一種均相膜電滲析技術堿減量排放液資源回收方法及裝置與流程
1.本發明涉及廢堿液回收利用技術領域，尤其涉及一種均相膜電滲析技術堿減量排放液資源回收方法及裝置。
背景技術：
2.滌綸化纖在染前一般都會堿減量(俗稱“堿剝皮”)處理，目的是改善織物面料特性，堿減量工藝是處理滌綸纖維織物的一種重要方法，是將滌綸纖維織物或滌錦纖維織物在一定溫度條件下(堿減量采用間歇處理工藝時會在95℃到98℃之間；堿減量采用連續處理工藝時會在110℃到130℃之間)，用一定濃度的燒堿(堿減量采用間歇處理工藝時氫氧化鈉濃度會在1.8～3g/l；堿減量采用連續處理工藝時氫氧化鈉濃度會在270～400g/l)進行減量處理，堿減量工藝減量率一般為8％～20％。通過堿減量工藝使滌綸或滌錦纖維紗線表面產生水解并剝落，形成不規則凹坑和龜裂，消除織物的極光，織物的光澤柔和更近似于天然絲，手感柔軟、滑爽、富有彈性，同時增加了纖維的孔隙率，透氣性也大幅提高；
3.堿減量廢水的特點：由于堿減量工藝大量使用氫氧化鈉，即使采用堿液利用率相對高的連續式堿減量工藝，在整個工藝過程中還是有大量的堿液隨工藝清洗水排出，其ph值根據處理工藝的不同一般都在12～14范圍內，另外極高的codcr是其重要特征，并且極難生化降解，堿減量廢水目前幾乎均采用酸析法回收廢水中的粗對苯二甲酸并同步實現codcr的大幅降解；滌綸是一種高聚物，其大分子各個鏈節間都以酯基相連，在強堿的作用下酯基就斷裂、水解，成為對苯二甲酸鈉和乙二醇。
4.現在沒有很好的回收利用裝置對堿減量廢水中的naoh進行回收利用，造成浪費，同時提高了后道酸析處理的生產成本；對苯二甲酸是用于生產聚對苯二甲酸乙二酯(聚酯)的主要原料，也是聚酯纖維、薄膜、塑料制品、絕緣漆及增塑劑的重要原料，也廣泛應用于醫藥、染料及其他產品的生產，現有設備沒有很好的對堿減量廢水中的苯二甲酸進行高效回收造成回收效率偏低并同步增加了廢水處理成本。
技術實現要素：
5.有鑒于此，本發明提供了一種均相膜電滲析技術堿減量排放液資源回收方法及裝置，以解決上述背景技術中存在的問題。
6.為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：
7.一種基于均相膜電滲析技術的堿減量排放液資源回收方法，包括如下步驟：
8.1)對堿減量廢水進行過濾，得到堿減量過濾液；
9.2)將堿減量過濾液進行電滲析處理，得到電滲析處理液和naoh溶液；
10.3)對電滲析處理液進行酸析處理，得到對苯二甲酸固體和廢水，完成廢水堿液的回收。
11.優選的，所述步驟1)中堿減量廢水的ph值為12～14，堿減量過濾液的ph值為12～14；所述過濾采用微濾過濾器進行。
12.優選的，所述步驟2)中電滲析處理陰陽極板電壓為直流300～450v。
13.優選的，所述電滲析處理液的ph值為9～11。
14.優選的，所述步驟3)中酸析處理采用硫酸溶液進行，電滲析處理液與硫酸溶液的體積比為780：1～370：1，硫酸溶液的質量濃度為1.82～1.84g/ml。
15.本發明還提供了一種基于均相膜電滲析技術的廢水堿液回收方法所用裝置，包括酸析罐(4)，所述酸析罐(4)內設有ph值檢測裝置，所述酸析罐(4)的側面通過導管固定連接有第一水泵(3)，所述第一水泵(3)的側面通過導管固定連接有第一控制閥(2)，所述第一控制閥(2)的側面通過導管固定連接有硫酸存儲罐(20)，所述酸析罐(4)的側面通過導管固定連接有電滲析室(1)，所述電滲析室(1)的側面通過導管固定連接有強堿回收罐(6)，所述電滲析室(1)的側面通過導管固定連接有極水存儲罐(16)，所述極水存儲罐(16)的側面通過導管固定連接有第五控制閥(15)，所述第五控制閥(15)的側面連通過導管固定連接有第四水泵(14)，所述第四水泵(14)的側面連通管導管與電滲析室(1)固定連接，所述電滲析室(1)的側面固定連接有軟水連接管(21)，所述電滲析室(1)的側面通過導管固定連接有第三水泵(13)，所述第三水泵(13)的側面連通過導管固定連接第四控制閥(12)，所述第四控制閥(12)的側面通過導管固定連接有堿減量清液存儲罐(11)。
16.優選的，所述電滲析室(1)包括：電解陰極(101)、cm滲析膜(103)、am滲析膜(104)和電解陽極(106)，所述cm滲析膜(103)的數量比am滲析膜(104)多一個，所述cm滲析膜(103)與am滲析膜(104)交錯分布，所述電解陰極(101)與相近的cm滲析膜(103)形成陰極電解室(102)，所述am滲析膜(104)與靠近電解陰極(101)一側的cm滲析膜(103)形成淡化室(107)，所述am滲析膜(104)與靠近電解陽極(106)一側的am滲析膜(104)形成濃縮室(108)，所述電解陽極(106)與相近的cm滲析膜(103)形成陽極電解室(105)。
17.優選的，所述陰極電解室(102)和陽極電解室(105)的一側均通過導管與第四水泵(14)固定連接，所述陰極電解室(102)和陽極電解室(105)的另一側均通過導管與極水存儲罐(16)固定連接，所述濃縮室(108)的一側通過導管與軟水連接管(21)固定連接，所述濃縮室(108)的另一側通過導管與強堿回收罐(6)固定連接，所述淡化室(107)的一側通過導管與酸析罐(4)固定連接，所述淡化室(107)的另一側通過導管與第三水泵(13)。
18.優選的，所述酸析罐(4)的側面通過導管固定連接有第二控制閥(5)，所述第二控制閥(5)的側面通過導管固定連接有第五水泵(17)，所述第五水泵(17)的側面通過導管固定連接有板框壓濾機(19)，所述板框壓濾機(19)的底端固定連接有排液管(22)，所述板框壓濾機(19)的側面通過導管固定連接有集料罐(18)。
19.優選的，所述堿減量過濾液存儲罐(11)的頂端通過導管固定連接有過濾器(10)，所述過濾器(10)的側面通過導管固定連接有第二水泵(9)，所述第二水泵(9)的側面通過導管固定連接有第三控制閥(7)，所述第三控制閥(7)的側面通過導管固定連接有集液池(8)，所述集液池(8)的側面固定連接有進液管(23)。
20.經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
21.1、本發明通過將滌綸堿減量處理時產生廢水進行過濾，然后送入電滲析室進行電化學分離，將分離出部分naoh，得到naoh溶液和電滲析處理液，進而降低氫氧化鈉對硫酸的消耗，大幅減少酸析過程中硫酸的使用量，節約成本。而且得到的naoh溶液可繼續作為工業原料在印染相關工序中使用。
22.2、本發明通過對電滲析技術進行限定，得到電滲析處理液的ph值為9～11，在該ph值下對苯二甲酸不會析出，避免了電滲析中的膜堆產生堵膜的致命問題(對苯二甲酸鈉只有在堿性狀態才呈現液態，否則會產生對苯二甲酸的固體沉淀)；本發明通過電滲析技術分離氫氧化鈉溶液還提高了對苯二甲酸的純度。
23.3、本發明最后得到的廢水呈現酸性，可作為印染廠其他堿性水的中和液，實現了堿減量廢水的充分資源化利用。
附圖說明
24.圖1為本發明的整體結構示意圖；
25.圖2為本發明的電滲析室內部結構示意圖；
26.圖3為本發明的原理示意圖；
27.附圖標記為：1、電滲析室；101、電解陰極；102、陰極電解室；103、cm滲析膜；104、am滲析膜；105、陽極電解室；106、電解陽極；107、淡化室；108、濃縮室；2、第一控制閥；3、第一水泵；4、酸析罐；5、第二控制閥；6、強堿回收罐；7、第三控制閥；8、集液池；9、第二水泵；10、過濾器；11、堿減量清液存儲罐；12、第四控制閥；13、第三水泵；14、第四水泵；15、第五控制閥；16、極水存儲罐；17、第五水泵；18、集料罐；19、板框壓濾機；20、硫酸存儲罐；21、軟水連接管；22、排液管；23、進液管。
具體實施方式
28.一種基于均相膜電滲析技術的廢水堿液回收方法，包括如下步驟：
29.1)對堿減量廢水進行過濾，得到堿減量過濾液；
30.2)將堿減量過濾液進行電滲析處理，得到電滲析處理液和naoh溶液；
31.3)對電滲析處理液進行酸析處理，得到對苯二甲酸固體和廢水，完成廢水堿液的回收。
32.在本發明中，所述步驟1)中堿減量廢水的ph值為12～14，優選為13；堿減量過濾液的ph值為12～14，優選為13；所述過濾采用微濾過濾器進行。
33.在本發明中，所述步驟2)中電滲析處理中陰陽極板電壓為300～450v。
34.在本發明中，所述電滲析處理液的ph值為9～11，優選為10。
35.在本發明中，所述步驟3)中酸析處理采用硫酸溶液進行，電滲析處理液與硫酸溶液的體積比為780：1～370：1，硫酸溶液的質量濃度為1.82～1.84g/ml。
36.本發明還提供了一種基于均相膜電滲析技術的堿減量排放液資源回收方法所用裝置，包括酸析罐(4)，所述酸析罐(4)內設有ph值檢測裝置，所述酸析罐(4)的側面通過導管固定連接有第一水泵(3)，所述第一水泵(3)的側面通過導管固定連接有第一控制閥(2)，所述第一控制閥(2)的側面通過導管固定連接有硫酸存儲罐(20)，所述酸析罐(4)的側面通過導管固定連接有電滲析室(1)，所述電滲析室(1)的側面通過導管固定連接有強堿回收罐(6)，所述電滲析室(1)的側面通過導管固定連接有極水存儲罐(16)，所述極水存儲罐(16)的側面通過導管固定連接有第五控制閥(15)，所述第五控制閥(15)的側面連通過導管固定連接有第四水泵(14)，所述第四水泵(14)的側面連通管導管與電滲析室(1)固定連接，所述電滲析室(1)的側面固定連接有軟水連接管(21)，所述電滲析室(1)的側面通過導管固定連
接有第三水泵(13)，所述第三水泵(13)的側面連通過導管固定連接第四控制閥(12)，所述第四控制閥(12)的側面通過導管固定連接有堿減量清液存儲罐(11)。
37.在本發明中，所述電滲析室(1)包括：電解陰極(101)、cm滲析膜(103)、am滲析膜(104)和電解陽極(106)，所述cm滲析膜(103)的數量比am滲析膜(104)多一個，所述cm滲析膜(103)與am滲析膜(104)交錯分布，所述電解陰極(101)與相近的cm滲析膜(103)形成陰極電解室(102)，所述am滲析膜(104)與靠近電解陰極(101)一側的cm滲析膜(103)形成淡化室(107)，所述am滲析膜(104)與靠近電解陽極(106)一側的am滲析膜(104)形成濃縮室(108)，所述電解陽極(106)與相近的cm滲析膜(103)形成陽極電解室(105)。
38.在本發明中，陰極電解室(102)和陽極電解室(105)還需要通入極水，所述極水為氫氧化鈉溶液，極水的ph值選擇范圍為0.1～1.0mol/l，優選為0.2～0.8mol/l，進一步優選為0.5mol/l。
39.在本發明中，所述堿減量過濾液進入淡化室(107)，濃縮室(108)通入軟水或氫氧化鈉稀溶液，氫氧化鈉稀溶液優選為0.01～0.1mol/l，優選為0.05mol/l，特別地也可選用回收的氫氧化鈉稀釋到合適濃度作為濃縮室的輸入液體。
40.在本發明中，所述陰極電解室(102)和陽極電解室(105)的一側均通過導管與第四水泵(14)固定連接，所述陰極電解室(102)和陽極電解室(105)的另一側均通過導管與極水存儲罐(16)固定連接，所述濃縮室(108)的一側通過導管與軟水連接管(21)固定連接，所述濃縮室(108)的另一側通過導管與強堿回收罐(6)固定連接，所述淡化室(107)的一側通過導管與酸析罐(4)固定連接，所述淡化室(107)的另一側通過導管與第三水泵(13)。
41.在本發明中，所述酸析罐(4)的側面通過導管固定連接有第二控制閥(5)，所述第二控制閥(5)的側面通過導管固定連接有第五水泵(17)，所述第五水泵(17)的側面通過導管固定連接有板框壓濾機(19)，所述板框壓濾機(19)的底端固定連接有排液管(22)，所述板框壓濾機(19)的側面通過導管固定連接有集料罐(18)。
42.在本發明中，所述堿減量過濾液存儲罐(11)的頂端通過導管固定連接有過濾器(10)，所述過濾器(10)的側面通過導管固定連接有第二水泵(9)，所述第二水泵(9)的側面通過導管固定連接有第三控制閥(7)，所述第三控制閥(7)的側面通過導管固定連接有集液池(8)，所述集液池(8)的側面固定連接有進液管(23)。
43.下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
44.實施例1
45.堿減量廢水自流到地下集液池，抽取地下集液池的堿減量廢水(ph值為13)進行微濾過濾器(0.1～1μm)過濾，過濾目的是去除液體中的微粒；過濾后存入堿減量過濾液貯罐，堿減量過濾液特征是無微粒，ph值為13。
46.電滲析器配制及主要參數如下：
47.膜對數(對)：400；
48.膜材料：特種均相陽離子交換膜、陰離子交換膜，膜尺寸均為800mm
×
1600mm；
49.陰極和陽極：均采用鈦基涂釕銥鉭電極，電極尺寸均為800mm
×
1600mm；
50.電滲析回收堿液：
51.將ph為13的堿減量過濾液流量調整到500l/min，0.05mol/l氫氧化鈉稀溶液流量調整到50l/min，極水(濃度為0.5mol/l的氫氧化鈉)流量調整到50l/min，陰極陽極直流電壓按400v電壓下進行電滲析處理(電流在50～65a間)，得到ph值為9.7的電滲析處理液和naoh濃度為4％左右的回收堿溶液(摩爾濃度約為1mol/l)。
52.電滲析處理液進入貯罐，在貯罐中加入1.84g/ml的硫酸，調整ph為2.5左右，此時硫酸與降堿的堿減量清液的體積比約為450：1，此過程即為酸析，目的是讓對苯二甲酸沉淀(利用對苯二甲酸在酸性狀態微溶的特點)，特征是液體呈白混濁液且ph值介于2～4之間。
53.將得到的白混濁液泵入板框壓濾機進行固液分離，分離后產生含水量約在45％左右的對苯二甲酸(泥狀)和廢水，其中：對苯二甲酸(泥狀)可作為化工原料直接出售，也可干燥后作為對苯二甲酸出售；廢水為酸性，可作為印染廠其他堿性水的中和液。完成廢水堿液的回收。
54.本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
55.對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
技術特征：
1.一種均相膜電滲析技術堿減量排放液回收方法，其特征在于，包括如下步驟：1)對堿減量排放液進行過濾，得到堿減量過濾液；2)將堿減量過濾液進行電滲析處理，得到電滲析處理液和naoh溶液；3)對電滲析處理液進行酸析處理，得到對苯二甲酸固體和廢水，完成減減量排放液的資源回收。2.根據權利要求1所述的一種基于均相膜電滲析技術的堿減量排放液資源回收方法，其特征在于，所述步驟1)中堿減量排放液的ph值為12～14，堿減量過濾液的ph值為12～14；所述過濾采用微濾過濾器進行。3.根據權利要求2所述的一種基于均相膜電滲析技術的堿減量排放液資源回收方法，其特征在于，所述步驟2)中電滲析處理陰陽極板直流電壓為300～450v。4.根據權利要求1～3任一項所述的一種基于均相膜電滲析技術的堿減量排放液資源回收方法，其特征在于，所述降堿的堿減量清液的ph值為9～11。5.根據權利要求4所述的一種基于均相膜電滲析技術的堿減量排放液資源回收方法，其特征在于，所述步驟3)中酸析處理采用硫酸溶液進行，電滲析處理液與硫酸溶液的體積比為780：1～370：1，硫酸溶液的質量濃度為1.82～1.84g/ml。6.權利要求1～5任一項所述的一種基于均相膜電滲析技術的堿減量排放液資源回收方法所用裝置，其特征在于，包括酸析罐(4)，所述酸析罐(4)內設有ph值檢測裝置，所述酸析罐(4)的側面通過導管固定連接有第一水泵(3)，所述第一水泵(3)的側面通過導管固定連接有第一控制閥(2)，所述第一控制閥(2)的側面通過導管固定連接有硫酸存儲罐(20)，所述酸析罐(4)的側面通過導管固定連接有電滲析室(1)，所述電滲析室(1)的側面通過導管固定連接有強堿回收罐(6)，所述電滲析室(1)的側面通過導管固定連接有極水存儲罐(16)，所述極水存儲罐(16)的側面通過導管固定連接有第五控制閥(15)，所述第五控制閥(15)的側面連通過導管固定連接有第四水泵(14)，所述第四水泵(14)的側面連通管導管與電滲析室(1)固定連接，所述電滲析室(1)的側面固定連接有軟水連接管(21)，所述電滲析室(1)的側面通過導管固定連接有第三水泵(13)，所述第三水泵(13)的側面連通過導管固定連接第四控制閥(12)，所述第四控制閥(12)的側面通過導管固定連接有堿減量清液存儲罐(11)。7.根據權利要求6所述的一種基于均相膜電滲析技術的堿減量排放液資源回收裝置，其特征在于，所述電滲析室(1)包括：電解陰極(101)、cm(陽模)滲析膜(103)、am(陰膜)滲析膜(104)和電解陽極(106)，所述cm滲析膜(103)的數量比am滲析膜(104)多一個，所述cm滲析膜(103)與am滲析膜(104)交錯分布，所述電解陰極(101)與相近的cm滲析膜(103)形成陰極電解室(102)，所述am滲析膜(104)與靠近電解陰極(101)一側的cm滲析膜(103)形成淡化室(107)，所述am滲析膜(104)與靠近電解陽極(106)一側的am滲析膜(104)形成濃縮室(108)，所述電解陽極(106)與相近的cm滲析膜(103)形成陽極電解室(105)。8.根據權利要求6或7所述的一種基于均相膜電滲析技術的堿減量排放液資源回收裝置，其特征在于，所述陰極電解室(102)和陽極電解室(105)的一側均通過導管與第四水泵(14)固定連接，所述陰極電解室(102)和陽極電解室(105)的另一側均通過導管與極水存儲罐(16)固定連接，所述濃縮室(108)的一側通過導管與軟水連接管(21)固定連接，所述濃縮室(108)的另一側通過導管與強堿回收罐(6)固定連接，所述淡化室(107)的一側通過導管
與酸析罐(4)固定連接，所述淡化室(107)的另一側通過導管與第三水泵(13)。9.根據權利要求8所述的一種基于均相膜電滲析技術的堿減量排放液資源回收裝置，其特征在于，所述酸析罐(4)的側面通過導管固定連接有第二控制閥(5)，所述第二控制閥(5)的側面通過導管固定連接有第五水泵(17)，所述第五水泵(17)的側面通過導管固定連接有板框壓濾機(19)，所述板框壓濾機(19)的底端固定連接有排液管(22)，所述板框壓濾機(19)的側面通過導管固定連接有集料罐(18)。10.根據權利要求9所述的一種基于均相膜電滲析技術的堿減量排放液資源回收裝置，其特征在于，所述堿減量過濾液存儲罐(11)的頂端通過導管固定連接有過濾器(10)，所述過濾器(10)的側面通過導管固定連接有第二水泵(9)，所述第二水泵(9)的側面通過導管固定連接有第三控制閥(7)，所述第三控制閥(7)的側面通過導管固定連接有集液池(8)，所述集液池(8)的側面固定連接有進液管(23)。
技術總結
本發明屬于廢堿液回收利用技術領域，具體公開了一種均相膜電滲析技術堿減量排放液資源回收方法及裝置。本發明公開的回收方法包括先將堿減量排放液過濾，然后對過濾得到的堿減量過濾液進行電滲析處理，得到電滲析處理液。再對電滲析處理液進行酸析處理，得到對苯二甲酸固體和廢水。本發明通過電滲析技術在酸析之前回收氫氧化鈉，大幅減少酸析過程中硫酸的使用量，避免浪費，同時提升酸析工序回收的對苯二甲酸的品質。二甲酸的品質。二甲酸的品質。
