CN102381782A

CN102381782A - 一种羧甲基纤维素生产废水的资源化处理方法

Info

Publication number: CN102381782A
Application number: CN201110283544XA
Authority: CN
Inventors: 蒋志飞; 区叶秀; 谭铭卓; 潘江俊
Original assignee: Jiangmen Wealth Water Clarifying Material Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG WEALTH ENVIRONMENTAL PROTECTION CO., LTD.
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2031-09-22
Also published as: CN102381782B

Abstract

本发明公开了一种羧甲基纤维素生产废水的资源化处理方法，包括以下步骤：羧甲基纤维素生产废水经过酸碱pH调节，初滤除杂后，依次进入超滤器，反渗透器，蒸发器进行浓缩结晶，离心分离，得到粗制氯化钠盐，经处理得工业级氯化钠固体；分离母液继续蒸发浓缩，处理得工业级乙醇酸溶液。本发明有效治理了羧甲基纤维素生产的高含盐难降解有机废水，实现了化害为利、变废为宝的资源化处理目的，具有显著的经济、社会和环境效益；本发明还具有操作简单，能耗少，处理成本低，无环境污染，整个工艺调试、运行管理难度小，运行效果稳定，处理羧甲基纤维素生产废水资源利用效率高，效果好。

Description

一种羧甲基纤维素生产废水的资源化处理方法

技术领域

本发明属于一种工业废水资源化处理的技术领域，涉及一种高浓度高含盐难降解有机废水，尤其涉及一种羧甲基纤维素生产废水的资源化处理的方法。

背景技术

羧甲基纤维素（Carboxymethyl Cellulose简称CMC），是以天然纤维素、烧碱和一氯乙酸为主要原料制成的一种高聚合纤维素醚。CMC因其具有优良水溶性、乳化性、保水性和成膜性等特性而被广泛应用于食品、医药、日化、石油、造纸、纺织、建筑等领域，被誉为工业“味精”。

另一方面，羧甲基纤维素(CMC)生产的过程中会产生大量高浓度高含盐有机废水，且该废水中还含有对微生物有抑制作用的难降解物质，生化降解性差，对环境危害性严重。目前国内外对CMC生产废水处理方法研究较多，如同济大学潘碌亭等利用微电解法-UASB-接触氧化处理CMC废水，这种处理方法只能去除35%左右的COD，还需后续的生化处理，未对废水中的有效盐分进行回收，浪费资源。又如CN102153224A公开了一种羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺，即对羧甲基纤维素钠生产废液进行多效蒸发、离心分离、洗涤、干燥得到工业盐；该工艺直接对CMC废液进行多效蒸发处理，所得盐成份复杂，实用性差；同时浓缩时会造成蒸发效率低，对设备腐蚀严重，缩短蒸发器的使用寿命。

目前国外对CMC生产废水的处理方法有：美国采用的紫外线氯化法、日本采用的双氧水处理工艺、德国采用的树脂交换法等等，方法各异，但都未能实现CMC生产废水化害为利、变废为宝的资源化处理目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种羧甲基纤维素生产废水的资源化处理方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种羧甲基纤维素生产废水的资源化处理方法，包括以下步骤：

1) 羧甲基纤维素生产废水经过酸碱pH调节，初滤，得初滤液；

2) 初滤液依次进入超滤器预处理，反渗透器浓缩分离，得到的反渗透浓缩液经浓缩结晶、离心分离，得离心母液和粗制氯化钠晶体；

3) 离心母液经蒸发浓缩至含水量≤25%，得最终浓缩液；

4) 最终浓缩液经稀释、过滤、酸化、过滤，得粗制乙醇酸溶液；

5) 粗制乙醇酸溶液经蒸馏、脱色，得工业级乙醇酸溶液；

6) 粗制氯化钠晶体经饱和氯化钠溶液洗涤、离心分离、干燥，得工业级氯化钠固体。

优选的，步骤1）生产废水用NaOH调节pH值为8～10。

优选的，步骤4）最终浓缩液经2～7倍体积量的乙醇稀释。

优选的，步骤4）最终浓缩液经硫酸酸化，pH值控制在4.5～6.5。

优选的，步骤4）硫酸酸化、过滤后的滤渣经乙醇洗涤、干燥，得工业级硫酸钠。

优选的，步骤2）所述浓缩结晶采用降膜式蒸发器。

优选的，步骤3）所述蒸发浓缩采用刮膜式蒸发器。

本发明的有益效果是：

本发明采用预处理、反渗透浓缩分离、深度处理等工艺处理CMC生产废水及回收氯化钠和乙醇酸等高价值化工产品，有效解决了CMC生产过程中产生的高含盐难降解有机废水处理难、成本高、不能达标排放等问题，实现了CMC废水化害为利、变废为宝的资源化处理目的，具有显著的经济、社会和环境效益。同时对其他类似行业产生的高含盐难降解有机废水的资源化处理也具有重要的参考和借鉴价值。

本发明采用NaOH调节废水pH，将有机酸转化为盐的形式，配合超滤处理，简单有效地除去有害物质，提高反渗透膜的处理效果，保证膜处理的连续稳定运行。利用反渗透膜对CMC生产废水进行浓缩减量，提高废液盐分的含量，降低蒸发器的负荷，有效降低能源的消耗。本发明具有操作简单，能耗少，处理成本低，无环境污染等优点，本发明整个工艺调试、运行管理难度小，运行效果稳定，处理CMC生产废水效率高，效果好。

本发明以饱和氯化钠溶液洗涤粗制氯化钠晶体，将氯化钠盐中含有的少量乙醇钠等杂质溶解析出，大大提高了回收氯化钠盐的纯度和产量，同时洗涤液可进入蒸发器进行蒸发结晶回收。

本发明以乙醇稀释最终浓缩液，将浓缩液中残留的氯化钠以晶体形式析出，保证后续步骤的稳定进行和乙醇酸的质量，并通过蒸馏等方式回收的乙醇可循环利用。

附图说明

图1是实施例的CMC生产废水处理的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但并不局限于此。

实施例1

一种羧甲基纤维素生产废水的资源化处理方法，工艺流程图见图1，具体步骤如下：

1) 将羧甲基纤维素生产的废水泵入调节池，加入NaOH，搅拌，调节废水的pH到8，用过滤装置进行初滤以除去废水中大分子有机物、悬浮物等杂质，得初滤液；

2) 初滤液经加压进入超滤器进一步滤去废水中胶粒、细菌、病毒等有害物质，滤液经增压进入反渗透器进行浓缩分离，得到反渗透浓缩液和反渗透透过液；

3) 将反渗透浓缩液送入降膜式蒸发器进行浓缩结晶，当废液浓度达到饱和状态时进入结晶器进行闪蒸结晶、离心分离，得离心母液和粗制氯化钠晶体；

4) 离心母液进入刮膜式蒸发器继续蒸发浓缩至含水量为25%，得最终浓缩液；

5) 最终浓缩液经4倍体积量的乙醇稀释，过滤以除去浓缩液中的氯化钠，向滤液中投加硫酸酸化，至滤液pH值为6，过滤，滤渣经乙醇洗涤、耙式干燥器干燥，得到工业级硫酸钠，滤液为粗制乙醇酸溶液；

6) 粗制乙醇酸溶液经蒸馏、脱色后即得工业级乙醇酸溶液；

7) 将所有蒸发结晶过程中析出的粗制氯化钠晶体，经饱和氯化钠溶液洗涤、离心分离、干燥后可得工业级氯化钠固体。

实施例2

1) 将羧甲基纤维素生产的废水泵入调节池，加入NaOH，搅拌，调节废水的pH到9.5，用过滤装置进行初滤以除去废水中大分子有机物、悬浮物等杂质，得初滤液；

4) 离心母液进入刮膜式蒸发器继续蒸发浓缩至含水量为15%，得最终浓缩液；

5) 最终浓缩液经7倍体积量的乙醇稀释，过滤以除去浓缩液中的氯化钠，向滤液中投加硫酸酸化，至滤液pH值为4.5，过滤，滤渣经乙醇洗涤、耙式干燥器干燥，得到工业级硫酸钠，滤液为粗制乙醇酸溶液；

6) 粗制乙醇酸溶液经蒸馏、脱色后即得工业级乙醇酸溶液；

实施例3

1) 将羧甲基纤维素生产的废水泵入调节池，加入NaOH，搅拌，调节废水的pH到10，用过滤装置进行初滤以除去废水中大分子有机物、悬浮物等杂质，得初滤液；

4) 离心母液进入刮膜式蒸发器继续蒸发浓缩至含水量为10%，得最终浓缩液；

5) 最终浓缩液经2倍体积量的乙醇稀释，过滤以除去浓缩液中的氯化钠，向滤液中投加硫酸酸化，至滤液pH值为6.5，过滤，滤渣经乙醇洗涤、耙式干燥器干燥，得到工业级硫酸钠，滤液为粗制乙醇酸溶液；

6) 粗制乙醇酸溶液经蒸馏、脱色后即得工业级乙醇酸溶液；

实施例1～3处理技术中超滤器采用卷式超滤膜或中空纤维式超滤膜，反渗透器采用单级或多级反渗透膜组件，反渗透膜采用海水淡化膜或低压反渗透膜。反渗透透过液和蒸发冷凝水水质优良，可直接回用或经简单生化处理后可达标排放。

实施例1～3处理步骤6）粗制乙醇酸溶液蒸馏回收的乙醇可用于步骤5）作稀释液，循环利用。

实施例1～3处理步骤7）经饱和氯化钠溶液洗涤、离心分离后的离心母液，可进入蒸发器继续进行蒸发结晶回收。如图1所示。

将实施例1～2的CMC生产废水处理前与处理后进行水质的各项指标检测，结果见表1，从表1中可以看出， CMC生产废水处理前后COD效果明显，处理后排出的水清澈。氯化钠的回收率高达95%以上，回收的氯化钠颜色较白，纯度较高；乙醇酸的回收率在95%左右，含量为70%。可见本发明处理羧甲基纤维素生产废水的资源利用效率高，效果好，无环境污染。

Figure 201110283544X100002DEST_PATH_IMAGE001

Claims

1.一种羧甲基纤维素生产废水的资源化处理方法，包括以下步骤：

1)羧甲基纤维素生产废水经过酸碱pH调节，初滤，得初滤液；

2)初滤液依次进入超滤器预处理，反渗透器浓缩分离，得到的反渗透浓缩液经浓缩结晶、离心分离，得离心母液和粗制氯化钠晶体；

3)离心母液经蒸发浓缩至含水量≤25%，得最终浓缩液；

4)最终浓缩液经稀释、过滤、酸化、过滤，得粗制乙醇酸溶液；

5)粗制乙醇酸溶液经蒸馏、脱色，得工业级乙醇酸溶液；

6)粗制氯化钠晶体经饱和氯化钠溶液洗涤、离心分离、干燥，得工业级氯化钠固体。

2.根据权利要求1所述的羧甲基纤维素生产废水的资源化处理方法，其特征在于：步骤1）生产废水用NaOH调节pH值为8～10。

3.根据权利要求1所述的羧甲基纤维素生产废水的资源化处理方法，其特征在于：步骤4）最终浓缩液经2～7倍体积量的乙醇稀释。

4.根据权利要求1或3所述的羧甲基纤维素生产废水的资源化处理方法，其特征在于：步骤4）最终浓缩液经硫酸酸化，pH值控制在4.5～6.5。

5.根据权利要求4所述的羧甲基纤维素生产废水的资源化处理方法，其特征在于：步骤4）硫酸酸化、过滤后的滤渣经乙醇洗涤、干燥，得工业级硫酸钠。

6.根据权利要求1所述的羧甲基纤维素生产废水的资源化处理方法，其特征在于：步骤2）所述浓缩结晶采用降膜式蒸发器。

7.根据权利要求1所述的羧甲基纤维素生产废水的资源化处理方法，其特征在于：步骤3）所述蒸发浓缩采用刮膜式蒸发器。