水楊酸甲酯(又名冬青油)是生產(chǎn)醫(yī)藥、香料、農(nóng)藥等精細(xì)化工領(lǐng)域的重要原料,以水楊酸、甲醇和硫酸為原料,經(jīng)酯化、脫醇、堿洗、水洗、精制得產(chǎn)品,該產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一股廢酸,廢酸的主要特點(diǎn)是含有水楊酸、甲醇等有機(jī)物,酸度約為45%,COD高達(dá)10萬mg/L左右,具有較高的回收價(jià)值。吸附法已成功用于處理多種高濃度化工廢水,采用樹脂吸附法處理水楊酸甲酯廢水國(guó)內(nèi)外已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道,但處理水楊酸甲酯廢酸方面特別是工程實(shí)例方面鮮有報(bào)道。某公司廢酸處理系統(tǒng)采用“預(yù)處理+蒸汽吹脫+樹脂吸附”組合處理工藝,實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明,處理后的廢酸可回用于生產(chǎn)車間,完全滿足回用指標(biāo)要求。
1、工程概況
某企業(yè)在水楊酸甲酯生產(chǎn)過程中排放一股廢酸,處理規(guī)模為20m3/d。本項(xiàng)目廢酸水質(zhì)、水量及處理要求如表1所示。
2、處理工藝
2.1 廢水處理工藝流程
水楊酸甲酯廢酸目前處理方法主要有物理吸附法、化學(xué)氧化法、及絡(luò)合萃取法等。樹脂吸附法雖然投資成本稍高,但工藝操作簡(jiǎn)便,且能從廢酸中回收大部分水楊酸、5-磺基水楊酸等有用資源。化學(xué)氧化一般采用臭氧氧化與活性炭吸附合用工藝,但由于臭氧的損失和耗電量的增加,成本進(jìn)一步加大。如果減小臭氧濃度.則處理效果變差,并且活性炭?jī)H僅是將水楊酸和磺基水楊酸富集起來,往往會(huì)造成二次污染。絡(luò)合萃取法能耗高、萃取劑流失、出水水質(zhì)差,需與其他方法配合使用。
根據(jù)廢酸水質(zhì)特征及處理要求,廢水處理工藝主要采用“預(yù)處理+蒸汽吹脫+樹脂吸附”組合處理工藝。廢酸處理工藝流程見圖1。
2.2 主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及設(shè)備選型
(1)水楊酸甲酯廢酸預(yù)處理系統(tǒng):1套,用于水楊酸甲酯廢酸冷卻回收資源。主要配套設(shè)備:砂濾器,2臺(tái),φ0.8×2.8m,1用1備;離心機(jī),1套。進(jìn)料泵,2臺(tái),1用1備,Q=1.5m3/h。
(2)蒸汽吹脫系統(tǒng):1套,用于甲醇資源化回收。主要配套設(shè)備:吹脫(汽提)塔,1臺(tái),φ0.6×8.2m;石墨冷凝器,1臺(tái),A=6m2。
(3)中間罐:1臺(tái),用于收集脫除甲醇后廢酸。設(shè)計(jì)尺寸:φ2.0×5.8m,有效容積為20m3,鋼襯四氟。提升泵,2臺(tái),1用1備,Q=1m3/h。
(4)過濾:用于去除廢酸中懸浮物等雜質(zhì),為樹脂吸附穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。
主要配套設(shè)備:砂濾器,2臺(tái),φ1.2×3.2m,1用1備,配套耐酸石英砂。
(5)樹脂吸附:用于脫除廢酸中水楊酸、冬青油等有機(jī)物,同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源化回收。主要配套設(shè)備:樹脂吸附塔,3臺(tái)(樹脂裝填1.5m3/塔),φ1.0×3.0m,2用1備;脫附泵,2臺(tái),1用1備,Q=3m3/h。組合脫附槽,1套,L×B×H=3.5×3.0×2.0m;液堿儲(chǔ)罐,1臺(tái),V=10m3。
(6)凈化酸罐:1臺(tái),用于收集凈化后廢酸。設(shè)計(jì)尺寸:φ2.0×5.8m,有效容積為20m3,鋼襯四氟。外輸泵,2臺(tái),1用1備,Q=2m3/h。
3、處理效果與經(jīng)濟(jì)分析
3.1 運(yùn)行效果分析
該項(xiàng)目建成后,已實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定,水楊酸甲酯廢酸樹脂吸附后的COD處理效率穩(wěn)定在94%~96%,樹脂吸附后廢酸變清澈,凈化酸COD穩(wěn)定在5000mg/L~6000mg/L,水楊酸及5-磺基水楊酸穩(wěn)定在3-5mg/L,冬青油穩(wěn)定在8mg/L左右,能滿足生產(chǎn)上硫酸回用品質(zhì)要求。
3.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
廢水處理工程總投資約300萬元,占地約300m2,水楊酸甲酯廢酸樹脂吸附運(yùn)行直接費(fèi)用約45元/m3廢水(水電汽,不含折舊費(fèi)、人工費(fèi)等),單位廢水可回收水楊酸約1.4Kg,回收5-磺基水楊酸量約2kg,總價(jià)值約30-40元,能抵消大部分運(yùn)行費(fèi)用。
4、結(jié)束語(yǔ)
(1)對(duì)于水楊酸甲酯廢酸,采用樹脂吸附法能達(dá)到滿意的效果,不僅對(duì)廢酸實(shí)現(xiàn)凈化回用起到積極作用,還可回收水楊酸、冬青油等有用資源,實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。
(2)工程實(shí)踐表明,采用“預(yù)處理+蒸汽吹脫+樹脂吸附”組合處理工藝,運(yùn)行穩(wěn)定且能回收有用資源,處理后的廢酸可回用于生產(chǎn)車間,完全滿足回用指標(biāo)要求。
(3)本工程在廢酸處理上積累了寶貴經(jīng)驗(yàn),為類似廢酸處理提供了參考和借鑒,值得在類似項(xiàng)目上推廣應(yīng)用。( >
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