[实用新型]对位芳纶溶剂工段的含盐有机废水处理及利用一体化装置

说明书

本实用新型属于有机废水处理技术领域，具体涉及一种对位芳纶溶剂工段的含盐有机废水处理及利用一体化装置和工艺。所述装置，包括依次连接的静态混合器、萃取塔、蒸发器、沉降室、混合溶剂配制罐、除水塔和复合溶剂储罐；静态混合器的进口分别连接有母液输送管路和CHCl₃输送管路；萃取塔的上部出口通过溢流管路与蒸发器相连，萃取塔的底部出口连接有CHCl₃排放管路；蒸发器的底部出口通过管路与离心机相连，离心机的出口分为两个支路，一个支路与NaCl排放管路相连，另一支路与沉降室的进口相连；混合溶剂配制罐的顶部进口分别连接有水输送管路、CaCl₂溶液补料管路和NMP进料管路。本实用新型从根本上解决了对位芳纶溶剂工段含盐有机废水难以处理的难题。

技术领域

本实用新型属于有机废水处理技术领域，具体涉及一种对位芳纶生产过程中含盐有机废水的回收处理装置和工艺。

背景技术

聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维简称对位芳纶，是一种高性能纤维，具有高强高模、耐高温、耐酸碱以及重量轻等优异性能，其比强度是钢丝的5～6倍，比模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的20%左右。因此，民用和国防领域都有广泛的应用。虽然对位芳纶性能优异，但是生产对位芳纶的同时，所产生的“三废”问题也同样突出，尤其是对位芳纶溶剂工段所产生含盐有机废水的处理，更是行业中的难题。

对位芳纶的聚合工段所有环节的液体收集起来叫做母液，母液中有低浓度的CaCl₂、NaCl、NMP（N-甲基吡咯烷酮）和H₂O。对位芳纶溶剂工段用CHCl₃把母液内NMP萃取出来，萃取出的NMP回收再利用，而剩下的含盐水溶液成为溶剂工段的含盐有机废水。尽管溶剂工段可以有效回收NMP，回收率达到98%，但是NMP极易溶于水，萃取后的含盐废水中仍然不可避免的含有少量NMP。因此，含盐有机废水中的成分为CaCl₂、NaCl、H₂O、NMP，其中盐含量一般在3.5～5%（质量百分比，以下皆是），其中CaCl₂与NaCl质量比为4:1，NMP含量仅为800～3000PPM。对位芳纶溶剂工段的含盐有机废水的盐分含量和COD均远超正常排放指标，不能排放。另外，污水处理厂的有机废水处理装置对氯离子含量是有要求的，一般氯离子小于0.6%才能进行生化处理，而对位芳纶溶剂回收的废水的氯离子含量远超可生化处理标准的最大值，直接把生化菌杀死，无法进行生化处理有机物，因此，对位芳纶溶剂工段的含盐有机废水既无法直接排放，也无法直接生化处理。

由于对位芳纶是新兴行业，所以对位芳纶溶剂工段含盐有机废水的处理装置和工艺均无成熟的装置和工艺。另外，含盐有机废水成分复杂，而且处理难度极大，处理成本较高。现在环保形势日益严峻，含盐有机废水的处理成为决定对位芳纶行业生死存亡的关键点。

对位芳纶生产过程中，需要制备复合溶剂供聚合工段使用，制备复合溶剂需要CaCl₂、H₂O、NMP三种原料。目前工业CaCl₂原料中不可避免会有NaCl，一般优质CaCl₂原料中，NaCl、杂质、CaCl₂的质量比为4:1:95，若NaCl和杂质高于5%，就会在除水塔底部富集，造成塔底热传递下降，温度控制失真，继而生成劣质溶剂，对聚合工段产生不利影响；此外，塔底富集的盐需要定期清理，一般20～30天清理一次，开停车成本、工艺的稳定、废料的产生和处理等都会大幅增加企业运行成本。含盐有机废水中，除了NaCl，三种原料均具备。如果将废水进行处理，除掉大部分NaCl，另外三种原料就可以用来制备复合溶剂，这样既可以降低处理废水成本，又可将废水中有用的成分回收利用，减少外购原料资金，一举多得。