專利名稱：一種羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水的資源化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種工業(yè)廢水資源化處理的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高濃度高含鹽難降解有機(jī)廢水，尤其涉及一種羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水的資源化處理的方法。
背景技術(shù)：
羧甲基纖維素(Carboxymethyl Cellulose簡稱CMC)，是以天然纖維素、燒堿和一氯乙酸為主要原料制成的一種高聚合纖維素醚。CMC因其具有優(yōu)良水溶性、乳化性、保水性和成膜性等特性而被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、日化、石油、造紙、紡織、建筑等領(lǐng)域，被譽(yù)為工業(yè)“味精”。另一方面，羧甲基纖維素(CMC)生產(chǎn)的過程中會(huì)產(chǎn)生大量高濃度高含鹽有機(jī)廢水，且該廢水中還含有對(duì)微生物有抑制作用的難降解物質(zhì)，生化降解性差，對(duì)環(huán)境危害性嚴(yán)重。目前國內(nèi)外對(duì)CMC生產(chǎn)廢水處理方法研究較多，如同濟(jì)大學(xué)潘碌亭等利用微電解法-UASB-接觸氧化處理CMC廢水，這種處理方法只能去除35%左右的C0D，還需后續(xù)的生化處理，未對(duì)廢水中的有效鹽分進(jìn)行回收，浪費(fèi)資源。又如CN102153224A公開了一種羧甲基纖維素鈉工業(yè)污水處理工藝，即對(duì)羧甲基纖維素鈉生產(chǎn)廢液進(jìn)行多效蒸發(fā)、離心分離、洗滌、干燥得到工業(yè)鹽；該工藝直接對(duì)CMC廢液進(jìn)行多效蒸發(fā)處理，所得鹽成份復(fù)雜，實(shí)用性差；同時(shí)濃縮時(shí)會(huì)造成蒸發(fā)效率低，對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，縮短蒸發(fā)器的使用壽命。目前國外對(duì)CMC生產(chǎn)廢水的處理方法有美國采用的紫外線氯化法、日本采用的雙氧水處理工藝、德國采用的樹脂交換法等等，方法各異，但都未能實(shí)現(xiàn)CMC生產(chǎn)廢水化害為利、變廢為寶的資源化處理目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水的資源化處理方法。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是
一種羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水的資源化處理方法，包括以下步驟
1)羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水經(jīng)過酸堿PH調(diào)節(jié)，初濾，得初濾液；2)初濾液依次進(jìn)入超濾器預(yù)處理，反滲透器濃縮分離，得到的反滲透濃縮液經(jīng)濃縮結(jié)晶、離心分離，得離心母液和粗制氯化鈉晶體；
3)離心母液經(jīng)蒸發(fā)濃縮至含水量<25%，得最終濃縮液；
4)最終濃縮液經(jīng)稀釋、過濾、酸化、過濾，得粗制乙醇酸溶液；
5)粗制乙醇酸溶液經(jīng)蒸餾、脫色，得工業(yè)級(jí)乙醇酸溶液；
6)粗制氯化鈉晶體經(jīng)飽和氯化鈉溶液洗滌、離心分離、干燥，得工業(yè)級(jí)氯化鈉固體。優(yōu)選的，步驟1)生產(chǎn)廢水用NaOH調(diào)節(jié)pH值為8 10。優(yōu)選的，步驟4)最終濃縮液經(jīng)2 7倍體積量的乙醇稀釋。優(yōu)選的，步驟4)最終濃縮液經(jīng)硫酸酸化，pH值控制在4. 5 6. 5。優(yōu)選的，步驟4)硫酸酸化、過濾后的濾渣經(jīng)乙醇洗滌、干燥，得工業(yè)級(jí)硫酸鈉。
優(yōu)選的，步驟2)所述濃縮結(jié)晶采用降膜式蒸發(fā)器。優(yōu)選的，步驟3)所述蒸發(fā)濃縮采用刮膜式蒸發(fā)器。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明采用預(yù)處理、反滲透濃縮分離、深度處理等工藝處理CMC生產(chǎn)廢水及回收氯化鈉和乙醇酸等高價(jià)值化工產(chǎn)品，有效解決了 CMC生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高含鹽難降解有機(jī)廢水處理難、成本高、不能達(dá)標(biāo)排放等問題，實(shí)現(xiàn)了 CMC廢水化害為利、變廢為寶的資源化處理目的，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。同時(shí)對(duì)其他類似行業(yè)產(chǎn)生的高含鹽難降解有機(jī)廢水的資源化處理也具有重要的參考和借鑒價(jià)值。本發(fā)明采用NaOH調(diào)節(jié)廢水pH，將有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為鹽的形式，配合超濾處理，簡單有效地除去有害物質(zhì)，提高反滲透膜的處理效果，保證膜處理的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。利用反滲透膜對(duì)CMC生產(chǎn)廢水進(jìn)行濃縮減量，提高廢液鹽分的含量，降低蒸發(fā)器的負(fù)荷，有效降低能源的消耗。本發(fā)明具有操作簡單，能耗少，處理成本低，無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明整個(gè)工藝調(diào)試、運(yùn)行管理難度小，運(yùn)行效果穩(wěn)定，處理CMC生產(chǎn)廢水效率高，效果好。本發(fā)明以飽和氯化鈉溶液洗滌粗制氯化鈉晶體，將氯化鈉鹽中含有的少量乙醇鈉等雜質(zhì)溶解析出，大大提高了回收氯化鈉鹽的純度和產(chǎn)量，同時(shí)洗滌液可進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶回收。本發(fā)明以乙醇稀釋最終濃縮液，將濃縮液中殘留的氯化鈉以晶體形式析出，保證后續(xù)步驟的穩(wěn)定進(jìn)行和乙醇酸的質(zhì)量，并通過蒸餾等方式回收的乙醇可循環(huán)利用。


圖1是實(shí)施例的CMC生產(chǎn)廢水處理的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但并不局限于此。實(shí)施例1
一種羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水的資源化處理方法，工藝流程圖見圖1，具體步驟如下
1)將羧甲基纖維素生產(chǎn)的廢水泵入調(diào)節(jié)池，加入NaOH，攪拌，調(diào)節(jié)廢水的PH到8，用過濾裝置進(jìn)行初濾以除去廢水中大分子有機(jī)物、懸浮物等雜質(zhì)，得初濾液；
2)初濾液經(jīng)加壓進(jìn)入超濾器進(jìn)一步濾去廢水中膠粒、細(xì)菌、病毒等有害物質(zhì)，濾液經(jīng)增壓進(jìn)入反滲透器進(jìn)行濃縮分離，得到反滲透濃縮液和反滲透透過液；
3)將反滲透濃縮液送入降膜式蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮結(jié)晶，當(dāng)廢液濃度達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)進(jìn)入結(jié)晶器進(jìn)行閃蒸結(jié)晶、離心分離，得離心母液和粗制氯化鈉晶體；
4)離心母液進(jìn)入刮膜式蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)濃縮至含水量為25%，得最終濃縮液；
5)最終濃縮液經(jīng)4倍體積量的乙醇稀釋，過濾以除去濃縮液中的氯化鈉，向?yàn)V液中投加硫酸酸化，至濾液PH值為6，過濾，濾渣經(jīng)乙醇洗滌、耙式干燥器干燥，得到工業(yè)級(jí)硫酸鈉，濾液為粗制乙醇酸溶液；
6)粗制乙醇酸溶液經(jīng)蒸餾、脫色后即得工業(yè)級(jí)乙醇酸溶液；
7)將所有蒸發(fā)結(jié)晶過程中析出的粗制氯化鈉晶體，經(jīng)飽和氯化鈉溶液洗滌、離心分離、 干燥后可得工業(yè)級(jí)氯化鈉固體。
實(shí)施例2
一種羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水的資源化處理方法，工藝流程圖見圖1，具體步驟如下
1)將羧甲基纖維素生產(chǎn)的廢水泵入調(diào)節(jié)池，加入NaOH，攪拌，調(diào)節(jié)廢水的PH到9.5，用過濾裝置進(jìn)行初濾以除去廢水中大分子有機(jī)物、懸浮物等雜質(zhì)，得初濾液；
2)初濾液經(jīng)加壓進(jìn)入超濾器進(jìn)一步濾去廢水中膠粒、細(xì)菌、病毒等有害物質(zhì)，濾液經(jīng)增壓進(jìn)入反滲透器進(jìn)行濃縮分離，得到反滲透濃縮液和反滲透透過液；
3)將反滲透濃縮液送入降膜式蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮結(jié)晶，當(dāng)廢液濃度達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)進(jìn)入結(jié)晶器進(jìn)行閃蒸結(jié)晶、離心分離，得離心母液和粗制氯化鈉晶體；
4)離心母液進(jìn)入刮膜式蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)濃縮至含水量為15%，得最終濃縮液；
5)最終濃縮液經(jīng)7倍體積量的乙醇稀釋，過濾以除去濃縮液中的氯化鈉，向?yàn)V液中投加硫酸酸化，至濾液PH值為4. 5，過濾，濾渣經(jīng)乙醇洗滌、耙式干燥器干燥，得到工業(yè)級(jí)硫酸鈉，濾液為粗制乙醇酸溶液；
6)粗制乙醇酸溶液經(jīng)蒸餾、脫色后即得工業(yè)級(jí)乙醇酸溶液；
7)將所有蒸發(fā)結(jié)晶過程中析出的粗制氯化鈉晶體，經(jīng)飽和氯化鈉溶液洗滌、離心分離、 干燥后可得工業(yè)級(jí)氯化鈉固體。實(shí)施例3
一種羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水的資源化處理方法，工藝流程圖見圖1，具體步驟如下
1)將羧甲基纖維素生產(chǎn)的廢水泵入調(diào)節(jié)池，加入NaOH，攪拌，調(diào)節(jié)廢水的PH到10，用過濾裝置進(jìn)行初濾以除去廢水中大分子有機(jī)物、懸浮物等雜質(zhì)，得初濾液；
2)初濾液經(jīng)加壓進(jìn)入超濾器進(jìn)一步濾去廢水中膠粒、細(xì)菌、病毒等有害物質(zhì)，濾液經(jīng)增壓進(jìn)入反滲透器進(jìn)行濃縮分離，得到反滲透濃縮液和反滲透透過液；
3)將反滲透濃縮液送入降膜式蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮結(jié)晶，當(dāng)廢液濃度達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)進(jìn)入結(jié)晶器進(jìn)行閃蒸結(jié)晶、離心分離，得離心母液和粗制氯化鈉晶體；
4)離心母液進(jìn)入刮膜式蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)濃縮至含水量為10%，得最終濃縮液；
5)最終濃縮液經(jīng)2倍體積量的乙醇稀釋，過濾以除去濃縮液中的氯化鈉，向?yàn)V液中投加硫酸酸化，至濾液PH值為6. 5，過濾，濾渣經(jīng)乙醇洗滌、耙式干燥器干燥，得到工業(yè)級(jí)硫酸鈉，濾液為粗制乙醇酸溶液；
6)粗制乙醇酸溶液經(jīng)蒸餾、脫色后即得工業(yè)級(jí)乙醇酸溶液；
7)將所有蒸發(fā)結(jié)晶過程中析出的粗制氯化鈉晶體，經(jīng)飽和氯化鈉溶液洗滌、離心分離、 干燥后可得工業(yè)級(jí)氯化鈉固體。實(shí)施例1 3處理技術(shù)中超濾器采用卷式超濾膜或中空纖維式超濾膜，反滲透器采用單級(jí)或多級(jí)反滲透膜組件，反滲透膜采用海水淡化膜或低壓反滲透膜。反滲透透過液和蒸發(fā)冷凝水水質(zhì)優(yōu)良，可直接回用或經(jīng)簡單生化處理后可達(dá)標(biāo)排放。實(shí)施例1 3處理步驟6)粗制乙醇酸溶液蒸餾回收的乙醇可用于步驟5)作稀釋液，循環(huán)利用。實(shí)施例1 3處理步驟7)經(jīng)飽和氯化鈉溶液洗滌、離心分離后的離心母液，可進(jìn)入蒸發(fā)器繼續(xù)進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶回收。如圖1所示。將實(shí)施例1 2的CMC生產(chǎn)廢水處理前與處理后進(jìn)行水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)，結(jié)果見表1，從表1中可以看出，CMC生產(chǎn)廢水處理前后COD效果明顯，處理后排出的水清澈。氯化鈉的回收率高達(dá)95%以上，回收的氯化鈉顏色較白，純度較高；乙醇酸的回收率在95%左右，含量為70%。可見本發(fā)明處理羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水的資源利用效率高，效果好，無環(huán)境污染。
權(quán)利要求
1.一種羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水的資源化處理方法，包括以下步驟1)羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水經(jīng)過酸堿PH調(diào)節(jié)，初濾，得初濾液；2)初濾液依次進(jìn)入超濾器預(yù)處理，反滲透器濃縮分離，得到的反滲透濃縮液經(jīng)濃縮結(jié)晶、離心分離，得離心母液和粗制氯化鈉晶體；3)離心母液經(jīng)蒸發(fā)濃縮至含水量<25%，得最終濃縮液；4)最終濃縮液經(jīng)稀釋、過濾、酸化、過濾，得粗制乙醇酸溶液；5)粗制乙醇酸溶液經(jīng)蒸餾、脫色，得工業(yè)級(jí)乙醇酸溶液；6)粗制氯化鈉晶體經(jīng)飽和氯化鈉溶液洗滌、離心分離、干燥，得工業(yè)級(jí)氯化鈉固體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水的資源化處理方法，其特征在于步驟1)生產(chǎn)廢水用NaOH調(diào)節(jié)pH值為8 10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水的資源化處理方法，其特征在于步驟4)最終濃縮液經(jīng)2 7倍體積量的乙醇稀釋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水的資源化處理方法，其特征在于 步驟4)最終濃縮液經(jīng)硫酸酸化，pH值控制在4. 5 6. 5。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水的資源化處理方法，其特征在于步驟4)硫酸酸化、過濾后的濾渣經(jīng)乙醇洗滌、干燥，得工業(yè)級(jí)硫酸鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水的資源化處理方法，其特征在于步驟2)所述濃縮結(jié)晶采用降膜式蒸發(fā)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水的資源化處理方法，其特征在于步驟3)所述蒸發(fā)濃縮采用刮膜式蒸發(fā)器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水的資源化處理方法，包括以下步驟羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水經(jīng)過酸堿pH調(diào)節(jié)，初濾除雜后，依次進(jìn)入超濾器，反滲透器，蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮結(jié)晶，離心分離，得到粗制氯化鈉鹽，經(jīng)處理得工業(yè)級(jí)氯化鈉固體；分離母液繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，處理得工業(yè)級(jí)乙醇酸溶液。本發(fā)明有效治理了羧甲基纖維素生產(chǎn)的高含鹽難降解有機(jī)廢水，實(shí)現(xiàn)了化害為利、變廢為寶的資源化處理目的，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益；本發(fā)明還具有操作簡單，能耗少，處理成本低，無環(huán)境污染，整個(gè)工藝調(diào)試、運(yùn)行管理難度小，運(yùn)行效果穩(wěn)定，處理羧甲基纖維素生產(chǎn)廢水資源利用效率高，效果好。
文檔編號(hào)C02F1/44GK102381782SQ20111028354
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者區(qū)葉秀, 潘江俊, 蔣志飛, 譚銘卓 申請(qǐng)人:江門市慧信凈水材料有限公司