一種甘氨酸冷凝廢水的處理工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及的是甘氨酸生產過程中產生的冷凝廢水的處理工藝。
【背景技術】
[0002] 甘氨酸是一種重要的精細化工中間體，廣泛應用于農藥、醫藥、食品、化肥、飼料等 行業。特別是自全球性除草劑草甘膦問世以來，甘氨酸在農藥行業的應用快速增加，全球甘 氨酸需求量預計超過30萬噸/年，甘氨酸的用途極其廣泛。甘氨酸冷凝廢水中含有的污染 物種類多、濃度高、分離難度大，屬高難度治理廢水。研宄經濟可行、適合現場大量處理冷 凝廢水的簡便回收處理和純化辦法對于甘氨酸產業具有非常重要的意義。
[0003]目前關于國內甘氨酸冷凝廢水的治理目前沒有相關工程應用的報道，只有5篇實 驗室內研宄的相關文章：
[0004] 汪芳等在《甘氨酸生產廢水的綜合治理》一文中，對采用三效蒸發回收氯化銨后的 冷凝廢水進行了"一次吹脫-Fenton催化氧化-二次吹脫"的綜合治理工藝研宄。最終廢 水中的氨氮、甲醛、〇?&分別達到50、2、150mg/L以下，pH在6-9之間，各項指標均達到了 該行業的國家排放標準。王楓等在《甘氨酸廠廢液綜合治理的工藝及實驗研宄》一文中也 采用"一次吹脫-Fenton催化氧化-二次吹脫"的工藝處理冷凝水，在該實驗條件下，最 終廢水中的氨氮含量達到50mg/L以下，甲醛含量達到5mg/L以下，COD達到500mg/L以 下，各項指標均達到了該行業的國家排放標準。楊春光在《甘氨酸廠工業廢水蒸發冷凝液 的治理》一文中采用Fenton氧化法對含有高濃度COD的冷凝廢水進行了試驗研宄。結果表 明，在[H202]/[Fe2+] = 3.6:1、溫度為301：411為3.0的條件下，〇)0的去除率為65%;在 加入紫外光照射的情況下，冷凝廢水的COD去除率可提高到77%。鑒于高級氧化法對高濃 度有機物去除的試劑費用較高，楊春光、趙景利在《甘氨酸廠氨氮廢水治理的工藝及實驗研 宄》一文中運用吹脫法對蒸發冷凝水進行了治理，通過實驗得到了吹脫的最佳工藝參數吹 脫時間6h、pH12. 5、吹脫溫度60°C，為運用生化法徹底解決甘氨酸廠高氨氮工業廢水的污 染難題奠定了基礎。
[0005] 然而目前為止，對于甘氨酸冷凝廢水的治理，還沒有一套企業可以接受的、完整 的低成本的處理達標工藝，隨著企業環保壓力的增大，甘氨酸冷凝廢水治理仍然是一個亟 待解決的環保技術難題。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是提出一種應用脫氨預處理及生化處理組合的甘氨酸冷凝廢水的 新工藝。該工藝能夠有效去除甘氨酸冷凝廢水中的高濃度氨氮、CODcr和甲醛，達到《污水 綜合排放標準》中的二級標準。該工藝具有很高的耐水質水量波動沖擊能力，所需化學試 劑少，僅需加極少量純堿或鹽酸平衡厭氧反應產生的有機酸，產生的氨用稀硫酸吸收生成 硫酸銨回收，運行費用低廉，運行操作簡便，解決了甘氨酸冷凝廢水長期不能達標排放的問 題。符合企業環保和循環經濟的要求。
[0007] 工藝流程簡介：
[0008] 1)甘氨酸冷凝廢水由一級提升泵輸送到一級脫氨塔，廢水自一級脫氨塔由上而下 噴淋自流；空氣自一級脫氨塔底部吸入，然后采用引風機自一級脫氨塔上部抽出，廢水中的 氨氮通過硫酸吸收生成硫酸銨回收，剩余廢水收集至一級脫氨塔下置的集水池；
[0009] 2)步驟1)中的集水池收集的廢水采用二級提升泵輸送到二級脫氨塔，廢水自二 級脫氨塔由上而下噴淋自流；空氣自二級脫氨塔底部吸入，然后采用引風機自二級脫氨塔 上部抽出，廢水中的氨氮通過硫酸吸收生成硫酸銨回收，剩余廢水自二級脫氨塔排出并泵 入厭氧調配池；
[0010] 3)厭氧調配池排出的廢水由一級厭氧提升泵輸送到一級EGSB厭氧反應器，一級 EGSB厭氧反應器排出的廢水自流到一級厭沉池，一級厭沉池底部連接EGSB回流泵，一級厭 沉池上部出廢水，廢水經兩級脫氨塔自流到一級厭氧集水池；
[0011] 4) 一級厭氧集水池內的廢水由二級厭氧提升泵輸送到二級EGSB厭氧反應器， 二級EGSB厭氧反應器排出的廢水經兩級脫氨塔自流到二級厭氧池，二級厭沉池底部連接 EGSB回流泵，二級厭沉池上部排出廢水，廢水自流到二級厭氧集水池；
[0012] 5)二級厭氧集水池排出的廢水由好氧提升泵輸送到好氧池，好氧池排出的廢水一 部分達標排放，一部分通過回流泵回流到到厭氧調配池。
[0013] 好氧池采用SBR運行方式，采用脈沖進水，周期24小時，每池24小時進水一次，每 次30min。好氧池每周期曝氣18小時，靜止沉淀1小時，潷水0. 5小時，閑置4. 5小時。好 氧池出水一部分達標排放，一部分通過回流泵回流到到厭氧調配池。
[0014] 脫氨單元排出的含氨氮的氣體采用稀硫酸吸收生成硫酸銨晶體回收，作為制作氨 肥的原理出售。可為企業帶來經濟效益。
[0015] 本發明專利的特點是：
[0016] 一是脫氨單元采用兩級串聯式，內設填料，在保持原水溫度和pH條件下，可大大 增加脫氨效果，從而節省了運行成本。
[0017] 二是厭氧單元采用了兩級EGSB反應器串聯的兩相厭氧模式，大大增加了廢水對 高濃高毒性廢水的耐沖擊能力
[0018] 三是兩級EGSB反應器內都放置生物填料，為厭氧填料床式，不同于普通EGSB，強 化了污泥的生化活性和耐毒性。
[0019] 四是在每級厭氧反應器都增加了回流系統，有助于稀釋進水濃度降低廢水的毒 性。在好氧出水端也有回流管線到厭氧調配池，這三套回流系統可將高濃度水稀釋10-30 倍，較大程度地提高了厭氧系統對高濃度廢水毒性的耐受性。
[0020] 五是在每級厭氧反應器都增加了脫氨塔系統，防止在厭氧反應器內烏洛托品分解 產生較多氨氮而造成對生化系統的毒害性。
[0021] 六是整個工藝主要的運行成本為提升泵、風機和脫氨塔運行所產生的耗電費用， 平均每噸廢水用濃鹽酸0. 33kg，因此藥劑費用非常低。總運行成本為3-4元/m3,整個運行 成本是非常低。
[0022] 采用聚丙烯或聚酯材質，添加活性炭粉末做添加劑（4-8% )，對污水中的有機物 具有較強吸附能力，以及具有多孔性，一方面大大增加了填料與污水的接觸面積，另一方面 大大提升了對污濁物的吸附能力。
【附圖說明】
[0023] 圖1甘氨酸廢水工藝圖。
【具體實施方式】
[0024] 進行了甘氨酸冷凝廢水處理中試研宄，具體實施情況如下.
[0025] 實施例1 :
[0026] 甘氨酸冷凝廢水脫氨預處理中試試驗，處理量為1噸/h。脫氨單元對污染物的去 除效果見表1。
[0027] 表1.脫氨單元對污染物的去除效果
[0028] CODcr(mg/L) 氨氮（mg/L) 甲醛（mg/L) 脫氨| 一級|二級脫氨單| 一級脫|二級脫脫氨| 一級脫|二級脫 單元脫氨脫氨元進水氨出水氨塔出單元氨出水氨塔出 ^ 進水出水塔出 水 進水 水 水 平均值 45357 27277 15102 4760 3638 2602 350 268 221 平均 45.30 --40% 67% --23.50% --23.4% 36.8% 去除率 ％
[0029] 由表1知：兩級脫為45. 3%，對甲酸的去除率為36. 8%。脫氛過程是在廢水原有 溫度34-40攝氏度和原pH條件（9-10)下進行的，經脫氨單元預處理后的廢水可直接進入 生化單元進一步處理。
[0030] 實施例2 :
[0031] 甘氨酸冷凝廢水厭氧處理中試實驗。處理量為0. 3噸/h。
[0032] 取生化污水處理廠污泥處理系統中污泥消化罐排出的泥水約13噸作為本次中試 試驗的接種污泥。一二級EGSB反應器各接種6. 5噸污泥，從其下集水池內加適量清水稀釋 后泵入反應器罐內，開啟回流泵，培養三天后，在灌頂觀察有較多氣泡。第四天開始進少量 廢水。在1-27天兩級厭氧反應器內各加糖10kg，將糖溶化后從反應器下部集水池泵入。第 28天后不再加糖。每天測定EGSB厭氧反應器反應區內pH值在6. 5-8. 5范圍內，超過該范 圍則加適量碳酸鈉或鹽酸進行調整。中試過程厭氧單元在各階段處理水量見下表2。
[0033] 表2厭氧單元中試期間處理水量
[0034]
【主權項】
1. 一種甘氨酸冷凝廢水的處理工藝，其特征在于，包括如下步驟： 1) 甘氨酸冷凝廢水由一級提升泵輸送到一級脫氨塔，廢水自一級脫氨塔由上而下噴淋 自流；空氣自一級脫氨塔底部吸入，然后采用引風機自一級脫氨塔上部抽出，廢水中的氨氮 通過硫酸吸收生成硫酸銨回收，剩余廢水收集至一級脫氨塔下置的集水池； 2) 步驟1)中的集水池收集的廢水采用二級提升泵輸送到二級脫氨塔，廢水自二級脫 氨塔由上而下噴淋自流；空氣自二級脫氨塔底部吸入，然后采用引風機自二級脫氨塔上部 抽出，廢水中的氨氮通過硫酸吸收生成硫酸銨回收，剩余廢水自二級脫氨塔排出并泵入厭 氧調配池； 3) 厭氧調配池排出的廢水由一級厭氧提升泵輸送到一級EGSB厭氧反應器，一級EGSB 厭氧反應器排出的廢水自流到一級厭沉池，一級厭沉池底部連接EGSB回流泵，一級厭沉池 上部出廢水，廢水經兩級脫氨塔自流到一級厭氧集水池； 4) 一級厭氧集水池內的廢水由二級厭氧提升泵輸送到二級EGSB厭氧反應器，二級 EGSB厭氧反應器排出的廢水經兩級脫氨塔自流到二級厭氧池，二級厭沉池底部連接EGSB 回流泵，二級厭沉池上部排出廢水，廢水自流到二級厭氧集水池； 5) 二級厭氧集水池排出的廢水由好氧提升泵輸送到好氧池，好氧池排出的廢水一部分 達標排放，一部分通過回流泵回流到到厭氧調配池。
2. 根據權利要求1所述的甘氨酸冷凝廢水的處理工藝，其特征在于，兩級EGSB厭氧反 應器內設置有聚丙烯或聚酯材料與活性炭的混合物制成的生物填料，填料規格為30-50_ 邊長的正方形，厚度約l〇-15mm，填料密度控制在0. 95-0. 98g/mL。
3. 根據權利要求2所述的甘氨酸冷凝廢水的處理工藝，其特征在于，聚丙烯或聚酯材 料與活性炭的質量比為20-28:1-4。
4. 根據權利要求1所述的甘氨酸冷凝廢水的處理工藝，其特征在于，好氧池采用SBR運 行方式，采用脈沖進水，周期24小時，每池24小時進水一次，每次30min ;好氧池每周期曝 氣18小時，靜止沉淀1小時，潷水0. 5小時，閑置4. 5小時。
【專利摘要】本發明涉及一種甘氨酸冷凝廢水的處理工藝，具體是將甘氨酸冷凝廢水自一級脫氨塔由上而下噴淋；空氣自一級脫氨塔底部吸入，經硫酸吸收生成硫酸銨回收，剩余廢水采用二級提升泵輸送到二級脫氨塔，廢水自二級脫氨塔由上而下噴淋自流；空氣自二級脫氨塔底部吸入，經硫酸吸收生成硫酸銨回收，剩余廢水由一級厭氧提升泵輸送到一級EGSB厭氧反應器，一級厭氧集水池內的廢水由二級厭氧提升泵輸送到二級EGSB厭氧反應器，二級厭沉池底部連接EGSB回流泵，二級厭沉池上部排出并由好氧提升泵輸送到好氧池。系統總運行成本為3-4元/m3，這三套回流系統可將高濃度水稀釋10-30倍，較大程度地提高了厭氧系統對高濃度廢水毒性的耐受性。
【IPC分類】C01C1-242, C02F9-14
【公開號】CN104628224
【申請號】CN201510015308
【發明人】馬會娟, 李永剛, 康群, 吳讓鵬
【申請人】湖北興發化工集團股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月13日