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化工高浓含盐废液无害化关键技术--湿式催化氧化工艺介绍

2021-01-13  来自:化工邦  共计0次游览

日前,环境生态部刚发布《化工行业废盐环境管理指南》征求意见稿(了解详情可以点击链接进入)。

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《化工行业废盐环境管理指南》根据化工行业废盐的不同种类和危险属性,提出了不同的处理技术措施和管理要求。提出了废盐污染防治的基本原则,介绍了化工行业内推广应用的具体减量化、无害化及资源化措施。在5.1.3无害化对于有毒有害成分含量较高、污染负荷较重的含盐废液或固体废盐,可采用催化氧化或高温焚烧(高温熔融)等技术或其它先进可行技术进行无害化处理。如农药草甘膦母液可通过高温焚烧或催化氧化生产焦磷酸钠或磷酸二氢钠;抗生素盐酸环丙沙星含盐有机废液可采 用喷雾焚烧得到固体氯化钠;染料中间体H酸(1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸)含硫酸钠废液可采用高温氧化、蒸发结晶得到固体硫酸钠;橡胶促进剂NS(N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺)含盐废液可通过高温氧化、蒸发结晶得到固体氯化钠。

化工邦合作伙伴广州戴普洁环保科技有限公司的湿式催化氧化技术在高浓高盐有机废水治理方面有多年的工程经验,并结合《化工行业废盐环境管理指南》为大家带来了第三代湿氧技术(简称UNCWO技术)的介绍。

前言

高浓高盐有机废水是农药、化学原料药、染料橡胶助剂、中间体等精细化工及合成材料等行业生产过程中普遍存在的,如各种结晶母液,蒸发浓缩残液,釜残液等,水污染社会公众事件发生的源头;具有产废企业广、量大、种类多、组分复杂、处理处置难度大等特点。

(1)有机物浓度高COD一般在10000mg/L以上,甚至在几万至几十万mg/l。例如炼油碱渣或农药釜残液COD在20000至230000mg/L之间;

(2)有毒有害或盐分物质浓度高 大多数高浓度废水由生产环节中的母液、釜残液等构成,各类有机、无机盐含量非常高,部分盐沾染有毒有害物质而带有环境危害性。

(3)成分复杂 废水中有机物结构复杂,种类繁多。废水中的氨氮,硫酸根离子、氯离子、硫酸根离子、重金属离子浓度很高。往往含有较高浓度的生物难降解物, 甚至是生物毒性, 且种类较多。

高浓高盐有机废水直接生化处理高浓高盐废水几乎是不可能的,普遍采用蒸发+焚烧工艺处理。存在以下局限性:MVR蒸发+焚烧工艺有机物浓度过高导致的蒸发器“污堵”效应和蒸发器故障,蒸发能效下降,能耗上升,以及蒸发不顺畅等运行常见问题,蒸发过程中深度强制循环时脱出的盐夹带有机物较多,需要二次处理,且处置难度较大,自建废液焚烧装置,投资大,运行成本高;水污染转换为二恶因和氮氧化物大气污染治理的难题。

蒸发难,蒸出盐品质低,废盐处理难,后续处理投资及运行成本让精细化工企业头疼不已,高浓水和废盐废液的问题,影响着企业能否持续健康生存。

催化氧化技术介绍

催化氧化世纪1984年由美国人Zippmann在美国首次发明用空气中氧气降解废水中的有机物,形成WAO工艺。WAO随国内引进国外先进炼油工艺捆绑进入中石化和中石油系统,用于处理炼油碱渣废水。国内环保界开始关注湿氧工艺,学术研究比较多但工程化装置很少,仅有的一两套示范性工程装置开车不成功,加之造价昂贵,湿氧技术研究一直在国内停留在实验室研究层面上。

2011年针对中国农药草甘膦行业的专项治理环保核查事件推动湿氧工艺的快速发展。草甘膦高含磷母液治理前段工艺选择用没有二次污染的高效降解手段—湿氧技术降解草甘膦废水中的有机磷为无机磷,提取磷酸氢二钠产品,实现废磷资源化利用。草甘磷母液产出量每年高达近100万吨,进而快速推动了大型湿氧装置的建设。2012年开始起步到2016年,国内农药行业湿氧装置建成投运规模就达到惊人的4000-5000吨/天。

其中,广州戴普洁环保科技有限公司姜林博士的技术团队组织建设了国内第一套应用于草甘膦母液工程化装置。该技术团队拥有多年的湿式氧化工程化经验,并一直不断研发积累,已经从第一代管式反应器发展到如今的第三代湿式氧化技术,在国内湿式氧化领域处于绝对的领先地位。第三代湿氧技术简称UNCWO技术,采用高抗污设计理念及新材料应用,具有中温中压,运行稳定可靠,寿命长,运行成本低的特点。

UNCWO应用价值

1)危废减量98%以上:高毒、高粘稠的有机废水,用常规手段难以解决,或解决成本过高,经UNCWO预处理后,处理难题迎刃而解,毒性有机物结构性彻底破坏和大量有机碳去除后,由于物料特性发生本质性改变,蒸发脱出无机盐夹带残留有机物系毒性无或很低的有机分子,无需后置高温焚烧无害化处理就可以实现无机盐的资源化利用,原本蒸发脱出盐定性为危废变更为可资源化利用的副产品,为业主节省巨大的危废焚烧处理成本。

2)去毒+降粘+节能 相对于氧化处理前,经湿氧处理后 其COD构成发生化学本质变化:

① 高含毒有机物因CWO提供的强烈降解作用,分子结构被破坏,复杂的化学结构(特征污染物)有机污染物分子绝大部分转变成二氧化碳外,残留污染物归一为简单结构的C1-C4的直链有机酸。这类有机污染物最大特征是可生化性较好,可用生化降解予以去除。

 ② 相对于原生物料,环境微生物毒性予以去除,达到水处理的初级目标。

 ③ 物料外观由深色粘稠污浊液变成清澈透明自来水状液体,彻底改变蒸发物料条件,解决了含盐原生废水蒸发过程中有机物浓缩后的蒸发器污堵问题,以及水分子沸点温升大引起的能效比下降问题,蒸发残液占比大的等常见蒸发脱盐产生的三大工程性问题。

广州戴普洁环保科技有限公司UNCWO技术应用在各行业的效果对比:

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湿氧主要用于(以下领域均有实际工程实施)

★精细有机化工领域各种高浓度含盐和不含盐废水的治理—实现废盐资源化&危废减量化

★有机危废液的经济治理—替代高温焚烧处理大幅度降低处置成本、焚烧带来的次生二噁因治理和高温熔盐引发的工程难题

★垃圾渗滤液浓缩液的降解—解决垃圾渗滤液中腐植酸黄腐酸等大分子量有机质的降解难题,从而解决膜浓缩液回灌引发的次生运行难题

★特别适用于含生物毒性有机物、稠环有机物、大分子量有机物的生化前预处理, 有效解决难处理有机废水的治理难题。

总结

针对既往湿氧工艺运行中出现的问题,湿氧在高浓水处理方面的合理定位是高效预处理工具,需与其它辅助工具协同。需采用合理的工艺设计条件,达到投资经济,运行经济,长效稳定解决业主问题的最终目标。湿氧装置运行稳定性才是湿氧应用的第一要务。


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