申请日2014.09.22
公开(公告)日2015.01.07
IPC分类号C02F9/04; C02F1/44; C07C63/26; C07C51/42
摘要
本发明涉及一种碱减量废水的膜法处理工艺，属于水处理技术领域。包括如下步骤：对碱减量废水进行微滤处理，对得到的微滤渗透液进行碱析后，送入超滤膜进行浓缩，将浓缩液进行酸析后，滤出对苯二甲酸，超滤膜的渗透液返回碱减量工艺回用。本工艺对于碱减量工艺产生的难以生化降解的对苯二甲酸钠等采用陶瓷膜浓缩分离，实现碱回收，并回收其中有再利用价值的对苯二甲酸。
权利要求书
1.碱减量废水的膜法处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：碱减量废水经过微滤膜进行过滤，将微滤渗透液中加入无机碱进行碱析后，使用第一超滤膜进行浓缩，得到第一超滤浓缩液;在第一超滤浓缩液中加入无机酸进行酸析后，进行固液分离，得到回收对苯二甲酸。
2.根据权利要求1所述的碱减量废水的膜法处理工艺，其特征在于：所述的碱减量废水中NaOH的含量是在50～150g/L之间。
3.根据权利要求1所述的碱减量废水的膜法处理工艺，其特征在于：微滤膜平均孔径是0.1μm～5mm，优选200~800nm;微滤步骤中，操作压力优选为0.05～0.15MPa，错流速度优选1～7m/s，运行温度优选高于50℃;浓缩倍数是30～50倍。
4.根据权利要求1所述的碱减量废水的膜法处理工艺，其特征在于：所述的无机碱选自氢氧化钠或者氢氧化钾。
5.根据权利要求1所述的碱减量废水的膜法处理工艺，其特征在于：所述的无机碱是氢氧化钠，加入的无机碱使氢氧化钠在碱减量废水中的含量达到200～350g/L，更优选250～280g/L。
6.根据权利要求1所述的碱减量废水的膜法处理工艺，其特征在于：第一超滤膜的截留分子量是1000~200000Da的膜或者平均孔径是20～100nm，更优选的是50nm;第一超滤膜的操作参数：压力为0.1～0.3MPa，错流速度2~6m/s，运行温度高于50℃;浓缩倍数是15～30倍。
7.根据权利要求1所述的碱减量废水的膜法处理工艺，其特征在于：微滤膜或者第一超滤膜的材质选自聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、不锈钢或者陶瓷;优选耐腐蚀的陶瓷膜。
8.根据权利要求1所述的碱减量废水的膜法处理工艺，其特征在于：无机酸是选自硝酸、硫酸或者磷酸;无机酸的加入量是使第一超滤浓缩液的pH在2～4之间。
9.根据权利要求1所述的碱减量废水的膜法处理工艺，其特征在于：第一超滤膜的透过液送入碱减量过程回用。
说明书
一种碱减量废水的膜法处理工艺
技术领域
本发明涉及一种碱减量废水的膜法处理工艺，属于水处理技术领域。
背景技术
印染废水中种类繁多，有退浆废水、煮练废水、碱减量废水、漂白废水、丝光废水、印 花废水以及染色废水等，由于来自不同工艺，因此废水中的污染物成分也有较大的差异。目 前多数印染厂对上述废水均采用同一处理工艺，即经过生化等处理手段处理后直接排放。但 为了能达标排放，生化负荷较高运行压力较大，且有时不能达标排放，环保压力较大。 目前国家也加大对印染行业的水回用推广力度。国家纺织工业“十二五”科技进步纲要要求： 推广废水深度处理及回用技术，发展膜技术、紫外光催化等印染废水回用技术，到2015推广 到40%以上。工信部和发改委提出的印染行业准入条件(2010年修订版)中要求：印染企业 要按照环境友好和资源综合利用的原则，生产排水清浊分流、分质处理、分质回用。水重复 利用率要达到35%以上。
为了解决印染废水难处理等问题，需要解决其中部分难以治理的高浓度废水回用或污染 物回收等技术的开发研究。本发明针对印染工艺碱减量废水提出其水回用以及污染物回收的 处理方案。
碱减量废水的产生过程是涤纶纤维(PET,聚对苯二甲酸乙二酷)以氢氧化钠作催化剂加热 后与水发生了反应，被水解成对苯二甲酸(Terephthalice Acid,简称TA)和乙二醇(Ethylene Glyeol,简称EG)，因对苯二甲酸在pH>12的碱性废水中，其酸根离子又与氢氧化钠的钠离子 发生置换，最终以有机盐对苯二甲酸钠溶解在废水中，这种废水就是俗称的碱减量废水。涤 纶通过碱减量加工可达到仿真丝绸的效果，经NaOH溶液处理后的聚酯纤维，其减量率可达 15%～30%。经碱减量加工后的织物在染色性、吸湿性及手感和织物风格等方面会有明显的改 变，其仿真丝绸产品己是国内外研究开发的重要产品。可是，在织物得到改善的同时，涤纶 水解产生的大量对苯二甲酸和乙二醇以及对苯二甲酸溶于碱性溶液转换成的对苯二甲酸钠， 都是产生碱减量废水COD和BOD的主要成分。常规的主要处理方法如下：
碱减量废水的常规处理方法有酸析法、混凝法以及生化法等。膜处理技术在碱减量废水 中的应用研究也有报道。中国专利ZL200610053828.9公开了一种采用脱色剂与膜分离耦合的 工艺处理碱减量废水。原水经过脱色后采用膜过滤进一步浓缩，获得浓度较高的含对苯二甲 酸钠盐废水，浓缩液通过酸析后获得对苯二甲酸，清液经中和后排放。中国专利申请号 200710070679.1采用微滤和纳滤组合工艺处理碱减量废水。原水经过10μm的过滤器进行微 滤处理，微滤的清液进行纳滤过滤，纳滤获得80～90%的清液。中国专利201310309630.2公 开了一种采用中空纤维有机膜及有机纳滤膜组合工艺处理碱减量废水的方法。可获得对苯二 甲酸及氢氧化钠稀溶液使废水得到回用。中国专利201410023018.2公开了一种采用镁盐吸附 预处理与无机膜耦合工艺处理碱减量废水的方法可以实现对苯二甲酸的回收。如上这些方法 所获得的对苯二甲酸的纯度、收率都不高，而且存在着工艺复杂的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提高回收得到的对苯二甲酸的纯度和收率，提供了一种 碱减量废水的膜法处理工艺。
技术方案：
碱减量废水的膜法处理工艺，包括如下步骤：碱减量废水经过微滤膜进行过滤，将微滤 渗透液中加入无机碱进行碱析后，使用第一超滤膜进行浓缩，得到第一超滤浓缩液;在第一 超滤浓缩液中加入无机酸进行酸析后，进行固液分离，得到回收对苯二甲酸。
优选地，所述的碱减量废水中NaOH的含量是在50～100g/L之间。
优选地，微滤膜平均孔径是0.1μm～5mm，优选200～800nm。
优选地，微滤步骤中，操作压力优选为0.05～0.15MPa，错流速度优选1～7m/s，运行温 度优选高于50℃;浓缩倍数是30～50倍。
优选地，所述的无机碱选自氢氧化钠或者氢氧化钾。
优选地，所述的无机碱是氢氧化钠，加入的无机碱使氢氧化钠在碱减量废水中的含量达 到200～350g/L，更优选250～280g/L。
优选地，第一超滤膜的截留分子量是1000～200000Da的膜或者平均孔径是20～100nm， 更优选的是50nm。
优选地，第一超滤膜的操作参数：压力为0.1～0.3MPa，错流速度2～6m/s，运行温度高 于50℃;浓缩倍数是15～30倍。
优选地，微滤膜或者第一超滤膜的材质选自聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、不锈 钢或者陶瓷。
优选地，无机酸是选自硝酸、硫酸或者磷酸;无机酸的加入量是使第一超滤浓缩液的pH 在2～4之间。
优选地，第一超滤膜的透过液送入碱减量过程回用。
有益效果
本发明存在以下优势：1、不需要添加其他影响对苯二甲酸纯度的试剂，提高了回收的对 苯二甲酸纯度，纯度高于90%;2、优选陶瓷微滤膜和超滤膜，材料稳定，设备运行通量高于 有机膜;3、水回用率高于90%，碱的回收率根据原水碱浓度不同高于70%;4、本发明采用 碱析与酸析工艺相结合的方法，添加的烧碱可以回用到碱减量过程，通过浓缩后，大大减少 了酸析过程的酸的投加量，减小酸析成本。