一种膜法处理碱减量废水实现碱液回用及锑去除的工艺制造技术

一种膜法处理碱减量废水实现碱液回用及锑去除的工艺，包括将碱减量废水送入管式陶瓷超滤膜过滤器进行过滤，得到膜清夜和膜浓液；膜清液回用，然后对所述膜浓液进行后续除锑操作包括向膜浓液中加入硫酸，调节膜浓液的pH值小于或等于4，使对苯二甲酸析出，然后进行压滤处理，压滤处理后得到的上清液送入铁碳微电解反应器中进行处理，得到的上清液加入NaOH，调节pH值至8~9，形成Fe(OH)2沉淀，进行压滤处理后获得上清液，然后再加入强氧化剂，形成Fe(OH)3沉淀，再经压滤处理后得到上清液，膜浓液中的锑离子被Fe(OH)2沉淀和Fe(OH)3沉淀带出。本发明专利技术实现碱减量废水中的碱液回用、并可去除碱减量废水中的锑元素以达到相关排放标准。

【技术实现步骤摘要】
一种膜法处理碱减量废水实现碱液回用及锑去除的工艺
本专利技术属于环保
，具体涉及一种膜法处理碱减量废水实现碱液回用及锑去除的工艺。
技术介绍
印染行业是我国的传统产业之一，主要分布在江苏、浙江、广东以及沿海地区。印染加工所产生的废水主要包括预处理阶段（包括烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光等工序）的退浆废水、煮练废水、漂白废水和丝光废水，染色工序的印染废水、印花废水和皂液废水，整理工序的整理废水。1952年英国ImperialChemicalIndustries首先发表了聚酯织物的碱减量加工技术。为了使得化纤织物具备真丝手感和色泽，国内外印染行业使用最普遍、效果最佳的方法是织物在印染前进行碱减量处理，因此碱减量工艺又称涤纶仿真丝工艺。碱减量加工就是利用浓碱液对织物中的大分子脂键进行水解、腐蚀，促使纤维织物组织松弛减轻织物重量，从而达到织物真丝感的过程。经NaOH溶液处理后的聚酯纤维，其减量率可达15~30%。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、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。碱减量废水COD高达20000mg/L，pH＞12，理论上1kg涤纶纤维就要产生1.09kg的COD。碱减量废水的主要成分是乙二醇和对苯二甲酸钠。由于对苯二甲酸钠是由结构相当稳定的苯环组成的，即使用化学法也很难将其打开。对苯二甲酸或对苯二甲酸钠对鱼类有刺激性毒害，对水中微生物的再生有抑制作用，该有机污染物进入环境后，会受到水解、光解、氧化还原和微生物分解等方式的分解，对一些动物还有致畸形和致突变作用。因此，若将含对苯二甲酸或对苯二甲酸钠的废水排入河流，将会对河流造成严重污染。在纺织品印染中，涤纶原料聚酯纤维合成时，对苯二甲酸与乙二醇合成需要使用含锑的催化剂，例如醋酸锑、乙二醇锑。它是目前最高效和最经济的催化剂，几乎能够帮助实现百分之百的转化率。在合成过程中，锑元素会以游离状态均匀分散到聚酯纤维中，这些纤维进入印染厂或者织造厂进一步加工时，在退浆和碱减量工序中，游离的锑就会进入到废水中并沉积下来。而碱减量废水中锑的含量为700~1000μg/L（国家《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-2012修改单的排放标准为100μg/L，吴江执行更为严格的50μg/L地方标准）。碱减量废水含有大量的烧碱和纤维水解物，具有污染物浓度高、碱性强等特点。虽然该股废水水量不大，只占到总水量的5%左右，但COD却占50%以上。若该股废水直接与其他工序的印染废水混合进行生化等处理，将显著增加处理难度和运行费用，并且严重的还会使原有运行良好的印染废水生化处理系统崩溃而不能再进行正常运行。因此，考虑到目前碱减量工艺的大量使用，宜采用的方法是将碱减量废水集中进行单独的预处理后，再与其他印染废水混合进行生化处理，或将印染综合废水先经酸析预处理，去除对苯二甲酸后，再进行生化处理，国内普通采用后者。国外对碱减量废水通常采用物化法预处理后与其他废水一起进行生化处理，因为碱减量废水主要为对苯二甲酸钠和乙二醇，对苯二甲酸很难生物降解，且产生的COD很高，而乙二醇能完全被降解。国内通常采用物化法进行预处理，把大部分难降解的对苯二甲酸钠去除后，再与其他废水混合进行生化处理。目前最常用的预处理方法是酸化过滤预处理法，亦称酸析法。是在碱减量废水中加入浓硫酸，将pH调至3左右，使对苯二甲酸以难溶性白色沉淀析出，与废水分离的一种物化预处理方法。酸析过滤法处理碱减量废水的理论依据是：碱减量废水用酸中和使pH值达到3~5，析出难溶性的白色沉淀物对苯二甲酸（TerephthalicAcid，简称TA），根据对苯二甲酸乙二醇酯的分子摩尔质量计算，对苯二甲酸占分子总量的80%，理论上经过上述分离可以去除80%的COD，但要求上述反应的终点废水pH值达到3。经酸析预处理的碱减量废水与其他工序产生的印染废水混合，综合废水的pH值一般小于11，CODcr为1000mg/L左右，水质明显改善，然后再用生化、物化法进行处理，出水可达标排放。在碱减量加工中，聚酯纤维表面水解生成对苯二甲酸等，对苯二甲酸及其低聚物在强碱性废水中以钠盐的形式存在，带有一定的负电荷，具有水溶性。因此可以在碱减量废水中投加复合无机盐，如PCM、FeSO4、PAC、Al2(SO4)3等混凝剂对碱减量废水进行预处理，能形成沉淀性能、脱水性能良好的絮体，而且絮体还有捕捉、吸附其他有机物的能力，然后再与其他废水混合采用常规方法处理，即可达标排放。废水中的TA也可以用硫酸铁或三氯化铁在pH2~4或4~5.5时进行处理，加入的聚丙烯酰胺使沉淀形成较大的絮团，易于沉淀、过滤及脱水，可提高去除率，TA的回收率可达90%以上。采用本法可使COD从几千mg/L降至500mg/L，TA从2000~3000mg/L降至50mg/L，出水经pH调节后可符合生化处理的进水要求。上述方案的缺点是：1、酸析预处理固液分离后，又需加碱中和而耗用大量酸碱，处理费用高，对处理设施腐蚀严重。同时，酸化产生的对苯二甲酸及其低聚物呈均匀的颗粒细小，沉淀性能差，过滤效率低，操作困难。2、加药混凝法具有良好的去除COD和去除TA的效果，但是其最大弊端就是形成了大量的固废，加大了固废处理费用。3、上述方法并没有去除锑离子，再越来越严格的国家和地方标准的要求下，需要对处理方法进行改进。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种膜法处理碱减量废水实现碱液回用及锑去除的工艺。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种膜法处理碱减量废水实现碱液回用及锑去除的工艺，包括将碱减量废水送入管式陶瓷超滤膜过滤器进行过滤，得到膜清夜和膜浓液；膜清液回用，然后对所述膜浓液进行后续除锑操作，包括下列步骤：向膜浓液中加入硫酸，调节膜浓液的pH值小于或等于4，使对苯二甲酸析出，然后进行压滤处理，压滤处理后得到的上清液送入铁碳微电解反应器中进行处理，得到的上清液加入NaOH，调节pH值至8~9，形成Fe(OH)2沉淀，进行压滤处理后获得上清液，然后再加入强氧化剂，形成Fe(OH)3沉淀，再经压滤处理后得到上清液，膜浓液中的锑离子被Fe(OH)2沉淀和Fe(OH)3沉淀带出。优选的技术方案为：所述管式陶瓷超滤膜过滤器的陶瓷膜的清洗包括第一次纯水清洗、酸洗、碱洗和第二次纯水清洗步骤，所述第一次纯水清洗步骤包括：采用纯水进行清洗；所述酸洗步骤包括：采用0.1~0.5%HNO3进行碱洗，清洗温度60~80℃，压力0.18~0.45MPa，错流流速2.5-3m/s，清洗0.5小时；所述碱洗步骤包括采用1~2%NaOH+0.5~1%NaClO进行碱洗，清洗温度60~80℃，压力0.18~0.45MPa，错流流速2.5~3m/s，清洗0.5小时，膜通量可恢复90~95%；所述第二次纯水清洗步骤包括：采用纯水进行最后一道清洗，膜通量可恢复100%。优选的技术方案为：所述铁碳微电解反应器中容纳有微电解填料，该微电解填料的比重为1.2吨/m3、空隙率大于或等于55%、比表面积大于或等于1.2m2/cm3、消耗率小于或等于15%/年，含铁量为70~75%、碳大于或等于20%、粒径为2×3cm。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膜法处理碱减量废水实现碱液回用及锑去除的工艺，其特征在于：包括将碱减量废水送入管式陶瓷超滤膜过滤器进行过滤，得到膜清夜和膜浓液；膜清液回用，然后对所述膜浓液进行后续除锑操作，包括下列步骤：向膜浓液中加入硫酸，调节膜浓液的pH值小于或等于4，使对苯二甲酸析出，然后进行压滤处理，压滤处理后得到的上清液送入铁碳微电解反应器中进行处理，得到的上清液加入NaOH，调节pH值至8~9，形成Fe(OH)2沉淀，进行压滤处理后获得上清液，然后再加入强氧化剂，形成Fe(OH)3沉淀，再经压滤处理后得到上清液，膜浓液中的锑离子被Fe(OH)2沉淀和Fe(OH)3沉淀带出。

【技术特征摘要】
1.一种膜法处理碱减量废水实现碱液回用及锑去除的工艺，其特征在于：包括将碱减量废水送入管式陶瓷超滤膜过滤器进行过滤，得到膜清夜和膜浓液；膜清液回用，然后对所述膜浓液进行后续除锑操作，包括下列步骤：向膜浓液中加入硫酸，调节膜浓液的pH值小于或等于4，使对苯二甲酸析出，然后进行压滤处理，压滤处理后得到的上清液送入铁碳微电解反应器中进行处理，得到的上清液加入NaOH，调节pH值至8~9，形成Fe(OH)2沉淀，进行压滤处理后获得上清液，然后再加入强氧化剂，形成Fe(OH)3沉淀，再经压滤处理后得到上清液，膜浓液中的锑离子被Fe(OH)2沉淀和Fe(OH)3沉淀带出。2.根据权利要求1所述的膜法处理碱减量废水实现碱液回用及锑去除的工艺，其特征在于：所述管式陶瓷超滤膜过滤器的陶瓷膜的清洗包括第一次纯水清洗、酸洗、碱洗和第二次纯水清洗步骤，所述第一次纯水清...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐叶红，刘景光，唐崇栋，虢晓友，杨小梅，
申请(专利权)人：苏州新能环境技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32