CN108439634B - 一种采用双级特种膜回收再利用粘胶纤维酸性废水的方法 - Google Patents

一种采用双级特种膜回收再利用粘胶纤维酸性废水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种采用双级特种膜回收再利用粘胶纤维酸性废水的方法，属于酸性废水的回收再利用技术领域。本发明的技术方案要点为：将粘胶纤维酸性废水原水经预处理系统处理；预处理产水经一级特种反渗透膜系统处理，截留水中部分硫酸根，同时提高一级特种反渗透膜系统产水的pH值；将一级特种反渗透膜系统产水的pH值调节至7‑8.5后经二级普通反渗透膜系统处理，二级普通反渗透膜系统产水达到脱盐标准并直接送至工艺车间循环使用。本发明有效解决了现有技术中直接污水处理达标排放造成的水资源浪费问题，降低污水处理及排放成本；同时解决了现有技术中直接采用烧碱将酸性废水pH调节至中性，耗费大量碱液造成回收成本过高的问题。

Description

一种采用双级特种膜回收再利用粘胶纤维酸性废水的方法
技术领域
本发明属于酸性废水的回收再利用技术领域，具体涉及一种采用双级特种膜回收再利用粘胶纤维酸性废水的方法。
背景技术
当前在粘胶纤维行业酸性废水处理方面没有先进的工艺可寻。酸性废水根据情况一般分为两种解决方式，一是直接经由污水处理工艺处理后达标排放；二是采用烧碱将酸性废水pH调节至中性(6-9)，经预处理及一般反渗透系统处理后重新利用。如图1所示，为一般反渗透水处理系统工艺流程图，其可分为原水预处理系统和反渗透处理系统两部分。
上述方法一的弊端在于直接经由污水处理工艺处理后达标排放，会造成严重的水资源浪费，并伴有不小的水处理废水及污水排放废水，不符合现今水资源重复利用的形式；方法二的弊端在于若直接将酸性废水用烧碱调节至中性，当酸性废水pH较低(≤2.5)时，会耗费大量的碱液，造成回收成本过高，不适合大规模的处理回收应用。
发明内容
本发明为克服现有技术的不足而提供了一种采用双级特种膜回收再利用粘胶纤维酸性废水的方法，该方法有效解决了现有技术方法一中直接污水处理达标排放造成的水资源浪费问题，降低污水处理及排放成本；同时解决了现有技术方法二中直接采用烧碱将酸性废水pH调节至中性，耗费大量碱液造成回收成本过高的问题。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案：
一种采用双级特种膜回收再利用粘胶纤维酸性废水的方法，其特征在于具体过程为：将粘胶纤维酸性废水原水经预处理系统处理，其中预处理系统采用的处理方式为沉淀、粗滤或精滤中的一种或多种；预处理产水经一级特种反渗透膜系统处理，截留水中部分硫酸根，同时提高一级特种反渗透膜系统产水的pH值，其中一级特种反渗透膜系统采用特种酸性膜元件；将一级特种反渗透膜系统产水的pH值调节至7-8.5后经二级普通反渗透膜系统处理，其中二级普通反渗透膜系统采用普通反渗透膜元件，二级普通反渗透膜系统产水达到脱盐标准并直接送至工艺车间循环使用。
一种采用双级特种膜回收再利用粘胶纤维酸性废水的方法，其特征在于具体步骤为：将粘胶纤维酸性废水原水通过加压泵送入沉淀池中进行沉淀以沉降水中的悬浮物，沉淀池水采用原水泵加压依次经多介质滤器、精密滤器和超滤系统过滤后的产水送至超滤产水池，超滤产水池水采用一级加压泵加压经精密滤器过滤，再经一级高压泵加压经一级特种反渗透膜系统处理截留水中部分硫酸根，同时提高一级特种反渗透膜系统产水的pH值，一级特种反渗透膜系统产水通过添加碱性物质调节产水的pH值为7-8.5后送至一级产水池，一级产水池水采用二级加压泵加压经精密滤器过滤，再经二级高压泵加压经二级普通反渗透膜系统处理后的产水送至二级产水池，二级产水池水通过外送泵送至工艺车间循环使用，二级普通反渗透膜系统浓水回流至超滤产水池进行再处理。
进一步优选，所述碱性物质为阴床再生废液。
进一步优选，所述多介质滤器为帽式过滤器，用于去除水中的悬浮杂质；所述精密滤器为保安过滤器，用于去除水中的悬浮物和胶体；所述超滤系统采用超滤膜元件，该超滤膜是一种分子量范围为5000-200000、孔隙范围为0.001-0.02μm的高分子聚合物，用于去除水中细菌、大肠杆菌、SS、悬浮物及胶体物质，降低污染指数以保证反渗透膜系统的安全运行。
进一步优选，所述一级特种反渗透膜系统处理废水的脱盐率达到98％以上，二级普通反渗透膜系统处理废水的脱盐率达到96％以上。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明可有效地对粘胶纤维酸性废水进行回收，回收后二级普通反渗透膜系统产水可代替脱盐水使用，进而降低新鲜水的使用量及污水排放处理量，减轻企业环保压力，降低运行成本，该方法对粘胶纤维酸性废水的总体回收率可达到60％左右；
2、本发明可有效地减少碱液的使用量，适当的放宽碱液的使用条件，可采用较好的废碱液如阴床再生废液，极大地降低系统运行成本，并且双级反渗透膜系统处理后的产水水质有效提高，二级普通反渗透膜系统产水达到脱盐水指标，可用于要求更苛刻的工艺条件。
附图说明
图1是现有技术的工艺流程图；
图2是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例
如图2所示，一种采用双级特种膜回收再利用粘胶纤维酸性废水的方法，具体步骤为：将粘胶纤维酸性废水原水通过加压泵送入沉淀池中进行沉淀以沉降水中的悬浮物，沉淀池水采用原水泵加压依次经多介质滤器、精密滤器和超滤系统过滤后的产水送至超滤产水池，超滤产水池水采用一级加压泵加压经精密滤器过滤，再经一级高压泵加压经一级特种反渗透膜系统处理截留水中部分硫酸根，同时提高一级特种反渗透膜系统产水的部分pH值(1个左右)，一级特种反渗透膜系统产水通过添加碱性物质调节产水的pH值为7-8.5后送至一级产水池，一级产水池水采用二级加压泵加压经精密滤器过滤，再经二级高压泵加压经二级普通反渗透膜系统处理后的产水送至二级产水池，二级产水池水通过外送泵送至工艺车间循环使用，二级普通反渗透膜系统浓水回流至超滤产水池进行再处理。
1、原水来源
粘胶纤维酸性废水原水来源为粘胶纤维行业采用脱盐水洗丝后的回水，系统原水水质见下表1：
表1系统原水指标
序号 水质指标 单位 数值
1 PH — 2.58
2 H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> mg/L 637
3 硅酸根 ug/L 104.6
4 ZnSO<sub>4</sub> mg/L 37.9
5 Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> mg/L 1201.8
6 Na<sup>+</sup> mg/L 912
7 SO<sub>4</sub><sup>2-</sup> mg/L 1459.1
8 Cl<sup>-</sup> mg/L 2.5
9 Zn<sup>2+</sup> mg/L 15.3
10 Ca<sup>2+</sup> mg/L 0.8
11 Fe<sup>3+</sup> mg/L 0.03
12 COD mg/L 8.8
13 硫化物 mg/L 1.28
14 电导率 μs/cm 4370
表2系统产水及脱盐水指标
Figure BDA0001604125650000031
Figure BDA0001604125650000041
2、沉淀池
采用钢砼结构，内做耐酸防腐，其可在重力作用下沉降水中悬浮物，也可起到缓冲多介质过滤器进水，调节水量的目的。
沉淀池设置液位控制装置，可随时监测水池液位和控制原水泵。
3、多介质滤器
罐体材质：滤冒式过滤器，滤器内部进行衬胶；多介质滤器是通过一定厚度、不同粒径的颗粒材料有效地去除水体中悬浮杂质而使水体澄清的装置。多介质滤器要定期进行反洗，反洗周期一般根据压力确定，最佳值为压差控制在1kgf/cm2时反冲洗。
4、超滤系统
超滤，是一种固液分离的技术，它的核心是超滤膜。超滤膜是一种高分子聚合物，它的分子量范围5000-200000，孔隙范围0.001-0.02μm。利用超滤膜能够分离固液的特性以去除液体中的固体粒子也可以利用特定孔隙的膜将液体中某些成份提炼出来。
膜过滤可有效去除水中的细菌、大肠杆菌、SS，降低浊度、悬浮物及胶体物质，降低污染指数(SDI)，可最大限度的保证反渗透膜系统的安全运行。
在一般情况下，膜产水可达以下指标：
产水浊度小于0.2NTU
产水SDI值小于3
悬浮物SS小于
Figure BDA0001604125650000042
超滤装置在长期运行使用过程中，膜表面会被截留的各种有害物质所覆盖，甚至膜孔也会被细小的杂质堵塞使膜的过滤性能下降，此种现象是不可避免的，因此需通过有效的清冲洗技术对超滤膜进行清冲洗，以保证其长期稳定运行。
清冲洗技术分为定期冲洗及化学清洗。定期冲洗根据水质不同一般为30-60min冲洗一次，建议30min一次，冲洗分为气擦洗、反上洗、反下洗和正洗排四步，一般冲洗时间为2min。定期冲洗虽然只能减缓超滤装置通量下降的情况，所以当通量下降到一定情况时，需进行化学清洗，本系统超滤污染一般由有机物及活性生物引起，化学清洗液建议采用为0.2wt％NaClO+0.1wt％NaOH溶液。
5、高压泵
高压泵是反渗透能量馈入部分，是反渗透的心脏。因本系统一级反渗透前均为水质均为酸性，所以一级高压泵过滤部分材质最低要求为316L不锈钢材质，建议采用904L双相钢，二级高压泵可以为普通304不锈钢。
反渗透膜元件对水中的离子具有选择透过性，因而在反渗透浓水侧和产水侧存在着渗透压差，这样就必须要有外界的压力来克服渗透压差才能够使反渗透装置正常工作并达到设计要求，外界的压力由高压泵提供，因此，高压泵是反渗透能量的馈入部分，是反渗透装置的心脏，心脏性能的优越将决定着反渗透膜系统。
6、反渗透膜系统
反渗透膜系统的主要作用为脱盐，其脱盐部分的机理类似于半透膜，能对水中的离子具有选择透过性。反渗透其分离粒径一般小于0.1nm，其分离粒子级别可达到离子级别，是最精密的膜法液体分离技术，它能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物，能够去除可溶性的金属盐、有机污染物、细菌、胶体粒子和发热物质等，其脱盐率大于98％，对COD、氨氮及总氮的脱除率可达到95％以上，出水水质稳定。
本发明的反渗透膜系统采用双级反渗透膜系统处理，其中一级特种反渗透膜系统采用特种酸性反渗透膜元件，二级普通反渗透膜系统采用普通反渗透膜元件。
一级特种反渗透膜系统采用特种酸性反渗透膜元件，可在pH＝1-11的范围内有效的运行，并且能够截留水中部分SO4 2-使一级特种反渗透膜系统的产水pH得到升高，脱盐率可达98％以上，一级特种反渗透膜系统产水在管路上采用废碱液将pH值调整至7-8.5左右后，经一级产水池送至二级普通反渗透膜系统进一步处理。
二级普通反渗透膜系统采用普通反渗透膜元件，其进水pH值在7-8之间处理效果最好，脱盐率可达96％以上，经二级普通反渗透膜系统处理后的产水经二级产水池直接送至车间工艺循环使用。一、二级反渗透脱盐率数据详见表3。
表3一、二级反渗透脱盐率数据
序号 名称 一级特种反渗透膜系统 二级普通反渗透膜系统
1 进水电导(μs/cm) 5700 75
2 产水电导(μs/cm) 75 3
3 脱盐率 98.7％ 96％
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种采用双级特种膜回收再利用粘胶纤维酸性废水的方法，其特征在于具体过程为：将粘胶纤维酸性废水原水经预处理系统处理，其中预处理系统采用的处理方式为沉淀、粗滤或精滤中的一种或多种；预处理产水经一级特种反渗透膜系统处理，截留水中部分硫酸根，同时提高一级特种反渗透膜系统产水的pH值，其中一级特种反渗透膜系统采用特种酸性膜元件；将一级特种反渗透膜系统产水的pH值调节至7-8.5后经二级普通反渗透膜系统处理，其中二级普通反渗透膜系统采用普通反渗透膜元件，二级普通反渗透膜系统产水达到脱盐标准并直接送至工艺车间循环使用。
2.根据权利要求1所述的采用双级特种膜回收再利用粘胶纤维酸性废水的方法，其特征在于具体步骤为：将粘胶纤维酸性废水原水通过加压泵送入沉淀池中进行沉淀以沉降水中的悬浮物，沉淀池水采用原水泵加压依次经多介质过滤器、精密过滤器和超滤系统过滤后的产水送至超滤产水池，超滤产水池水采用一级加压泵加压经精密过滤器过滤，再经一级高压泵加压经一级特种反渗透膜系统处理截留水中部分硫酸根，同时提高一级特种反渗透膜系统产水的pH值，一级特种反渗透膜系统产水通过添加碱性物质调节产水的pH值为7-8.5后送至一级产水池，一级产水池水采用二级加压泵加压经精密过滤器过滤，再经二级高压泵加压经二级普通反渗透膜系统处理后的产水送至二级产水池，二级产水池水通过外送泵送至工艺车间循环使用，二级普通反渗透膜系统浓水回流至超滤产水池进行再处理回收利用。
3.根据权利要求2所述的采用双级特种膜回收再利用粘胶纤维酸性废水的方法，其特征在于：所述碱性物质为阴床再生废液。
4.根据权利要求2所述的采用双级特种膜回收再利用粘胶纤维酸性废水的方法，其特征在于：所述多介质过滤器为帽式过滤器，用于去除水中的悬浮杂质；所述精密过滤器为保安过滤器，用于去除水中的悬浮物和胶体；所述超滤系统采用超滤膜元件，该超滤膜是一种分子量范围为5000-200000、孔隙范围为0.001-0.02μm的高分子聚合物，用于去除水中细菌、大肠杆菌、SS、悬浮物及胶体物质，降低污染指数以保证反渗透膜系统的安全运行。
5.根据权利要求1所述的采用双级特种膜回收再利用粘胶纤维酸性废水的方法，其特征在于：所述一级特种反渗透膜系统处理废水的脱盐率达到98%以上，二级普通反渗透膜系统处理废水的脱盐率达到96%以上。
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