一種硬脂酸生產中甘油濃縮下水的處理方法與流程

2023-09-15 03:50:15

本發明涉及一種硬脂酸生產中甘油濃縮下水的處理方法。

背景技術：

硬脂酸(十八烷酸，C18H36O2)是現代工業生產中一種重要的化原料，被廣泛應用於塑料、橡膠的合成與加工以及硬脂酸鹽的生產，在日用化學、塗料、油田化學等工業領域有著重要的用途。作為一種高級飽和脂肪酸，硬脂酸通常以油脂為原料，經水解、蒸餾/精餾和加氫等環節生產得到。在硬脂酸的生產過程中，油脂水解時副產的甘油會形成稀的甘油水溶液。由於物料特性及產品質量要求，通常需在真空條件下控制較高的溫度(甘油濃縮溫度239℃)來對甘油水進行濃縮，以滿足產品質量要求。硬脂酸生產中甘油濃縮下水主要來自甘油水蒸發濃縮過程排放的蒸出水凝液，並有少量蒸汽伴管凝液。由於真空生產過程中有機組分相對揮發度的影響及易揮發性有機組分的存在，甘油濃縮過程中產生的蒸發廢水中會含有一定有機組分，其COD值可高達8000mg/L以上，表觀為霧狀白濁液，有異味。

我國近年來環境問題日趨突出，水汙染尚未得到有效控制。由於甘油濃縮下水中作為活性汙泥營養源的有機組分相對單一，常規生化處理效果的穩定性較差，產水會發生較大波動，不能達到排放標準。在目前的生化處理設施中，甘油濃縮廢水經厭氧、耗氧處理後，雖然出水COD值最低可降至200mg/L以下，但COD值經常發生持續超標(>500mg/L)，且耗氧處理池中出現汙泥膨脹現象，汙水不能排放。而轉交外協單位處理，由於汙水帶泥，外協單位拒收，嚴重影響了企業的正常生產運行。此外，夏季環境溫度升高也會加劇汙水的異臭味，影響廠區環境。因此，硬脂酸生產中甘油濃縮下水的有效處理具有了重要性和迫切性，甚至汙水處理已成為影響企業生產的關鍵瓶頸。在當前環保問題受到社會的廣泛而密切關注的情況下，有效而穩定地處理硬脂酸生產中甘油濃縮下水成為企業需要解決的迫在眉睫的大事。

採用精餾分離工藝將導致改造成本及運行成本急劇增高，而使用萃取工藝則還會導致新的汙染物引入。活性炭、分子篩等吸附劑對硬脂酸和油脂具有良好的吸附作用，但無法脫除甘油等水溶性較強的汙染物。由於過濾精度的限制，溶解態的有機物無法通過常規的板框過濾來脫除，而直接採用可截留分子的膜分離設備，由於廢水中含有硬脂酸及油脂等成分，積累的凝固油層/塊會在膜表面形成可壓縮的汙染油層，導致膜通量的迅速衰減，而這不僅會增大設備的負荷，甚至會導致過程的不可行。

在現有生產情況下，實現硬脂酸甘油濃縮下水的合理有效治理，成為企業亟待結決的一個問題。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：基於上述問題，本發明提供一種硬脂酸生產中甘油濃縮下水的處理方法。

本發明解決其技術問題所採用的一個技術方案是：一種硬脂酸生產中甘油濃縮下水的處理方法，針對工業硬脂酸生產中甘油濃縮下水，原水收集池中的甘油濃縮下水依次流經MBR過濾系統、一級RO處理系統和二級RO處理系統，MBR過濾系統的濃水輸出端連接有生化處理系統的輸入端，MBR過濾系統的淡水輸出端與一級RO處理系統的輸入端連接，一級RO處理系統的濃水輸出端與二級RO處理系統的輸入端連接，二級RO處理系統的淡水輸出端與一級RO處理系統的輸入端連接。

進一步地，原水收集池的輸出端與MBR過濾系統的輸入端之間設有砂過濾器。

進一步地，MBR過濾系統的輸出端與一級RO處理系統的輸入端之間依次連接有中間水箱和碳濾精濾器，MBR過濾系統的淡水輸出端與中間水箱的輸入端連接，碳濾精濾器的輸出端與一級RO處理系統的輸入端連接，二級RO處理系統的淡水輸出端與中間水箱的輸入端連接。

進一步地，生化處理系統的輸出端與原水收集池的輸入端連接。

進一步地，一級RO處理系統的淡水輸出端與原水收集池的輸入端之間依次連接有回用水箱和循環冷卻水系統，一級RO處理系統的淡水輸出端與回用水箱的輸入端連接，循環冷卻水系統的輸出端與原水收集池的輸入端連接。

進一步地，二級RO處理系統的濃水輸出端中的有機組分回收甘油或焚燒處理。

進一步地，生化處理系統包括厭氧處理及耗氧處理，一級RO處理系統和二級RO處理系統均為反滲透膜過濾系統。

本發明的有益效果是：(1)產水水質好：COD值低、電導率低、無色澄清，相關指標滿足GB8978-1996國標要求，可考慮回用，可回用至硬脂酸生產崗位或做循環冷卻水；(2)生產過程穩定：過程可控、設備運轉穩定；(3)處理成本低：與現有生化系統相比，處理同體積汙水，在提高處理效果的同時，可減少人力、能耗、場地等相關費用，經一次處理粗估噸汙水處理費用不高於5元；(4)綠色環保：可回收濃水中有機物和產水，並避免後繼沼氣、惡臭氣體的處理等繁瑣問題，濃水可去水解工序、返回甘油蒸發濃縮系統。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進一步說明。

圖1是本發明的結構示意圖；

其中：1.原水收集池，2.MBR過濾系統，3.一級RO處理系統，4.二級RO處理系統，5.生化處理系統，6.砂過濾器，7.中間水箱，8.碳濾精濾器，9.回用水箱，10.循環冷卻水系統。

具體實施方式

現在結合具體實施例對本發明作進一步說明，以下實施例旨在說明本發明而不是對本發明的進一步限定。

一種硬脂酸生產中甘油濃縮下水的處理方法，針對工業硬脂酸生產中甘油濃縮下水，原水收集池1中的甘油濃縮下水依次流經MBR過濾系統2、一級RO處理系統3和二級RO處理系統4，MBR過濾系統2的濃水輸出端連接有生化處理系統5的輸入端，MBR過濾系統2的淡水輸出端與一級RO處理系統3的輸入端連接，一級RO處理系統3的濃水輸出端與二級RO處理系統4的輸入端連接，二級RO處理系統4的淡水輸出端與一級RO處理系統3的輸入端連接。

原水收集池1的輸出端與MBR過濾系統2的輸入端之間設有砂過濾器6。

MBR過濾系統2的輸出端與一級RO處理系統3的輸入端之間依次連接有中間水箱7和碳濾精濾器8，MBR過濾系統2的淡水輸出端與中間水箱7的輸入端連接，碳濾精濾器8的輸出端與一級RO處理系統3的輸入端連接，二級RO處理系統4的淡水輸出端與中間水箱7的輸入端連接。

生化處理系統5的輸出端與原水收集池1的輸入端連接。

一級RO處理系統3的淡水輸出端與原水收集池1的輸入端之間依次連接有回用水箱9和循環冷卻水系統10，一級RO處理系統3的淡水輸出端與回用水箱9的輸入端連接，循環冷卻水系統10的輸出端與原水收集池1的輸入端連接。

二級RO處理系統4的濃水輸出端中的有機組分回收甘油或焚燒處理。

生化處理系統5包括厭氧處理及耗氧處理，一級RO處理系統3和二級RO處理系統4均為反滲透膜過濾。

利用上述硬脂酸生產中甘油濃縮下水的處理方法的具體步驟為：

步驟1、硬脂酸生產中甘油濃縮下水進入原水收集池中，送入砂過濾器中以降低廢水濁度後，再送入MBR過濾系統中進行過濾分離，輸出端的濃水和淡水的比例為1：4。

步驟2、經過MBR過濾系統分離後的濃水進入生化處理系統，硬脂酸、油脂等非均相有機物及粉塵等汙染物在MBR過濾系統及與生化處理形成的半循環系統內循環，可被生化系統降解；淡水流向中間水箱進行儲存後送入碳濾精濾器中後通入兩級膜過濾系統。

步驟3、在一級RO處理系統中，輸出端的濃水和淡水比例為1：3，濃水進入二級RO處理系統；二級RO處理系統中，輸出端的濃水和淡水比例為1：1，濃水中的有機組分回收甘油或焚燒處理，淡水流向中間水箱繼續循環。RO處理系統均需加入阻垢劑，並定期加入清洗劑。

步驟4、一級RO處理系統中分離出的淡水進入回用水箱，可用作循環冷卻系統供水，其中被蒸發出水可以用於生產環節或循環水，剩下部分水送入原水收集池中起稀釋濃縮下水作用。

甘油濃縮下水中的主要有機成分為甘油、硬脂酸和微量油脂，隨著RO膜濃縮處理過程的進行，保留液側的有機物濃度逐漸增長。雖然硬脂酸及油脂難溶於水，但由於可與水互溶的甘油的存在，在本發明處理工藝中，硬脂酸和油脂能夠溶於甘油水中，這避免了硬脂酸/油脂在RO處理系統的處理過程中作為非均相物質析出，從而緩解了膜表面的汙染，使得處理過程能順利進行。

與原處理工藝相比，本發明方法具有產水質量好、生化處理汙水體積總量少的明顯優勢，實現了甘油濃縮下水的資源化處理。在目前水處理現狀下，如需展開本發明工作，可深入進行相關實驗工作。

以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。