申请日2014.01.09
公开(公告)日2014.04.09
IPC分类号C01D3/06; C02F1/04
摘要
本发明公开了一种工业废水中无机盐的资源化处理方法，步骤包括：将废水蒸发浓缩，得固体盐;将固体盐中的有机物质热裂解为有机气体;热裂解所得的有机气体进入燃烧装置充分燃烧，所得尾气急冷后排放;热裂解后的固体盐通过高温碳化对固体盐进行进一步纯化，得高纯度固体盐，碳化产生的气体也进入燃烧装置充分燃烧。本发明流程简单，工艺成熟，适合工业化利用，可以用于农药、甚至其它行业高盐废水的处理。本发明方法提高了无机盐的纯度，使其可以重新利用，生产过程中不会产生难以处理的二次废物，不仅减少了资源的浪费，还降低了废水对环境的破坏，具有很好的经济和社会效益。
权利要求书
1.一种工业废水中无机盐的资源化处理方法，其特征是包括以下步骤：
(1)将工业废水进行蒸发浓缩，得固体盐;
(2)将所得固体盐加入热裂解装置，使固体盐中的有机物质热裂解为有机气体;
(3)热裂解所得的有机气体进入燃烧装置充分燃烧，所得尾气急冷后排放;
(4)热裂解后的固体盐进入碳化装置，通过高温碳化对固体盐进行进一步纯化，得高纯度固体盐，碳化产生的气体也进入燃烧装置充分燃烧。
2.根据权利要求1所述的资源化处理方法，其特征是：所述工业废水为农药生产过程中直接产生的废水或经过处理后的废水，包括但不限于三嗪类除草剂、有机磷类农药的生产过程中直接产生的废水或经过处理后的废水。
3.根据权利要求2所述的资源化处理方法，其特征是：所述三嗪类除草剂废水包括特丁津、特丁净、氰草津、氰草净、莠去津、莠灭净、扑灭津、扑草净、西玛津、西草净、嗪草酮或环嗪酮的生产过程中直接产生的废水或经过处理后的废水;所述有机磷类农药废水包括甘氨酸法制备草甘膦过程中加碱回收三乙胺后的草甘膦碱性母液、IDA法制备草甘膦过程中所产生的母液或草甘膦的中间体双甘膦制备过程中产生的母液。
4.根据权利要求1的资源化处理方法，其特征是：热裂解在无氧条件下进行，热裂解温度为350-550℃;碳化在650-750℃的温度下进行。
5.根据权利要求1的资源化处理方法，其特征是：热裂解和碳化所得的气体在900-1100℃下燃烧2-5s，燃烧所得尾气急冷至200℃以下后排放。
6.根据权利要求1或4的资源化处理方法，其特征是：碳化在含氧气体的存在下进行，含氧气体为空气、富氧空气和氧气中的一种或多种。
7.根据权利要求1或4的资源化处理方法，其特征是：热裂解时间为5-60min，优选5-10min;碳化时间为10-60min，优选10-15min。
8.根据权利要求1所述的资源化处理方法，其特征是：工业废水蒸发浓缩的方法为单效蒸发、多效蒸发或者MVR蒸发;碳化装置选自回转窑、立式焚烧炉、卧式焚烧炉、箱式炉、沸腾炉、炉排焚烧炉或流化床焚烧炉，优选回转窑;热裂解装置为管式热解反应器、回转炉热解反应器、鼓泡流化床反应器、循环传输床反应器、循环流化床反应器、烧蚀反应器、旋转锥反应器或真空移动床反应器;燃烧装置为用于有机气体燃烧的燃烧炉。
9.根据权利要求1的资源化处理方法，其特征是：碳化后的无机盐纯度在99%以上;所述高纯度无机盐用水配成溶液，用作电解质或者用于其他领域;所述无机盐为氯化钠时，所得氯化钠溶液用于氯碱工业。
10.根据权利要求9所述的资源化处理方法，其特征是：所述废水中含磷时，所得高纯度无机盐中含有微量磷，所配成的溶液先采用化学沉淀剂或纳滤膜过滤除去含有的微量磷后，再用作电解质或者用于其他领域。
说明书
一种工业废水中无机盐的资源化处理方法
技术领域
本发明涉及一种工业废水中无机盐的资源化处理方法，特别是涉及一种农药高盐废水中无机盐的资源化处理方法。
技术背景
众多有机或无机化工产品在其生产过程中，往往会因为工艺需要产生大量的含盐废水，其中的氯化钠含量高于1%，许多在10%以上，有些甚至达到20%以上，为高盐废水，高盐废水目前成熟的处理工艺多为蒸发，这样就会产生大量的副产废盐(NaCl)。这种盐的氯化钠含量在70%以上，同时含有大量的有机或无机杂质，不能直接用作工业原料盐，更不能用于食用或医用，大部分厂家将其堆存起来。这种盐长期堆存不仅大量占用场地，还对环境构成巨大威胁，盐和杂质极易流失，盐化周围土壤，危及周围植被，同时对周围江河、水源、稻田等造成污染。
一些无机和有机产品生产过程中也产生大量的高盐废水，成熟的处理方式也是通过蒸发浓缩出固体盐，同样不能得到有效利用。因此，利用合适的工艺和设备，回收利用这种高盐废水，对于一个企业来说具有深远的影响和社会效益。
目前，对于工业废水中盐的处理技术公开的较少，申请人申请了名为“一种工业废水中无机盐的提取方法以及工业废水的资源化利用方法”、申请号为201310184084.4的发明专利，该专利公开了一种工业废水中无机盐的提取方法，步骤为：将工业废水蒸发浓缩，得固体无机盐，将固体无机盐在小于或等于1000℃的温度下与含氧气体接触，碳化得高纯度无机盐。该发明流程简单，实现了含盐工业废水、尤其是高盐工业废水中无机盐的高纯度回收，所得无机盐可以重新利用，避免了资源浪费和对环境的破坏，在一定程度上解决了高盐工业废水的处理难题，但是此方法仍然存在一定的不足，即在无机盐纯化过程中，高温碳化过程中会产生有毒气(例如二噁英等)这些有毒气体没有很好的处理，排入空气中会造成环境污染。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了一种工业废水中无机盐的资源化处理方法，该方法可以很好的将废水尤其是高盐废水中的无机盐除去，并且整个过程中无有毒废气排放，得到高纯度的无机盐可以资源化回收利用，符合绿色、环保要求。
本发明采用废水蒸发浓缩除盐——热裂解(有机物分解为低碳氢物)——碳化——所产生的废气高温燃尽、急冷排放的工艺路线对废水中的无机盐进行处理。彻底无害化废气中的有害物质，使用热裂解和碳化处理工业废盐，可将盐中的有机物彻底除去，而且通过废气的高温燃尽和急冷的处理技术，可最大程度地减少焚烧有机物过程中有毒气的产生，使产生的气体中的有害物质彻底无害化，减少了环境污染。
本发明的具体技术方案如下：
一种工业废水中无机盐的资源化处理方法，其特征是包括以下步骤：
(1)将工业废水进行蒸发浓缩，得固体盐;
(2)将所得固体盐加入热裂解装置，使固体盐中的有机物质热裂解为有机气体;
(3)热裂解所得的有机气体进入燃烧装置充分燃烧，所得尾气急冷后排放;
(4)热裂解后的固体盐进入碳化装置，通过高温碳化对固体盐进行进一步纯化，得高纯度固体盐，碳化产生的气体也进入燃烧装置充分燃烧。
本发明方法是针对含盐工业废水，尤其是农药生产废水提出的，其关键是将废水中的盐高纯度回收，并保证回收过程无环境污染。本发明所指的工业废水可以是所有含无机盐的工业废水，也可以是上述废水经过一定的处理后所得到的废水，所述处理包括浓缩、调节pH、分离原料溶剂副产物等成分、精馏等操作。本方法既可以是含盐工业废水的直接处理方法，也可以是含盐工业废水处理过程的一部分，即为了对废水进行全面的处理，可以将本方法与其他废水处理方法结合使用，可以将废水先进行预处理除去其他可回收成分后再启用本方法，也可以采用本发明除去盐后再启用其他方法对剩余废水进行处理。
本发明废水优选农药生产过程中产生的三嗪类除草剂的生产废水、苯氧羧酸类除草剂的生产废水、有机磷类除草剂生产废水等。所述三嗪类除草剂废水为特丁津、特丁净、氰草津、氰草净、莠去津、莠灭净、扑灭津、扑草净、西玛津、西草净、嗪草酮或环嗪酮的生产过程中直接产生的废水或经过处理后的废水;所述苯氧羧酸类除草剂的生产废水包括但不限于2,4-滴、2甲4氯、2,4-滴丁酯、2,4-滴异辛酯、盖草能(吡氟氯禾灵)、高效盖草能(高效氟吡甲禾灵)、2甲4氯丙酸、2甲4氯丁酸、2,4-滴丙酸或2,4-滴丁酸在生产过程中直接产生的废水或进行处理后的废水;所述有机磷类农药废水包括甘氨酸法制备草甘膦过程中加碱回收三乙胺后的草甘膦碱性母液、IDA法制备草甘膦过程中所产生的母液或草甘膦的中间体双甘膦制备过程中产生的母液。对废水的处理包括但不限于浓缩、调节pH、分离原料溶剂副产物等成分、精馏等操作。
上述资源化处理方法中，热裂解在无氧条件下进行，热裂解温度为350-550℃。热裂解时间为5-60min，一般在5-10min热裂解即可完成。时间延长对结果没有太大影响。
上述资源化处理方法中，碳化在含氧气体的存在下进行，含氧气体为空气、富氧空气和氧气中的一种或多种。碳化在650-750℃的温度下进行。碳化时间为10-60min，一般在10-15min碳化即可完成。时间延长对结果没有太大影响。
上述资源化处理方法中，热裂解和碳化所得的气体在900-1100℃下燃烧2-5s，燃烧所得尾气急冷至200℃以下后排放。
上述资源化处理方法中，废水蒸发浓缩的方法为单效蒸发、多效蒸发或者MVR蒸发。
上述资源化处理方法中，热裂解装置为管式热解反应器、回转炉热解反应器、鼓泡流化床反应器、循环传输床反应器、循环流化床反应器、烧蚀反应器、旋转锥反应器或真空移动床反应器。
上述资源化处理方法中，碳化装置选自回转窑、立式焚烧炉、卧式焚烧炉、箱式炉、沸腾炉、炉排焚烧炉或流化床焚烧炉，优选回转窑。
上述资源化处理方法中，燃烧装置为现有领域中公开的用于有机气体燃烧的燃烧炉，例如垃圾焚烧中用于处理烟气的二燃室。
上述资源化处理方法中，碳化后的无机盐纯度在99%以上。
上述资源化处理方法中，得到的高纯度无机盐用水配成溶液，可以用作电解质或者用于其他领域。例如，所述无机盐为氯化钠时，所得氯化钠溶液可以用于氯碱工业，优选为离子膜碱。
上述资源化处理方法中，所述废水中含磷时，例如有机磷类除草剂生产废水，所得高纯度无机盐中含有微量磷，所配成的溶液需先采用现有技术中的方法，例如纳滤膜过滤或化学试剂沉淀等方法除去含有的微量磷后，再用作电解质或者用于其他领域。
本发明流程简单，工艺成熟，适合工业化利用，可以用于农药、甚至其它行业高盐废水的处理。本发明对废水中提取出来的无机盐先进行高温热裂解，再进行高温碳化，除去其中含有的少量有机物质，提高了无机盐的纯度，使其可以重新利用，不仅减少了资源的浪费，还降低了废水对环境的破坏，具有很好的经济和社会效益。
本发明不会产生难以处理的二次废物，实现了含盐工业废水、尤其是高盐工业废水的回收利用，一定程度上解决了高盐工业废水的处理难题，有效解决了农药生产中产生的高盐废水的处理问题，环保与社会效益突出。