本發(fā)明涉及含鹽廢水處理，具體涉及一種草甘膦含鹽廢水的雙極膜電滲析處理方法。

背景技術(shù)：

1、草甘膦的生產(chǎn)工藝主要有四種，即氯乙酸法、亞氨基二乙酸法、亞磷酸二烷基酯法和亞磷酸三烷基酯法。其中亞磷酸二烷基酯法是以多聚甲醛、甘氨酸、亞磷酸二烷基酯為原料，以三乙胺為催化劑，經(jīng)加成、縮合、酸解而得到草甘膦。該工藝較簡單，廢水量相對較少，收率高，成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好，因而國內(nèi)主要采用這一工藝方法。但是，采用該工藝方法的一個最大問題是酸解結(jié)晶過濾得到草甘膦原藥后的母液處理問題。草甘膦結(jié)晶后的母液為強(qiáng)酸性液體，內(nèi)含大量三乙胺、鹽酸和草甘膦等。三乙胺是重要的催化劑，而且價(jià)格高，需回收利用。目前普遍采用的草甘膦母液處理方法是用液堿中和至ph大于10，三乙胺以油相從溶液中分離出來，分離后產(chǎn)生草甘膦含鹽廢水，草甘膦含鹽廢水中還含草甘膦1～3％，三乙胺1％左右，氯化鈉10％以上；目前，現(xiàn)有技術(shù)對草甘膦含鹽廢水的處理方式是將其再次濃縮，將草甘膦增濃到5％左右，分離出氯化鈉結(jié)晶，加入草甘膦原藥調(diào)節(jié)草甘膦濃度至7％或10％，作為7％或10％草甘膦水劑出售。由于該7％或10％草甘膦水劑中含有幾乎飽和的氯化鈉，長期使用會造成土壤鹽堿化和板結(jié)，給環(huán)境造成不良影響。并且，草甘膦結(jié)晶后母液的中和處理方法只回收了其中的三乙胺，而酸性水解所用的原料鹽酸得不到回收利用卻變成了氯化鈉或其它氯化物污染物，不但產(chǎn)生了固廢，還使7％或10％的草甘膦水劑中含大量氯化鈉或其它氯化物對環(huán)境造成危害，更重要的是，中和這部分鹽酸還要額外消耗液堿，增加了生產(chǎn)成本，并且用液堿中和時，液堿中含有大量的水，使廢水總量增加了，從而增加了濃縮的能耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種草甘膦含鹽廢水的雙極膜電滲析處理方法以解決上述存在的問題。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種草甘膦含鹽廢水的雙極膜電滲析處理方法，包括以下步驟：

4、(1)將草甘膦含鹽廢水輸送至曝氣池內(nèi)進(jìn)行曝氣，再采用第一微孔過濾器進(jìn)行過濾，得初步處理的草甘膦含鹽廢水；

5、(2)將步驟(1)中初步處理的草甘膦含鹽廢水輸送至流化結(jié)晶床內(nèi)進(jìn)行軟化處理，再采用第二微孔過濾器進(jìn)行過濾，得軟化除硬的草甘膦含鹽廢水；

6、(3)將步驟(2)中軟化除硬的草甘膦含鹽廢水輸送至雙極膜電滲析設(shè)備的鹽室內(nèi)進(jìn)行脫鹽處理，雙極膜電滲析設(shè)備由兩側(cè)的極室和夾在兩側(cè)極室中間的電滲析隔室構(gòu)成，電滲析隔室由陰離子交換膜、雙極膜和陽離子交換膜間隔排列構(gòu)成的酸室、堿室、鹽室排列組成，極室分為陽極室和陰極室，軟化除硬的草甘膦含鹽廢水入雙極膜電滲析設(shè)備的鹽室內(nèi)，向極室中注入一定濃度的電解質(zhì)溶液，將雙極膜電滲析設(shè)備的陰極和陽極分別與直流電源的負(fù)極和正極相連接，控制其直流電場的電流密度為10～40ma/cm2，溫度15～40℃，啟動雙極膜電滲析設(shè)備，氯離子在電場的作用下選擇性透過陰離子交換膜到達(dá)酸室與雙極膜產(chǎn)生的氫離子結(jié)合生成鹽酸，鈉離子在電場的作用下選擇性透過陽離子交換膜到達(dá)堿室與雙極膜產(chǎn)生的氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化鈉，當(dāng)鹽室電導(dǎo)率降低至10ms/cm時完成草甘膦含鹽廢水中nacl的處理，回收酸液、堿液和鹽溶液；

7、(4)將步驟(3)中的鹽溶液采用均相膜過濾后回收草甘膦，剩余溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得結(jié)晶磷酸鹽產(chǎn)品。

8、進(jìn)一步地，所述步驟(1)中第一微孔過濾器的孔徑為1～50μm。

9、進(jìn)一步地，所述步驟(2)中流化結(jié)晶床內(nèi)的結(jié)晶核種包括硅砂、粒狀方解石、石英砂中的至少一種，結(jié)晶核種的粒徑為0.2-0.5mm。

10、進(jìn)一步地，所述步驟(2)中第二微孔過濾器的孔徑為0.2～1μm。

11、進(jìn)一步地，所述步驟(3)中陰離子交換膜的厚度為0.1～0.13mm、面電阻0.1～0.9ω/cm2、選擇滲透性大于96％。

12、進(jìn)一步地，所述步驟(3)中陽離子交換膜的厚度為0.08～0.1mm、面電阻0.5～3ω/cm2、選擇滲透性大于98％。

13、進(jìn)一步地，所述步驟(3)中雙極膜的厚度為0.2～0.25mm、面電阻0.5～2ω/cm2。

14、進(jìn)一步地，所述步驟(3)中極室循環(huán)的電解質(zhì)溶液為硫酸鈉溶液。

15、進(jìn)一步地，所述步驟(3)中雙極膜電滲析設(shè)備內(nèi)膜間的隔板采用具有彈性的絕緣耐腐蝕材料制成。

16、進(jìn)一步地，所述步驟(3)中雙極膜電滲析設(shè)備的陰極和陽極由鈦涂釕陽極以及不銹鋼陰極組成。

17、本發(fā)明的有益效果是：

18、本發(fā)明先采用流化結(jié)晶床對草甘膦含鹽廢水進(jìn)行軟化除硬，流化床反應(yīng)器內(nèi)加入硅砂、粒狀方解石和石英砂等固體顆粒，通過吸附和共沉淀的方式有效去除鈣、鎂離子。再將軟化除硬的草甘膦含鹽廢水采用雙極膜進(jìn)行電滲析，利用電場的作用在含鹽廢水兩側(cè)產(chǎn)生電位差，以電位差為推動力，使含鹽廢水中的陰陽離子透過離子交換膜發(fā)生定向遷移，分離出含鹽廢水中的鹽離子，同時，在直流電場的作用下，在雙極膜的中間催化層界面發(fā)生水解離過程，產(chǎn)生氫離子與氫氧根離子，并在電場作用下有選擇性地進(jìn)入酸室與堿室；鹽溶液中的陰離子通過陰離子交換膜進(jìn)入相鄰的酸室，與雙極膜解離的氫離子生成酸；鹽溶液中的陽離子通過陽離子交換膜進(jìn)入堿室，與雙極膜解離的氫氧根離子生成堿。雙極膜解離過程中消耗掉的水分子又通過周圍溶液中向膜中間滲透而補(bǔ)充。在電場的作用下，離子源源不斷地遷移。經(jīng)過一段時間的反應(yīng)后，鹽室出水為鹽濃度低的有機(jī)溶液或無機(jī)溶液，酸室出水為高濃度的酸溶液，堿室出水為高濃度的堿溶液，完成了高濃度的鹽溶液的淡化過程，并產(chǎn)生對應(yīng)的酸堿，從而有效去除草甘膦含鹽廢水中的氯化鈉，采用該方法處理草甘膦含鹽廢水具有脫鹽高效、可持續(xù)生產(chǎn)、節(jié)約成本等優(yōu)勢，具有工業(yè)化應(yīng)用潛力。

技術(shù)特征：

1.一種草甘膦含鹽廢水的雙極膜電滲析處理方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草甘膦含鹽廢水的雙極膜電滲析處理方法，其特征在于：所述步驟(1)中第一微孔過濾器的孔徑為1～50μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草甘膦含鹽廢水的雙極膜電滲析處理方法，其特征在于：所述步驟(2)中流化結(jié)晶床內(nèi)的結(jié)晶核種包括硅砂、粒狀方解石、石英砂中的至少一種，結(jié)晶核種的粒徑為0.2-0.5mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草甘膦含鹽廢水的雙極膜電滲析處理方法，其特征在于：所述步驟(2)中第二微孔過濾器的孔徑為0.2～1μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草甘膦含鹽廢水的雙極膜電滲析處理方法，其特征在于：所述步驟(3)中陰離子交換膜的厚度為0.1～0.13mm、面電阻0.1～0.9ω/cm2、選擇滲透性大于96％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草甘膦含鹽廢水的雙極膜電滲析處理方法，其特征在于：所述步驟(3)中陽離子交換膜的厚度為0.08～0.1mm、面電阻0.5～3ω/cm2、選擇滲透性大于98％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草甘膦含鹽廢水的雙極膜電滲析處理方法，其特征在于：所述步驟(3)中雙極膜的厚度為0.2～0.25mm、面電阻0.5～2ω/cm2。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草甘膦含鹽廢水的雙極膜電滲析處理方法，其特征在于：所述步驟(3)中極室循環(huán)的電解質(zhì)溶液為硫酸鈉溶液。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草甘膦含鹽廢水的雙極膜電滲析處理方法，其特征在于：所述步驟(3)中雙極膜電滲析設(shè)備內(nèi)膜間的隔板采用具有彈性的絕緣耐腐蝕材料制成。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草甘膦含鹽廢水的雙極膜電滲析處理方法，其特征在于：所述步驟(3)中雙極膜電滲析設(shè)備的陰極和陽極由鈦涂釕陽極以及不銹鋼陰極組成。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種草甘膦含鹽廢水的雙極膜電滲析處理方法，包括(1)將草甘膦含鹽廢水進(jìn)行曝氣再過濾，得初步處理的草甘膦含鹽廢水；(2)將初步處理的草甘膦含鹽廢水進(jìn)行軟化再過濾，得軟化除硬的草甘膦含鹽廢水；(3)將軟化除硬的草甘膦含鹽廢水輸送至雙極膜電滲析設(shè)備的鹽室內(nèi)進(jìn)行脫鹽處理，氯離子在電場的作用下選擇性透過陰離子交換膜到達(dá)酸室與雙極膜產(chǎn)生的氫離子結(jié)合生成鹽酸，鈉離子在電場的作用下選擇性透過陽離子交換膜到達(dá)堿室與雙極膜產(chǎn)生的氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化鈉，回收酸液、堿液和鹽溶液；(4)將鹽溶液采用均相膜過濾后回收草甘膦，剩余溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得結(jié)晶磷酸鹽產(chǎn)品。

技術(shù)研發(fā)人員：張華,樓永通,吳倫飛,景凡,李文彬,湯敏,俞榮華,樓照,王先福,池兆偉,王龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福華通達(dá)化學(xué)股份公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9