利用mvr三效處理抗生素廢酸水的中試研究

一家龐大的醫(yī)療中心主要生產(chǎn)抗生素，這是醫(yī)藥生產(chǎn)的一部分。該制藥廢水的來源:抗生素生產(chǎn)包括微生物發(fā)酵、過濾、萃取結(jié)晶、提煉、精制等過程?？股厣a(chǎn)的廢水主要來自分離、提取、精制的高濃度有機(jī)廢水,如廢母液、廢酸水等,屬于難處理廢水。某抗生素發(fā)酵后的濾液首先由硫酸調(diào)節(jié)PH值,然后加入某酯進(jìn)行再離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行萃取提純。提純后的廢液為廢酸水,該水量大,COD濃度高,平均在20000mg/l左右,硫酸根在8000mg/l左右。該廢水可生化性差,而且會對厭氧菌群和好氧菌群產(chǎn)生沖擊,使生化處理單元很難正常運(yùn)行。筆者經(jīng)過大量調(diào)研,發(fā)現(xiàn)多效蒸發(fā)(MVR)技術(shù)是一種比較適合的技術(shù)。1德國、法國的蒸發(fā)器技術(shù)MVR是重新利用它自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量,從而減少對外界能源的需求的一項節(jié)能技術(shù)。早在60年代,德國和法國已成功的將該技術(shù)用于化工、造紙、醫(yī)藥等領(lǐng)域。蒸發(fā)器其工作過程是將低溫位的蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮,溫度、壓力提高,熱焓增加,然后進(jìn)入換熱器冷凝,以充分利用蒸汽的潛熱。除開車啟動外,整個蒸發(fā)過程中無需生蒸汽。2效tvr蒸發(fā)法該藥廠每天產(chǎn)生廢酸水為2000噸左右。經(jīng)過多效蒸發(fā)后,蒸出的凝水回用,濃縮液與其他物料繼續(xù)濃縮結(jié)晶。本蒸發(fā)工藝采用二步蒸發(fā)方案,用MVR三效將廢水從2%濃縮至25%,此部分蒸發(fā)量為140t/h,蒸發(fā)溫度85℃。25%的中間濃漿進(jìn)入三效TVR蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā),物料最終濃縮至40%~50%濃度排出,三效TVR蒸發(fā)量6t/h,出料濃漿約70℃。本方案充分利用該廢酸水濃度高、蒸發(fā)量大、濃縮比高的特點,在低濃度時(25%以下)物料流動性好、沸點升高值低、不易積垢、結(jié)晶利用MVR降膜蒸發(fā)進(jìn)行預(yù)濃縮,可充分發(fā)揮MVR和降膜蒸發(fā)器的優(yōu)點,最大限度地節(jié)約蒸汽和電力消耗,在物料濃度高時,采用TVR三效蒸發(fā)結(jié)合強(qiáng)制循環(huán),可以充分適應(yīng)物料粘度高、流動性差、沸點升高值大及易積垢、結(jié)晶的特點,提高運(yùn)行穩(wěn)定性,保證出料濃度。2.1效降膜蒸發(fā)器物料經(jīng)板式換熱器,與一效蒸發(fā)器出來的冷凝水換熱后進(jìn)入一效降膜蒸發(fā)器。物料里水分經(jīng)過加熱、汽化、沸騰形成二次蒸汽,物料進(jìn)入經(jīng)循環(huán)泵提升至蒸發(fā)器頂部繼續(xù)蒸發(fā)。產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入二效作為二效降膜蒸發(fā)器的熱源。物料在二效蒸發(fā)器是以同樣的原理進(jìn)行蒸發(fā)。只不過二效蒸發(fā)器物料分為兩層,有兩個循環(huán)泵進(jìn)行循環(huán)。三效蒸發(fā)器也同樣是分為兩層蒸發(fā)器,物料在第一層蒸發(fā)后進(jìn)入第二層,第二層蒸好后進(jìn)入三效第一程,然后進(jìn)入三效第二程,最后由泵打入三效TVR蒸發(fā)器。二效、三效蒸發(fā)器產(chǎn)出的二次汽經(jīng)分離器分離后由MVR風(fēng)機(jī)抽入,經(jīng)風(fēng)機(jī)壓縮后分別進(jìn)入一效蒸發(fā)器和三效蒸發(fā)器。2.2汽經(jīng)分離器與三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的蒸發(fā)流程經(jīng)MVR三效來的物料進(jìn)入一效降膜蒸發(fā)器,一效降膜蒸發(fā)器也帶有一個循環(huán)泵,蒸發(fā)原理同MVR降膜蒸發(fā),產(chǎn)生的二次汽經(jīng)分離器進(jìn)入三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器,物料進(jìn)入三效分離器,經(jīng)三效循環(huán)泵打入三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器。物料經(jīng)多次循環(huán)往復(fù)得以濃縮。濃縮好的物料進(jìn)入二效分離器,經(jīng)循環(huán)泵入口打入二效蒸發(fā)器,二效蒸發(fā)器也同樣為強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā),原理同三效蒸發(fā),蒸好的物料經(jīng)循環(huán)泵出口成為濃漿排出。3主要設(shè)備的清單4投資與經(jīng)濟(jì)效益分析4.1回用型水劑1)蒸發(fā)量:150t/h;2)進(jìn)料量:150t/h,濃度2%,溫度:65℃;3)出料量:7t/h,濃度:45%,溫度:70℃;4)耗汽量:1.8t/h;5)裝機(jī)容量:3000kw/h;6)冷卻水循環(huán)量:300m3/h;7)冷凝水量:151.8t/h,冷凝水COD:300mg/l以下,溫度:69℃。4.2電力、冷卻費(fèi)用以蒸汽價格120元/噸、電價0.52元/噸、循環(huán)冷卻水價格0.1元/噸、年運(yùn)行時間8000h計算:1)蒸汽費(fèi)用:1.8t/h×8000h/y×120元/t=172.8萬元/y。2)電力費(fèi)用以實際耗電占裝機(jī)0.9計算:2662.5kw/h×0.9×8000h/y×0.52元/kw·h=996.84萬元/。3)冷卻循環(huán)水費(fèi)用:300m3/h×8000h/y×0.1元/m3=24萬元/y。4)合計年運(yùn)行費(fèi)用1193.64萬元/y。5)噸蒸發(fā)水費(fèi)用:1193.64萬元/y/8000h/y×150t/h=9.947元/t。5單位處理成本利用多