医药中间体真空泵废水怎么处理-真空泵腔体加工
高氨氮废水
高氨氮废水如何处理,其处理方法主要有两种:一种是物化法另一种是生物脱氮法。
该技术将先进的热泵、闪蒸和蒸汽汽提技术有机结合,并具有以下特点:复合汽提脱氨塔能够提高脱氨效率;蒸汽循环热泵和蒸汽喷射压缩器组成热泵机组,可大幅度降低蒸汽消耗量;采用真空闪蒸热量回收技术,避免了传统工艺使用换热器引起的堵塞问题;高氨氮废水处理后可达到国家一级排放标准。
氨氮浓度可由2500~7500mg/L降至15mg/L以下,蒸汽耗量≤50kg/t废水,电耗≤4kW˙h/t
适用范围:适用于处理石油、化工、冶金等行业产生的高氨氮废水。
基本原理:当溶液中pH值在10.8~11.5时,溶液中铵离子将转变成游离氨,此时废水中的氨通过蒸汽汽提的方法易于从液相进入气相,进入气相的氨与稀硫酸反应生成硫酸铵,生成的硫酸铵可作为催化剂制备过程中的原料回用,从而达到废水脱氨的目的。
工艺流程:
1.将预处理后的氨氮废水与脱氨后的废水经过闪蒸的蒸汽通过文丘里喷射器直接加热后,加入碱液调节pH值后,送入脱氨塔汽提段的顶部,与脱氨塔汽提段底部来的蒸汽进行逆流接触,汽、液两相在塔内的填料层发生传质,废水中的游离氨气进入汽相。
2.脱氨后的废水进行闪蒸降温,闪蒸产生的蒸汽再进入文丘里喷射器和高氨氮废水混合加热预处理的高氨氮废水,实现脱氨前废水和脱氨后废水的热量交换。闪蒸后的脱氨废水温度降至60℃左右排放。
3.脱氨塔顶部出来的含氨蒸汽经过蒸汽循环热泵增压后进入吸收塔进行氨气吸收。吸收塔同样为逆流设计,含氨蒸汽由塔下部进入塔内,循环吸收液经硫酸循环液泵由塔上部进入塔内。在吸收塔的填料层中汽、液相发生传质及酸碱中和反应,且反应为放热反应,所放出热量最终产生部分蒸汽,在脱氨过程中得到充分利用。
4.蒸汽中的氨被硫酸循环吸收液所吸收,重新变得洁净的蒸汽,以及硫酸和氨反应放热产生的蒸汽一道经过蒸汽喷射器,由公用工程来的补充蒸汽引射增压后,送入到汽提脱氨塔循环使用。
5.硫酸循环吸收液携带着中和反应产物硫酸铵进入塔底。
6.当循环液的pH值到达一定条件时,将吸收循环溶液送到分子筛制备单元,作为原料使用。
关键技术或设计特征:
将汽提脱氨技术、节能热泵技术、真空闪蒸技术集成创新。
汽提脱氨后废水经过两次减压闪蒸技术,以进一步降低脱氨废水中的氨氮含量。
该项目采用的吸收塔,将汽提后携带有氨氮的蒸汽用稀硫酸吸收,吸收后形成的硫酸铵作为分子筛合成过程中的原料使用,而经过吸收后重新变得洁净的蒸汽通过热泵机组增压后作为汽提蒸汽循环使用,从而大大的降低了蒸汽消耗量,显著地降低了分子筛生产的成本。
参考文章《污水处理:高氨氮废水处理技术》
地址:高盐度废水 高含盐废水是指含有有机物和至少总溶解固体TDS(Total Dissolved Solid)的质量分数大于等于3.5%的废水,包括高盐生活废水和高盐工业废水。主要来源于直接利用海水的工业生产、生活用水和食品加工厂、化工厂及石油和天然气的采集加工等。这些废水中除了含有有机污染物外,还含有大量的无机盐,如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等离子。这些高盐、高有机物废水。若未经处理直接排放,势必会对水体生物、生活饮用水和工农业生产用水生产极大的危害。但常规处理方法中盐水浓度不能过高,亟待开发处理更高浓度的高盐废水的工艺技术。
这里为大家介绍三种常见的处理方法:
低温多效板式蒸发浓缩脱盐
1.低温多效蒸发浓缩结晶技术原理
?低温多效蒸发浓缩结晶系统,是由相互串联的多个蒸发器组成,低温(90℃左右)加热蒸汽被引入第一效,加热其中的料液,使料液产生比蒸汽温度低的几乎等量蒸发。产生的蒸汽被引入第二效作为加热蒸汽,使第二效的料液以比第一效更低的温度蒸发。这个过程一直重复到最后一效。
?第一效凝水返回热源处,其它各效凝水汇集后作为淡化水输出,一份的蒸汽投入,可以蒸发出多倍的水出来。同时,料液经过由第一效到最末效的依次浓缩,在最末效达到过饱和而结晶析出。由此实现料液的固液分离。
?低温多效蒸发浓缩结晶系统不仅可以应用于化工生产的浓缩过程和结晶过程,还可以应用于工业含盐废水的蒸发浓缩结晶处理过程中。
?在工业含盐废水的处理过程中,工业含盐废水进入低温多效浓缩结晶装置,经过5-8效蒸发冷凝的浓缩结晶过程,分离为淡化水(淡化水可能含有微量低沸点有机物)和浓缩晶浆废液;无机盐和部分有机物可结晶分离出来,焚烧处理为无机盐废渣;不能结晶的有机物浓缩废液可采用滚筒蒸发器,形成固态废渣,焚烧处理;淡化水可返回生产系统替代软化水加以利用。
其主要技术参数如下:
①淡化水含盐量(TDS)<10ppm(可能含有微量随蒸汽出来的低沸点有机物)
②吨淡化水蒸汽耗量=(1/效数)/90%t/t
③吨淡化水电力消耗2-4 kw?h/t(依效数和装置大小而异)
2.装置结构方案:
⑴ 低温多效板式蒸发器+管式蒸发结晶器
⑵ 冷凝器:管式冷凝器
⑶ 除沫型式:每效采用“转角式挡板+旋风复挡+丝网”三级复合除沫系统,确保二次蒸汽(淡化水)清洁。
⑷ 真空泵为自冷式水环泵。
⑸ 系统控制:装置的温度、压力、液位、流量为系统自动控制调节。
3低温多效浓缩结晶装置技术特点:
工艺特点:
①该装置采用混程给水,使相同造水吨位装置的吨水电耗较国外工艺减少40%--50%。
②由于混程给水,废水从高温效依次进入低温效,浓度逐渐升高,温度逐渐降低。避免了国外工艺中,由低温效向高温效循环给水引起的在高温效给水浓度升高,有效减轻了高温效的结垢和腐蚀情况。
③水量在蒸发器上分布均匀,避免了现有装置喷头式给水不均匀易堵塞的缺点。
④真空系统采用差压抽气装置,各效间准确形成设计压差,使得装置运行稳定可靠。
结构特点:
①采用抽屉式结构,制造装配、检修维护方便;板式蒸发器,拆卸清洗。
②采用板式蒸发器,可实现废水高倍浓缩,无机盐可结晶分离。
③ 采用板式蒸发器,模块化设计,便于大规模批量生产。造价低。
④ 装置结构简单,制造工艺性好。
⑤ 装置配套机电设备全部国产化。
⑥ 吨水装置制造成本较国外公司降低30~40%。
生物法
?生物处理是目前废水处理最常用的方法之一,它具有应用范围广、适应性强等特点。
?化工废水如染料、农药、医药中间体等含盐较高的废水则给生物处理带来一定的难度。这类废水含盐较高,污染严重,必须处理才能排放。
?况且,此类废水成分复杂,不具备回收价值,采用其他处理方法成本较高,因此生物处理仍是首选的方法。
?无机盐类在微生物生长过程中起着促进酶反应,维持膜平衡和调节渗透压的重要作用。但盐浓度过高,会对微生物的生长产生抑制作用。
主要抑制原因在于:
?盐浓度过高时渗透压高,使微生物细胞脱水引起细胞原生质分离;
?高含盐情况下因盐析作用而使脱氢酶活性降低;
?高氯离子浓度对细菌有毒害作用;
?由于水的密度增加,活性污泥容易上浮流失。
?为此,高含盐废水的生物处理需要进行稀释,通常在低盐浓度下(盐浓度小于1%)运行,造成水资源的浪费,处理设施庞大、投资增加,运行费用提高。随着水资源的日趋紧张,国家出台的保护水资源各项法规和收费的实施,给高含盐废水处理的企业带来了负担。
?生物处理法具有经济、高效、无害的特点,被广从0提高至30g/L时,在为驯化的系统里有机物(以COD的形式)去除率从97%降至60%,氮(N)的去除率从88%降至68%;在经过驯化的系统里,当盐的质量浓度从5g/L提高至30g/L时,COD去除率从90%降至71%,N的去除率85%降至70%。
SBR工艺处理含盐废水
? 通过逐步提高盐度的方法驯化出耐高盐的活性污泥,采用序批式生物膜法(SBR)进行模拟高盐废水的处理试验,对盐度为0和2%,COD为300 mg/L的高盐废水进行研究。
?结果表明,在每周期12 h、曝气量0.6 L/min、平均污泥质量浓度2 000~3 500 mg/L、污泥龄为18 d条件下,出水COD去除率变化不大,分别为97%和93%,而相应的出水NH4+-N去除率从93%降低到72%,表明废水盐度增大,对系统的硝化能力有较大影响。
液膜分离技术的产品应用
真空干燥机机械维护方法:真空干燥机操作时,先开动搅拌器,加入被干燥的物料,并将加料口关闭。同时通入蒸汽加热,加热蒸汽的压力一般为0.2~0.4Mpa(表压)。用真空泵抽出水蒸汽和不凝气体,一般物料干燥时,真空度约为700mmHg。这种干燥器的水分蒸发强度,随物料性质、湿度、加热蒸汽压力及真空度等的不同而异。例如,在真空度为700mmHg,加热蒸汽压力为0.2Mpa(表压)时,将马铃薯淀粉从初水分为40%干到20%,干燥机的水分蒸发强度为5~7 kg/m2·h。
真空干燥机的操作比箱式干燥器的劳动强度低,能回收物料中的有用湿分,操作条件好,管理比较方便。其缺点是生产能力低,设备结构比较复杂,搅拌器叶片易损坏等。这种干燥器在染料和医药工业中应用较多。例如,干燥还原染料中间体、蒽醌磺酸、还原橄榄绿R、水杨酸中间体、卡普龙聚合体、二氨基蒽醌等物料的干燥。真空耙式干燥机设备结构。
1 膜分离技术简介
1.1 膜的定义
膜是一种起分子级分离过滤作用的介质,当溶液或混和气体与膜接触时,在压力下,或电场作用下,或温差作用下,某些物质可以透过膜,而另些物质则被选择性的拦截,从而使溶液中不同组分,或混和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。
1.2 膜的种类
分离膜包括:反渗透膜(0. 0001~0. 005μm) ,纳滤膜(0. 001~0. 005μm) ,超滤膜(0. 001~0. 1μm) ,微滤膜(0. 1~1μm) 、电渗析膜、渗透气化膜、液体膜、气体分离膜、电极膜等。他们对应不同的分离机理,不同的设备,有不同的应用对象。膜本身可以由聚合物,或无机材料,或液体制成,其结构可以是均质或非均质的,多孔或无孔的,固体的或液体的,荷电的或中性的。膜的厚度可以薄至100μm,厚至几毫米。不同的膜具有不同的微观结构和功能,需要用不同的方法制备。制膜方法一直是膜领域的核心研究课题,也是各公司严格保密的核心技术。
1.3膜分离技术的定义
把上述的膜制成适合工业使用的构型,与驱动设备(压力泵、或电场、或加热器、或真空泵) 、阀门、仪表和管道联成设备。在一定的工艺条件下操作,就可以来分离水溶液或混和气体。透过膜的组分被称为透过流分。这种分离技术被称为膜分离技术。
2膜技术的应用领域
2.1供水
2.1.1高质量饮用水供给
随着水体的污染和人民生活水平提高,人们越来越希望得到高质量的饮用水供给。采用活性炭吸附过滤和超滤结合制取高质量饮用水,设备投资少,制水成本低,是优质饮用水制备的经济有效方法,具有广阔的市场前景。
2.1.2工业供水
自来水和地下水的水质不能满足许多化学工业、电子工业和纺织工业的要求,需要经过净化处理方可以使用,超滤膜技术是净化工业用水的重要技术之一。
2.1.3 医药用水
医药针剂用水是采用多级蒸馏制备的,其工艺繁琐、能耗高、而且质量常常得不到保证。用超滤膜技术除针剂热源和终端水热源,取得很好效果。
2. 2 工艺水的处理(分离、浓缩、分级和纯化)
在各工业生产过程中,往往有分离、浓缩、分级和纯化某种水溶液的需求。传统用的方法是沉淀、过滤、加热、冷冻、蒸馏、萃取和结晶等过程。这些方法表现出流程长、耗能多、物料损失多、设备庞大、效率低、操作繁琐等缺点,以超滤膜技术取代某种传统技术可以获得显著的经济效益。
2.2.1膜技术在制药工业的应用
膜技术广泛应用于生物制备和医药生产中的分离、浓缩和纯化。如血液制备的分离、抗菌素和干扰素的纯化、蛋白质的分级和纯化、中草药剂的除菌和澄清等。发酵是生物制药的主流技术,从发酵液中提取药物,传统工艺是溶剂萃取或加热浓缩,反复使用有机溶剂和酸碱溶液,耗量大,流程长,废水处理任务重。特别是许多药物热敏性强,使传统工艺的实用性多受限制。国际先进的制药生产线,大量采用膜分离技术代替传统的分离、浓缩和纯化工艺。如以膜设备浓缩纯化抗生素、中药汤及中药针剂澄清等。
2.2.2 膜技术在食品领域工业的应用
利用超滤膜技术把发酵液中产品和菌体分离,再采用其它方法精制流程。其优点是:生产效率和产品质量提高;简化了工艺流程;菌体蛋白不含外加杂质,利用价值高,达到资源综合利用。酱油、醋的澄清、果汁澄清和浓缩、乳制品生产、制糖工业都采用了膜技术。
2.2.3 膜技术在各种工业生产中的应用
凡是涉及分子级的浓缩和分离的过程,都有膜技术应用的机会。汽车电泳漆的在线纯化采用超滤膜除去杂质,持续保证涂漆质量;燃料工业泳超滤膜技术分离和浓缩中间体。
2.3 在环境保护和水资源化的应用
膜技术在废水处理、污染防治和水资源综合利用方面得到广泛应用。在许多情况下,不仅处理了废水,还能回收有用物质和能量。
2.3.1各种含油废水及废油的处理
①采油回注水的处理:膜法可以除去在水中的乳化溶解油,提高注入水的质量。
②含油废水的处理:许多工业生产和运输业都产生大量的含油废水,膜滤技术是达标排放最有效的方法。
③废润滑油的纯化:用常规技术加膜分离,可得到很纯的润滑油,适用于汽车等废机油的处理。
④机床切削油的纯化回收:膜法可除去废切削油中的细菌和杂质,处理后回用。
⑤废食用油的纯化处理技术:食用油在连续高温下产生致癌物质,用膜法可将这部分除去。
⑥食用菜籽油的纯化:菜籽油中含有15 %~48 %高含炭量的芥子酸。用膜法可除去,达到标准(芥子酸<5 %) 。
2.3.2 废水的处理及回用
①膜生物反应器处理生活污水回用中水,其占地面积小,设备投资低,处理水质好。
②印刷显影废水的处理及回用,采用膜技术处理可以达标排放,也可回收。
③电镀废水可采用膜技术处理,水回用,污染物回槽利用。
④印染废水采用膜分离可除去有色染料,得到的水回用。牛仔布印染废水可回收靛蓝燃料。
⑤造纸废水用膜可将废水中的木质素、色素等分离出来,净化水可排放或回用。
2.3.3水的淡化技术
①海水淡化技术:应用最新的膜蒸馏技术,最适合和船用发动机热交换器连用,利用废热生产淡水,适合于中、小型渔船远航捕捞使用。
②咸水淡化技术:将天然咸水用膜淡化到应用水质标准。
2. 4气体分离、浓缩技术及其应用
①氧化浓缩:可用膜装置制成安全、简便的医疗和理疗设备,也可用于炼钢吹氧或助燃等工业生产,富氧浓度35 %~80 %。
②氮气浓缩:氮气可用于食品保存、汽车存储、飞机加油、防爆及化学工业,膜设备的氮可浓缩至90 %~98 %。
③二氧化碳、二氧化硫、氢气的分离:当二氧化碳、二氧化硫、氢气分别和其它气体混和在一起时,可用膜将它们分离出来,满足工业的需要。
④氢气的分离和浓缩:在化工产品制造时,往往排出大量氢气,可用膜法将氢气分离出来。
2.5 其它
①膜法保鲜剂:在水果、蛋类外部侵涂一层膜可达保鲜目的。保鲜后,存放期长,外观色泽好。
②制造维生素E 的膜法分离技术:用膜可以从黄豆油中提取VE 的混合物,其抽提剂可循环使用。
液膜分离技术是一项新型高效分离技术,具有在常温下操作,营养成分损失少,设备简单、操作方便、无相变、不产生化学变化、选择性强、分离效率高和节省能源等优点。按照膜孔径的大小,膜分离技术可以进一步细分为微滤、超滤、纳滤、反渗透技术等。目前,膜技术在食品工业中的应用主要有过滤、浓缩、除菌和分离提取功能食品的功能配料等。该项技术已经广泛用于食品工业,现简述如下:
生产果蔬汁
在果蔬汁生产中,GE微滤、GE超滤技术用于澄清过滤;纳滤、反渗透技术用于浓缩。用超滤法澄清果汁时,细菌将与滤渣一起被膜截留,不必加热就可除去混入果汁中的细菌。利用反渗透技术浓缩果蔬汁,可以提高果汁成份的稳定性、减少体积以便运输,并能除去不良物质,改善果蔬汁风味。例如:果蔬汁中的芳香成份在蒸发浓缩过程中几乎全部失去,冷冻脱水法也只能保留大约8%,而用反渗透技术则能保留30~60%。
用于乳品工业
反渗透、超滤技术主要用于乳清蛋白的回收和牛乳的浓缩。目前各国广泛应用超滤法作为回收乳清蛋白的标准技术。
与其他方法相比,利用膜分离技术加工乳品,可以降低能耗,提高产品质量。将反渗透技术用于稀牛奶的浓缩,可生产出品质令人满意的奶酪及甜酸奶。用反渗透技术除去乳牛清中的微量青霉素,大大延长了乳制品的保质期。当采用超滤法浓缩乳清蛋白时,还可同时除去乳糖、灰分等。
生产酒类
利用超滤技术,可以除去酒及酒精饮料中残存的酵母菌、杂菌及胶体物质等,可以改善酒的澄清度,延长保存期,还能使生酒具有熟成味,缩短老熟期。经超滤处理后,酒的风味有所改善,变得清爽可口,而又醇香延绵。目前采用超滤法精制酒和酒精饮料,已在美国、意大利、日本等国得到应用。此法还可避免酒的热杀菌易引起的混浊成分的析出,简化过滤设备。所处理的酒类有葡萄酒、威士忌、烧酒、清酒、黄酒等。
生啤酒的口味虽优于熟啤酒,但不能长期保存,给运输及销售等带来一定的困难。采用超滤技术进行啤酒的精滤和无菌过滤,可以使生啤酒不经低温加热灭菌而能长期保存。
用于豆制品工业
膜技术在豆制品工业中的主要应用是分离和回收蛋白质。生产豆乳时产生的大豆乳清,通常方法只能从中提取60%的蛋白质,利用超滤法浓缩残留蛋白质,能够增加20~30%的豆腐收得率。采用超滤法还可以在浓缩蛋白的同时,去除产生豆膻味和影响豆乳稳定性的低分子物质,提高豆乳质量。
豆制品工业中的乳清处理,对防止水体污染意义重大。大豆乳清中含有多种低分子蛋白质、多糖类、肽、少糖类等物质,采用超滤法可以从大豆乳清中回收浓缩大豆蛋白,以满足人类和畜牧业的需求。此外,还可获得β-淀粉酶产品。
利用膜技术还可以获得大豆异黄酮、大豆寡糖、大豆分离蛋白、寡肽、免疫球蛋白、竹叶黄酮等功能食品的功能配料。
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