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。

六、小结

本工程实践充分说明了在处理极端高浓度废水时需要采用创新的技术思路：在达标排放的同时更要注重资源的回收和再利用。通过预处理+MVR蒸发+生化处理的组合工艺，羟肟酸结晶母液实现了“废水处理—资源回收—达标排放”的完整闭环。该工艺路线为同类高浓度化工废水处理工程提供了重要的技术参考。