業主節省巨大的危廢焚燒處理成本。

2)去毒+降粘+節能 相對于氧化處理前,經濕氧處理后 其COD構成發生化學本質變化:

① 高含毒有機物因CWO提供的強烈降解作用,分子結構被破壞,復雜的化學結構(特征污染物)有機污染物分子絕大部分轉變成二氧化碳外,殘留污染物歸一為簡單結構的C1-C4的直鏈有機酸。這類有機污染物最大特征是可生化性較好,可用生化降解予以去除。

 ② 相對于原生物料,環境微生物毒性予以去除,達到水處理的初級目標。

 ③ 物料外觀由深色粘稠污濁液變成清澈透明自來水狀液體,徹底改變蒸發物料條件,解決了含鹽原生廢水蒸發過程中有機物濃縮后的蒸發器污堵問題,以及水分子沸點溫升大引起的能效比下降問題,蒸發殘液占比大的等常見蒸發脫鹽產生的三大工程性問題。

廣州戴普潔環??萍加邢薰綰NCWO技術應用在各行業的效果對比:

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濕氧主要用于(以下領域均有實際工程實施)

★精細有機化工領域各種高濃度含鹽和不含鹽廢水的治理—實現廢鹽資源化&危廢減量化

★有機危廢液的經濟治理—替代高溫焚燒處理大幅度降低處置成本、焚燒帶來的次生二噁因治理和高溫熔鹽引發的工程難題

★垃圾滲濾液濃縮液的降解—解決垃圾滲濾液中腐植酸黃腐酸等大分子量有機質的降解難題,從而解決膜濃縮液回灌引發的次生運行難題

★特別適用于含生物毒性有機物、稠環有機物、大分子量有機物的生化前預處理, 有效解決難處理有機廢水的治理難題。

總結

針對既往濕氧工藝運行中出現的問題,濕氧在高濃水處理方面的合理定位是高效預處理工具,需與其它輔助工具協同。需采用合理的工藝設計條件,達到投資經濟,運行經濟,長效穩定解決業主問題的最終目標。濕氧裝置運行穩定性才是濕氧應用的第一要務。


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