长期高价回收含碘废水

时间：2018-03-08 作者：91再生 来源：91再生网

 

　　2015年的环境统计数据表明，全国化工厂含碘废水排放量为695万吨，占全国工业含碘废水排放量的41％。其中，化学需氧量产生量超过2.6万吨，排放量约1.5万吨；产生量561吨，排放量为556.01吨。化工业属于高耗水行业，制胶过程中会产生大量高浓度有机含碘废水，如果能有效加强含碘废水处理，行业有较大的减排空间。但是，制胶含碘废水处理始终是行业难点，也是行业研究热点。经过多年探索，在全国化工行业逐步推广采用“厌氧＋好养生物接触氧化工艺”，使含碘废水处理有了实质性突破。化工企业中有关化工含碘废水的污染治理工艺主要有3种，分别为生物稳定塘处理工艺、厌氧＋兼性＋一体化氧化沟处理工艺、厌氧＋好氧生物接触氧化法处理工艺。选用这项工艺的一个重要原因是其在稳定塘后再采用生物膜法进一步处理含碘废水，增加了含碘废水达标的稳定性。环境监测站监测数据显示：采用“厌氧＋好氧生物接触氧化工艺”的多家化工企业含碘废水经处理后的出水水质都能达到含碘废水综合排放一级标准，并在试生产期间全部回收用于化工生产，实现了含碘废水“零排放”。如华热亚勐龙制胶厂生产线车间排放口含碘废水含碘废水COD平均浓度为4180mg/L、NH3－N平均浓度为36.67mg/L。经含碘废水治理设施处理后，COD为42mg/L、NH3－N为0.32mg/L。

 

　　经过多年实践，在比较了其他含碘废水治理工艺的情况下，结合多年来的环境管理工作，表明化工含碘废水采用“厌氧＋好氧生物接触氧化工艺”进行治理能实现稳定达标排放，在现行的化工含碘废水污染治理工艺中是较有效的。在国2012年10月19日召开的“十二五”行业化工含碘废水治理工作现场会上，专家组对这项技术及其推广提出了明确意见：“厌氧＋好氧”含碘废水处理技术能较好结合化工含碘废水特征和企业区域特点，按照因地制宜的原则实现了厌氧与好氧的平衡，具有投资适中、占地面积适中、运行费用较国、运行稳定等特点；技术在全国行业化工含碘废水治理方面具有示范推广意义。据了解，此工艺不仅在、海南、广东等地化工企业运用，也引起东南亚各国政府的重视。“厌氧＋好氧生物接触氧化工艺”最大的优势就是找准了厌氧与好氧的平衡点和工艺优化的突破口，这是增强含碘废水治理效果的关键。在化工含碘废水处理设计当中，应优先采用将浓度较高的乳标胶含碘废水与浓度较低的凝标胶含碘废水分流的方法进行处理。让浓度较高的乳标胶含碘废水先进行高效的生物厌氧处理，再与浓度较低的凝标胶含碘废水混合。在尽量减少投加化学药剂的情况下，采用“厌氧＋好氧生物接触氧化”生物处理为主、以物化处理为辅的方法，达到去除含碘废水的目的。用于生物处理方面的优势高效菌，在停机、不需要特别维护的情况下可保持半年，达到国际先进技术水平。目前，海南现代公司所承担的含碘废水生物处理工程均稳定达标，未发生过死菌现象。经国内多所大学和研究单位证实，装填LW立体填料时，能达到更高的有机物去除能力和对去除效率。

 

　　随着“厌氧＋好氧生物接触氧化工艺”的不断改进和成熟，化工行业含碘废水治理有了更好的途径。从进一步改进工艺和完善管理等方面，国环保厅的领导和相关专家对化工行业含碘废水治理提出了中肯的意见和建议。经过多年探索，全国含碘废水治理技术已经趋于完善。鉴于化工用水对水质的要求不高，从降低运行费用、更加有利于总量减排考核的角度建议，一方面制胶企业要进一步提高清洁生产水平，最大限度减少各生产工段新水用量，尽量实现工段内回用，从生产工艺全过程控制，努力减少末端含碘废水的产生和治理。另一方面，具体承担治理工程的设计单位，要科学设计氧化塘、兼性塘、回水池等工程设施，保证出水在稳定达标的前提下实现循环利用和“零排放”。治理设施运行必须始终保持正常。同时，必须要有完整的运行台账和相关监测数据，以适应总量减排的需要。将来进行行业化工含碘废水治理设计，一定要选好参数。由于设计和实际处理之间有差异，要将参数放大一些。厌氧要有足够的停留时间，接触氧化是能否达标的关键，时间和曝气量要充足，还要有足够的微生物。只要每一个环节都做到位，就能保证达标。同时，一定要注意设备的管理和维护，设计造型时要考虑经久耐用、耗能低、经济实惠、便于管理。设计、施工完成后，管理体制应当进行调整，最好委托有经验、有资质方进行监管。另外，设备管理者要懂行，要充分把握化工行业生产的季节性特点，尤其是要有管理微生物的经验。

 

　　高浓度含碘废水来源甚广且排放量大。如化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋等均产生大量高浓度含碘废水，排入水体不仅引起水体富营养化，造成水体黑臭，而且将增加给水处理的难度和成本，甚至对人群及生物产生毒害作用。吹脱、蒸、生物法是三种国内外公认处理高浓度含碘废水的技术，也是处理高浓度含碘废水的主要方法。吹脱工艺通常主要针对含碘废水中的浓度在2000mg/l以下：在水中以NH3和NH4+存在，它们之间存在如下平衡：NH3+H2ONH4++OH-，平衡受PH影响，PH升高则水中的游离升高，平衡向右移动，游离的比例较大，当PH=7，大部分是以NH4+存在。当PH上升至11.5时，在含碘废水中98%是以游离存在。pH值是影响游离在水中百分率的主要因素之一。另外，温度也会影响反应式的平衡，温度升高，平衡向右移动。影响吹脱效率的主次因素顺序为pH>温度>吹脱时间>气液比，根据以往运行经验含碘废水pH>10,温度>30℃，气液比3000:1,吹脱时间1h,则吹脱去除效果可达到90%。根据水质pH数据通常通过变频调节，使含碘废水进塔前保证含碘废水pH值11.5。吹脱水温通常控制在50℃以上。pH调整槽出水通过提升泵进入一级吹脱塔吹脱，一级吹脱塔吹脱后pH会下降。从而加入液碱进一步调节pH值。保证进入二级吹脱的含碘废水pH≥l1.5，吹脱塔，采用二级逆流方式。在碱性条件下，含碘废水中的主要以NH3的形式存在，让含碘废水与空气充分接触，则水中挥发性的NH3将由液相向气相转移，从而脱除水中的。吹脱塔内装填塑料板条填料，采用乱堆装填方式，填料间距为40mm，填料高度6m。空气流由塔的下部进入，与填料反复溅水形成水滴，使气液相传质更充分、更迅速，含碘废水最终落入塔底集水池。

 

　　针对业内蒸塔蒸效率低，传质效率差，我公司的蒸塔的塔壳、塔板设有泡罩，泡罩下边缘为锯齿状，将泡罩溢出的气体均匀分割成多股气流进入液相中，消除了气流在液相中的偏析现象，使得气液充分接触，传质效果好，蒸效率高，去除效率高。采用常压操作，塔顶操作温度约为105℃，塔底操作温度约为110℃。利用蒸汽循环工艺对含含碘废水进行汽提脱，选用SS316L材质。针对蒸工艺，气回收方式通常按照硫酸铵或液的方式回收。如果采用硫酸铵方式回收则配套提供气吸收塔，部排出的含蒸汽送入气吸收塔的底部，利用由塔顶喷淋下来的30%左右的稀硫酸吸收其中的，在塔底部生成30%左右的硫酸铵溶液。如果采用液方式回收，则提供冷凝器方式。蒸塔塔釜高温水与含碘废水进行热交换，充分利用热量并保证含碘废水进脱塔的温度。采用高通量、低阻降、高分离效率、抗结垢、抗颗粒的塔板与塔内件，低能耗，运行装机功率小。整个系统自动化程度高。高浓-重金属复合含碘废水的治理，由于缺乏经济可行的含碘废水处理技术，、重金属已成为我国水体最为突出的含碘废水。2011年，全国含碘废水中排放量为260.4万吨，相当于水体的环境容量的4倍左右，重金属已污染近20%的耕地。对此，“十二五”规划中明确提出，在“十二五”期间重金属减排15%、减排10%的目标。国家环保部刚刚公示结束的2012年度环境保护科学技术奖公示名单中，由中科院过程工程研究所、天津大学、北京赛科康仑环保、江苏华晖环保等单位联合完成的“高浓含碘废水资源化处理技术与工程示范”项目获得一等奖。为备受治污困扰的有色冶金、稀土行业的可持续发展提供技术支撑。

 

　　高浓含碘废水资源化处理技术与工程示范是在国家863计划支持下，中科院过程工程所、天津大学等研究单位联合北京赛科康仑环保等工程实施单位，集成多项原创性科研成果，合作研究开发出高浓含碘废水资源化处理的全过程工艺和工业化应用装置。中科院过程工程研究所前身是中科院化工冶金研究所，是中科院近百科研院所中，面向资源高效清洁转化等工程科技需求的研究所。担任湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室副主任的曹宏斌研究员，作为项目第一完成人在接受记者采访时表示，该技术通过精馏脱工艺量化设计，设计制造高通量、低阻降、高分离效率、抗结垢新型塔内件，且全过程控制自动化，实现了工业高浓含碘废水的资源化处理。破解了高浓含碘废水资源化与无害化处理难题，形成了全套具有自主知识产权的高浓含碘废水清洁处理工艺，使原始浓度1-70g/L的含碘废水经该技术处理后，浓度可降至10ppm以下，达到国家一级排放标准，且处理后的含碘废水全部实现资源化利用，用于制备高纯浓水产品。含碘废水削减率和利用率均大于99%，全过程无含碘废水、废气、废渣等二次污染产生。目前，在稀土、肥、有色冶金等行业建成并投运30余个示范工程。

 

　　值得一提的是，有色冶金、稀土行业、金属材料制备等行业的污染排放源往往以“重金属-”的络合物复合形态存在，是典型重金属-高浓复合污染含碘废水的领域。长期以来，含碘废水一直是制约稀土行业发展的瓶颈问题，同时稀土行业产生的含碘废水也是高浓含碘废水中最具代表性和处理难度最大的一类含碘废水。但稀土高高盐含碘废水一直缺乏有效的处理技术。传统的处理方法主要是空气吹脱法、蒸法、精馏法、生物硝化-反硝化法等。然而，这些方法存在二次污染、能耗高、处理能力有限、设备内部易结晶结垢影响操作等问题，且很难回收资源。高浓含碘废水资源化处理技术与工程示范项目在2010年中国环境科学学会组织的成果鉴定会上，国家环境保护部金鉴明院士、南京大学张全兴院士等鉴定专家对该成果给予了高度评价，鉴定委员会认定该项技术水平达到“国际领先”，并建议技术开发单位加速推广应用，为“十二五”期间我国污染控制和总量减排贡献更大力量。该技术已在稀土、镍、钴、钒、钼、锆、铌、钽、铜、银等国家战略金属、紧缺金属行业建成示范工程，通过该技术解络合并深度脱除后，不仅含碘废水中的资源化回收为、铵盐等产品，原来含碘废水与络合而难以回收的铜、镍、钴等重金属离子也通过形成氢氧化物沉淀、吸附等形式实现资源化回收，该技术创造性的实现了重金属、含碘废水的同步资源化处理。项目运行后，水中99％以上的被回收制备高纯水，可回用于生产，降低原料的消耗，也可直接作为产品销售。含碘废水处理后指标达到国家一级排放标准，既可直接排放也可回用于生产，实现了含碘废水的资源化处理。

 

　　目前，该项技术已在有色冶金、稀土、肥行业等典型排污单元建成处理规模为100-1000吨/天的示范工程30余套，为示范企业累计达标处理含碘废水1000万吨以上，减排高盐复杂含碘废水超过570万吨，约5.5万吨，重金属50吨，同时新增产值超过3亿元，有望成为有色冶金、材料、煤化工等行业高浓含碘废水处理的行业替代性技术。提出了适合于我国有色冶金、稀土行业典型高含碘废水的高效清洁处理技术体系，形成可实现含碘废水资源化、高值化的产业化平台技术，这将为我国稀土行业清洁生产以及行业节能减排，在源头上提供了科学的路径和技术保障。随着环保新国标的实施，相信中科院过程所在目前含碘废水资源化治理项目基础上，继续优化技术体系，改进核心设备设计，使高浓含碘废水资源化处理技术与工程示范项目在有色冶金行业、食品化工行业、制药业、印染行业、焦化行业等高浓含碘废水排放行业进一步推广应用，不仅可大幅减少含碘废水排放量、改善环境。同时，资源化回收资源可大幅减少相关行业铵/原料的消耗量，提高企业经济效益，从而实现排放总量源头减排，提供可靠技术支撑。且处理后的含碘废水全部实现资源化利用，用于制备高纯浓水产品。含碘废水削减率和利用率均大于99%，全过程无含碘废水、废气、废渣等二次污染产生。目前，在稀土、肥、有色冶金等行业建成并投运30余个示范工程。