CN1673104A - 环氧丙烷生产废水处理方法及其多效蒸发装置 - Google Patents

Abstract

本发明环氧丙烷生产废水处理方法，采用多效蒸发装置对废水进行处理处理，包括以下步骤：(1)首先，将废水进行多效蒸发处理，从而得到废水浓缩液；(2)然后，对废水浓缩液进行结晶，获得氯化钙晶体；(3)接着，对氯化钙晶体进行离心分离，将氯化钙晶体从废水中分离提取出来；(4)最后，冷凝回收废水蒸气。本发明同时公开了该多效蒸发装置的结构。

Description

环氧丙烷生产废水处理方法及其多效蒸发装置

技术领域

本发明涉及一种工业废水的处理方法及装置，尤其是指环氧丙烷生产废水的处理方法及其多效蒸发装置。

背景技术

环氧丙烷生产过程中产生的废水因具有高温、高碱性、高化学耗氧量的特点而极难处理，该废水的氯化钙的含量达40～50g/L，致使生化处理的菌种难以存活。目前国内多家环氧丙烷生产厂家均建在沿江沿海处，其排出大量的上述废水一般采用新鲜水稀释，达到生化处理的需求后，再进行生化处理。

但上述处理步骤极大地增加了生产成本，企业一般难以承受。同时废水处理上的矛盾导致废水中化学耗氧量居高不下，从而加重了污水体压力，造成周围环境严重污染，因此，环氧丙烷生产过程中产生的工业废水的治理一直是企业发展的瓶颈。

在废水中氯化钙虽是“毒”物，但同时氯化钙本身却是重要的化工产品，可广泛应用于工业、农业、采矿、石油钻探、环境保护、食品、医药等领域。因此，提供一种环氧丙烷生产废水处理方法，对废水中的氯化钙进行回收，以克服现有技术的缺点十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、成本低、可对废水中的氯化钙进行回收的环氧丙烷废水处理方法。

本发明的另一目的在于提供一种多效蒸发装置，可对废水中的氯化钙进行回收。

一种环氧丙烷生产废水处理方法，包括以下步骤：

(1)首先，将废水进行多效蒸发处理，从而得到废水浓缩液；

(2)然后，对废水浓缩液进行结晶，得到氯化钙晶体。

在本发明的一个较佳实施例中，所述废水处理方法进一步包括步骤(3)，即将氯化钙晶体从废水浓缩液中分离出来；步骤(4)，即冷凝回收废水蒸汽。其中，所述步骤(3)中可采用离心分离法、降温法或闪蒸法中任意一种将氯化钙晶体从废水浓缩液中分离出来。

所述废水处理方法在步骤(1)之前还可包括对废水进行预处理的步骤，所述预处理的步骤包括对废水的温度和pH值进行调节。在本发明的另一个实施例中，所述预处理步骤中废水的温度被调节为75℃-85℃，pH值被调节为6.0-7.0。

所述多效蒸发处理可在2至5个效的多效蒸发装置中进行。在本发明一个实施例中，所述多效蒸发装置为错流式五效蒸发装置。

本发明还提供了一种用于环氧丙烷生产废水处理方法的多效蒸发装置，所述多效蒸发装置主要包括若干个效、结晶罐、预热器、冷凝液贮罐、冷凝器、冷却水池、水气分离器、水环真空泵和一系列管道，各个效之间、效与结晶罐之间通过管道相连通。其中，所述效进一步包括加热装置和分离器，加热装置与分离器通过管道相连通。

本发明环氧丙烷生产废水处理方法，采用多效蒸发，例如五效蒸发，第一、第四、第五效，由于料液浓度较低，采用降膜式蒸发器，第二效采用外加热自然循环蒸发器，由于第三效料液浓度较高，采用外加热强制循环蒸发结晶器，防止污垢的形成。这样，提高了传热效率，蒸发速度快，受热时间短，蒸发温度低，不易结焦，便于清洗。多效蒸发步骤处理环氧丙烷废水，不仅可将废水处理，而且通过浓缩结晶回收了废水中大量的氯化钙，降低了废水的毒性，又回收了有用的化工原料，一举两得。本着废物再利用的循环经济思路，将氯化钙视为重要资源加以回收利用，不仅成功的解决了一直困扰生产环氧丙烷企业的污水治理问题，同时也为企业创造出新的利润增长点，一举双赢。

附图说明

图1为本发明多效蒸发装置一个实施例的示意图。

图2为本发明多效蒸发的流程图。

具体实施方式

本发明一种环氧丙烷生产废水处理方法，该方法包括以下步骤：

(1)首先，将废水进行多效蒸发处理，从而得到废水浓缩液；

(2)然后，对废水浓缩液进行结晶，得到氯化钙晶体。

在本发明中，上述方法采用的多效蒸发装置进行废水处理，以下简单介绍该多效蒸发装置。

参照图1所示，在本发明的一个实施例中，所述多效蒸发装置可为五效蒸发器，所述五效蒸发器主要包括五个效、一个结晶罐9和一系列管道。

其中，效是指通过蒸汽(一般为水蒸汽)来加热的多效蒸发装置的区，并且也将蒸汽释放到随后的区中，在该区用来供应部分需要的蒸发热，即从一个效来的残留液体(底部)产物是下一个效的(更浓的)液体原料。每个效包括蒸汽出口和液体出口，以及提供蒸发加热的设备。其中，加热设备的热量供应是由来自前一效的蒸汽提供的，而对于多效蒸发装置的第一效来说，其热量供应一般既可以由新鲜水蒸汽提供，也可以由另一种能够提供适当温度热量的物流来提供。这种加热设备可以再沸器的形式布置在该效的液体(即底部)部分，加热设备亦可以是类似管子或板的加热表面的形式。

在本实施例中，每个效包括蒸发器和分离器，蒸发器和分离器相互连通，蒸发器可通过管道向分离器或另一个效的蒸发器传输气体或液体物流，分离器也可通过管道向下一个蒸发器或分离器传输气体或液体物流，使得物流在多个效的蒸发器和分离器中流通，不断地降低沸点温度。其中，蒸发器可为强制循环蒸发器、短管垂直蒸发器、长管垂直蒸发器、水平管蒸发器和扫壁膜(wipedfilm)蒸发器中任选一种或多种。

结晶罐9可对物流浓缩液进行结晶处理，将凝固点较低的物质从浓缩液中分离出来。在本实施例中，所述结晶罐9与三效相通，三效处理获得的物流进入结晶罐生成浓缩液，最后获得晶体。

本发明的多效蒸发装置进一步包括预热器、冷凝液贮罐15、冷凝器16、冷却水池17、水气分离器18和水环真空泵19。其中，预热器用于对物流进行预热处理，调整物流进入效前的温度。在本实施例中，三个预热器为预热器一1、预热器二2和预热器三20。冷凝液贮罐15和冷凝器16均于最后一效相通，冷凝液贮罐15用于收集最后一效排出的部分蒸汽。冷凝器16对最后一效的排出的蒸汽进行冷凝，生成冷凝水，并由冷却水池17将其回收。水气分离器18和水环真空泵19与冷凝器16连通，从冷凝器16排出的蒸汽经水气分离器18和水环真空泵19处理后排出。

以下对本发明的废水处理方法进行进一步说明。

在上述废水处理的步骤中，更优选地，在步骤(1)前可增加对环氧丙烷的废水进行预处理的步骤，主要用于调节废水的温度和pH值。在本实施例中，所述预处理可以这样进行：首先，将废水经过筛网过滤，筛网的孔径为60目左右，除去废水中颗粒较大的杂质；然后，调节废水的温度为75℃-85℃，将废水经过ORP自动加酸***，加盐酸调废水pH值为6.0-7.0，从而使得碳酸钙和高沸点的不溶性有机物产生沉淀，再通过排泥***将有机物沉淀去除；最后，将经过预处理的废水置于保温的调节罐贮存，并调节水质。

步骤(1)中，多效蒸发处理使要被处理的物流在逐个效中以逐渐降低压力的方式进行一系列蒸发处理，由于逐个效之间的存在压力梯度，导致连续效内的沸点温度逐渐降低，经一个效出来的冷凝蒸汽可被用作下一个效的加热介质，并提供下一个效的液料处理的蒸发热，达到逐渐分离沸点不同的物质的目的。

结合参考图1和图2，在本发明一个实施例中采用五效蒸发器对废水进行错流式蒸发处理。通过进料泵P01将经过预处理后的废水送入五效蒸发器内，采用顺流送料的方式进行操作。将废水料液导入预热器一1，经第二效蒸发器5和第三效蒸发器产生的冷凝水加温，温度由80℃升高到100-110℃；然后导入预热器二2，经第一效蒸发器3产生的冷凝水加热，温度由100-110℃升高到130-140℃，然后依次进入一效、四效，五效，预热器三20，二效、三效，四效，五效，废水料液最后在第结晶罐9内生成浓缩液。即废水料液经过第一效分离器4排出，进入四效；四效产生的蒸汽进入五效；五效产生的蒸汽经过预热器二20加热后进入二效；二效蒸发产生的蒸汽进入三效，而二效产生的液体产物经过第二效分离器6排出，回到第二效蒸发器5循回加热，再进入五效；五效产生冷凝水回到二效、三效循回加热；三效产生的蒸汽进入四效，四效产生的蒸汽进入五效，五效蒸发产生的蒸汽进入冷凝器16冷凝。下面结合附图进一步阐述本发明料液的流动方向具体如下。

结合参考图1和图2，其中，所述环氧丙烷生产废水料液进入第一效时，其经过预热器一1加热后与生蒸汽流平行的方式进入第一效蒸发器3，一效蒸发产生的二次蒸汽进入第一效分离器4，而一效产生的部分冷凝水作为热源导入预热器二2对料液进行加温，部分冷凝水由第一效蒸发器3排回料液池，二次蒸汽经过第一效分离器4进行气液分离，其中，二次蒸汽进入第二效蒸发器5作为热源，冷凝水进入四效。二效蒸汽经第二效蒸发器5加热生成三效蒸汽进入第二效分离器6，而二效产生的部分冷凝水作为热源导入预热器一1对料液进行加温，部分冷凝水由第二效蒸发器5排回料液池，三次蒸汽经过第二效分离器6进行气液分离，其中，三效蒸汽和冷凝水均进入第三效蒸发器一7和第三效蒸发器二8作为热源。三效蒸汽经第三效蒸发器一7和第三效蒸发器二8加热后生成四效蒸汽进入结晶罐9，第三效蒸发器一7与第三效蒸发器二8相互连通，经第三效蒸发器二8生成的部分冷凝水进入第三效蒸发器一7作为热源，而三效蒸发器产生的部分冷凝水作为热源导入预热器一1对料液进行加温，四效蒸汽进入结晶罐9内生成浓缩液。第一效分离器4的冷凝水和结晶罐9出来的四效蒸汽分别进入四效作为热源，经第四效蒸发器11生成的五效蒸汽部分直接进入冷凝液贮罐15，部分进入第四效分离器12进行气液分离，而四效生成的部分冷凝水作为热源导入五效，部分冷凝水由第四效蒸发器11排回料液池。五效蒸汽和第四效分离器12的冷凝水导入五效，经第五效蒸发器13生成的六效蒸汽部分进入冷凝液贮罐15，部分进入第五效分离器14进行气液分离，然后，经第五效分离器14的六效蒸汽导入冷凝器16，获得冷凝水流回冷却水池17，未经冷却的六效蒸汽可经水气分离器18和水环真空泵19处理后排出。废水料液多次错流，多效蒸发后即可在冷凝液贮罐和冷却水池获得冷凝水，对冷凝水可直接进行生物处理。

在步骤(2)，将废水料液中氯化钙的浓度浓缩到80～90％左右后，浓缩液在结晶罐9内进行结晶，生成氯化钙晶体。

废水处理方法进一步包括步骤(3)，即对氯化钙晶体进行离心分离，将氯化钙晶体从废水中分离提取出来；步骤(4)，即冷凝回收废水蒸汽。在本发明中，所述步骤(3)中可采用离心分离法、降温法或闪蒸法中任意一种方法将氯化钙晶体从浓缩液中分离出来，其中，较为优选的分离方法为离心分离法，然后通过离心分离机对氯化钙晶体进行分离，粒状氯化钙送至收料自动包装***进行包装外运，氯化钙饱和溶液再回到结晶罐9进行重结晶。同时，废液经过五效错流式处理，冷凝回收获得废水蒸气。

本步骤采用五效蒸发，第一、第四、第五效，由于料液浓度较低，采用降膜式蒸发器，第二效采用外加热自然循环蒸发器，由于第三效料液浓度较高，采用外加热强制循环蒸发结晶器，防止污垢的形成。这样，提高了传热效率，蒸发速度快，受热时间短，蒸发温度低，不易结焦，便于清洗。

在本发明中，所述废水来自氯醇法生产环氧丙烷的过程。所述多效蒸发处理不限于错流式五效蒸发器，其亦可在2至5个效的其他多效蒸发装置中进行。经试验证明，本发明错流式五效蒸发器处理后的冷凝水的COD小于100mg/l，满足废水处理要求，其中，所述化学需氧量(COD)是氧化样品中所有可氧化物质需要的氧气量。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种环氧丙烷生产废水处理方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)首先，将废水进行多效蒸发处理，从而得到废水浓缩液；

(2)然后，对废水浓缩液进行结晶，得到氯化钙晶体。

2.根据权利要求1所述的环氧丙烷生产废水处理方法，其特征在于：所述废水处理方法进一步包括步骤(3)，即将氯化钙晶体从废水浓缩液中分离出来。

3.根据权利要求2所述的环氧丙烷生产废水处理方法，其特征在于：所述废水处理方法进一步包括步骤(4)，即冷凝回收废水蒸汽。

4.根据权利要求2所述的环氧丙烷生产废水处理方法，其特征在于：所述步骤(3)中氯化钙的分离方法可为离心分离法或降温法和闪蒸法中任选一种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的环氧丙烷生产废水处理方法，其特征在于：所述废水处理方法在步骤(1)之前还可包括对废水进行预处理的步骤。

6.根据权利要求1-4任一项所述的环氧丙烷生产废水处理方法，其特征在于：所述多效蒸发处理是在2至5个效的多效蒸发装置中进行。

7.据权利要求6述的环氧丙烷生产废水处理方法，其特征在于：所述多效蒸发处理为错流式五效蒸发。

8.一种用于环氧丙烷生产废水处理方法的多效蒸发装置，其特征在于：所述多效蒸发装置主要包括若干个效、结晶罐和一系列管道，各个效之间、效与结晶罐之间通过管道相连通。

9.根据权利要求8所述的多效蒸发装置，其特征在于：所述效进一步包括加热装置和分离器，加热装置与分离器通过管道相连通。

10.根据权利要求8或9所述的多效蒸发装置，其特征在于：所述多效蒸发装置进一步包括预热器、冷凝液贮罐、冷凝器、冷却水池、水气分离器和水环真空泵。

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