專利名稱：一種堿減量廢水膜法集成處理回收的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及紡織印染企業(yè)的堿減量工藝的廢 水膜法集成處理回收的方法。
背景技術(shù)：
紡織印染企業(yè)的堿減量技術(shù)是近10年來為改善滌綸織物的舒適性、 柔軟性等服用性能所采取的新生產(chǎn)工藝。由于其生產(chǎn)過程中排放廢水的pH 值堿性高，COD值高，難以用生化和物化處理，因而嚴(yán)重影響了廢水的達(dá) 標(biāo)排放。堿減量廢水是滌綸仿真絲堿減量工序產(chǎn)生的，含有聚酯分解物、溶脹 劑、促進(jìn)劑、表面活性劑等。主要成分為聚酯在熱堿作用下水解形成的對 苯二甲酸鈉、乙二醇等，其中對苯二曱酸鈉含量高達(dá)40~75% (視堿減量 工藝與設(shè)備而異)。堿減量廢水同時還含有3。/o-5。/。的NaOH，其pH值一 般>12。堿減量工序排放的廢7K每升中COD可高達(dá)數(shù)萬毫克，此種廢水屬高 濃度難降解有機(jī)廢水，很難被生物降解。當(dāng)堿減量廢水混入工廠排放廢水 時，廢水水質(zhì)隨堿減量廢水的加入量增大而惡化。若石成減量廢水的量超過 總排放廢水的10%時，其COD濃度可由原來的數(shù)百mg/L上升到2000 ~ 3000mg/L，甚至更高。BOD5也將增大到800mg/L以上，pH值達(dá)11.5 12，工廠需采用大量清水來稀釋，以到達(dá)排入總廢水處理廠的要求。這樣 做不僅浪費(fèi)水資源，增加處理負(fù)荷，還大大增加了廢水處理總廠的生化處 理的難度，從而使原有的生物處理系統(tǒng)COD去除率從70%下降到30%左 右，甚至更低。因此，開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的印染廢水處理技術(shù)日益成為當(dāng)今環(huán) 保行業(yè)關(guān)注的課題。目前大多數(shù)工廠未對堿減量廢水預(yù)處理，直接將其混入工廠排放廢水 總管網(wǎng)，送往市廢水處理總站進(jìn)行統(tǒng)一處理；少數(shù)工廠將濃度較高的堿減 量廢水采用加酸中和沉淀，污泥煅燒；或回收對苯二甲酸；也有部分工廠將其作為脫疏劑用于本廠煙道氣脫疏。目前一般采用的處理方法有1. 加酸中和沉淀回收對苯二曱酸法，采用濃或稀石危酸調(diào)節(jié)高濃度堿減 量廢水，使廢水的pH值達(dá)到2 4后，沉淀析出對苯二曱酸，去除對苯二 曱酸的堿減量廢水再與滌淪仿真絲印染廢水中精煉、印染等其他工藝的廢 水混合，綜合廢水的pH值一般小于11， COD不超過1400mg/L，在此情 況下送入排污管網(wǎng)統(tǒng)一處理。沉淀析出的對苯二曱酸連同污泥排放，或者 經(jīng)壓濾脫水等工藝獲得對苯二曱酸粗產(chǎn)品；2. 將部分堿減量廢水用作脫硫劑，進(jìn)行鍋爐煙氣濕法中和脫硫，已有 相關(guān)研究報道，如堿減量廢水的M對S02吸收效率、吸收容量，脫硫容 量與廢水pH、 COD的濃度關(guān)系。以上兩種方法是目前治理堿減量廢水的主要途徑，處理效果較好，但 仍存在以下一些問題(1)預(yù)處理工藝的最佳pH值在3-5的范圍內(nèi)，而 堿減量廢水pH值為12~14,降低pH值需耗用大量的酸，從而使運(yùn)行費(fèi) 用提高，有報道每噸廢水的處理成本為10元；(2)其中廢水中的NaOH 被硫酸中和而未回收利用，浪費(fèi)資源；(3)預(yù)處理產(chǎn)生的粗品對苯二曱酸 在工業(yè)上有回收利用價值，但由于其顆粒微小(顆粒徑約為5^im),沉淀 分離較為困難，脫水量大且脫水性差，回收物的成本和質(zhì)量有待提高；(4) 用作脫硫劑僅利用了廢水中的殘余堿量，根本沒有降低有機(jī)廢水的COD， 其后果與直接混入排污總管網(wǎng)相同。該技術(shù)路線消耗堿減量廢水的用量極 其有限(通常設(shè)計成與本廠的鍋爐供熱系統(tǒng)的煙道氣濕法脫^ 危裝置)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種成本低，效果好的堿減量廢水膜法集成處理回收的方法。一種堿減量廢7jc膜法集成處理回收的方法，包括收集》咸減量工藝廢 水經(jīng)絮凝、預(yù)過濾后除去大于10pm的顆粒，再進(jìn)行超濾，超濾的濃縮液 直接排放，超濾的透過液進(jìn)入納濾膜組件進(jìn)行納濾(NF)，納濾過程中堿 減量工藝廢水總體積的80~90%透過納濾膜即為納濾透過液，納濾透過液 是與納濾前的堿減量工藝廢水的NaOH濃度相同的清潔堿液，經(jīng)添加固堿 或液堿調(diào)整濃度后，可在堿減量工藝中循環(huán)使用，堿減量工藝廢水總體積
的10~20%被納濾膜截留，即為納濾濃縮液，納濾濃縮液含有聚酯水解物， 對苯二甲酸鈉、低分子量聚酯、乙二醇等，但是對苯二曱酸鈉、低分子量 聚酯、乙二醇等的濃度納濾前的5~ 10倍，而納濾濃縮液中NaOH的濃度 不變，向納濾濃縮液加入^5克酸調(diào)pH值至2 3,析出對苯二曱酸，濾出 對苯二曱酸得到對苯二曱酸粗品，母液由于回收利用Y介值已經(jīng)不大，可與 其它工業(yè)廢水混合，經(jīng)生化處理后排入污水管網(wǎng)。所述的預(yù)過濾采用沙濾罐過濾，沙濾罐過濾廢水中除去大于10miti的 顆粒。所述的絮凝采用聚丙烯酰胺衍生物類有機(jī)高分子絮凝脫色劑，用量為 3ml/L廢水。所述的超濾的壓力為0.2 0.3MPa,超濾透過液占總進(jìn)料的80~90%。所述的納濾的壓力為0.2~0.3MPa。所述的納濾透過液經(jīng)添加固石咸或 液堿調(diào)整濃度后，在堿減量工藝中循環(huán)使用。超濾可以大幅度低廢水的濁度(降幅達(dá)99%以上)，因而不僅對納濾 過程起了有效的保護(hù)作用，而且可以使納濾處理后酸析得到的對苯二曱酸 純度提高。在不損傷膜的前提下，超濾和納濾應(yīng)盡量選擇高的流量比。因 為只有這樣才能4吏超濾過程中對苯二甲酸鹽的損失量降低，同時使納濾過 程中廢液的濃縮倍數(shù)提高。本發(fā)明方法采用為膜分離集成工藝，對有色與無色堿減量廢水均能處 理。布料顏色不同，其產(chǎn)生的>5成減量廢水顏色亦不同?，F(xiàn)有技術(shù)中從有色 堿減量廢水中回收得到的對苯二曱酸由于摻雜了顏料，不僅帶色而且純度 不高。本發(fā)明方法的到的對苯二曱酸純度高且不帶色，其經(jīng)濟(jì)價值大大提 高。堿減量廢水經(jīng)過絮凝、預(yù)過濾(沙濾)后，大部分懸浮物可以被去除。 使用超濾不僅能進(jìn)一步去處廢水中小顆粒雜質(zhì)，而且起到了保護(hù)下一步納 濾操作的作用。超濾出水(透過液)通過納濾可以使液體里面的對苯二甲 酸鈉被截留，控制納濾出水比例可以使對苯二甲酸鈉濃縮，同時部分NaOH 透過納濾裝置。這樣使得在酸析過程中硫酸的加入量減少，處理成本降低。納濾裝置的透過液主要成分為水、NaOH和乙二醇。乙二醇可以通過 膜處理進(jìn)行回收，而留下的堿液就可以重新用于堿減量生產(chǎn)。回收得到的對苯二曱酸可以作為化工原料。不同的用途，對對苯二曱 酸純度的要求是不同的。不僅可以生產(chǎn)純度75%左右的粗對苯二曱酸，而 且能生產(chǎn)純度90%以上的精對苯二曱酸(可以有兩種才喿作方式1、常規(guī) 直接酸析得到的對苯二曱酸純度75%; 2、膜法得到的精對苯二曱酸純度 90%以上)。本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)在于(l)回收利用了廢液中大部分的NaOH; (2) 回收利用了 80 ~ 90%的水資源；(3 )大大降低了酸析工藝中的加酸量；(4) 大大降低了析出、沉淀、過濾、脫水的成本。本發(fā)明方法使廢水中的COD去除率達(dá)50-70%，從而實(shí)現(xiàn)堿減量廢 水資源化綜合回收利用，有效地解決廢水達(dá)標(biāo)排放的難題。達(dá)到治理污染， 改善環(huán)境，節(jié)約能源，降低成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益"雙贏"。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1常溫下，收集無色堿減量工藝廢水經(jīng)沙濾罐預(yù)過濾后除去大于10拜 的顆粒直接加入濃硫酸調(diào)pH值至2，析出對苯二曱酸，濾出對苯二曱酸得 到無色對苯二曱酸粗品。實(shí)施例2常溫下，收集帶色堿減量工藝廢水經(jīng)聚丙烯酰胺衍生物類有機(jī)高分子 絮凝脫色劑絮凝、沙濾罐預(yù)過濾后除去大于10nm的顆粒后加入濃硫酸調(diào) pH值至2，析出對苯二曱酸，濾出對苯二甲酸得到無色對苯二曱酸粗品。實(shí)施例3常溫下，收集帶色堿減量工藝廢水經(jīng)聚丙烯酰胺衍生物類有機(jī)高分子 絮凝脫色劑絮凝、沙濾罐預(yù)過濾后除去大于l(Him的顆粒，再進(jìn)行超濾， 超濾壓力為0.3MPa，透過液占總進(jìn)料的90%,超濾的濃縮液直接排放， 超濾的透過液進(jìn)入納濾膜組件進(jìn)行納濾(NF)，操作壓力為0.3MPa,納濾 過程中堿減量工藝廢水總體積的90%透過納濾膜即為納濾透過液，納濾透 過液是與納濾前的堿減量工藝廢水的NaOH濃度相同的清潔堿液，經(jīng)添加 固堿或液堿調(diào)整濃度后，可在堿減量工藝用循環(huán)使用，堿減量工藝廢水總 體積的9°/"皮納濾膜截留，即為納濾濃縮液，向納濾濃縮液加入濃^5克酸調(diào) pH值至2，析出對苯二甲酸，濾出對苯二曱酸得到無色對苯二曱酸精品。 實(shí)施例4常溫下，收集帶色堿減量工藝廢水經(jīng)聚丙烯酰胺衍生物類有機(jī)高分子 絮凝脫色劑絮凝、沙濾罐預(yù)過濾后除去大于l(Him的顆粒，再進(jìn)行超濾， 超濾壓力為0.2MPa，透過液占總進(jìn)料的80%,超濾的濃縮液直接排;故， 超濾的透過液進(jìn)入納濾膜組件進(jìn)行納濾(NF),操作壓力為0.3MPa，納濾 過程中堿減量工藝廢水總體積的90%透過納濾膜即為納濾透過液，納濾透 過液是與納濾前的堿減量工藝廢水的NaOH濃度相同的清潔堿液，經(jīng)添加 固堿或液堿調(diào)整濃度后，可在-威減量工藝用循環(huán)使用，堿減量工藝廢水總 體積的8°/"皮納濾膜截留，即為納濾濃縮液，向納濾濃縮液加入濃好b酸調(diào) pH值至2，析出對苯二曱酸，濾出對苯二曱酸得到無色對苯二曱酸精品。
權(quán)利要求
1、一種堿減量廢水膜法集成處理回收的方法，包括收集堿減量工藝廢水經(jīng)絮凝、預(yù)過濾后進(jìn)行超濾，超濾的濃縮液直接排放，超濾的透過液進(jìn)入納濾膜組件進(jìn)行納濾，納濾過程中堿減量工藝廢水總體積的80～90％透過納濾膜即為納濾透過液，堿減量工藝廢水總體積的10～20％被納濾膜截留，即為納濾濃縮液，向納濾濃縮液中加入濃硫酸調(diào)pH值至2～3，析出對苯二甲酸，濾出對苯二甲酸后母液進(jìn)入后續(xù)處理。
2、 如權(quán)利要求1所述堿減量廢水膜法集成處理回收的方法，其特征 在于所述的預(yù)過濾采用沙濾罐過濾，沙濾罐過濾廢水中除去大于10nm 的顆粒。
3、 如權(quán)利要求1所述堿減量廢水膜法集成處理回收的方法，其特征 在于所述的絮凝為聚丙烯酰胺衍生物類有才幾高分子絮凝脫色劑，用量為 3ml/L廢水。
4、 如權(quán)利要求1所述堿減量廢水膜法集成處理回收的方法，其特征 在于所述的超濾的壓力為0.2~0.3MPa。
5、 如權(quán)利要求1所述堿減量廢水膜法集成處理回收的方法，其特征 在于所述的超濾透過液占總進(jìn)料的80 ~ 90% 。
6、 如權(quán)利要求1所述堿減量廢水膜法集成處理回收的方法，其特征 在于所述的納濾的壓力為0.2~0.3MPa。
7、 如權(quán)利要求1所述堿減量廢水膜法集成處理回收的方法，其特征 在于所述的納濾透過液經(jīng)添加固堿或液堿調(diào)整濃度后，在堿減量工藝中 循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種堿減量廢水膜法集成處理回收的方法，包括收集堿減量工藝廢水經(jīng)絮凝、預(yù)過濾后除去大于10μm的顆粒，再進(jìn)行超濾，超濾的濃縮液直接排放，超濾的透過液進(jìn)入納濾膜組件進(jìn)行納濾，納濾過程中堿減量工藝廢水總體積的80～90％透過納濾膜即為納濾透過液，堿減量工藝廢水總體積的10～20％被納濾膜截留，即為納濾濃縮液，向納濾濃縮液中加入濃硫酸調(diào)pH值至2～3，析出對苯二甲酸，濾出對苯二甲酸后母液進(jìn)入后續(xù)處理。本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)在于(1)回收利用了廢液中大部分的NaOH；(2)回收利用了80～90％的水資源；(3)大大降低了酸析工藝中的加酸量；(4)大大降低了析出、沉淀、過濾、脫水的成本。
文檔編號C02F9/04GK101148298SQ200710070679
公開日2008年3月26日 申請日期2007年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月11日
發(fā)明者林 張, 王樹源, 范立海, 陳歡林 申請人:浙江大學(xué)