糠醛废水治理技术
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糠醛废水治理技术
关于糠醛
糠醛是糠醛C 4H 3OHCHO 又名呋喃甲醛,人造蚁油等。分子量:96.086(按1975年国际原子量)一种重要的
化工原料,纯品为无色(或者淡黄色)的液体;熔点为-38.7O C ,沸点为161.7 O
C,和水的组成的两元共沸物
其共沸点大约为97.5O C(其中水组分占65%)),密度大约为1.159kg/m 3。
糠醛生产情况
我国糠醛生产始于1943年,1996年国内产量达到3.8万-4.0万t ,成为出口大国。此前,1993-1994年我国糠醛出口曾出现受阻,1994年出口量从1990年的3.84万t 跌至1.37万t ,出口平均增长率为-23%。1994年国内糠醛的市场价格下跌到2800元/t ,出口量和产品价格连续几年下滑给国内生产企业带来灾难性打击,许多企业处于停产状态。直到1995年后期我国糠醛行业开始出现转机,出口量大幅上升,产品价格也从4000-4500元/t 上升到15000-17000元/t ,个别产品还达到20000 元/t 的价位。 1996-1998年我国的糠醛出口量以60%的速度递增,1998年出口量到达5.65万t 。但是好景不长,1999年由于国内生产企业无序竞争、相互压价,使得我国糠醛出口量急剧下滑,跌到3.54万t ,与上年相比下降37%左右。2000 年国内糠醛总产量已经达到11万t ,由于无序竞争的状态没有得到改善,当年的出口量较上年虽有所增加,达到4.65万t ,但价格大幅下跌,与上年相比下降15%左右,达到1995 年以来的最低水平。2001年我国糠醛总产量约为10万t ,出口量为2.47万t ,平均价位在634 美元/t 左右。当前糠醛生产工艺多采用硫酸催化法, 少数采用盐酸催化,污染相当严重。工业上由含多缩戊糖成分较多的玉米芯、稻壳等与硫酸作用,经过水解、脱水、蒸馏而得。生产工工艺如下:
糠醛生产原料的消耗:每吨糠醛成品需要消耗玉米芯约10T,硫酸(98%)约0.143T,蒸汽约17T,纯碱约0.005T。
糠醛厂家基本情况
因为受生产原料的限制糠醛生产厂家分布较为分散,主要集中在玉米生产区(我国吉林、黑龙江、辽宁、山东、河南、河北、陕西、山西、内蒙古等省份),其中吉林省的糠醛生产企业占了很大比例(有100多家生产单位)。多为生产能力(年产量1000-4000吨)较小的民营企业。糠醛生产厂家大都多分布农村,生产技术落后,市场竞争无序缺乏品牌意识,产品过分依赖国际市场,抗风险能力不足,污染严重。但是糠醛生产企业解决大量的农村富余劳动力,为当地的经济发展做出了一定的贡献。
糠醛废水水质情况
糠醛行业属于重度污染行业,其排放的废水属于高难度的有机废水,可生化性不强,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,根据色谱、质谱分析,有机物达40余种,其中以醋酸、糠醛为主。废水来自于蒸馏塔下液,温度高,并且伴随着蒸汽,属于气水混和物。冷却后的水样显透明状,显淡黄色度。PH值大约为2。COD10000~20000 mg/l,BOD大约为2500~3000 mg/L,B/C 0.2~0.25。其可生化性不佳。废水中含有大量的有机酸,如乙酸、蚁酸等,若按乙酸计为0.8~ 1.5%;并有相当数量的高沸点有机物,其中甲基糠醛和帖烯类为0 .2 ~ 0.3% 、糠醛为0.05 %。
糠醛废水处理情况
现在国内糠醛废水治理的研究较多,用传统的厌氧+兼氧+好氧处理工艺,也有双效蒸发、相转移、电渗
编号名称英文分子式含量
g/L
比重(密度)沸点℃熔点
用
1 2,5-己二酮(丙酮基
丙酮)2,5-
Hexanedione
C6H10O20.04 0.9737g/cm3194℃(754mmHg),89℃
(25mmHg)
-5.5℃能
乙
醚
用
析等新工艺,这些新工艺都用相关的论文或专利发表,但是到目前为止都没有大规模的工程运用。究其原因在于这些新技术在工程上都有着其不可以解决的瓶颈。而传统工艺因其投资规模大,运行管理要求高,出水效果不理想等影响到其大规模的运用。而我公司在经历了长达两年的工程研究,提出在传统工艺的基础上加上一物化处理前处理新工艺,可以做到糠醛废水达到国家综合污水一级标准排放。该工艺的关键在于经过物化处理过程,水中的COD可以降低到2000mg/L 以下,B/C大大提高。这为后续的接触氧化创造了良好的环境。从而保证了废水达标排放。该工艺管理简单(只需要一人/班管理即可),运行费用低,一次性投资低,站地面积小。处理后的废水可以作为锅炉冷却水循环使用。糠醛废水工艺流程:
流程说明
由于工厂排放的塔下污水具有很高的温度,先自流进高温催化氧化池进行均恒水质,调节水量。同时在高温态与催化剂发生氧化还原反应。经过初步处理的废水中的成分已经发生变化。高温催化氧化池出水经过冷却塔把水温降至室温。进入内电解塔发生微电解反应使COD降低20%左右,内电解出水直接进入催化氧化反应器发生强烈的催化氧化反应,出是经过调节PH,絮凝沉淀后出水的COD值大大降底<3000mg/l,出水经过降解反应器后COD<2000mg/l ,进入接触氧化反应池经过沉淀砂滤后出水可以稳定的达到国家排放标准。
点
2 丁酸
Butanoic acid
C 4H 8O 2
0.02
(20℃)0.9587 g/cm 3
163.5℃ -4.5℃ 用
3
2-甲氧基苯酚 Phenol ,2- Methoxy- C 7H 8O 2
0.06
205
32
4 2-甲基-4-乙基酚
Phenol ,4- Ethyl-2 methyl
C 9H 12O
0.05
236.5
-7.0
5 5-乙酰氧基(甲基)-2糠醛
5-Acetoxy
methyl-2- furaldehyde
C 8H 8O 4
0.00
6 糠醛
Furfural
C 5H 4O 2 0.19
7 1,2-二甲基苯 Benzene ,1,2-dimethyl- C 8H 10 0.05
8 苯酚 Phenol
C 6H 6O
0.21 1.07 181.9 40.6
9 吡咯-2-甲醛 1H-Pyrrole-2-carboxaldehyde C 5H 5NO 0.09 218 46.5
10 2,5-己二酮
2,5- Hexanedione
C 6H 10O 2
0.09
194
-5.5
11 2-羟基-环戊烯酮 2-Cyclopenten-1-one ,2,hydroxy-
C 6H 8O 2 0.05
12 2-羟基-3-乙基-2环戊烯酮 2-Cyclopenten-1-one ,3,
ethyhl-2-h C 7H 10O 2 0.05
13 2-乙基苯酚
Phenol ,2-ethyl-
C 8H 10O 0.07 204.5 18
14 2,3二氢苯并呋喃 Benzofuran ,
2,3-dihydro-
C 8H 8O
0.06
188.5
-21.5
15 5-羟基-2-甲醛呋喃 2-Rurancarboxaldehyde ,5,
(hydro )
C 6H 6O 3 0.05 31.5
16 1-(2,5-二羧基苯基)乙酮
Ethanone ,1-(2,
5-dihydroxypheny )
C 8H 8O 3 0.17
17 4-羧基-3-甲基苯基丙酮
4-Hydroxy-3methylacetophemon C 9H 10O 2
0.01
18 2,6-二甲氧基苯酚 Phenol ,2,6-dimethoxy- C 8H 10O 3 0.04 261 56.5
19 2-甲氧基-6甲基苯酚
2-Methoxy-6-methylphenol
C 8H 10O 2
0.05
202
52.8
20 2,4-二羧基-3-甲基酮
2/
,
4/
-Dihydroxy-3/
-methylacetoph
C 9H 10O 3 0.02
21 3-羟基-4甲氧基-苯甲醛
Benzaldehyde ,
3-hydroxy-4-meth
C 8H 8O 3
0.05
22 1,2,4-三甲氧苯 1,2,3-Trimethoxybenzene C 9H 12O 3 0.07
23 乙酸
Ethanoic acid (acetic acid) 0.80
1.0492
117.9℃
16.6℃
糠醛废水治理技术(三)