化工高COD废水处理案例｜高浓度COD化工废水处理工程

羟肟酸生产结晶母液处理及资源化利用工程

一、项目背景与概况

羟肟酸是一类重要的有机化合物，广泛应用于矿物浮选领域，具有良好的捕收性能。在羟肟酸的生产过程中，结晶母液的处理是技术难点之一。羟基酸生产结晶母液具有极高的盐分、极高的化学需氧量和极低的可生化性的特点，传统处理方法难以达到排放标准，且处理成本居高不下。

为彻底解决这一难题，某羟肟酸生产企业建设了一套日处理能力为20立方米的结晶母液处理工程。该工程除了实现废水达标排放的目标外，还创新性地实现了羟肟酸物料的资源回收和综合利用，将母液中的羟肟酸提取后用于黑白钨矿浮选，取得了良好的环境效益和经济效益。

二、进水水质特征

羟肟酸生产结晶母液的水质特征极为突出，主要表现为高盐、高COD和难降解。

COD：12~13万 mg/L

盐度极高

生物毒性强

母液中含有大量未反应完全的羟肟酸有机物料、反应副产物和无机盐类。有机污染物基本不具备生物降解的可能，必须采用物理化学方法先行去除或分离有机物，再进行后续脱盐和生化处理。母液中的盐分对常规生物处理具有强烈的抑制作用，因此脱盐单元是整个处理流程中的关键技术环节。

三、工艺设计与技术路线

针对结晶母液的极端水质特征，工程设计采用了预处理 + 机械蒸汽再压缩（MVR）蒸发 + 生化处理的组合工艺路线。

预处理单元：

结晶母液首先进入预处理系统，主要包括pH调节、混凝沉淀和过滤等工序。预处理的主要作用是去除母液中的悬浮物、胶体和部分有机物，为后续MVR蒸发器的稳定运行创造有利条件。同时通过pH调节将母液调整至适宜MVR蒸发的酸碱度范围，防止设备腐蚀和结垢。

MVR蒸发结晶单元：

MVR是整套工艺的核心单元，承担着脱盐、分离和资源回收的关键任务。母液进入MVR蒸发系统后，在蒸发器中加热蒸发。蒸发产生的水蒸气经压缩机压缩升温后作为热源返回蒸发器，形成能量闭环，能耗远低于传统多效蒸发工艺。

在蒸发过程中，水分不断汽化，溶液中的盐类过饱和结晶析出。与此同时，羟肟酸有机物也在蒸发浓缩过程中得到分离。通过精馏和冷凝回收，MVR系统不仅实现了水和盐的分离，更重要的是将羟肟酸物料高效回收，为后续综合利用创造了条件。MVR蒸发产水水质良好，COD显著降低，可送入后续生化系统处理。

生化处理单元：

MVR蒸发产水中的COD已大幅下降，但水中仍残留部分小分子有机物，仍需进一步处理后才能达标排放。生化处理单元采用水解酸化+好氧生物处理工艺，利用微生物的新陈代谢作用将残留有机物彻底降解。生化处理后的出水COD降至230 mg/L以下，各项污染物指标均满足排放标准的要求。

资源化利用——羟肟酸用于钨矿浮选：

本工程最具特色之处在于MVR蒸发过程中回收的羟肟酸的资源化利用。在黑白钨矿浮选试验中，将MVR蒸发回收的羟肟酸按一定添加量加入到浮选系统中，当添加量为每吨原矿(192+96)克时，钨粗精矿中WO3的回收率提高了3.97个百分点。这表明回收的羟肟酸完全保留了良好的浮选性能，可作为浮选药剂再次用于生产，实现废物的资源化和闭路循环。

四、处理效果与运行数据

工程经过连续一年多时间的投产运行，处理效果稳定可靠。进出水水质关键指标如下：

进水COD：12~13万 mg/L

出水COD：≤230 mg/L

COD总去除率超过99.8%，各项出水水质指标均满足相关排放标准要求。MVR蒸发系统运行稳定，蒸发效率优异，蒸汽能耗比传统工艺降低了约65%。

资源化方面，MVR系统可将母液中70%以上的羟肟酸有效回收。浮选试验进一步证实了回收产物的良好使用效果，为羟肟酸物料的高值化利用开辟了新途径。

五、工程特点及经济性分析

本工程展示了对极高浓度难降解废水处理的高水平技术能力，其突出特点主要体现在三个方面：

一是MVR技术的有效应用。针对结晶母液的高盐和高COD特点，MVR蒸发不仅实现了脱盐和有机物分离，而且其节能优势显著。与水预处理加生化处理的优化组合，使得原本难以处理的极端废水实现了达标排放。

二是资源回收与综合利用并重。MVR蒸发过程中回收的羟肟酸不仅没有作为废物废弃，反而成功应用于选矿生产，实现了废水处理中的资源化利用。废水中“变废为宝”的物质在降低处理成本的同时还创造了经济效益。

三是工艺流程简约高效。全系统包括预处理、MVR蒸发和生化处理三个主要单元，流程紧凑，操作控制简便，运行维护工作量适中。

工程的经济效益同样十分可观。MVR系统的节能特性大幅降低了能源消耗，资源回收不仅降低了废物处置成本，还创造了明显的附加价值。