CN112811696A - 含酸废水资源化利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及粘胶纤维技术领域，且公开了含酸废水资源化利用方法，首先要把废水中的COD从废水中除去，再把盐分和酸从水中分离出去，通过膜法工艺将硫酸钠从废水中分离，将除去金属盐分的含硫酸废水用多种膜法进行分离并浓缩硫酸的处理，得到大量除盐水和10％浓度的硫酸，通过卷式膜浓缩系统将硫酸钠溶液的浓度提高到8‑10％，通过电推动膜技术进一步把硫酸钠的浓度提升到15‑20％，采用机械强制循环蒸发器把硫酸钠蒸发成固体，通过MVR强制循环机械蒸发器的设置，使得操作过程中有效减少电耗和蒸汽的使用量，进而降低浓缩硫酸钠的成本，通过电推动膜与卷式膜法浓缩工艺的操作，有效顺利解决了废水中COD分离，硫酸钠和硫酸低成本浓缩的问题。
Description
技术领域
本发明涉及粘胶纤维技术领域，具体为含酸废水资源化利用方法。
背景技术
粘胶纤维是服装工业生产中一种重要的化工原料，俗称人造棉，由于其良好的吸湿性，手感柔软，染色性好，穿着舒适，所以在服装面料领域有着重要用途。制造方法主要为利用棉短绒，棉桨柏等作为原料通过烧碱处理成粘胶，在硫酸和硫酸钠等作用下纺丝，再经过后段处理得到粘胶纤维成品。。
大部分企业运用此工艺生产，此工艺相对来说技术成熟，缺点是水消耗大，环保压力大，产生大量高COD酸碱废水，需中和处理，并且产生大量的固体废弃物，COD处理难度大，对环境污染严重,因粘胶短纤维在加工过程中要先对棉浆粕用碱进行处理，再用硫酸进行酸浴，废水中含有硫酸钠、硫酸锌、硫酸和溶解在其中的二硫化碳、硫化氢等气体，其水质特点是高COD、高盐度、富含硫酸根等，同时由于废水中含有大量的纤维、半纤维等有机物，这些有机物的可生化性差，所以有必要进行预处理，尽量提高废水的可生化性,其中酸浴后产生的酸性废水水量1000吨/天，这部分废水硫酸含量高压2％，硫酸钠含量也高于2％。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了含酸废水资源化利用方法，具备节省费用、高效回收等优点，解决了上述背景技术中大部分企业运用此工艺生产，此工艺相对来说技术成熟，缺点是水消耗大，环保压力大，产生大量高COD酸碱废水，需中和处理，并且产生大量的固体废弃物，COD处理难度大，对环境污染严重,因粘胶短纤维在加工过程中要先对棉浆粕用碱进行处理，再用硫酸进行酸浴，废水中含有硫酸钠、硫酸锌、硫酸和溶解在其中的二硫化碳、硫化氢等气体，其水质特点是高COD、高盐度、富含硫酸根等，同时由于废水中含有大量的纤维、半纤维等有机物，这些有机物的可生化性差，所以有必要进行预处理，尽量提高废水的可生化性,其中酸浴后产生的酸性废水水量1000吨/天，这部分废水硫酸含量高压2％，硫酸钠含量也高于2％的问题。
(二)技术方案
为实现上述节省费用、高效回收的目的，本发明提供如下技术方案：通过不同膜设备的使用，有效的将硫酸溶液浓缩至10％浓度，并有效减少了80％以上的水量，并通过膜法和电推动膜法将硫酸钠浓缩到15-20％左右，为最后的蒸发浓缩节约了投资和运行费用，通过MVR强制循环机械蒸发器来处理浓缩后的硫酸钠溶液减少电耗和蒸汽的使用量，降低了浓缩硫酸钠的成本，膜处理产生的除盐水替代软化水回用，节省了软化水制水费用，并且水资源全部回用；所有酸性废水可以大部利用，COD另行处理。
优选的，通过卷式膜浓缩系统在50公斤压力下，硫酸钠可以浓缩到10％左右.
优选的，通过电推动膜可继续提高硫酸钠的浓度到15-20％，最后用MVR工艺和干化工艺相结合得到硫酸钠固体。
优选的，机械强制循环蒸发器为MVR强制循环机械蒸发器。
优选的，将蒸发后含水5％的固体膏状硫酸钠通过耙式真空干燥机把硫酸钠干燥成粉末状态。
优选的，应用不同的膜元件组合，通过结合不同压力下膜设备的使用，有效减少硫酸溶液中80％以上的水量。
本发明要解决的另一技术问题是提供含酸废水资源化利用方法，包括以下步骤：
1)首先要把废水中的COD从废水中除去，再把盐分和酸从水中分离出去，其次通过不同的膜法工艺结合运用将硫酸钠有效的从废水中分离出去。
2)将除去金属盐分的含硫酸废水用多种膜法进行分离并浓缩硫酸的处理，得到大量除盐水和10％浓度的硫酸。
3)通过卷式膜浓缩系统将硫酸钠溶液的浓度提高到8-10％，通过电推动膜技术进一步把硫酸钠的浓度提升到15-20％，再采用机械强制循环蒸发器即可把硫酸钠进一步蒸发成固体。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了含酸废水资源化利用方法，具备以下有益效果：
该含酸废水资源化利用方法，通过MVR强制循环机械蒸发器的设置，使得操作过程中有效减少电耗和蒸汽的使用量，进而降低浓缩硫酸钠的成本，通过电推动膜与卷式膜法浓缩工艺的操作，有效顺利解决了废水中COD分离，硫酸钠和硫酸低成本浓缩的问题,新工艺把酸浴后废水中酸和金属盐、COD分离，把COD先从废水中分离去除，估计分离后COD主要成分纤维素通过物化沉淀后，纤维素可以回用，无需再生化处理，处理费用会大幅下降，废水可以再生回用；分离后则含酸废水中只有剩余硫酸、硫酸钠为主，再进一步通过分离硫酸和硫酸钠；把分离后的硫酸应用我们提浓技术可以将硫酸纯度提高到10％后循环回用；含硫酸钠部分液体可以通过我们多种膜技术结合浓缩至15-20％左右浓度的硫酸钠溶液，再进入MVR蒸发器把硫酸钠单独蒸发成固体。膜处理产生的除盐水替代软化水回用，节省了软化水制水费用，并且水资源全部回用；所有酸性废水可以大部利用，COD另行处理。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
1)首先要把废水中的COD从废水中除去，再把盐分和酸从水中分离出去，其次通过不同的膜法工艺结合运用将硫酸钠有效的从废水中分离出去，通过卷式膜浓缩系统在50公斤压力下，硫酸钠可以浓缩到10％左右，并通过电推动膜可继续提高硫酸钠的浓度到15-20％，最后用MVR工艺和干化工艺相结合得到硫酸钠固体；
2)将除去金属盐分的含硫酸废水用多种膜法进行分离并浓缩硫酸的处理，得到大量除盐水和10％浓度的硫酸；
3)通过卷式膜浓缩系统将硫酸钠溶液的浓度提高到8-10％，通过电推动膜技术进一步把硫酸钠的浓度提升到15-20％，再采用机械强制循环蒸发器即可把硫酸钠进一步蒸发成固体，其中机械强制循环蒸发器为MVR强制循环机械蒸发器，MVR蒸汽机械是重新利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。MVR蒸发系统的主要运行原理为蒸发产生的低温位二次蒸汽经压缩机压缩，把电能转换成热能，蒸汽的温度、压力与热焓提高，蒸汽重新进入蒸发器的加热室，作为热源将料液维持在沸腾状态，蒸汽本身则冷凝成水。该原理使原本要废弃的蒸汽得到了充分的利用，回收的汽化潜热提高了热效率，因此,除设备启动外，整个蒸发过程中无需新的工业蒸汽，将蒸发后含水5％的固体膏状硫酸钠通过耙式真空干燥机把硫酸钠干燥成粉末状态，耙式真空干燥机主要由搅拌轴、筒体、传动系统和密封装置等部分组成，干燥所需热量主要由搅拌轴及筒体夹套提供，当加热介质通入设备后，热量通过夹套及搅拌轴对物料进行间接加热，湿物料中的湿分受热汽化，汽化出的湿分被真空系统及时抽走，随着搅拌轴的不断转动，物料与加热面的接触不断更新，使物料均匀受热，从而达到良好的干燥效果，且在封闭式的干燥环境，无粉尘飞扬，配置相应的辅助设备，可保证工作间内无粉尘飞扬，同时本机设置搅拌，使物料在筒内形成连续循环状态，进一步提高了物料受热的均匀度，其适合于所有需要真空干燥的物料(除了对颗粒表面光洁度有要求的物料)，本机设置搅拌，从而可顺利进行浆状、膏状、糊状物料干燥，可根据工艺需要选用对应的变型设备应用不同的膜元件组合，通过结合不同压力下膜设备的使用，有效减少硫酸溶液中80％以上的水量。
通过不同膜设备的使用，有效的将硫酸溶液浓缩至10％浓度，并有效减少了80％以上的水量，并通过膜法和电推动膜法将硫酸钠浓缩到15-20％左右，为最后的蒸发浓缩节约了投资和运行费用，通过MVR强制循环机械蒸发器来处理浓缩后的硫酸钠溶液减少电耗和蒸汽的使用量，降低了浓缩硫酸钠的成本。
本发明的有益效果是：通过MVR强制循环机械蒸发器的设置，使得操作过程中有效减少电耗和蒸汽的使用量，进而降低浓缩硫酸钠的成本，通过电推动膜与卷式膜法浓缩工艺的操作，有效顺利解决了废水中COD分离，硫酸钠和硫酸低成本浓缩的问题,新工艺把酸浴后废水中酸和金属盐、COD分离，把COD先从废水中分离去除，估计分离后COD主要成分纤维素通过物化沉淀后，纤维素可以回用，无需再生化处理，处理费用会大幅下降，废水可以再生回用；分离后则含酸废水中只有剩余硫酸、硫酸钠为主，再进一步通过分离硫酸和硫酸钠；把分离后的硫酸应用我们提浓技术可以将硫酸纯度提高到10％后循环回用；含硫酸钠部分液体可以通过我们多种膜技术结合浓缩至15-20％左右浓度的硫酸钠溶液，再进入MVR蒸发器把硫酸钠单独蒸发成固体。膜处理产生的除盐水替代软化水回用，节省了软化水制水费用，并且水资源全部回用；所有酸性废水可以大部利用，COD另行处理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.含酸废水资源化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)首先要把废水中的COD从废水中除去，再把盐分和酸从水中分离出去，其次通过不同的膜法工艺结合运用将硫酸钠有效的从废水中分离出去。
2)将除去金属盐分的含硫酸废水用多种膜法进行分离并浓缩硫酸的处理，得到大量除盐水和10％浓度的硫酸。
3)通过卷式膜浓缩系统将硫酸钠溶液的浓度提高到8-10％，通过电推动膜技术进一步把硫酸钠的浓度提升到15-20％，再采用机械强制循环蒸发器即可把硫酸钠进一步蒸发成固体。
2.据权利要求1所述的含酸废水资源化利用方法，其特征在于，步骤1中通过卷式膜浓缩系统在50公斤压力下，硫酸钠可以浓缩到10％左右。
3.据权利要求1所述的含酸废水资源化利用方法，其特征在于，步骤1中通过电推动膜可继续提高硫酸钠的浓度到15-20％，最后用MVR工艺和干化工艺相结合得到硫酸钠固体。
4.据权利要求1所述的含酸废水资源化利用方法，其特征在于，步骤3中的机械强制循环蒸发器为MVR强制循环机械蒸发器。
5.据权利要求1所述的含酸废水资源化利用方法，其特征在于，步骤3中将蒸发后含水5％的固体膏状硫酸钠通过耙式真空干燥机把硫酸钠干燥成粉末状态。
6.据权利要求1所述的含酸废水资源化利用方法，其特征在于，步骤3中应用不同的膜元件组合，通过结合不同压力下膜设备的使用，有效减少硫酸溶液中80％以上的水量。
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