膜技术与蒸发结晶工艺在VB<sub>12</sub>高盐废水零排放中的应用

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2024-0303

摘要/Abstract

摘要：

维生素B₁₂制药生产废水具有高COD、高盐、高氨氮、高硬度等特点，常规处理工艺难以达到相关排放标准。采用“生化处理-膜系统浓缩分盐-蒸发结晶”的工艺路线，实现了维生素B₁₂制药废水的零排放处理和资源化利用。其中生化处理采用“水解酸化+厌氧+好氧”污泥耐盐驯化培养的生化工艺，后采用“化学软化+反渗透预浓缩+纳滤分盐+反渗透再浓缩+纯化”的膜处理工艺，实现了浓缩和分盐的目的，产水满足中水回用标准，膜浓缩液进行蒸发结晶，产出的NaCl纯度≥99.0%，Na₂SO₄纯度为96.0%，分别达到《工业盐》（GB/T 5462—2015）和《工业无水硫酸钠》（GB/T 6009—2014）中相应标准。生化处理-膜系统浓缩分盐-蒸发结晶处理维生素B₁₂制药废水为同类废水的零排放处理和资源化利用提供工程案例参考。

关键词: 维生素B₁₂废水, 高盐废水, 纳滤, 反渗透, 蒸发结晶, 资源化, 零排放

Abstract:

Vitamin B₁₂ pharmaceutical wastewater has the characteristics of high COD, high salinity, high ammonia nitrogen and high hardness, which is difficult to meet the relevant emission standards by conventional treatment processes. In this article, the process route of "biochemical treatment-concentration and separation of membrane system-evaporative crystallization” was adopted to realize zero-discharge treatment and utilization of vitamin B₁₂ pharmaceutical wastewater. In this process, biochemical pretreatment of "hydrolysis acidification+anaerobic+aerobic” incubated by salt tolerance measure was adopted firstly, the membrane technology of "chemical softening+reverse osmosis preconcentration+nanofiltration for separating salt+reverse osmosis reconcentration+purification” was adopted subsequently. The purpose of concentrating salt and separating salt was achieved and the production water met the reused standard for reclaimed water. The concentrated liquor produced from membrane system was evaporated to crystallize, the purity of NaCl produced by the evaporation system could retain≥99.0%, and the purity of Na₂SO₄ could retain 96.0%, which met the corresponding standards in Industrial Salt (GB/T 5462-2015) and Industrial Anhydrous Sodium Sulfate (GB/T 6009-2014) respectively. This process has the characteristics of high removal efficiency and stable operation, which provides a reference as engineering case for the zero-discharge treatment and resource utilization of similar wastewater.

Key words: vitamin B₁₂ wastewater, high salinity wastewater, nanofiltration, reverse osmosis, evaporating crystallization, resources, zero-discharge

中图分类号:

X703

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https://www.iwt.cn/CN/Y2025/V45/I3/219

图/表 13

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项目	数值	项目	数值
pH	6~9	Ca²⁺	≤160
总硬度	≤1 500	Mg²⁺	≤170
TDS	≤15 000	总氮	≤60
COD	≤1 000	SO₄ ^2-	≤1 000
氨氮	≤35	总碱度（以碳酸钙计）	≤1 000
氯离子	≤5 000	总硅	≤30
Na⁺	≤3 660	SS	≤500
K⁺	≤138	Fe³⁺	≤6.7

项目	数值	项目	数值
pH	6~9	Ca²⁺	≤160
总硬度	≤1 500	Mg²⁺	≤170
TDS	≤15 000	总氮	≤60
COD	≤1 000	SO₄ ^2-	≤1 000
氨氮	≤35	总碱度（以碳酸钙计）	≤1 000
氯离子	≤5 000	总硅	≤30
Na⁺	≤3 660	SS	≤500
K⁺	≤138	Fe³⁺	≤6.7

项目	指标
pH	6~9
总硬度/（mg·L^-1）	≤50
TDS/（mg·L^-1）	≤700
COD/（mg·L^-1）	≤50
氨氮/（mg·L^-1）	≤10
氯离子/（mg·L^-1）	≤300
浊度/NTU	≤3

项目	指标
pH	6~9
总硬度/（mg·L^-1）	≤50
TDS/（mg·L^-1）	≤700
COD/（mg·L^-1）	≤50
氨氮/（mg·L^-1）	≤10
氯离子/（mg·L^-1）	≤300
浊度/NTU	≤3

浓水主要成分	蒸发设备	设计处理量/（m³·h^-1）	实际处理量/（m³·h^-1）
一价盐（NaCl）	MVR蒸发器	12	10.6
二价盐（Na₂SO₄）	三效蒸发器	15	12

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Application of membrane technology and evaporating crystallization process in zero-discharge of high salinity wastewater from VB₁₂ industry

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样品	NaCl质量分数/%	Ca²⁺质量分数/%	Mg²⁺质量分数/%	钙镁总质量分数/%	SO₄ ^2-质量分数/%	水质量分数/%	水不溶物质量分数/%
一价盐（NaCl）	99.2	0	0.02	0.02	0.54	0.03	0.05
GB/T 5462—2015中精制工业干盐二级盐标准	≥97.5			≤0.60	≤0.90	≤0.80	≤0.20

样品	Na₂SO₄质量分数/%	Cl^-质量分数/%	Ca²⁺质量分数/%	Mg²⁺质量分数/%	钙镁总质量分数（以Mg计）/%	水分质量分数/%	水不溶物质量分数/%
二价盐（Na₂SO₄）	96.0	1.79	0.04	0.22	0.244	0.7	0.20
GB/T 6009—2014中Ⅲ类一等品标准	≥95.0	≤2.0			≤0.6	≤1.5

项目	MVR蒸发装置	三效蒸发装置
处理量/（m³·月^-1）	4 558	4 925
电费/（元·m^-3）	22.30	3.53
冷凝水处理费/（元·m^-3）	2.07	2.09
消泡剂费/（元·m^-3）	0.85	0.85
蒸汽费/（元·m^-3）	7.24	28.99
人工费/（元·m^-3）	8.22	8.22
运行费用总计/（元·m^-3）	40.68	43.68

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