糠醛废水处理工程的工艺改造
糠醛废水治理几种新方法
糠醛废水治理几种新方法一概述1、糠醛生产采用玉米芯水解法,即聚戊糖在酸性介质中水解成戊糖,戊糖经脱水环化生成糠醛。
其中含有醋酸、糠醛以及醇类、醛类、酮类、酯类、有机酸类等多种有机物,据色谱、质谱分析,有机物达4O余种。
其中以醋酸、糠醛为主这两类物质。
既是污染物,同时又是极有回收价值的生产原料和产品。
主要污染因子COD质量浓度为10000~15 000mg/L,pH<2 ,例膜分离电渗析技术是20世纪50年代随着高电导、高选择性膜的制成而发展起来的,其应用范围正在不断扩大。
如采用电渗折技术来治理糠醛废水,既回收了乙酸,又可控制废水水质。
既电渗析一萃取一精馏综合治理糠醛废水可生产出质量浓度为99 %的工业一级乙酸。
2、采用铁板做电极,对糠醛废水进行了电解预处理+通过电解过程中反应生成的羟基自由基的强氧化作用以及电解过程中生成的Fe(OH)3的絮凝作用来降解糠醛废水中的有机物.经实际结果证明:经过电解预处理后,CODcr 去除率为21.1%,BOD5/CODcr值升高了39.4%,为后续生化处理创造了良好的条件,而糠醛废水中主要成分糠醛、糠醇、醋酸、醋酸钠及其它低碳有机物、有机酸等,有机污染物浓度较高,酸性较强,可生化性较差,不适合生化处理中微生物的生长,所以通过电解将一些难以生物降解的、有毒性的有机物进行降解,增加BOD5/CODcr值,并提高pH值以提高其可生化性,为进一步处理创造良好的条件。
3、通过人工湿地技术选用芦苇具有生长快、根系发达、耐污能力强、又有经济价值等特点,由人工建造和监督控制的,与沼泽地类似的地面,利用自然系统中的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化。
形成土地—微生物一植物组成的生态系统使废水的水质得到净化和改善.并通过系统的营养物质和水分的循环利用.使绿色植物生长繁殖.从而实现废水的资源化、无害化和稳定的生态系统工程。
二原理1、离子交换与蒸馏法利用多功能高分子聚合物,将有机物从液相转移到固相,即有机物被转移剂截留,当糠醛废水进入柱内,糠醛、醋酸及其它有机杂质即转移到柱上并被分离排出,余下的则为清澈的中性水。
糠醛废水除油处理工艺
糠醛废水除油处理工艺糠醛废水是指在糠醛生产过程中产生的废水,废水中含有大量的油脂物质。
为了减少对环境的影响,必须对糠醛废水进行除油处理。
本文将介绍一种糠醛废水除油处理工艺。
一、废水特性分析糠醛废水中的油脂物质主要有两种形态,一种是悬浮油,即废水中呈悬浮状态的油脂颗粒;另一种是溶解油,即废水中溶解的油脂物质。
悬浮油对环境的影响较大,需要进行有效去除。
二、工艺流程1. 初级处理:通过物理方法去除废水中的悬浮油,常用的方法有沉淀池和格栅过滤。
沉淀池中,废水在静置的条件下,悬浮的油脂颗粒会逐渐沉淀到底部,然后通过废水泵将上清液抽出,得到较为清澈的废水。
格栅过滤则是通过设置格栅,将废水中的较大颗粒物拦截下来,达到除油的目的。
2. 中级处理:初级处理后的废水中仍然含有一定量的悬浮油和溶解油,需要进行进一步处理。
常用的中级处理方法有气浮法和生物法。
气浮法是利用气体的浮力将废水中的油脂颗粒浮起,然后通过刮板收集除去。
生物法则是利用微生物降解废水中的油脂物质,常用的有活性污泥法和生物膜法。
3. 高级处理:经过中级处理后,废水中的油脂物质已基本去除,但仍可能存在微量的溶解油。
为了确保废水达到排放标准,可以采用吸附法或化学法进行高级处理。
吸附法利用吸附剂将废水中的油脂吸附下来,常用的吸附剂有活性炭和沸石。
化学法则是通过添加化学药剂,使溶解油发生聚集或沉淀,达到去除的目的。
三、工艺优势1. 本工艺采用物理、生物和化学等多种方法相结合,能够有效去除糠醛废水中的油脂物质,保证废水的处理效果。
2. 工艺流程简单,操作方便,适用于不同规模的糠醛生产企业。
3. 废水处理过程中产生的污泥可以进行资源化利用,减少了二次污染的风险。
四、工艺改进与展望糠醛废水除油处理工艺已经取得了一定的成果,但还存在一些问题亟待解决。
例如,中级处理过程中的气浮法和生物法在处理效果和稳定性上还有待提高,需要进一步研究和改进。
此外,高级处理中的吸附法和化学法也需要寻找更加经济、高效的吸附剂和药剂,以提高废水处理的效率和经济性。
糠醛生产中废水、废气的治理分析
糠醛生产中废水、废气的治理分析摘要糠醛的生产过程中产生大量的废水、废气。
废水治理方法主要有三大类,分别为物理法、物理化学法和生化法。
介绍糠醛废水的零排放的技术方案。
糠醛的废气治理采用专业厂家生产的燃糠醛渣锅炉技术,并配备除尘脱硫设施。
烟气中脱硫主要采用湿法,湿法烟气脱硫是用水或钙盐溶液作吸收剂吸收烟气中二氧化硫的方法。
关键词糠醛生产;废水污染源;废气、废水的治理;预防和减轻不良环境影响的措施中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)10-0147-01糠醛(Furfural)又名呋喃甲醛,是重要的杂环类有机化合物。
纯品是无色液体,有特殊香味;密度1.1598;折射率1.5261;熔点-38.7℃;沸点161.7℃。
工业品是褐色液体,用于制合成树脂、电绝缘材料、清漆、呋喃西林等,并用作防腐剂和香烟香料等。
它也是优良的溶剂,可用于精炼石油、精制润滑油、提炼油脂和溶解硝酸纤维素等。
糠醛经催化氢化制成糠醇,用于有机合成、合成纤维、橡胶、农药等,也可用于制造树脂、火箭燃料和溶剂;糠醛经氧化制成糠酸,用作防腐剂、杀菌剂和制作香料;糠醛经缩聚制成糠醛树脂,用于制造耐腐蚀的塑料、涂料、胶泥和胶粘剂等。
在生产糠醛的过程中产生大量的废水、废气,对环境造成污染,所以对其生产排出的废气、废水必须在进行处理后才能排放。
1 糠醛生产糠醛水解后的废渣经特殊的排渣装置排放后,去锅炉房作燃料使用;锅炉为专用锅炉,不需要煤、油等燃料,只用废渣作燃料就可以满足整个系统的蒸汽需求。
醛气经冷凝后进粗馏塔蒸馏,粗馏气经冷凝后进醛水分离器,其富水相回流进粗塔再次复蒸;醛液进中和罐加碱中和酸后进粗醛,醛液由塔底自流进精馏塔,精馏塔二次蒸汽冷凝后进精醛罐,检验合格后计量灌装;精馏后的废液(醛饴)由塔底排出。
整个脱水、精馏过程都是在真空状态下进行的。
2 废水污染源废水污染源主要包括蒸馏塔废水、软水制备废水、锅炉烟气除尘水、精制釜清洗水、冷却池排污水、软水制备废水和生活污水。
糠醛废水治理技术
沈阳理工大学环境与化学工程学院苏会东等以铁屑和焦炭为原料,采用微电解方法对糠醛废水进行预处理后,利用两相厌氧技术对废水进行后步处理,研究了微电解处理的最佳条件,结果表明:微电解铁碳体积比0.5:1,废水停留时间60分后废水CODcr去除率达28%,色度去除79%,并有效的提高了废水的可生化性,使两相厌氧处理效率由68%提高到88%,微电解-两相厌氧总去除率达91.4%。。
醋酸进入醋酸精制塔进行精制,得到70%的醋酸,作为生产乙酸乙酯的原料。
沉淀物放入板筐压滤机进行压滤、水洗后得到硫酸钙产品。压滤、水洗液返回到蒸发器再处理。
处理工业流程:
1、塔下水从粗蒸馏塔排出后自流到缓冲计量罐中
2、在中和罐中预先放入稳定剂,稳定剂的量按粗蒸馏塔下废水的PH值计算出。塔下水从计量罐中直流到中和罐内。
预处理后的废水,进入相转移柱、废水中的醋酸、糠醛等其它有机物被截留在转移柱上,排出水为中性净化水,再经活性炭柱吸附,得到清澈透明的软化水,用作锅炉给水的补充水,水质达到锅炉给水标准。
达到饱和的转移柱,用稀氨水进行解析。首先,醋酸及其它有机液与氨水反应,生成有机酸铵,随排出液进入有机液贮罐。当转移柱出口水质PH>8,颜色转红时,糠醛即随排出液进入氨糠醛液贮罐。
5、蒸发后得到的釜残,浓缩后送锅炉焚烧
工艺的特点
因为利用工厂的余热处理废水,所以,运行成本低,处理效果好。物理法具有效果稳定,运行管理方便,维护简单,占地少,投资少等特点。
糠醛废水的治理一直的我国水污染治理的一大难题。现有的治理技术普遍存在处理后废水难以达标的缺点。本方案对废水进行中和处理后,利用糠醛厂醛汽余热去蒸发废水,得到的水蒸气经过滤处理后排放;浓缩后的废水送锅炉焚烧。由于利用了工厂的余热是该处理方法的投资和运行成本大大降低,增加了生物活性炭过滤,使出水可完全达标,取得良好的处理效果,且各项经济指标均比较理想。
糠醛生产企业废水处理措施
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经查 阅相 关资 料并 调 查 多 家糠 醛 厂 , 粗 馏 塔底 废
水 产生量 大 约为糠 醛产 量 的 1 5~3 0倍 , 粗 馏塔 底废水
r o n m e n t a l p o l l u t i o n t a s w e l l a s a c h i e v e t h e o b j e c t i v e o f e n e r y g c o n s e r v a t i o n a n d e m i s s i o n r e d u c t i o n .
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种 重要 的有 机 化 工 溶 剂 和生 产 原 料 。广 泛 用 于 合
Hale Waihona Puke 成塑 料 、 医药 、 农 药 等 工 业 。用 它 直 接 和 间接 合 成 的
化工 产 品有 1 6 0 0多种 , 包括 : 糠醇 、 马来 酸 酐 、 四氯 呋 喃、 呋 喃树 脂 、 糠 酮 树 脂 等 。糠 醛 主 要 是 以含 多 缩 戊
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图I 糠 醛 生产 工 艺流 程 及 废 水 产 污 节点
糖 的纤 维 为 原 料 , 经水 解 精 致 而 成 。玉 米 芯 、 葵 花 籽
糠醛废水处理以及回用方案
安阳福士德化工机械公司糠醛废水处理及回用方案编制单位:安阳福士德化工机械有限责任公司编制日期:二零零九年八月目录第一章总论第二章设计水量和水质第三章设计方案第四章工程设计第五章工程进度第六章工程投资及运行分析第七章结论及建议第八章售后服务第一章 总 论1.1工程概述糠醛加工生产工艺流程为:将玉米芯破碎,通入蒸汽、稀硫酸水解,冷凝得原液,用蒸馏塔蒸馏得粗醛,经过精制得精醛。
蒸馏塔蒸馏时,塔底产生废水,是糠醛生产主要的废水来源,被称为糠醛废水。
糠醛又称呋喃甲醛,分子式是C5H4O2,分子量是96.08,熔点:-38.7℃,沸点:161.7℃,相对密度1.1594(20/4℃)。
其结构式为:4 3 HC— CH ‖ ‖ HC C 5 2 \∕﹨ O CHO 1纯糠醛是苦杏仁味的无色透明液体,与空气或酸接触变成深棕色,从分子结构可以看出,由于含有基、双键和二烯环醚等官能团,所以它可反映出醛、醚、二烯烃和芳香烃等特征,是重要的有机化工溶剂和生产原料。
糠醛生产的基本原理是以含多聚戊糖的植物(甘蔗渣、玉米芯)为原料,在催化剂(稀硫酸或稀盐酸)存在下进行高温加热,使多聚戊糖水解,使戊糖脱水生成糠醛。
其基本化学反应可表示为:H+,水解 -H 2O ,脱水 (C 5H 3O 4)(多聚戊糖) nC 5H 1O O 5(戊糖) nC 5H 4O 2(糠醛)加热 H+,加热 工艺流程可用框图表示如下: 粉尘 蒸汽 稀硫酸(6%)→→原液→→ 残渣(作燃料) 废水(主要废水来源)我公司在总结以往的污水工程经验和参考了同类污水工程经验的基础上,编制了《糠醛废水设计方案》,供有关领导和专家审阅。
糠醛的生产工艺简单,原料丰富。
但在生产的过程中产生大量的污染物,对生态环境有很大的破坏。
生产5000吨的糠醛厂,日废水排放量在350-400吨,良好的治理措施,会对地表水及地下水造成严重污染。
1.2污染源的产生从生产工艺来看,污染源主要来自蒸馏塔外的排废水及洗涤废水等。
糠醛厂废水处理方案
1 总论1.1 企业概况糠醛厂是一以玉米轴为主要原料生产糠醛的厂家,年生产糠醛2500吨,年产值1500万元,利税150万元。
该厂在生产过程中排放的污水有机物浓度较高,不能满足国家规定的排放标准。
糠醛厂为了消除污染、保护环境,以利于企业的可持续发展,决定对生产过程中排放的废水进行净化处理,实现所排废水的达标排放。
受糠醛厂的委托,编制了该厂废水处理技术方案。
1.2 生产过程及废水的产生情况以玉米轴为主要原料采用直接法生产糠醛的生产工艺及废水排放节点见图1。
首先将粉碎后的原料(玉米芯)和催化剂(硫酸)加入到蒸煮锅中进行混合蒸煮,玉米芯中的戊聚糖水解成戊糖,再经脱水生成糠醛。
糠醛水溶液通过冷却、冷凝后进入蒸馏塔,经蒸馏得粗糠醛。
粗糠醛再用碱液中和,去除上层水溶液,真空精制得到产品—糠醛。
玉米芯、硫酸蒸汽废气稀醛水残渣冷却水余馏水冷却水粗醛纯碱液成品冲洗水图1 糠醛生产工艺及废水排放节点图由图1排污节点可见,糠醛生产过程中产生的废水主要有余馏水(塔底水)和循环冷却排污水。
其中循环冷却排污水污染物浓度较低可直接排放;余馏水产生量较小,但污染物浓度高,属于高浓度有机废水,废水中的污染物主要有醋酸、甲醛和糠醛等,pH值较低为3~4,COD在20000mg/L左右,而且水温较高,是处理的重点。
1.3 设计依据(1)《建设项目环境保护设计规定》;(2)《给水排水设计手册》;(3)《给水排水标准规范实施手册》;(4)《给水排水工程概预算与经济评价手册》;(5)《污水综合排放标准》(GB8978—1996)表4中二级标准;(6)糠醛厂提供的有关资料。
1.4 设计原则(1) 废水处理方案符合国家有关方针政策规定的要求,处理后水质达到国家规定的排放标准。
(2) 选取的处理工艺技术先进、成熟,运行稳定可靠,易于运行管理。
(3) 处理方案尽量节省投资和运行费用,以减轻企业的负担。
2 处理方案2.1 处理工艺的确定由本项目废水的排放情况可见,需处理废水中污染物以有机物为主,属高浓度有机废水。
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优势 。 (3) 工艺流程调控有待强化 原有各工艺流程与构筑物间缺乏流量计量 ,无
法对工艺参数进行准确调控并及时反馈信息 ,难以 进行正常工艺调试 , 影响到处理效果和出水水质 达标 。
2 废水的强化预处理中试试验
原处理工艺无法正常运行的首要问题是缺乏充 分的预处理 ,根据水质特点 ,采用微电解- 絮凝对废 水进行强化预处理 ,在大量实验室试验的基础上 ,在 现场进行了规模化的中试试验 , 并取得了良好的 效果 。
310 0150 6769 63 9114 5309 61 011 21215 34
410 0151 7134 62 9105 5036 63 011 17152 46
2008 年 1 月
刘研萍等 :糠醛废水处理工程的工艺改造
·67 ·
在铁/ 碳质量比一定的条件下 ,各废水 COD 去 除率随时间的延长而增大 ,但在 3 h 后变化趋缓 ,考 虑到经济性 ,确定 3~4 h 作为曝气微电解反应最佳 反应时间 。吡啶酸 A 、吡啶酸 B 和炔敌稗的去除率 分别可达 62 %、63 %和 46 %。同时微电解对大分子 有机物具有断链分解作用 ,可提高废水的可生化性 , 利于后续生化处理 。
加了 013 元/ t 。
关键词 :糠醛废水 ;微电解 ;絮凝
中图分类号 :X703
文献标识码 :A
文章编号 :0253 - 4320 (2008) 01 - 0065 - 04
Study on improvement of chemical furfural waste water treatment process LIU Yan2ping1 , LIU Shuo2 , LIU Wen2hai1
Key words : furfural wastewater ; micro2electrolysis ; flocculation
糠醛即呋喃甲醛 (C4H3OCHO) ,是重要的有机化 工溶剂和生产原料 ,但糠醛生产的同时带来严重的 环境污染 ,据统计 ,生产能力 1 000 t/ a 的糠醛厂 ,其 高浓度酸性废水排放量为 80 m3/ d ,COD 质量浓度达 15 000~23 000 mg/ L 。由于糠醛废水具有酸性强 、 污染负荷高 、水温高 (70 ℃) 等特点 ,其处理达标排放 的难度很大 。某化工厂年生产糠醛 4 500 t 、吡啶酸 600 t 、炔敌稗 300 t ,生产过程中产生大量废水 。废 水中含有喹啉类 、8- 羟基喹啉 、邻氨基苯甲酸 、3 ,5二氯苯甲酸异丙醇 、3 ,5- 二氯苯甲酰氯 、丁炔氨 、丁 炔氯 、丁炔醇 、木质素等有机物 ,还含有钠盐 、亚硝酸 盐 、铜 、盐酸 、硫酸等无机物 ,废水呈强酸性 ,色度及 浊度等超标 。该化工厂原有处理工程无法处理废水 达到排放标准 ,首要原因是对水质组成考虑不够充 分 ,对可生化性差的废水未采取相应的预处理措施 , 而直接采用生化法处理 ,导致活性污泥很难生存 ,生 化工艺难以发挥有效作用[1] 。针对该厂废水特点 , 笔者采用两步微电解法- 絮凝沉淀作为前期物化处
50~60 60~70
13220 32122 18767
13766
4000 2500
500
400
— 3922
80
1920
1350 1670
1140
1000
pH 矿化度/ mg·L - 1
3155 0110 864 325000
0121 216000
9167 182000
生物接触池 →沉淀 →活性炭过滤 ,设计出水水质达 到《污水综合排放标准》( GB 8978 —1997) 中二级标 准 ,污 泥 经 浓 缩 压 滤 后 外 运 。废 水 处 理 能 力 为 500 m3/ d 。
摘要 :某糠醛生产厂排放的废水有机物浓度高 、成分复杂 、BOD5/ COD 低 ,难生物降解 ,该厂采用“厌氧- 好氧- 兼氧”为主体
的处理工艺 ,但生产无法正常运行 。主要原因是预处理不充分 ,工艺流程不够合理 。提出了工程改造方案 ,包括采用微电解-
絮凝强化预处理 ,增设中沉池 ,同时改造某些处理构筑物 ,强化系统调控等 。改造后工程出水能达标排放 ,运行成本比原工艺增
(1. Department of Environmental Science and Engineering , Beijing University of Chemical Technology , Beijing 100029 , China ; 2. School of Municipal and Environmental Engineering , Harbin Institute of Technology , Harbin 150090 , China)
首先对吡啶酸 A 、吡啶酸 B 、炔敌稗 3 种废水进 行微电解 ,在每个反应器中均加入铁屑 15 kg、活性 炭 5 kg ,分别加入 3 种废水各约 150 kg ,由底部穿孔 管曝气微电解 4 h ,每小时取样分析 。然后将微电解 过的 3 种废水与糠醛废水按工厂废水实际比例混 合 ,即 m ( 炔敌稗) ∶m (吡啶酸 A) ∶m (吡啶酸 B) ∶ m (糠醛) = 1∶415∶615∶20 ,反应器内加入铁屑 15 kg , 活性炭 5 kg ,混合水样 150 kg ,曝气微电解 4 h ,1 h 取样 1 次 。每个水样均测定 2 个平行样后取值 。 212 中试试验结果与分析
pH
pH
pH
mg·L - 1 率/ %
mg·L - 1 率/ %
mg·L - 1 率/ %
0 0120 18767
9167 13766
011 32122
110 0146 12182 35 9130 10146 26 011 26221 18
210 0148 10163 45 9124 6197 55 011 22514 30
第 28 卷第 1 期 2008 年 1 月
现代化工 Modern Chemical Industry
Jan. 2008 ·65 ·
糠醛废水处理工程的工艺改造
刘研萍1 ,刘 硕2 ,刘文海1 (1. 北京化工大学环境科学与工程系 ,北京 100029 ; 2. 哈尔滨工业大学市政与环境工程学院 ,黑龙江 哈尔滨 150090)
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现代化工
第 28 卷第 1 期
表 1 废水的水质分析
检测项目 水量/ m3·d - 1 COD 质量浓度/ mg·L - 1 BOD5 质量浓度/ mg·L - 1 Cu2 + 质量浓度/ mg·L - 1 SS 质量浓度/ mg·L - 1
糠醛 炔敌稗 吡啶酸 A 吡啶酸 B
210 11
Abstract : The furfural wastewater produced by a chemical plant has such characteristics as high2concentration of organic matter ,complex components ,low BOD5/ COD , difficult to be biologically degraded. The process of anaerobic digestion2aerobic technology is applied in the existing treatment project ,which has not been in normal operation , because of lack of effective pretreatment and unreasonable process. The modification measures are put forward to improve the performance , including pretreatment of micro2electrolysis and the flocculation process , building sedimentary basin , reforming some reactor buildings , improving system control and so on. The project improvement is successful , with effluent meeting discharge standard , and operational cost more than 013 Yuan per ton wastewater than before.
各种废水在生产中单独排放 ,于格栅前混合后 进入污水处理站进行处理 。处理工艺为 :混合废水 →格栅 →调节池 →气浮池 →厌氧池 + SBR 池 + 兼氧
收稿日期 :2007 - 08 - 31 ;修回日期 :2007 - 10 - 26 作者简介 :刘研萍 (1972 - ) ,女 ,博士 ,讲师 ,主要研究方向是环境污染控制技术 ,liushuihan @163. com。
理工艺 ,并进行了中试研究 ,取得了良好效果 ,为后 续生化处理奠定了良好基础 。
1 有机废水水质及原处理工程
111 废水来源及水质 与该化工厂的主要化工产品相关 ,生产废水主
要包括 :糠醛生产的废水 ;炔敌稗生产的废水 ;吡啶 酸生产的 2 ,3- 吡啶酸废水 。吡啶酸废又分为 2 类 废水 : ①吡啶酸 A 是含质量分数 4 % HCl 和 2 %~ 3 % H2SO4 的混合废水 ,pH < 1 ; ②吡啶酸 B 是 NaOH 吸收 HCl 和 Cl2 后的吸收液 ,还含少量有机物和大 量无机盐 (Na2SO4 + Na2SO3) ,pH > 9 。各种废水的水 量和水质分析见表 1 。分析水质特点 ,废水的有机 物浓度高且 BOD5/ COD 低 ,属难生化性废水 。 112 原处理工艺及分析