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1、H酸 T酸染料中间体合成废水处理方案浙江临海市楚玛尔海水淡化处理设备厂项目单位Project unit：承建单位Construction unit：一、概述：(India)某企业生产H酸染料及反应中间体T 酸废水，日总废水量1800 吨。H酸（ 1-氨基 -8- 萘酚 -3 ，-6- 二磺酸，是重要的萘系染料中间体，主要用于生产直接、酸性、 活性染料和偶氮染料中间体，以及， 制药中间体合成。 H酸的生产工艺以精萘为原料，经磺化、硝化、中和、还原、碱溶和酸析等工序制取。生产中产生高COD 、高盐废水，其中有机物主要为H酸和中间体T 酸，COD 生物降解性差，是国内、外环保处理公认的高难废水之一。
2、二、废水指标：项目指标说明PH 1.5 COD mg/L 2500030000 其中： H酸 30005000mg/l ，T 酸 1600020000mg/L 硫酸钠5.0% 硫酸铵12% SS 500mg/L 三、废水处理量和要求：1、处理量： 1800t/h 。2、处理要求：(1).H酸、 T酸分质回收。(2).硫酸钠、硫酸铵分质回收。(3).废水回收利用，回用水水质指标：项目指标PH 6.57.5 TDS 500ppm NH3-N 3 色度10 水回收率90% 四、设计处理工艺：(一) 、废水主要组分分析: 1.COD:主要由 H酸和 T 酸组成 . .H 酸理化性质 :1- 氨基 -8
3、- 萘酚 -3 ，6- 二磺酸， 相对分子量319, 性状 : 无色晶体 ,微溶于冷水0.17%(20 ) 、2.4%(60 ) ，溶于纯碱和烧碱等碱性溶液中。 .T 酸理化性质 : 科赫酸 (1- 萘胺 -3 ，6，8- 三磺酸 ), 分子量 :383.38,性状 :白色固体, 微溶于水。2.硫酸钠 : 性状 : 无色、透明、结晶颗粒或粉状。分子量142.06 , 溶解度 19.5g(20 ) 。3.硫酸铵 : 性状 : 无色斜方晶体，白色至淡黄色结晶体。相对密度 ( 水=1):1.77,分子量132.14, 溶解度 75.4g(20 ) 。(二) 、采用工艺和过程分析：废水首先过滤分离悬浮
4、物，通过UAV技术进行浓缩，提高COD （即 H酸、T 酸物质）、硫酸钠和硫酸铵各组分的浓度，然后，依据废水组分溶解度、温度的特性依次进行分离、分质提取，实现废水回收回用，物质资源化回收。(三) 、设计处理量和工艺流程：设计处理量 :100t/h 工况说明：废水经“过滤”除去悬浮物，进入“UAV浓缩机组”在废水温升85-90 汽化，汽化水蒸气后，经冷凝器成冷凝凝结水，进入“深度处理”机组后，出水为回用水，回用水水质指标达到要求。“UAV浓缩机组”排出的浓缩水，在H 酸和 T 酸在过饱和状态中析出并分离，与无机溶液分离，得到H酸、 T 酸高浓混合液，根据物料的特性：1.H酸、 T 酸混合液温升到
5、60以上， H酸溶解提取固体T 酸，然后，再冷却后H酸结晶析出提出，实现H酸和 T 酸两相分离。剩余母液继续浓缩。2.有机分离后的硫酸钠和硫酸铵溶液继续浓缩，首先析出硫酸钠盐提取，母液降温后硫酸铵析出，实现硫酸钠和硫酸铵两相分离。剩余母液继续浓缩。冷凝水经深度净化处理机组处理，达到回用水要求。回收物料估算：物料平均值（1800t/d ）回收量H酸4000mg/L 7200kg(7.2t) T 酸18000mg/L 32400kg(32.4t) 硫酸钠5.0% 90t 硫酸铵12% 216t 回用水75% 1350t( 含自然损耗）五、设备配置及主要技术参数：序号主要部分规格主要材质介质工作温度
6、参数功能1 过滤机组100t/h PP聚丙烯常温Q=100m3,H=30m, P=22kw.h 过滤悬浮物杂质2 UAV机组100t/h PP聚丙烯8590H=2030m, P=(吨)22kw.h 蒸汽0.5Mpa=230-260kg 浓缩固液分离3 浓液池100m3 PP聚丙烯常温/ 储液4 深度处理 承建方自建5 H酸 T酸分离6 无机盐分离六、技术简介：1 、 UAV系统简介：（Ultrasound Atomization Vaporization） UAV声化废水处理系统， 采用超声声化、声热学等为核心技术，为全球首创“低温、常压、非传热”声场汽化脱盐、声场溶剂脱气、声场裂解降解的多功
7、能、多用途于一体，其特点对有机物降解、脱溶脱氨；无机脱盐固液分离，该技术应用于各行业高盐、高COD 、高氨氮、高放射性工业污水处理，并且，支持（有机/ 无机） 物料回收 ( 分离 / 浓缩 /结晶 / 分质提取 ) 等应用领域。系统结构简单、模块集成、 全塑构造、耐腐蚀、不结垢，具有低投入、低能耗、低处理成本、免维护的优良品质。2、传统蒸发工艺与UAV汽化工艺的区别比较：1、材质比较：(1).传统各类蒸发器、MVR 蒸发器等，均为金属材质结构制造，受到废水物质种类腐蚀、结垢性限制使用。(2).UAV系统为塑料 ( 聚丙烯 PP 、聚四氟乙烯4F（特氟龙）制造, 不受废水种类限制。2、能耗比较：
8、(1).传统各类蒸发器、MVR 蒸发器等，由需三个界段加热：介质初温加热、蒸发器浓缩加热、 饱和结晶器。 ( 当前市场中 , 制造 MVR 蒸发器 , 强调中段MVR 能耗 , 忽略前段介质加热和后段结晶加热的能耗量) (2).UAV系统 :UAV 系统不需要热力加热, 唯一介质受热段为体外的换热器。能耗是单、多效蒸发器（ 3-5 ）分之 1；是 MVR 蒸发器的1/2 。3、温度比较：(1).传统各类蒸发器，有两种蒸发方式运行：. 高温高压传热蒸发；. 负压低温蒸发. (2).UAV系统为非传热汽化技术，其本身不需要热力加热, 只要介质在体外受热温度5090低温中，进入UAV系统，即可在常压
9、就可以实现汽化固液分离。4、热力比较：(1). 多效蒸发传热工艺：传统蒸发为传热式蒸发固液分离，当前，对该类废水一般选择蒸发脱盐处理，传统蒸发设备有单效、（MVR ）多效蒸发器，蒸发器由金属材质（碳钢、不锈钢、钛合金）制造，采用热力传热加热蒸发浓缩结晶。该方法依靠热力（高温高压、低温负压）蒸发水分固液分离。由于是金属材质 （碳钢、 不锈钢、 钛合金等） 制造， 各种无机盐对金属产生结垢和腐蚀，金属结垢后引起热阻，使热力损耗增大。无机盐对金属的腐蚀性的非常严重，设备使用寿命有限。 金属蒸发器结垢后，需要停机除垢处理，不但热力的损失，而且，系统使用效率降低，适用限制多，维护强度增大。(2).UAV
10、 汽化非传热工艺：UAV系统为非传热式汽化浓缩固液分离结晶工艺，无需金属材质制造，均采用塑料材质（聚丙烯、 聚四氟乙烯等） 制造，因此， 对各种有机、 无机盐不存在腐蚀和结垢的影响，同时，在超声热效应中实现低温（5090）、常压 ( 非负压）中汽化，无需真空负压支持。系统不停机工作，“傻瓜”式运行，使用范围和各种介质不受限制，使用长寿命。5、物料分质比较: (1).蒸发器蒸发 : 属体内分段浓缩强制结晶，废水通过蒸发器浓缩接近饱和点，进入强制结晶蒸发器结晶，废水中各种COD 、无机盐混合成固体，难以实现高价值物料的分质回收提取。(2).UAV汽化 : 属体外过饱和浓缩结晶，废水通过UAV汽化浓
11、缩到过饱和溶液，进入体外浓缩结晶槽自然结晶沉淀，在结晶槽中COD 分离，多种无机盐通过各自的饱和溶解度分离，获得分质的结晶物质。6、安装与体积比较：. 多效蒸发器、 MVR 蒸发器固定安装，移动不易。.UAV系统任意设置、移动。UAV系统与多效（MVR ）蒸发器的安装体积比较约1/3 以上。7、维护强度和使用寿命比较：(1). 各类传统多效蒸发器、MVR 蒸发器， 均受到各种有机、 无机物质对金属材质的结垢，使用一定时间后需停机酸洗清理，维护强度高。MVR为二次蒸汽压缩机, 对二次蒸汽进行压缩温升利用, 但对二次蒸汽中含有的低沸点的有机溶剂物质与蒸汽一起压缩, 有机溶剂不但对MVR 蒸汽压缩机
12、材料的腐蚀, 同时 , 有机溶剂经压缩后导致密度增高导致在压缩腔内发生内爆, 损坏 MVR 压缩机故障和使用寿命。当传统多效蒸发器其中的一效发生故障或维护，全系统均要停机，影响生产效率和使用效率。(2).UAV 系统塑料材质制造，不存在腐蚀和结垢现象，免维护，维护强度低。UAV系统为单元模块组合结构，相互独立， 互不干扰， 如其中某一单元故障，不影响其它单元的运行。8、UAV系统多功能、多用途应用比较：主要污水类别浓度处理目标COD 不限制降解、分离、回收,允许动力粘度范围。单/ 多组分无机盐不限制浓缩、分离、分质提纯COD 、无机盐混合不限制降解、分离酸、混合酸不限制分离 / 分质回收提取（如：盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸、磷酸等）氨氮不限制浓缩 / 结晶 / 分离提取，如：铵盐或氨水提取放射性分离 / 浓缩（如：铀、镭、氚等分离）
