CN102153224A - 羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺 - Google Patents

羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺 Download PDF

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莫玉余
金广安
李佳
莫燕婷
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Abstract

本发明涉及一种羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺，其工艺流程如下：(1)将生产羧甲基纤维素钠产生的工业污水排入集水池；(2)集水池的污水首先通过过滤设备滤除固体杂质；(3)过滤后的污水通过蒸发器蒸发浓缩；(4)浓缩后的母液排入母液槽进行沉降使固液分离；(5)在固液分离后，母液槽上层的母液排入蒸发器再次进行蒸发浓缩，下层的固体部分排入离心机进行离心甩干；(6)离心机排出的液体排入母液收集池，对甩干后的固体进行洗涤，装袋。本发明的羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺对废液进行多道蒸发提纯，效率高，能耗低，得到浓缩的工业用盐，实现资源化综合利用，同时实现污水零排放。

Description

羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺
技术领域
本发明涉及工业污水处理工艺技术领域，尤其是一种羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺。
背景技术
羧甲基纤维素钠(CMC)是纤维素醚类的重要产品，是天然纤维素经化学改性得到的衍生物，可以作为食品添加剂、絮凝剂、螯合物、乳化剂、增稠剂、保水剂、成膜材料等，广泛地应用于食品、日用化工、陶瓷、电子、皮革、塑料、农药等领域。羧甲基纤维素钠生产过程中产生的唯一污染物就是蒸馏回收乙醇后的废液，废液的化学需氧量(COD)很高，达到50000-100000mg/L，每生产1吨CMC大约要产生2.5吨废液。废液对环境的污染非常严重，国内外对CMC废液处理有较多研究成果，现有多种处理方法，如同济大学利用微电解-UASB-接触氧化处理CMC废水：采用微电解法对CMC废水进行预处理，微电解法对CMC废水COD去除率最高可达35％，同时可生化性(B/C)从0.12提高到0.35左右，最佳运行条件：进水pH值3.0，HRT为75min，混凝pH为9，Fe/C比为3∶1。在完成微电解后，采用UASB反应器处理CMC废水，UASB工艺最佳的运行条件：HRT为44h、温度为37℃、回流比为1∶20。这些情况下COD的去除率可达到82％以上。最后好氧处理，一级好氧在三个HRT条件上COD的去除率有一定的差别，HRT＝32h的下COD去除率在80％左右，同时二级接触氧化HRT＝16h时COD去除率为70％，出水COD在100mg/L以下，这种处理法虽可以达到国家排放标准，但不能利用污水中的有效盐分，浪费资源。
华南理工大学的一种处理方法：可将CMC生产污水的95％转化为产品，实现了CMC生产污水的资源化综合利用，达到CMC生产污水零排放。对于固形物含量为35％的CMC生产污水，可回收对污水总量10-15％的液态乙醇酸，乙醇酸含量为40％，同时还可以回收污水中所含的全部盐分，处理后的污水可以达到CMC的生产工艺用水要求。所回收的乙醇酸可以用于洗涤剂等工业用途；所回收的混合盐可以用作工业用盐。此法利用CMC生产污水为原料生产出工业盐、乙醇酸等产品，实现CMC污水的零排放，具有较高的经济价值，但投资较大。目前该成果处应用研究阶段。
山东鱼台原野奥伦特化工有限公司：废水先经过蒸发回收0.25％左右的乙醇，再蒸发去除80％的水，然后釜液分离，滤渣为粗食盐，滤液再经浓缩分离后得粗羟基乙酸钠溶液，经稀释离子交换后得羟基乙酸粗品，再浓缩分离得羟基乙酸粗品，再与硫酸和氢气进行氧化反应制得草酸成品，纯化后作为产品进入市场销售。
国外的处理法有：美国有紫外线氯化法；日本有双氧水处理工艺；德国采用树脂交换法。方法各异，但依然存在各自的缺点，未能实现地表水的零排放。在节能减排、保护环境，特别是在保护水体已经上升为我国国家战略的今天，解决这一问题显得非常重要。
羧甲基纤维素钠生产所产生的废液成分主要是少量乙醇、大量的盐分(NaCl为主)、副产物羟基乙酸钠、原料中的杂质、纤维素在碱性条件下水解产生的几种产物。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺，实现充分利用污水中盐分的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺，其工艺流程如下：
(1)将生产羧甲基纤维素钠产生的工业污水排入集水池；
(2)集水池的污水首先通过过滤设备滤除固体杂质；
(3)过滤后的污水通过蒸发器蒸发浓缩；
(4)浓缩后的母液排入母液槽进行沉降使固液分离；
(5)在固液分离后，母液槽上层的母液排入蒸发器再次进行蒸发浓缩，下层的固体部分排入离心机进行离心甩干；
(6)离心机排出的液体排入母液收集池，对甩干后的固体进行洗涤，装袋。
步骤(3)中的蒸发器包括依次串联的三效蒸发器、一效蒸发器和二效蒸发器，污水依次进入三效蒸发器、一效蒸发器和二效蒸发器进行蒸发浓缩。
三效蒸发器中废液的温度控制为90±5℃，真空度控制为-0.02～-0.04，一效蒸发器中废液的温度控制为80±5℃，真空度控制为-0.04～-0.06，二效蒸发器中废液的温度控制为60±5℃，真空度控制为-0.06～-0.1。
步骤(4)中的母液槽数量为两个，分别为对应一效蒸发器的一效母液槽和对应二效蒸发器的二效母液槽，经一效蒸发器蒸发浓缩后浓度较高的母液排入一效母液槽进行沉降，经一效蒸发器蒸发浓缩后浓度较低的母液排入二效蒸发器进行蒸发浓缩，经二效蒸发器蒸发浓缩后的浓度很高的母液排入二效母液槽进行沉降。
所述的母液槽为保温型母液槽，保温温度控制为60～100℃，废液在此温度范围时分离出羟基乙酸及其钠盐。
步骤(5)，一效母液槽中固液分离后，将上层的母液排入二效蒸发器再次进行蒸发浓缩，下层的固体部分排入离心机离心甩干；二效母液中待固液分离后，将上层的母液排入二效蒸发器再次进行蒸发浓缩。
本发明的有益效果是，本发明的羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺对废液进行多道蒸发提纯，效率高，能耗低，得到浓缩的工业用盐和达到工业回用水标准的再生水，实现资源化综合利用，同时实现污水零排放。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺最佳实施例的流程示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的本发明的羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺的最佳实施例，其工艺流程如下：
(1)将生产羧甲基纤维素钠产生的工业污水排入集水池；
(2)集水池的污水首先通过过滤设备滤除固体杂质，集水池的污水出口设有流量计，根据工艺需要控制流量大小，避免流量过大或过小对后续步骤的影响；
(3)过滤后的污水通过蒸发器蒸发浓缩；
(4)浓缩后的母液排入母液槽进行沉降使固液分离；
(5)在固液分离后，母液槽上层的母液排入蒸发器再次进行蒸发浓缩，下层的固体部分排入离心机进行离心甩干；
(6)离心机排出的液体排入母液收集池，对甩干后的固体进行洗涤，装袋。
步骤(3)中的蒸发器包括依次串联的三效蒸发器、一效蒸发器和二效蒸发器，污水依次进入三效蒸发器、一效蒸发器和二效蒸发器进行蒸发浓缩。
三效蒸发器中废液的温度控制为90±5℃，真空度控制为-0.02～-0.04，一效蒸发器中废液的温度控制为80±5℃，真空度控制为-0.04～-0.06，二效蒸发器中废液的温度控制为60±5℃，真空度控制为-0.06～-0.1。通过多道蒸发器进行蒸发浓缩，效率高，能耗低。
步骤(4)中的母液槽数量为两个，分别为对应一效蒸发器的一效母液槽和对应二效蒸发器的二效母液槽，经一效蒸发器蒸发浓缩后浓度较高的母液排入一效母液槽进行沉降，经一效蒸发器蒸发浓缩后浓度较低的母液排入二效蒸发器进行蒸发浓缩，经二效蒸发器蒸发浓缩后的浓度很高的母液排入二效母液槽进行沉降。所述的母液槽为保温型母液槽，保温温度控制为60～100℃。
步骤(5)：一效母液槽中固液分离后，将上层的母液排入二效蒸发器再次进行蒸发浓缩，下层的固体部分排入离心机离心甩干；二效母液中待固液分离后，将上层的母液排入二效蒸发器再次进行蒸发浓缩。
一效母液槽与二效蒸发器之间设有循环泵，一效母液槽与离心机之间设有泥沙泵，二效母液槽与二效蒸发器之间设有循环泵，二效母液槽与离心机之间设有泥沙泵。

Claims (6)

1.一种羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺，其工艺流程如下：
(1)将生产羧甲基纤维素钠产生的工业污水排入集水池；
(2)集水池的污水首先通过过滤设备滤除固体杂质；
(3)过滤后的污水通过蒸发器蒸发浓缩；
(4)浓缩后的母液排入母液槽进行沉降使固液分离；
(5)在固液分离后，母液槽上层的母液排入蒸发器再次进行蒸发浓缩，下层的固体部分排入离心机进行离心甩干；
(6)离心机排出的液体排入母液收集池，对甩干后的固体进行洗涤，装袋。
2.如权利要求1所述的羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺，其特征是步骤3所述的蒸发器包括依次串联的三效蒸发器、一效蒸发器和二效蒸发器，污水依次进入三效蒸发器、一效蒸发器和二效蒸发器进行蒸发浓缩。
3.如权利要求2所述的羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺，其特征是：所述的三效蒸发器中废液的温度控制为90±5℃，真空度控制为-0.02～-0.04，一效蒸发器中废液的温度控制为80±5℃，真空度控制为-0.04～-0.06，二效蒸发器中废液的温度控制为60±5℃，真空度控制为-0.06～-0.1。
4.如权利要求2所述的羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺，其特征是步骤4所述的母液槽数量为两个，分别为对应一效蒸发器的一效母液槽和对应二效蒸发器的二效母液槽，经一效蒸发器蒸发浓缩后浓度较高的母液排入一效母液槽进行沉降，经一效蒸发器蒸发浓缩后浓度较低的母液排入二效蒸发器进行蒸发浓缩，经二效蒸发器蒸发浓缩后的浓度很高的母液排入二效母液槽进行沉降。
5.如权利要求4所述的羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺，其特征是：所述的母液槽为保温型母液槽，保温温度为60～100℃。
6.如权利要求4所述的羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺，其特征是步骤5所述的一效母液槽中固液分离后，将上层的母液排入二效蒸发器再次进行蒸发浓缩，下层的固体部分排入离心机离心甩干；二效母液中待固液分离后，将上层的母液排入二效蒸发器再次进行蒸发浓缩。
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