CN101597306B - 一种草甘膦母液纳滤分离与综合利用的方法 - Google Patents
一种草甘膦母液纳滤分离与综合利用的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种适用于草甘膦母液组分分离与综合利用的方法。采用三级钠滤分离草甘膦母液，钠滤膜的浓水侧为草甘膦浓缩液，钠滤膜的透过液为氯化钠浓缩溶液。第一级钠滤浓缩液，用水稀释进入第二级钠滤；第二级钠滤浓缩液，用水稀释进入第三级钠滤。经过三级钠滤浓缩的草甘膦溶液，回用作产品洗涤用水。三级钠滤透过的氯化钠浓缩溶液，含有小分子有机物，采用光催化-化学氧化法处理，制备成卤水，用作烧碱生产原料。本发明对草甘膦母液进行“三级钠滤分离、光催化-化学氧化处理”，可实现草甘膦母液的零排放综合利用，具有显著的经济效益和环保效益。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种草甘膦废水纳滤分离与综合利用的方法，属于环境工程技术领域，也属于化学工程技术领域。
背景技术
草甘膦是一种高效低毒除草剂，是价格高、需求量大特殊磷化工产品。由于其市场前景看好、利润高，几年时间内，国内生产厂家迅速发展到3000多家。但是，草甘膦生产流程排放的工艺废水——草甘膦母液，具有盐含量高、有机物浓度高、密度大的特点。对于这种废水，目前尚无一种有效地处理方法，一旦排放，将对水、土造成严重污染，对生态环境造成严重破坏。
草甘膦废水的主要成分是无机盐和有机物，无机物主要是氯化钠，有机物的主要成分是草甘膦、甲醇、甲缩醛、三乙胺等。在草甘膦废水中，NaCl含量高达145g/L，COD高达30g/L，其中草甘膦含量为10g/L～12g/L，密度高达1.18g/mL。由于盐含量高和具有生物毒性，该废水中的有机物是不可以进行生化降解处理的。目前，国内处理草甘膦废水的主要途径是投加草甘膦粉末制备成草甘膦水剂销售。因为草甘膦水剂中含有大量的氯化钠，导致Cl-严重超标，造成水土严重污染。因此，国家已经明令禁止草甘膦生产企业销售低浓度草甘膦水剂产品。由于大量的草甘膦废水得不到有效的利用，又不能直接排放，且没有经济适用的处理方法，因此，草甘膦废水成了草甘膦生产企业沉重的包袱，成为严重制约企业发展的技术难题。
本项目课题组对甘氨酸法合成草甘膦工艺进行了深入的研究，对草甘膦废水进行了水质全分析和特性研究，提出了草甘膦废水“三级纳滤分离、光催化-化学氧化处理”综合利用的技术思路。分离后的草甘膦溶液，直接回用作合成草甘膦工艺中草甘膦粉末洗涤水的补充水，既回收了草甘膦产品，也回收了一部分水；分离出的含有小分子有机物的氯化钠溶液，采用光催化-化学氧化技术进一步处理，制备卤水，既回收了盐，又回收另外一部分的水。可实现草甘膦废水的主要成分高效回收和废水零排放。
发明内容
本发明的目的是，针对草甘膦废水氯化钠和草甘膦含量高的特点，采用合适的技术措施进行分离处理，回收具有经济利用价值的资源，实现废水资源化，避免废水排放造成严重的水土环境污染问题。
本发明的技术思路是，采用三级纳滤工艺分离废水中的草甘膦和氯化钠，纳滤膜的浓水侧为草甘膦浓缩液，纳滤膜的透过液为氯化钠溶液。第一级纳滤浓缩液，用水稀释进入第二级纳滤；第二级纳滤浓缩液，用水稀释进入第三级纳滤。经过三级纳滤浓缩的草甘膦溶液，回用作产品洗涤用水。三级纳滤透过的氯化钠溶液，含有小分子有机物，采用光催化-化学氧化法进行矿物化处理，制备成卤水，用作烧碱生产原料。
本发明提出的一种适用于草甘膦母液组分分离和综合利用的方法，一种适用于草甘膦母液组分分离和综合利用的方法，其特征是：采用三级钠滤工艺分离草甘膦母液中的草甘膦和氯化钠，钠滤膜的浓水侧为草甘膦浓缩液，钠滤膜的透过液为氯化钠浓缩溶液；分离出的草甘膦浓缩液，回用作产品洗涤用水；分离出的氯化钠浓缩溶液采用光催化-化学氧化处理制备成卤水。
上述第一级钠滤浓缩液，用除盐水稀释后，进入第二级钠滤，进行第二次分离；第二级钠滤浓缩液，用除盐水稀释，进入第三级钠滤，进行第三次分离。
本发明所用钠滤膜为能够截留分子量为169的草甘膦的纳滤膜。
本发明草甘膦废水经过第一级纳滤，透过纳滤膜的溶液为一级纳滤分离氯化钠溶液；未透过的溶液为一级纳滤分离草甘膦浓缩液，用除盐水稀释一级纳滤分离草甘膦浓缩液，作为第二级纳滤的进水；经过第二级纳滤分离处理，透过纳滤膜的溶液为二级纳滤分离氯化钠溶液；未透过的溶液为二级纳滤分离草甘膦浓缩液，用除盐水稀释二级纳滤分离草甘膦浓缩液，作为第三级纳滤的进水；经过第三级纳滤分离处理，透过纳滤膜的溶液为三级纳滤分离氯化钠溶液；未透过的溶液为三级纳滤分离草甘膦浓缩液，该浓缩液回流到草甘膦合成工艺中，作为草甘膦产品的洗涤用水；收集三级纳滤分离出的氯化钠溶液，采用光催化-化学氧化联合处理方法，对其所含有的小分子有机物进行矿物化处理，制备成卤水，用作烧碱生产原料。
本发明采用上述技术方案，分离出的草甘膦溶液回用作合成工艺中草甘膦粉末的洗涤水，既回收了经济价值高的草甘膦，有回收了有特定水质要求的工艺用水。分离的氯化钠溶液，用于制备卤水，既回收了可能造成水土盐碱化的工业用盐，又实现了废水的资源化。
本发明形成的技术，可望在生产草甘膦的农药化工行业获得广泛应用，具有重大经济效益和环保效益，对保障草甘膦生产企业产业的顺利进行、提升企业的综合竞争力具有战略意义。
附图说明
附图为本发明草甘膦废水纳滤分离与综合利用的方法与工艺流程图。
具体实施方式
本发明草甘膦废水三级纳滤分离工艺流程如图1所示。草甘膦废水箱1中的草甘膦废水，首先与分离出的氯化钠溶液在热交换器2中进行热交换，使温度较高的草甘膦废水冷却，以适应纳滤膜进水的温度要求，同时使氯化钠水溶液温度升高，有利于氯化钠溶液中氧化还原反应的进行；冷却后的草甘膦废水经过孔径为5μm的预过滤装器3(袋式过滤器或管式过滤器)，去除悬浮物及颗粒物，过滤器出水进入纳滤膜***；纳滤***各级采用可以截留分子量为169的草甘膦的纳滤膜；过滤器出水首先进入一级纳滤膜4，一级纳滤膜4的草甘膦浓缩液，经过来自除盐水箱8的补充水稀释，达到二级纳滤进水的水质要求；经过除盐水稀释的一级纳滤4的浓缩液，进入二级纳滤膜5，二级纳滤膜5的草甘膦浓缩液，经过来自除盐水箱8的补充水稀释，达到三级纳滤膜6的进水水质要求；经过稀释的草甘膦浓缩液，进入三级纳滤膜6，三级纳滤膜6的草甘膦浓缩液，进入草甘膦浓缩液水箱7，即得到作为洗涤草甘膦产品用的草甘膦溶液。经过三级纳滤分离，透过各级纳滤膜的产水为含小分子有机物的氯化钠水溶液，经过热交换器3，进入光催化-化学氧化装置9，并将氧化剂H2O2由H2O2水箱12加入光催化-化学氧化装置9中，在纳米TiO2催化剂存在的条件下用紫外光照射，对氯化钠溶液中的有机物进行联合氧化处理；光催化-化学氧化装置9的出水进入喷淋浓缩塔10，进行吹脱、蒸发、冷却，最终得到的卤水进入卤水箱11。
Claims (3)
1.一种适用于草甘膦母液组分分离和综合利用的方法，其特征是：采用三级纳滤工艺分离草甘膦母液中的草甘膦和氯化钠，纳滤膜的浓水侧为草甘膦浓缩液，纳滤膜的透过液为氯化钠浓缩溶液；第一级纳滤产生的草甘膦浓缩液，用除盐水稀释后，进入第二级纳滤，进行第二次分离；第二级纳滤产生的产生的草甘膦浓缩液，用除盐水稀释，进入第三级纳滤，进行第三次分离；分离出的草甘膦浓缩液，回用作产品洗涤用水；分离出的氯化钠浓缩溶液采用光催化-化学氧化处理制备成卤水。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所用纳滤膜为能够截留分子量为169的草甘膦的纳滤膜。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是：草甘膦废水经过第一级纳滤，透过纳滤膜的溶液为一级纳滤分离氯化钠溶液；未透过的溶液为一级纳滤分离草甘膦浓缩液，用除盐水稀释一级纳滤分离草甘膦浓缩液，作为第二级纳滤的进水；经过第二级纳滤分离处理，透过纳滤膜的溶液为二级纳滤分离氯化钠溶液；未透过的溶液为二级纳滤分离草甘膦浓缩液，用除盐水稀释二级纳滤分离草甘膦浓缩液，作为第三级纳滤的进水；经过第三级纳滤分离处理，透过纳滤膜的溶液为三级纳滤分离氯化钠溶液；未透过的溶液为三级纳滤分离草甘膦浓缩液，该浓缩液回流到草甘膦合成工艺中，作为草甘膦产品的洗涤用水；收集三级纳滤分离出的氯化钠溶液，采用光催化-化学氧化联合处理方法，对其所含有的小分子有机物进行矿物化处理，制备成卤水，用作烧碱生产原料。
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