H酸T酸染料中間體合成廢水—UAV技術(shù)處理方案

1、H酸T酸染料中間體合成廢水處理方案浙江臨海市楚瑪爾海水淡化處理設(shè)備廠項(xiàng)目單位Project unit：承建單位Construction unit：一、概述： (India)某企業(yè)生產(chǎn)H酸染料及反應(yīng)中間體T酸廢水，日總廢水量1800噸。 H酸（1-氨基-8-萘酚-3，-6-二磺酸，是重要的萘系染料中間體，主要用于生產(chǎn)直接、酸性、活性染料和偶氮染料中間體，以及，制藥中間體合成。H酸的生產(chǎn)工藝以精萘為原料，經(jīng)磺化、硝化、中和、還原、堿溶和酸析等工序制取。生產(chǎn)中產(chǎn)生高COD、高鹽廢水，其中有機(jī)物主要為H酸和中間體T酸，COD生物降解性差，是國內(nèi)、外環(huán)保處理公認(rèn)的高難廢水之一。2、 廢水指標(biāo)：項(xiàng)目指標(biāo)說

2、明PH1.5COD mg/L2500030000其中：H酸30005000mg/l，T酸1600020000mg/L硫酸鈉5.0%硫酸銨12%SS500mg/L3、 廢水處理量和要求：1、處理量：1800t/h。2、處理要求： (1).H酸、T酸分質(zhì)回收。 (2).硫酸鈉、硫酸銨分質(zhì)回收。 (3).廢水回收利用，回用水水質(zhì)指標(biāo)： 項(xiàng)目指標(biāo)PH6.57.5TDS500ppmNH3-N3色度10水回收率90%4、 設(shè)計(jì)處理工藝： (一)、廢水主要組分分析: 1.COD:主要由H酸和T酸組成. .H酸理化性質(zhì):1-氨基-8-萘酚-3，6-二磺酸，相對分子量319,性狀:無色晶體,微溶于冷水0.17%

3、(20)、2.4%(60)，溶于純堿和燒堿等堿性溶液中。 .T酸理化性質(zhì):科赫酸(1-萘胺-3，6，8-三磺酸),分子量:383.38,性狀:白色固體,微溶于水。 2.硫酸鈉:性狀:無色、透明、結(jié)晶顆粒或粉狀。分子量142.06 ,溶解度19.5g(20)。 3.硫酸銨:性狀:無色斜方晶體，白色至淡黃色結(jié)晶體。相對密度(水=1):1.77,分子量132.14,溶解度75.4g(20)。 (二)、采用工藝和過程分析： 廢水首先過濾分離懸浮物，通過UAV技術(shù)進(jìn)行濃縮，提高COD（即H酸、T酸物質(zhì)）、硫酸鈉和硫酸銨各組分的濃度，然后，依據(jù)廢水組分溶解度、溫度的特性依次進(jìn)行分離、分質(zhì)提取，實(shí)現(xiàn)廢水回收

4、回用，物質(zhì)資源化回收。 (三)、設(shè)計(jì)處理量和工藝流程： 設(shè)計(jì)處理量:100t/h工況說明： 廢水經(jīng)“過濾”除去懸浮物，進(jìn)入“UAV濃縮機(jī)組”在廢水溫升85-90汽化，汽化水蒸氣后，經(jīng)冷凝器成冷凝凝結(jié)水，進(jìn)入“深度處理”機(jī)組后，出水為回用水，回用水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到要求。 “UAV濃縮機(jī)組”排出的濃縮水，在H酸和T酸在過飽和狀態(tài)中析出并分離，與無機(jī)溶液分離，得到H酸、T酸高濃混合液， 根據(jù)物料的特性： 1.H酸、T酸混合液溫升到60以上，H酸溶解提取固體T酸，然后，再冷卻后H酸結(jié)晶析出提出，實(shí)現(xiàn)H酸和T酸兩相分離。剩余母液繼續(xù)濃縮。 2.有機(jī)分離后的硫酸鈉和硫酸銨溶液繼續(xù)濃縮，首先析出硫酸鈉鹽提取，母

5、液降溫后硫酸銨析出，實(shí)現(xiàn)硫酸鈉和硫酸銨兩相分離。剩余母液繼續(xù)濃縮。 冷凝水經(jīng)深度凈化處理機(jī)組處理，達(dá)到回用水要求。回收物料估算：物料平均值（1800t/d）回收量H酸4000mg/L7200kg(7.2t)T酸18000mg/L32400kg(32.4t)硫酸鈉5.0%90t硫酸銨12%216t回用水75%1350t(含自然損耗）5、 設(shè)備配置及主要技術(shù)參數(shù)：序號主要部分規(guī)格主要材質(zhì)介質(zhì)工作溫度參數(shù)功能1過濾機(jī)組100t/hPP聚丙烯常溫Q=100m3,H=30m,P=22kw.h過濾懸浮物雜質(zhì)2UAV機(jī)組100t/hPP聚丙烯8590H=2030m,P=(噸)22kw.h蒸汽0.5Mpa=2

6、30-260kg濃縮固液分離3濃液池100m3PP聚丙烯常溫/儲液4深度處理承建方自建5H酸T酸分離6無機(jī)鹽分離六、技術(shù)簡介： 1、UAV系統(tǒng)簡介： （Ultrasound Atomization Vaporization）UAV聲化廢水處理系統(tǒng)，采用超聲聲化、聲熱學(xué)等為核心技術(shù)，為全球首創(chuàng)“低溫、常壓、非傳熱”聲場汽化脫鹽、聲場溶劑脫氣、聲場裂解降解的多功能、多用途于一體，其特點(diǎn)對有機(jī)物降解、脫溶脫氨；無機(jī)脫鹽固液分離，該技術(shù)應(yīng)用于各行業(yè)高鹽、高COD、高氨氮、高放射性工業(yè)污水處理，并且，支持（有機(jī)/無機(jī)）物料回收(分離/濃縮/結(jié)晶/分質(zhì)提取)等應(yīng)用領(lǐng)域。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、模塊集成、全塑構(gòu)造、耐

7、腐蝕、不結(jié)垢，具有低投入、低能耗、低處理成本、免維護(hù)的優(yōu)良品質(zhì)。2、傳統(tǒng)蒸發(fā)工藝與UAV汽化工藝的區(qū)別比較：1、 材質(zhì)比較： (1).傳統(tǒng)各類蒸發(fā)器、MVR蒸發(fā)器等，均為金屬材質(zhì)結(jié)構(gòu)制造，受到廢水物質(zhì)種類腐蝕、結(jié)垢性限制使用。 (2).UAV系統(tǒng)為塑料(聚丙烯PP、聚四氟乙烯4F（特氟龍）制造,不受廢水種類限制。2、能耗比較： (1).傳統(tǒng)各類蒸發(fā)器、MVR蒸發(fā)器等，由需三個(gè)界段加熱：介質(zhì)初溫加熱、蒸發(fā)器濃縮加熱、飽和結(jié)晶器。(當(dāng)前市場中,制造MVR蒸發(fā)器,強(qiáng)調(diào)中段MVR能耗,忽略前段介質(zhì)加熱和后段結(jié)晶加熱的能耗量) (2).UAV系統(tǒng):UAV系統(tǒng)不需要熱力加熱,唯一介質(zhì)受熱段為體外的換熱器。

8、能耗是單、多效蒸發(fā)器（3-5）分之1；是MVR蒸發(fā)器的1/2。3、溫度比較： (1).傳統(tǒng)各類蒸發(fā)器，有兩種蒸發(fā)方式運(yùn)行：.高溫高壓傳熱蒸發(fā)；.負(fù)壓低溫蒸發(fā). (2).UAV系統(tǒng)為非傳熱汽化技術(shù)，其本身不需要熱力加熱,只要介質(zhì)在體外受熱溫度5090低溫中，進(jìn)入U(xiǎn)AV系統(tǒng)，即可在常壓就可以實(shí)現(xiàn)汽化固液分離。4、熱力比較：(1).多效蒸發(fā)傳熱工藝： 傳統(tǒng)蒸發(fā)為傳熱式蒸發(fā)固液分離，當(dāng)前，對該類廢水一般選擇蒸發(fā)脫鹽處理，傳統(tǒng)蒸發(fā)設(shè)備有單效、（MVR）多效蒸發(fā)器，蒸發(fā)器由金屬材質(zhì)（碳鋼、不銹鋼、鈦合金）制造，采用熱力傳熱加熱蒸發(fā)濃縮結(jié)晶。該方法依靠熱力（高溫高壓、低溫負(fù)壓）蒸發(fā)水分固液分離。由于是金屬材

9、質(zhì)（碳鋼、不銹鋼、鈦合金等）制造，各種無機(jī)鹽對金屬產(chǎn)生結(jié)垢和腐蝕，金屬結(jié)垢后引起熱阻，使熱力損耗增大。無機(jī)鹽對金屬的腐蝕性的非常嚴(yán)重，設(shè)備使用壽命有限。金屬蒸發(fā)器結(jié)垢后，需要停機(jī)除垢處理，不但熱力的損失，而且，系統(tǒng)使用效率降低，適用限制多，維護(hù)強(qiáng)度增大。(2).UAV汽化非傳熱工藝： UAV系統(tǒng)為非傳熱式汽化濃縮固液分離結(jié)晶工藝，無需金屬材質(zhì)制造，均采用塑料材質(zhì)（聚丙烯、聚四氟乙烯等）制造，因此，對各種有機(jī)、無機(jī)鹽不存在腐蝕和結(jié)垢的影響，同時(shí)，在超聲熱效應(yīng)中實(shí)現(xiàn)低溫（5090）、常壓(非負(fù)壓）中汽化，無需真空負(fù)壓支持。系統(tǒng)不停機(jī)工作，“傻瓜”式運(yùn)行，使用范圍和各種介質(zhì)不受限制，使用長壽命。5、

10、物料分質(zhì)比較: (1).蒸發(fā)器蒸發(fā):屬體內(nèi)分段濃縮強(qiáng)制結(jié)晶，廢水通過蒸發(fā)器濃縮接近飽和點(diǎn)，進(jìn)入強(qiáng)制結(jié)晶蒸發(fā)器結(jié)晶，廢水中各種COD、無機(jī)鹽混合成固體，難以實(shí)現(xiàn)高價(jià)值物料的分質(zhì)回收提取。 (2).UAV汽化: 屬體外過飽和濃縮結(jié)晶，廢水通過UAV汽化濃縮到過飽和溶液，進(jìn)入體外濃縮結(jié)晶槽自然結(jié)晶沉淀，在結(jié)晶槽中COD分離，多種無機(jī)鹽通過各自的飽和溶解度分離，獲得分質(zhì)的結(jié)晶物質(zhì)。6、 安裝與體積比較：.多效蒸發(fā)器、MVR蒸發(fā)器固定安裝，移動(dòng)不易。 .UAV系統(tǒng)任意設(shè)置、移動(dòng)。 UAV系統(tǒng)與多效（MVR）蒸發(fā)器的安裝體積比較約1/3以上。7、 維護(hù)強(qiáng)度和使用壽命比較：(1) .各類傳統(tǒng)多效蒸發(fā)器、MVR蒸發(fā)器，均受到各種有機(jī)、無機(jī)物質(zhì)對金屬材質(zhì)的結(jié)垢，使用一定時(shí)間后需停機(jī)酸洗清理，維護(hù)強(qiáng)度高。 MVR為二次蒸汽壓縮機(jī),對二次蒸汽進(jìn)行壓縮溫升利用,但對二次蒸汽中含有的低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑物質(zhì)與蒸汽一起壓縮,有機(jī)溶劑不但對MVR蒸汽壓縮機(jī)材料的腐蝕,同時(shí),有機(jī)溶劑經(jīng)壓縮后導(dǎo)致密度增高導(dǎo)致在壓縮腔內(nèi)發(fā)生內(nèi)爆,損壞MVR壓縮機(jī)故障和使用壽命。 當(dāng)傳統(tǒng)多效蒸發(fā)器其中的一效發(fā)生故障或維護(hù)，全系統(tǒng)均要停機(jī)，影響生產(chǎn)效率和使用效率。(2).UAV系統(tǒng)塑料材質(zhì)制造，不存在腐蝕和結(jié)垢現(xiàn)象，免維護(hù)，維護(hù)強(qiáng)度低。UAV系統(tǒng)為單元模塊組合結(jié)構(gòu)，相互獨(dú)立，互不干擾，如其中某一單元故障，不影響其它單元的運(yùn)行。8、