項目背景:近年來,由于下游輪胎、汽車行業,尤其是子午線輪胎的蓬勃發展,國內溴化丁基橡膠的需求與日俱增,因而增加了企業對溴化丁基橡膠生產裝置的投資。然而,濕法制備溴化丁基橡膠過程中需利用去離子水沖洗產品,以滿足產品質量要求,由此會產生一定量的橡膠廢水。一方面橡膠廢水直接排放不符合環境的可持續發展政策,另一方面對于我國缺水地區屬于水資源的浪費。
目前,針對含溴橡膠廢水處理方面工藝主要有:
(1)利用氯氣和雙氧水將廢水中的溴離子氧化成溴素,然后將溴素與廢水分離。此類方法雖然可回收廢水中的溴,但也存在工藝流程長、設備要求高(溴素腐蝕性強)等弊端。
(2)將含溴廢水濃縮后與含氯殺菌劑混合,再投加到工業循環冷卻水中進行殺菌處理。此方法雖然可以達到廢水資源化回用的效果,但是廢水中的懸浮物、硬度等物質易污染設備,且最終排放的一部分循環廢水較難處理。
針對此類廢水的特點,采用預處理技術,膜法濃縮技術以及蒸發技術耦合,形成一套經濟技術合理的集成處理工藝,最終將溴化丁基橡膠生產廢水實現“零排放”及資源化回收利用試是解決此類廢水并促進橡膠工業發展的有效方法。
技術原理及性能指標:原水首先進入調節水箱,再經提升泵提升至納米溶氣氣浮裝置,氣浮裝置出水進入到多介質過濾單元;多介質過濾截留剩余懸浮物,產水進入到超濾單元,反洗水回流至調節水箱;多介質產水泵入超濾單元,去除水中絕大部分的懸浮物、膠體、細菌及部分大分子有機物,超濾產水進入離子交換單元;通過離子交換裝置降低水中Ca2+濃度,防止后續反滲透、倒極電滲析裝置硫酸鈣結垢,影響系統的正常運行,離子交換再生液排放至蒸發單元;離子交換產水進入反滲透單元,將水中大部分的鹽截留,產水直接進入產水水箱,濃水進入到倒極電滲析單元繼續濃縮;倒極電滲析將反滲透濃水濃縮成含鹽量12~15%的濃縮液,再進入蒸發結晶單元進行蒸發以實現零排放,同時倒極電滲析的淡水回流到超濾產水箱中與超濾產水一起進入到反滲透單元進行再進行除鹽處理;同時倒極電滲析外排濃縮液預留一條管線,將倒極電滲析濃縮液外輸至溴回收裝置。超濾水回收率≥90%,反滲透膜脫鹽率≥95%,水回收率≥75%。結晶鹽品質好,可以提供給提溴廠家實現溴回收應用,合格率達100%。
技術先進性:本項目為目前國內橡膠生產工業領域第一個“零排放”且廢水資源化項目,不僅實現了零的突破,并且項目經濟評價良好。
(1)通過將“預處理+膜集成技術+蒸發結晶”相結合來處理溴化丁基橡膠生產廢水,各工藝步驟在各自發揮作用的同時,聯合作用最終形成了溴提取的溴鹽原料與橡膠生產工藝用水,既實現了廢水的零排放,又實現了中水回用及鹽資源化回用的目標;
(2)采用倒極電滲析工藝作為廢水再濃縮工藝,克服了含溴廢水在高壓條件下易腐蝕金屬管道設備的缺點,使得處理工藝更加可靠;
(3)反滲透工藝采用三段運行方式,并且在高pH值條件下運行,可以減輕反滲透膜的污染;
(4)采用納米溶氣氣浮工藝作為整套集成工藝的預處理工藝,可以有效去除己烷,烷基酚,橡膠粉末和硬脂酸鹽等污染物質,工藝成熟簡單且去除效果好。
技術成熟度、適用范圍及應用性:隨著國家對水污染治理的高度重視,“零排放”工藝應運而生,然而在復雜的工業廢水處理過程中,其投資及運行成本較高,且廢水中的可循環利用的物質沒有得到有效的回收,是目前“零排放”工藝普遍存在的詬病。本項目以京博橡膠廢水處理項目為依托,研發、設計及建設的橡膠生產廢水“零排放”及溴回收工程項目成功實現含溴鹽回收、水資源回收利用,因此,本項目的建成為工業廢水資源化處理提供了方向。
本項目采用技術通用性強,可廣泛應用于各類高鹽廢水處理工藝系統,包括來自石油化工等行業中的高含鹽廢水。尤其對低COD高鹽廢水具有較好的應用性,處理工藝的優勢及效果更為明顯。
目前,國家積極倡導實施節能減排,發展循環經濟的產業政策,將高鹽廢水中的污染物質資源化利用是未來必須發展的應用領域,本項目的技術為廢水“零排放”與資源化的可借鑒技術。
獲獎情況:2018年4月獲得中國膜工業協會科學技術獎二等獎
郭嘉;吉春紅;王丁;齊麟;魏育才;李鷗
|
單位名稱: |
藍星工程有限公司 |
聯系人: |
郭嘉 |
|
單位地址: |
北京市順義區天竺空港工業區B區安祥路5號1幢4層 |
聯系電話: |
010-80497117 |
|
|
|
郵箱: |
guojia0125@163.com |