DTRO在酸性糖精钠废水治理中的应用

DTRO在酸性糖精钠废水治理中的应用

天津北方食品有限公司,天津300350

摘要:本文从产水COD、电导率、氨氮值三个方面,考察了DTRO技术在酸性糖精钠生产废水——酸析洗水治理方面的可能性。探讨了两条不同处理路线的优劣对比,最终提出了较好的处理方式。

关键词:DTRO;糖精钠生产废水;酸性;洗水

一、研究背景

蝶式反渗透(DTRO)膜处理技术是近年来兴起的一项适合高浓度料液处理的抗污染型反渗透技术,具有进水水质要求低、产水水质好、回收率高、运行稳定等特点[1]。现阶段,DTRO法大多用于处理垃圾渗透液,主要利用高压,使污水通过碟片上的小孔,起到拦截大部分大分子有机物的作用,只有允许水和无机盐等小分子物质通过,进而起到浓缩污水的作用[2~4]。也就是说,通过DTRO技术处理,可以将污水分成两部分,一部分是浓水,其中集中了大部分的有机物;另一部分是产水,因为大部分的有机物被拦截在浓水中,因此,产水的COD值会降低,如果选用的膜孔径合适,甚至可以将无机盐分子拦截,使产水达到饮用水标准。

糖精钠过程中需要排放大量的废水,严重阻碍了行业的发展[5],是我国化工行业重点污染源之一[6],尤其在酸析步骤中产生的洗水,因其COD高,酸度高、氨氮高、产量大等特点,难以处理。本文设计了两种DTRO法处理糖精生产中酸析洗水的路线,考察了两种路线下DTRO法的产水量及产水水质,重点对比了两种路线的处理效果。

二、实验部分:

1、工艺流程:

工艺流程说明:在第一条路线中,酸析洗水由供水泵进入精馏塔,去除一部分低沸点有机物,然后进入pH调节罐,用30%的氢氧化钠中和至pH值6.5到7,再由高压泵增压后,进入DTRO系统,生成的淡水可以作为洗水进行回用;而大部分盐分、有机物等被截留在浓水中,浓水经过树脂柱回收糖精后,经过焚烧处理,形成无机盐固体废物。

与第一条路线相比,第二条路线在树脂吸附的顺序上做了改动,将树脂吸附放在了精馏塔之后,洗水经吸附后再进入DTRO系统。

2、实验材料及仪器:

测试所需试剂均为分析纯。DT膜柱为PALL公司产品,型号02178。COD分析采用COD分析仪(DR6000,Hach),通过快速消解分光光度法(HJ/T399-2007)对废水中的COD含量进行测试;以上海雷磁电导率仪(DDS-307)来监测洗水和产水的电导率;废水的氨氮值使用氨氮快速测定仪(5B-6D(V8),连华科技)进行检测。

三、试验结果与分析

1、酸析洗水水质分析:

不同批次的酸析洗水COD值存在差异,但基本集中在7000mg/L到9000mg/L之间。而废水的pH值变动不大,在1—2之间波动。氨氮值集中在1500mg/L左右,而批次之间氨氮值变化较大,这是受氨化工序中氨水添加量的影响产生的,不可避免。

因为酸析洗水本身就含有一定的硫酸盐和氯盐,而在中和过程中,又会有盐分产生,故而原水和产水的电导也是本实验检测的重要指标之一。经测未经过中和的洗水电导率基本集中在20mS/cm之内,不超过30mS/cm。

2、不同路线产水水质分析:

1)回收率的确定:

为了减少废水排放的同时兼顾生产安全及能源消耗,两条路线的产水回收率均定为80%,保证体系最高工作压力不超过5MPa,既回收80%的产水作为酸析洗水回用,20%的浓水经处理后达标排放。

2)两条路线产水情况对比:

从出水的情况可以看出:第二条路线与第一条路线相比,除电导率外,均优于第一条路线,具体的分析内容如下:

虽然,数据上显示第一条路线的产水质量稍稍优于第二条,但是在耗能方面却高于第二条,这可能是因为进水处理方式的顺序不同,引起第一条路线进水的COD值高于第二条路线,导致DTRO系统压力容易增高引起的。

然而,第一条路线平均每批可以回收不溶性糖精450Kg,第二条路线的平均回收量为360Kg,可以抵消一部分的处理成本。

四、结论

综上,无论第一条还是第二条路线均表明:DTRO可以用于处理糖精生产中产生的酸析洗水,回收大约80%的水,作为洗水再次回用。综合考虑处理成本及DTRO系统的耐受性等因素,使用第二条路线会更加安全、可持续。

参考文献:

1.陈新芳.DTRO处理垃圾渗滤液膜浓缩液的中试研究.工业用水与废水Vol49,No3,41-44(2018)

2.曹皖.碟管式反渗透处理垃圾渗滤液的工程实例.ChinascienceandTechnologyReview29-0321(2011)

3.刘研萍&王宝贞.DTRO技术在我国垃圾渗透液处理中的应用.中国城市环境卫生1,24-30(2006)

4.左俊芳,宋延冬&王晶.碟管式反渗透(DTRO)技术在垃圾渗透液处理中的应用.膜科学与科技Vol.31,No.2,110-115(2011)

5.吴凤英,程少军&王郁.混凝法预处理糖精钠废水研究.上海环境科学,Vol.16,No.4,33-35(1997)

6常海荣.糖精钠废水处理实验研究.上海交通大学硕士论文,(2004)

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