集成膜法处理草甘膦母液技术推广.ppt

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1、集成膜法处理草甘膦母液技术推广,实现企业经济价值与环保价值双丰收,杭州深瑞水务有限公司 伍立波,一、工业化合成草甘膦技术介绍,1、草甘膦介绍,草甘膦是美国孟山都化学公司于20世纪60年代筛选合成的有机磷内吸传导广谱灭生性除草剂,又名农达、镇草宁,简写PMG,化学名为N-(膦酰基甲基)甘氨酸，分子式为 C3H8NO5P，分子量为169.08，原药为白色或微黄色结晶粉末，熔点为232236(分解)，易溶于水、丙酮、氯苯、乙醇、煤油和二甲苯。因草甘膦的除草效果优异，成本低，且与土壤接触后，在土壤和微生物的作用下迅速分解，无残留，随着抗草甘膦农作物的不断开发，其需求量急速增加。,2、工业化合成草甘膦工

2、艺,工业化合成草甘膦有甘氨酸法和IDA法两大工艺。用甘氨酸法合成草甘膦具有原料成本低，工艺简单，废水还可脱水回收制成10%水剂等优点。但是该方法使用大量的三乙胺和甲醇分别做催化剂和溶剂，必须通过多道工序进行回收，后处理工序复杂。用IDA法合成草甘膦具有能耗较低，废水量小等优点，但原料成本高；投资大制约了该法的大规模应用。,3、集成膜分离技术处理草甘膦母液,传统蒸发工艺一般是先通过调PH方法将三乙胺回收，在草甘膦酸性母液中加入大量的氢氧化钠中和，将pH调至10以上，此时三乙胺盐酸盐以三乙胺型和母液分层，分离出三乙胺后再将草甘膦母液蒸发浓缩到一定浓度以后，再加入草甘膦固体粉剂配成草甘膦水剂。采用现

3、代液体膜分离技术处理草甘膦母液可以将母液中的草甘膦浓缩到24%以上，然后进一步处理，制成30%草甘膦水剂。草甘膦的总回收率高达90%以上。,同时采用液体膜分离技术具有以下特点：,装置紧凑，占地空间小，能耗低，除消耗电能外，无需投入其它特殊药剂，无二次污染，运行成本较低采用触摸屏自动控制系统，实现全自动连续运行。无污染，常温常压下进行分离，无化学变化，不会给环境带来任何污染。膜系统占地小，系统全封闭运行，无异味产生,维护简单，降低单元操作费用。,二、集成膜分离处理草甘膦母液方案介绍,方案一：处理采用甘氨酸法生产草甘膦所得的草甘膦碱性母液,草甘膦碱母液的大致成分如下：,项目 草甘膦(%)PH 总磷

4、(mg/L)数值 1-2 11 50000,草甘膦母液通过集成膜处理后浓缩液成分如下：,项目 草甘膦(%)PH 总磷(mg/L)数值 2-4 11 35000,草甘膦母液通过集成膜处理后透过液成分如下：,项目 草甘膦(%)PH 总磷(mg/L)数值 0.05 11 200,集成膜处理设备方案一运行成本计算：（按年300天/年设计）（按年处理草甘膦母液3万吨/年设计分析得出结果）,电费/元年-1 45.77万元 清洗、药剂费/元年-1 14.08万元 生产 滤芯更换费/元年-1 3.90万元 费用 膜更换费/元年-1 98.60万元 指标 检修维护费/元年-1 12.0万元 酸碱费/元年-1 3

5、.20万元 合计/元年-1 177.55万元 每吨草甘膦 合计/元吨-1 59.18元 母液的处理费用 注：（1）电费按0.65元/（Kwh）；（2）年清洗次数为12次计；（3）膜使用寿命以10个月计。,方案二：处理采用甘氨酸法生产草甘膦所得的草甘膦酸性母液,原有的集成膜法处理草甘膦工艺不足：,草甘膦酸性母液的pH值很低，为了较高程度的回收三乙胺需加入大量的碱中和，费用较高；加碱生成的氯化钠全部残留在草甘膦母液中，草甘膦成份变的更为复杂，后续浓缩难度加大，且蒸发浓缩能耗很高。,新方案在原有方案基础上的创新：,直接对草甘膦酸母液中的草甘膦与三乙胺盐酸盐进行分离。直接解决了原有草甘膦母液处理后水剂

6、量大的问题，可直接将草甘膦浓缩至4-8%后结晶提粉。处理草甘膦母液的总回收率在80%-90%以上，回收成本大大低于传统蒸发浓缩工艺，在原有工艺基础上进一步优化处理，对大规模生产企业更具经济意义。,处理后的母液有机磷含量大幅度下降，可降低至原母液的20%-30%。大大减轻了污水后处理的负担。环保价值更加突出。处理后的母液因回收了大部分的有机磷，剩余的多数为无机磷，只需加入生石灰将其PH调节至10萃取出三乙胺盐酸盐，并生成磷酸钙盐沉淀，大大降低了污水后处理的难度。采用投加生石灰调节PH的方法比原来投加氢氧化钠大大降低了药剂成本。所得浓水可通过薄膜蒸发处理得副产品氯化钙，较氯化钠更具经济价值。,草甘

7、膦酸母液的大致成分如下：,项目 草甘膦(%)PH 电导率(us/cm)总磷(mg/L)数值 1.6-4 2 200000 50000,草甘膦酸母液分离并处理后浓缩液成分如下：,项目 草甘膦(%)PH 电导率(us/cm)总磷(mg/L)数值 4.2-7.8 2 8000 50000,三乙胺盐酸盐处理后透过液成分如下：,项目 三乙胺回收率(%)PH 电导率(us/cm)总磷(mg/L)数值 95 2 200000 2000,集成膜处理设备方案二运行成本计算：（按年300天/年设计）（按年处理草甘膦母液1.5万吨/年设计分析得出结果）,电费/元年-1（按270KW计）55.04万元 清洗、药剂费/

8、元年-1 1.08万元 生产 滤芯更换费/元年-1 8.66万元 费用 膜更换费/元年-1 48.54万元 指标 检修维护费/元年-1 12.0万元 酸碱费/元年-1 3.20万元 合计/元年-1 128.52万元每吨草甘膦母液的处理费用 合计/元吨-1 85.68元注：（1）电费按0.65元/（Kwh）；（2）年清洗次数为12次计；（3）膜使用寿命以10个月计。,投加生石灰与原技术投加NaOH的成本对比如下：,药剂 量比 价格（元/吨）总计价格 生石灰 1 200 200 32%离子膜烧碱 4.2 380 1600,方案三：处理采用IDA法生产草甘膦所得的草甘膦酸性母液,IDA路线草甘膦酸母

9、液的大致成分：,项目 草甘膦(%)PH 数值 0.5-1.2 3,草甘膦母液通过集成膜处理后浓缩液成分：,项目 草甘膦(%)PH 数值 2-4 3,草甘膦母液通过集成膜处理后透过液成分：,项目 草甘膦(%)PH 数值 0.1 3,集成膜处理设备方案一运行成本计算：（按年300天/年设计）（按年处理草甘膦母液3万吨/年设计分析得出结果）,电费/元年-1 45.77万元 清洗、药剂费/元年-1 14.08万元 生产 滤芯更换费/元年-1 3.90万元 费用 膜更换费/元年-1 98.60万元 指标 检修维护费/元年-1 12.0万元 酸碱费/元年-1 3.20万元 合计/元年-1 177.55万元

10、 每吨草甘膦 合计/元吨-1 59.18元 母液的处理费用 注：（1）电费按0.65元/（Kwh）；（2）年清洗次数为12次计；（3）膜使用寿命以10个月计。,三、集成膜分离技术的深远意义,集成膜法母液分离浓缩技术回收草甘膦，不需要转换，可以直接得到纯正的30%草甘膦铵盐水剂产品，产品中不含其他浓缩工艺中无法消除的草甘膦钠盐成分，品质更高，药效更好。经济价值显著。分离出的水可回用到前段工艺，不仅节约50%以上的水费，而且大大减少污水后处理费用。低浓度草甘膦溶液经膜系统过滤后，利用膜能够截留除了水和一价离子的其他物质的特性，过滤后的出水无色透明、无细菌、无大分子有机物，可用于生产回用。即膜能提升处理出水的水质，理论上用膜处理能使出水达到任何我们想要的水质。所以用膜处理低浓度草甘膦溶液可以实现废水的零排放。草甘膦母液的总回收率高达90%以上，且以草甘膦铵盐水溶液形式回收，可直接调制成成品水剂上市销售，不但缩短了设备的投资回拢周期，而且符合国家的产业新政策，实现了企业环保和经济效益的双丰收。,