CN117069322A - 一种靛蓝染料回收的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种靛蓝染料回收的方法和系统。该方法包括：使含有靛蓝染料的废水进行过滤；使过滤后的废水被氧化，并在线监控氧化后废水的ORP达到‑490至‑515mv；待氧化后废水的pH值降低至11.3～10.5时，使废水进入膜组件进行浓缩，得到浓缩液；使浓缩液被还原，并在线监控还原后浓缩液的ORP为‑700至‑800mv，得到产水；对产水进行收集和回用。该系统包括：过滤装置、增氧装置、膜组件、电解装置、产水池、pH值检测装置、至少2个ORP检测装置以及PLC控制模块。本发明的方法和系统具有靛蓝染料回收流程短、化工料投加量小、运行成本低、产物质量稳定可靠、自动化程度高、具有实际工业应用价值等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种靛蓝染料回收的方法和系统，属于染料回收技术领域。
背景技术
靛蓝是一种可以从板蓝根和大叶青等植物中提取的天然还原染料，其的分子式为C16H10N2O2，是一种反对称的双吲哚结构，其发色机理为靛蓝分子中的给电子基团N-H与受电子基团C＝O之间通过碳碳双键连接形成交叉共轭体系而引起的。
靛蓝染料主要用于牛仔布的染色。牛仔布生产过程中的主要产污环节来自于经纱的靛蓝染色工艺。靛蓝染料对棉纤维仅有中等程度的直接上染性，约10～15％的染料不能被纤维吸收，随工艺废水排放。牛仔产业废水中的COD浓度高，且靛蓝分子结构稳定，是极难处理的废水。而且，靛蓝染料十分昂贵，如能对其回收利用，将具有很高的经济效益和社会效益。
含有靛蓝染料的废水中一般含有隐色体靛蓝(即，还原态靛蓝)和氧化态靛蓝、反应剩余的保险粉和氢氧化钠、反应生成的硫酸钠和亚硫酸钠、染色助剂及棉细纤维等成分，为强碱性体系。含有靛蓝染料的废水的pH值通常在11.5～12.0。现有技术对含有靛蓝染料的废水进行处理的过程常常需要加入酸液将废水的pH值调整至2～8。这需要大量化工料的投加，增加了处理过程的流程和运行成本。
因此，研发出一种新型的靛蓝染料回收的方法和系统，仍然是本领域亟待解决的问题之一。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种靛蓝染料回收的方法和系统。本发明的方法和系统具有靛蓝染料回收流程短、化工料投加量小、运行成本低、具有实际工业应用价值等优点。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种靛蓝染料回收的方法，其包括以下步骤：
(1)使含有靛蓝染料的废水进行过滤；
(2)使步骤(1)得到的过滤后的废水被氧化，并在线监控氧化后废水的ORP达到-490至-515mv；
(3)待步骤(2)得到的氧化后废水的pH值降低至11.3～10.5时，使废水进入膜组件进行浓缩，得到浓缩液；
(4)使步骤(3)得到的浓缩液被还原，并在线监控还原后浓缩液的ORP为-700至-800mv，得到产水；
(5)对步骤(4)得到的产水进行收集和回用。
在上述的方法中，优选地，在步骤(1)中，所述过滤采用保安过滤器。
在上述的方法中，优选地，在步骤(2)中，使所述过滤后的废水被氧化是在增氧装置中进行的。更优选地，所述增氧装置包括曝气氧化池等。
在上述的方法中，优选地，步骤(2)是在20～30℃条件下进行的。
在上述的方法中，优选地，在步骤(2)和步骤(4)中，在线监控氧化后废水的ORP和在线监控还原后浓缩液的ORP是采用ORP检测仪或ORP传感器，以及PLC控制模块。
在上述的方法中，优选地，在步骤(2)中，采用PLC控制模块对所述氧化后废水的pH值进行在线监控。
在上述的方法中，优选地，在步骤(3)中，所述膜组件中包括微滤膜和/或超滤膜。
在上述的方法中，优选地，在步骤(3)中，所述微滤膜的孔径为0.1～0.22μm。
在上述的方法中，优选地，在步骤(3)中，所述超滤膜的孔径为0.01～0.1μm。
在上述的方法中，优选地，在步骤(3)中，所述膜组件包括管式微滤膜组件。
在上述的方法中，优选地，在步骤(3)中，所述膜组件的操作压力为2～4bar。
在上述的方法中，优选地，在步骤(3)中，所述浓缩液的浓缩倍数为2倍以上。
在上述的方法中，优选地，在步骤(4)中，使所述浓缩液被还原是在电解装置中进行的。具体地，使所述浓缩液被还原是在电解装置的阴极室中进行的。更具体地，所述电解装置是以Nafion-324阳离子膜为隔膜，以石墨毡为阴极，以所述浓缩液为阴极液，以不锈钢材料为阳极，以2～6g/L的NaOH和/或KOH的水溶液为阳极液。
在上述的方法中，优选地，在步骤(4)中，在线监控还原后浓缩液的ORP为-750至-800mv。
在上述的方法中，优选地，步骤(4)是在20～70℃条件下进行的。
在上述的方法中，优选地，步骤(5)具体包括：检测步骤(4)得到的产水的吸光度，计算所述产水中的靛白浓度；然后将已知靛白浓度的产水泵入染料化料系统进行染料配置。需说明的是，靛白即为还原态靛蓝。
本发明第二方面提供了一种靛蓝染料回收的系统，所述系统用于实现上述的靛蓝染料回收的方法，所述系统至少包括：过滤装置、增氧装置、膜组件、电解装置、产水池、pH值检测装置、至少2个ORP检测装置以及PLC控制模块；
其中，所述过滤装置的出口与所述增氧装置的进口连通；
所述增氧装置的出口与所述膜组件的进口连通；
所述膜组件的浓缩液出口与所述电解装置的阴极连通；
所述电解装置的出口与所述产水池连通；
所述pH值检测装置的检测端设置于所述增氧装置中，用于检测氧化后废水的pH值；
所述至少2个ORP检测装置的检测端分别设置于所述增氧装置和所述电解装置中，用于检测所述增氧装置中的氧化后废水的ORP以及所述电解装置中的还原后浓缩液的ORP；
所述pH值检测装置和所述至少2个ORP检测装置通信连接于所述PLC控制模块。
在上述的系统中，优选地，所述过滤装置包括保安过滤器等。
在上述的系统中，优选地，所述增氧装置包括曝气氧化池等。
在上述的系统中，优选地，所述膜组件中包括微滤膜和/或超滤膜。
在上述的系统中，优选地，所述微滤膜的孔径为0.1～0.22μm。
在上述的系统中，优选地，所述超滤膜的孔径为0.01～0.1μm。
在上述的系统中，优选地，所述膜组件包括管式微滤膜组件。
在上述的系统中，优选地，所述电解装置包括H型电解池。更优选地，所述电解装置是以Nafion-324阳离子膜为隔膜，以石墨毡为阴极，以不锈钢材料为阳极的电解装置。
在上述的系统中，优选地，所述ORP检测装置包括ORP检测仪或ORP传感器等。
根据本发明的具体实施方式，优选地，上述系统进一步包括：分光光度计，其用于检测所述产水池中的产水的吸光度，进而计算得到产水中的靛白浓度。更优选地，所述分光光度计通信连接于所述PLC控制模块。
本发明提供了一种靛蓝染料回收的方法和系统。本发明的方法和系统通过控制废水的ORP来实现废水的氧化和还原，并结合膜组件的有效浓缩，省去了现有技术中加入酸液将废水的pH值中和至2～8的步骤。同时，本发明的方法和系统通过ORP和pH值的调节和在线监控，以及吸光度的在线监控，可真正实现与染厂现有靛蓝化料系统的有效结合，具有实际的应用价值。因此，本发明的方法和系统具有靛蓝染料回收流程短、化工料投加量小、运行成本低、产物质量稳定可靠、自动化程度高、具有实际工业应用价值等优点。
附图说明
图1本发明一具体实施方式提供的靛蓝染料回收系统的结构示意图。
附图标号说明：
1-过滤装置；2-增氧装置；3-膜组件；4-电解装置；5-产水池；6-pH值检测装置；7-ORP检测装置；8-PLC控制模块；9-分光光度计。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
本发明一具体实施方式提供了一种靛蓝染料回收系统，其结构如图1所示。
该系统包括：过滤装置1、增氧装置2、膜组件3、电解装置4、产水池5、pH值检测装置6、2个ORP检测装置7、PLC控制模块8以及分光光度计9；
其中，过滤装置1的出口与增氧装置2的进口连通；
增氧装置2的出口与膜组件3的进口连通；
膜组件3的浓缩液出口与电解装置4的阴极室连通；
电解装置4的出口与产水池5连通；
pH值检测装置6的检测端设置于增氧装置2中，用于检测氧化后废水的pH值；
2个ORP检测装置7的检测端分别设置于增氧装置2和电解装置4中，用于检测增氧装置2中的氧化后废水的ORP以及电解装置4中的还原后浓缩液的ORP；
pH值检测装置6和2个ORP检测装置7通信连接于PLC控制模块8；
分光光度计9用于检测产水池5中的产水的吸光度；
分光光度计9通信连接于PLC控制模块8；
PLC控制模块8用于在线监控pH值检测装置6检测得到的pH值和2个ORP检测装置7检测得到的ORP值，以及通过分光光度计9检测得到的吸光度计算得到产水中的靛白浓度，进而对靛蓝染料回收的过程进行控制，并将已知靛白浓度的产水与现有的染料化料系统进行染料配置。
在一个实施例中，过滤装置1包括保安过滤器等。
在一个实施例中，增氧装置2包括曝气氧化池等。
在一个实施例中，膜组件3中包括微滤膜和/或超滤膜。具体地，所述微滤膜的孔径可以为0.1～0.22μm。所述超滤膜的孔径可以为0.01～0.1μm。膜组件3中的微滤膜和/或超滤膜为耐碱的微滤膜和/或超滤膜。
在一个优选实施例中，膜组件3包括管式微滤膜组件。具体地，所述管式微滤膜组件中的微滤膜的孔径为0.1～0.22μm，优选为0.2μm，所述管式微滤膜组件中的微滤膜为耐碱的微滤膜。
在一个实施例中，电解装置4包括H型电解池。具体地，所述H型电解池是以Nafion-324阳离子膜为隔膜，以石墨毡为阴极，以不锈钢材料为阳极。
在一个实施例中，pH值检测装置6可以采用本领域常用的pH值检测仪等。
在一个实施例中，ORP检测装置7包括ORP检测仪或ORP传感器等。
在一个实施例中，分光光度计9可以采用本领域常用的分光光度计，例如但不限于紫外-可见分光光度计。
本发明另一具体实施方式提供了一种靛蓝染料回收方法，该方法采用上述的系统对靛蓝染料进行回收，该方法包括以下步骤：
(1)使含有靛蓝染料的废水进入过滤装置1进行过滤；
(2)使步骤(1)得到的过滤后的废水进入增氧装置2被氧化，并在线监控氧化后废水的ORP达到-490至-515mv；
(3)待步骤(2)得到的氧化后废水的pH值降低至11.3～10.5时，使废水进入膜组件3进行浓缩，得到浓缩液；
(4)使步骤(3)得到的浓缩液进入电解装置4的阴极室被还原，并在线监控还原后浓缩液的ORP为-700至-800mv，得到产水并进入产水池5；
(5)利用分光光度计9检测步骤(4)得到的产水的吸光度，计算产水中的靛白浓度，然后将已知靛白浓度的产水泵入染料化料系统进行染料配置。
在一个实施例中，步骤(2)是在20～30℃条件下进行的。
在一个实施例中，在步骤(3)中，膜组件3的操作压力为2～4bar。
在一个实施例中，在步骤(3)中，所述浓缩液的浓缩倍数为2倍以上。
在一个实施例中，在步骤(4)中，电解装置4是以Nafion-324阳离子膜为隔膜，以石墨毡为阴极，以不锈钢材料为阳极，以所述浓缩液为阴极液，以2～6g/L的NaOH和/或KOH的水溶液为阳极液。
在一个优选实施例中，在步骤(4)中，在线监控还原后浓缩液的ORP为-750至-800mv。
在一个实施例中，步骤(4)是在20～70℃条件下进行的，优选为50～60℃。
实施例1
本实施例提供了一种靛蓝染料回收的方法，其包括以下步骤：
(1)使含有靛蓝染料的废水进入保安过滤器进行过滤；
(2)使步骤(1)得到的过滤后的废水进入曝气氧化池，在25℃条件下向曝气氧化池中通入空气，使废水被氧化，并在线监控氧化后废水的ORP达到-500mv左右，具体为-504mv；
(3)待步骤(2)中的氧化后废水的pH值降低至11左右，具体为11.24时，使废水进入管式微滤膜组件进行浓缩，微滤膜的孔径为0.2μm，膜组件的操作压力为2bar，得到浓缩液，浓缩液的浓缩倍数为2倍；
(4)使步骤(3)得到的浓缩液进入H型电解池的阴极室被还原，控制电解过程的温度为60℃，浓缩液中的靛蓝被还原成靛白，并在线监控还原后浓缩液的ORP为-700～-800mv，具体为-753mv，得到产水并进入产水池；
(5)密封产水池，同时利用分光光度计检测产水的吸光度，根据吸光度和靛白浓度的对应关系，计算产水中的靛白浓度，然后将已知靛白浓度的产水泵入染料化料系统进行染料配置。
采用本实施例的方法对20L含有2.5g/L的靛蓝与靛白的废水中的染料进行回收，其中，2.5g/L是废水中的靛蓝和靛白的总含量。该废水的初始ORP为-692mv，在步骤(2)中通入的空气曝气量，氧化后废水的ORP和pH值，0.2μm的微滤膜对靛蓝染料的拦截率及微滤膜通量，浓缩至10L(2倍)后的浓缩液中的靛蓝染料质量，均如表1所示。为了进一步说明本发明的技术效果，在步骤(3)后不进行步骤(4)，而是在10L浓缩液中加入保险粉(连二亚硫酸纳，Na2S2O4)，将10L浓缩液调至ORP＝-700mv所需的保险粉质量，也如表1所示。
在步骤(4)中，将pH＝11.24，ORP＝-504mv的含有5g/L左右的靛蓝和靛白的浓缩液(10L)，泵入H型电解池的阴极室中，以Nafion-324阳离子膜为隔膜，以石墨毡(0.8×10×10cm3)为阴极，以不锈钢材料为阳极，以10L含4g/L NaOH的水溶液为阳极液；在电解过程中，温度控制为60℃，电流密度控制为10A/dm2。步骤(4)的电解时间和还原后浓缩液的ORP如表2所示。
对比例1～4
对比例1～4分别提供了一种靛蓝染料回收的方法。这些方法与实施例1基本相同，所进行回收的含有靛蓝染料的废水也相同(即，20L含有2.5g/L的靛蓝与靛白的废水，其初始ORP为-692mv)，不同之处在于：步骤(2)中氧化后废水的ORP和pH值不同，其他步骤相同。对比例1～4在步骤(2)中通入的空气曝气量，氧化后废水的ORP和pH值，0.2μm的微滤膜对靛蓝染料的拦截率及微滤膜通量，浓缩至10L(2倍)后的浓缩液中的靛蓝染料质量，以及在步骤(3)后不进行步骤(4)，而是在10L浓缩液中加入保险粉(连二亚硫酸纳，Na2S2O4)将10L浓缩液调至ORP＝-700mv所需的保险粉质量，均如表1所示。
对比例5～8
对比例5～8分别提供了一种靛蓝染料回收的方法。这些方法与实施例1基本相同，所进行回收的含有靛蓝染料的废水也相同(即，20L含有2.5g/L的靛蓝与靛白的废水，其初始ORP为-692mv)，不同之处在于：步骤(4)中还原后浓缩液的ORP不同，其他步骤相同。对比例5～8在步骤(4)的电解时间和还原后浓缩液的ORP如表2所示。
表1
由表1的数据可以看出，本发明的实施例1将氧化后废水的ORP控制在-500mv左右时，微滤膜的拦截率已经达到最大，靛蓝染料的回收率也达到最大，同时微滤膜的通量也保证在较高水平，对于工艺中成本比重最大的膜设备，其投资和运行成本最优。并且，本发明通过将氧化后废水的ORP和pH值控制在特定的范围，即使后续不进行电化学还原，而是采用加入还原剂(即保险粉)的方式来将浓缩液的ORP调节至-700mv，也有助于减少还原剂的加药量；同时，也可以看出，本发明通过将氧化后废水的ORP和pH值控制在特定的范围能够降低电解装置的耗电量。
表2
| 序号 | 电解时间(h) | 还原后浓缩液(即产水)的ORP(mv) |
| 对比例5 | 2 | -598 |
| 对比例6 | 4 | -668 |
| 实施例1 | 6 | -753 |
| 对比例7 | 8 | -803 |
| 对比例8 | 10 | -822 |
由表2的数据可以看出，本发明将还原后浓缩液的ORP控制在-700～-800mv，当废水的pH值为11.3～10.5(实施例1具体为11.24～11.3)，且ORP低于-700mv(实施例1具体为-753mv)，废水中的靛蓝即可完全转化为靛白，可泵入靛蓝染料化料系统进行染料配置，回用于靛蓝染色过程中，达到新鲜染料染色同等的效果。需说明的是，电解前后的浓缩液的pH值几乎没有变化。
实施例2
本实施例提供了一种靛蓝染料回收的方法，其包括以下步骤：
(1)使含有靛蓝染料的废水进入保安过滤器进行过滤；
(2)使步骤(1)得到的过滤后的废水进入曝气氧化池，在28℃条件下向曝气氧化池中通入空气，使废水被氧化，并在线监控氧化后废水的ORP达到-500mv左右，具体为-513mv；
(3)待步骤(2)中的氧化后废水的pH值降低至11左右，具体为11.22时，使废水进入管式微滤膜组件进行浓缩，微滤膜的孔径为0.2μm，膜组件的操作压力为4bar，得到浓缩液，浓缩液的浓缩倍数为2倍；
(4)使步骤(3)得到的浓缩液进入H型电解池的阴极室被还原，控制电解过程的温度为50℃，浓缩液中的靛蓝被还原成靛白，并在线监控还原后浓缩液的ORP为-700～-800mv，具体为-739mv，得到产水并进入产水池；
(5)密封产水池，同时利用分光光度计检测产水的吸光度，根据吸光度和靛白浓度的对应关系，计算产水中的靛白浓度，然后将已知靛白浓度的产水泵入染料化料系统进行染料配置。
采用本实施例的方法对10L含有1g/L的靛蓝与靛白的废水中的染料进行回收，该废水的初始ORP为-714mv，在步骤(2)中通入的空气曝气量，氧化后废水的ORP和pH值，0.2μm的微滤膜对靛蓝染料的拦截率及微滤膜通量，浓缩至5L(2倍)后的浓缩液中的靛蓝染料质量，以及在步骤(3)后不进行步骤(4)，而是在5L浓缩液中加入保险粉(连二亚硫酸纳，Na2S2O4)将5L浓缩液调至ORP＝-700mv所需的保险粉质量，均如表3所示。
在步骤(4)中，将pH＝11.22，ORP＝-513mv的含有2g/L左右的靛蓝和靛白的浓缩液(5L)，泵入H型电解池的阴极室中，以Nafion-324阳离子膜为隔膜，以石墨毡(0.8×10×10cm3)为阴极，以不锈钢材料为阳极，以5L含4g/L NaOH的水溶液为阳极液；在电解过程中，温度控制为50℃，电流密度控制为8A/dm2。步骤(4)的电解时间和还原后浓缩液的ORP如表4所示。
表3
表4
| 序号 | 电解时间(h) | 还原后浓缩液的ORP(mv) |
| 实施例2 | 4 | -739 |
实施例3
本实施例提供了一种靛蓝染料回收的方法，其包括以下步骤：
(1)使含有靛蓝染料的废水进入保安过滤器进行过滤；
(2)使步骤(1)得到的过滤后的废水进入曝气氧化池，在30℃条件下向曝气氧化池中通入空气，使废水被氧化，并在线监控氧化后废水的ORP达到-500mv左右，具体为-510mv；
(3)待步骤(2)中的氧化后废水的pH值降低至11左右，具体为11.01时，使废水进入管式微滤膜组件进行浓缩，微滤膜的孔径为0.2μm，膜组件的操作压力为3bar，得到浓缩液，浓缩液的浓缩倍数为2倍；
(4)使步骤(3)得到的浓缩液进入H型电解池的阴极室被还原，控制电解过程的温度为55℃，浓缩液中的靛蓝被还原成靛白，并在线监控还原后浓缩液的ORP为-700～-800mv，具体为-772mv，得到产水并进入产水池；
(5)密封产水池，同时利用分光光度计检测产水的吸光度，根据吸光度和靛白浓度的对应关系，计算产水中的靛白浓度，然后将已知靛白浓度的产水泵入染料化料系统进行染料配置。
采用本实施例的方法对10L含有1.5g/L的靛蓝与靛白的废水中的染料进行回收，该废水的初始ORP为-670mv，在步骤(2)中通入的空气曝气量，氧化后废水的ORP和pH值，0.2μm的微滤膜对靛蓝染料的拦截率及微滤膜通量，浓缩至5L(2倍)后的浓缩液中的靛蓝染料质量，以及在步骤(3)后不进行步骤(4)，而是在5L浓缩液中加入保险粉(连二亚硫酸纳，Na2S2O4)将5L浓缩液调至ORP＝-700mv所需的保险粉质量，均如表5所示。
在步骤(4)中，将pH＝11.01，ORP＝-510mv的含有3g/L左右的靛蓝和靛白的浓缩液(5L)，泵入H型电解池的阴极室中，以Nafion-324阳离子膜为隔膜，以石墨毡(0.8×10×10cm3)为阴极，以不锈钢材料为阳极，以5L含4g/L NaOH水溶液为阳极液；在电解过程中，温度控制为55℃，电流密度控制为7A/dm2。步骤(4)的电解时间和还原后浓缩液的ORP如表6所示。
表5
表6
| 序号 | 电解时间(h) | 还原后浓缩液的ORP(mv) |
| 实施例3 | 2.5 | -772 |
采用实施例2和3的产水泵入染料化料系统进行染料配置回用于靛蓝染色得到的棉纱的K/S值如表7所示。同时，分别采用与实施例2和3的产水中染料浓度相同的新鲜染料的溶液进行棉纱染色后的K/S值也如表7所示。
表7不同染料对应棉纱的K/S值
由表7可以看出，采用本发明的方法回收的染料能够达到新鲜染料染色同等的效果。
综上，本发明的方法和系统通过控制废水的ORP来实现废水的氧化和还原，并结合膜组件的有效浓缩，省去了现有技术中加入酸液将废水的pH值中和至2～8的步骤。同时，本发明的方法和系统通过ORP和pH值的调节和在线监控，以及吸光度的在线监控，可真正实现与染厂现有靛蓝化料系统的有效结合，具有实际的应用价值。因此，本发明的方法和系统具有靛蓝染料回收流程短、化工料投加量小、运行成本低、产物质量稳定可靠、自动化程度高、具有实际工业应用价值等优点。
Claims (12)
1.一种靛蓝染料回收的方法，其包括以下步骤：
(1)使含有靛蓝染料的废水进行过滤；
(2)使步骤(1)得到的过滤后的废水被氧化，并在线监控氧化后废水的ORP达到-490至-515mv；
(3)待步骤(2)得到的氧化后废水的pH值降低至11.3～10.5时，使废水进入膜组件进行浓缩，得到浓缩液；
(4)使步骤(3)得到的浓缩液被还原，并在线监控还原后浓缩液的ORP为-700至-800mv，得到产水；
(5)对步骤(4)得到的产水进行收集和回用。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，使所述过滤后的废水被氧化是在增氧装置中进行的；
优选地，所述增氧装置包括曝气氧化池；
优选地，步骤(2)是在20～30℃条件下进行的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)和步骤(4)中，在线监控氧化后废水的ORP和在线监控还原后浓缩液的ORP是采用ORP检测仪或ORP传感器，以及PLC控制模块；
优选地，在步骤(2)中，采用PLC控制模块对所述氧化后废水的pH值进行在线监控。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述膜组件包括微滤膜和/或超滤膜；
优选地，在步骤(3)中，所述膜组件包括管式微滤膜组件；
优选地，在步骤(3)中，所述膜组件的操作压力为2～4bar；
优选地，在步骤(3)中，所述浓缩液的浓缩倍数为2倍以上。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(4)中，使所述浓缩液被还原是在电解装置中进行的；
优选地，在步骤(4)中，所述电解装置是以Nafion-324阳离子膜为隔膜，以石墨毡为阴极，以不锈钢材料为阳极，以所述浓缩液为阴极液，以2～6g/L的NaOH和/或KOH的水溶液为阳极液；
优选地，在步骤(4)中，在线监控还原后浓缩液的ORP为-750至-800mv；
优选地，步骤(4)是在20～70℃条件下进行的。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(5)具体包括：检测步骤(4)得到的产水的吸光度，计算所述产水中的靛白浓度；然后将已知靛白浓度的产水泵入染料化料系统进行染料配置。
7.一种靛蓝染料回收的系统，所述系统用于实现权利要求1-6中任一项所述的靛蓝染料回收的方法，所述系统至少包括：过滤装置、增氧装置、膜组件、电解装置、产水池、pH值检测装置、至少2个ORP检测装置以及PLC控制模块；
其中，所述过滤装置的出口与所述增氧装置的进口连通；
所述增氧装置的出口与所述膜组件的进口连通；
所述膜组件的浓缩液出口与所述电解装置的阴极连通；
所述电解装置的出口与所述产水池连通；
所述pH值检测装置的检测端设置于所述增氧装置中，用于检测氧化后废水的pH值；
所述至少2个ORP检测装置的检测端分别设置于所述增氧装置和所述电解装置中，用于检测所述增氧装置中的氧化后废水的ORP以及所述电解装置中的还原后浓缩液的ORP；
所述pH值检测装置和所述至少2个ORP检测装置通信连接于所述PLC控制模块。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述过滤装置包括保安过滤器；
优选地，所述增氧装置包括曝气氧化池。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述膜组件中包括微滤膜和/或超滤膜；
优选地，所述微滤膜的孔径为0.1～0.22μm；
优选地，所述超滤膜的孔径为0.01～0.1μm；
更优选地，所述膜组件包括管式微滤膜组件。
10.根据权利要求7所述的系统，其中，所述电解装置包括H型电解池；
优选地，所述电解装置是以Nafion-324阳离子膜为隔膜，以石墨毡为阴极，以不锈钢材料为阳极的电解装置。
11.根据权利要求7所述的系统，其中，所述ORP检测装置包括ORP检测仪或ORP传感器。
12.根据权利要求7所述的系统，其中，所述系统进一步包括：分光光度计，其用于检测所述产水池中的产水的吸光度，进而计算得到产水中的靛白浓度；
优选地，所述分光光度计通信连接于所述PLC控制模块。
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| CN202311199044.7A CN117069322A (zh) | 2023-09-18 | 2023-09-18 | 一种靛蓝染料回收的方法和系统 |
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