項目概述:
羧甲基纖維素鈉,英文縮寫(xiě)為CMC,是一種被FAO和 WHO認可并批準使用的添加劑,有“工業(yè)味精”之稱(chēng),目前已被廣泛應用于食品、牙膏、陶瓷、鉆井、電池等各種行業(yè)。CMC生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水,具有高鹽分高COD的特點(diǎn),是較難處理的工業(yè)廢水之一,其高效低成本處理具有現實(shí)意義。
康景輝針對業(yè)主CMC廢水成分,以處理效果、綜合投資、用地、運營(yíng)費用等為優(yōu)化目標,對廢水處理流程重新進(jìn)行設計,通過(guò)對多效蒸發(fā)器進(jìn)行了分析和優(yōu)化,以降低廢水處理過(guò)程能耗,并根據生產(chǎn)運行實(shí)際情況,優(yōu)化了操作條件,進(jìn)一步降低了蒸汽消耗和濃縮液溫度,提高了設備的可靠性??稻拜x為業(yè)主設計多效蒸發(fā)器-膜生物反應器(MBR)作為廢水處理工藝流程,對生物膜反應器進(jìn)行了優(yōu)化設計,提高了其效率。
CMC廢水特點(diǎn):
羧甲基纖維素是一種通過(guò)化學(xué)反應以及提純,得到的具有醚類(lèi)結構的天然纖維素衍生物。在它的分子鏈上,羧基可以反應成鹽。簡(jiǎn)單的鈉鹽,即羧甲基纖維素鈉( Sodium Carboxymethyl Cellulose),英文簡(jiǎn)寫(xiě)為CMC。它的特性明顯,易溶于水,但是又不溶于大部分的有機溶劑,在各個(gè)行業(yè)都得到廣泛的應用。
CMC的生產(chǎn)廢水,產(chǎn)生于CMC生產(chǎn)過(guò)程中的反應部分以及洗滌部分。溶解了副產(chǎn)物氯化鈉、羥基乙酸鈉的廢水在蒸餾工序被分離出來(lái)。根據CMC生產(chǎn)規格的不同,例如取代度或者純度不同,生產(chǎn)過(guò)程中用于洗滌的溶劑,其使用量也不同,因此廢水的成分和產(chǎn)生量也會(huì )有所不同。通常,CMC工藝廢水的COD濃度范圍在50,000~80,000mg/L,鹽分含量達到60,000~100,000mg/L。
CMC工藝廢水屬于典型的高含鹽高COD濃度廢水,是不能直接排放的。由于其高含鹽高濃度的特點(diǎn),無(wú)論是采用物理方法的蒸發(fā)處理,還是采用化學(xué)處理,都具有一定的難度,而且處理成本都非常高。在現實(shí)生產(chǎn)過(guò)程中,工藝廢水的組分和水質(zhì),會(huì )伴隨著(zhù)所生產(chǎn)產(chǎn)品品種的不同,而產(chǎn)生較大相應幅度的變化和波動(dòng)。水質(zhì)波動(dòng)會(huì )直接影響生物處理的效率,因此很難直接采用生物處理的方法來(lái)滿(mǎn)足達標排放要求。
康景輝設計的CMC廢水處理工藝:
三效蒸發(fā)器+膜生物反應器處理CMC廢水
康景輝為業(yè)主選擇使用三效并流蒸發(fā)工藝作為基本的脫鹽方式。在此基礎上,通過(guò)模擬核算對各種操作條件進(jìn)行了優(yōu)化,進(jìn)一步降低蒸汽消耗和濃縮液溫度,并確定設計方案。同時(shí),確定采用膜生物反應器 MBR 作為生物處理工藝,通過(guò)優(yōu)化過(guò)程計算,確定了 MBR 的設計,提高了生物處理裝置的運行效率,以滿(mǎn)足達標排放的要求。
項目安裝完成并投入使用以來(lái),從運行效果來(lái)看,出水指標COD濃度低于60mg/L,滿(mǎn)足達標排放的要求;裝置的實(shí)際運行費用大幅度降低,廢水處理的蒸汽單耗降低至0.314,每噸CMC成本中包含的廢水處理費用約為246元,不到原處理費用的50%;裝置運行安全可靠性大幅度提升,濃縮液出口溫度降低,基本沒(méi)有出現過(guò)鹽析堵管的現象;用地規模也控制在800m2以?xún)?,滿(mǎn)足設計的要求。
通過(guò)經(jīng)濟效益分析可知,在滿(mǎn)負荷生產(chǎn)的條件下,新裝置每年可以節約廢水處理成本370余萬(wàn)元,當年就可以回收投資成本。