一种从废水原液中分离回收碱和半纤维素的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及纺织工业废水回收技术领域，特别是涉及一种从废水原液中分离回收碱和半纤维素的方法及系统，通过第一级电渗析膜系统、第一级电渗析膜系统、纳滤膜脱碱系统与碟片式高速离心机或陶瓷膜的联合应用，可使整体碱回收率达到90%以上，可使整体半纤回收率达到95%以上，能有效解决半纤维素与碱液的分离回收效果差的问题。果差的问题。果差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种从废水原液中分离回收碱和半纤维素的方法及系统


[0001]本专利技术涉及纺织工业废水回收
，特别是涉及一种从废水原液中分离回收碱和半纤维素的方法及系统。

技术介绍

[0002]废水是纺织、造纸等行业最主要的环境问题。有资料表明：纺织行业废水排放量位于各行业废水排放量前十位，COD排放量占全国工业排放量的5%左右，且相当一部分废水还是采取直排入海的方式。目前很多分散的纺织、造纸、制浆等行业只利用了植物中的纤维素，在排出的废水中还含有大量的半纤维素。同时纺织行业一般使用18%左右浓度的氢氧化钠，而排出的废水中氢氧化钠浓度还有4%左右。目前纺织行业4%以下氢氧化钠的回收率为零，大量的氢氧化钠进入废水处理。
[0003]另一方面，在纺织、造纸等行业，废水中半纤维素的处理一直是一个棘手的问题，每年耗费大量的经济成本，往往还不能取得理想的效果。虽然国内通过半纤维生产木糖等工艺已相当成熟，但从废水中回收、提取半纤维素仍然成本较高。目前纺织行业的碱回收工艺，主要以纳滤膜系统为主。纳滤膜系统对半纤维素等拦截率相对较低，运行成本较高，回收率偏低。使得整体经济效益偏低，资源浪费大、后端处理困难等。
[0004]目前最先进的半纤回收手段为新疆陶瓷膜透析中和后的半纤，然后喷雾干燥。但是该技术方案需要基于新疆低廉的蒸汽费用才能实施，无法经济的推广至其他区域。现有半纤维素中的碱，主要采用纳滤膜系统及电渗析膜系统进行回收。
[0005]该技术难点在于：纺织行业废水中目前回收碱到4%无法继续回收，由于半纤溶解于碱液当中，当持续降低碱度时，半纤将从溶解状态中析出，使得膜过滤等常规方案无法持续。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种从废水原液中分离回收碱和半纤维素的方法及系统，能有效解决半纤维素与碱液的分离回收效果差的问题。
[0007]本专利技术是通过采用下述技术方案实现的：一种从废水原液中分离回收碱和半纤维素的方法，其特征在于：包括以下步骤：a. 将含碱和半纤维素的废水原液输送至第一级电渗析膜系统，进行第一步脱碱；b. 将脱碱后的原液分为两部分，一部分为高碱低半纤液，另一部分为低碱高半纤液；将所述低碱高半纤液加水混合后输入至纳滤膜脱碱系统；c. 所述纳滤膜脱碱系统将低碱高半纤液分离成两部分，一部分为浓缩的高半纤液i，另一部分为滤出的低半纤液i；d. 将步骤c中滤出的低半纤液i均分为两份，一份与步骤a中的第一级电渗析系统中的高碱低半纤液混合，得到一级混合液；e. 将步骤c中浓缩的高半纤液i和步骤d得到的另一份低半纤液i混合，进入第二
级电渗析膜系统，进行二次电渗析，再次分离获得高半纤液ii与低半纤液ii；f. 将步骤d中的一级混合液与步骤e中得到的低半纤液ii混合，形成二级混合液，实现碱液回收；将步骤e中高半纤液ii进行再次过滤，得到渣液和清液，对渣液进行回收实现半纤维素的回收；将清液与步骤b中的低碱高半纤液和加入的水混合后一并输入至纳滤膜脱碱系统。
[0008]所述步骤b中，在低碱高半纤液中加入水的水量为低碱高半纤液体积的30%~40%。
[0009]所述步骤f中将步骤e的高半纤液ii进行再次过滤具体指：将高半纤液ii输入高速碟片式分离机中进行分离过滤。
[0010]所述高速碟片式分离机的转速不低于10000r/min。
[0011]所述步骤f中将步骤e的高半纤液ii进行再次过滤具体指：将高半纤液ii输入陶瓷膜进行过滤。
[0012]所述含碱和半纤维素的废水原液中碱的含量为40
‑
44g/L，半纤维素的含量为100
‑
110g/L；所述高碱低半纤液中碱的含量为42
‑
46g/L，半纤维素的含量为4
‑
6g/L；低碱高半纤液中碱的含量为18
‑
20g/L，半纤维素的含量80
‑
90g/L；浓缩的高半纤液i中碱的含量为10
‑
14g/L，半纤维素的含量95
‑
105g/L；滤出的低半纤液i中碱的含量为10
‑
14g/L，半纤维素的含量4
‑
6g/L；高半纤液ii中碱的含量为4
‑
6g/L，半纤维素的含量95
‑
105g/L；低半纤液ii中碱的含量为20
‑
25g/L，半纤维素的含量4
‑
6g/L；所述渣液中碱的含量为4
‑
6g/L，半纤维素的含量240
‑
270g/L；所述清液中碱的含量为4
‑
6g/L，半纤维素的含量30
‑
40g/L。
[0013]所述步骤f中碱液回收后用于返回纺织纤维循环使用，所述渣液回收后进入下游制木糖行业。
[0014]一种从废水原液中分离回收碱和半纤维素的系统，其特征在于：包括废水原液、第一级电渗析膜系统、纳滤膜脱碱系统、第二级电渗析膜系统、第一收集箱和第二收集箱；所述废水原液用于通入第一级电渗析膜系统，所述第一级电渗析膜系统的高碱低半纤液出口通过第一管道与第一收集箱相连通，所述第一级电渗析膜系统的低碱高半纤液出口与纳滤膜脱碱系统通过第二管道相连通，所述纳滤膜脱碱系统的高半纤液出口通过第三管道与第二级电渗析膜系统相连通；所述纳滤膜脱碱系统的低半纤液出口通过第四管道与第一管道相连通；所述第四管道上还设有分支，所述分支的另一端与第三管道相连通；所述第二级电渗析膜系统的高半纤液出口通过第五管道与第二收集箱相连通；所述第二级电渗析膜系统的低半纤液出口通过第六管道与第一管道相连通。
[0015]还包括高速碟片式分离机或陶瓷膜，所述第五管道一端与第二级电渗析膜系统的高半纤液出口相连通，另一端与高速碟片式分离机或陶瓷膜相连；所述高速碟片式分离机或陶瓷膜上都设有清液出口和渣液出口；所述清液出口通过第七管道与第二管道相连通，所述渣液出口通过第八管道与第二收集箱相连通。
[0016]还包括水箱和注水管，所述注水管一端与水箱相连，另一端与第二管道相连通。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果表现在：1、第一级电渗析膜系统、第二级电渗析膜系统、纳滤膜脱碱系统与高速碟片式离心机或陶瓷膜的联合应用，可使整体碱回收率达到90%以上。40g/L左右浓度的碱最后排出到下游的只有5g/L左右的碱液，其余全部回收利用；可使整体半纤回收率达到95%以上。110g/L左右浓度的半纤最后随碱液返回上游的只有5g/L左右的半纤，其余全部回收利用。
[0018]2、第一级电渗析膜系统、第二级电渗析膜系统、纳滤膜脱碱系统与高速碟片式离心机或陶瓷膜的联合应用解决了纳滤无法将电解质浓度提高的问题，同时也解决了半纤析出过程堵塞电渗析膜的问题，通过纳滤与离心绕开半纤在脱碱状态中析出堵塞电渗析膜与纳滤膜的问题，能有效在生产工艺上进入应用，将给上游回收碱以及下游水解半纤带来大幅度的经济收益。
附图说明
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从废水原液中分离回收碱和半纤维素的方法，其特征在于：包括以下步骤：a. 将含碱和半纤维素的废水原液（21）输送至第一级电渗析膜系统（1），进行第一步脱碱；b. 将脱碱后的原液分为两部分，一部分为高碱低半纤液，另一部分为低碱高半纤液；将所述低碱高半纤液加水混合后输入至纳滤膜脱碱系统（2）；c. 所述纳滤膜脱碱系统（2）将低碱高半纤液分离成两部分，一部分为浓缩的高半纤液i，另一部分为滤出的低半纤液i；d. 将步骤c中滤出的低半纤液i均分为两份，一份与步骤a中的第一级电渗析系统中的高碱低半纤液混合，得到一级混合液；e. 将步骤c中浓缩的高半纤液i和步骤d得到的另一份低半纤液i混合，进入第二级电渗析膜系统（3），进行二次电渗析，再次分离获得高半纤液ii与低半纤液ii；f. 将步骤d中的一级混合液与步骤e中得到的低半纤液ii混合，形成二级混合液，实现碱液回收；将步骤e中的高半纤液ii进行再次过滤，得到渣液和清液，对渣液进行回收实现半纤维素的回收；将清液与步骤b中的低碱高半纤液和加入的水混合后一并输入至纳滤膜脱碱系统（2）。2.根据权利要求1所述的一种从废水原液中分离回收碱和半纤维素的方法，其特征在于：所述步骤b中，在低碱高半纤液中加入水的水量为低碱高半纤液体积的30%~40%。3.根据权利要求1所述的一种从废水原液中分离回收碱和半纤维素的方法，其特征在于：所述步骤f中将步骤e的高半纤液ii进行再次过滤具体指：将高半纤液ii输入高速碟片式分离机（13）中进行分离过滤。4.根据权利要求3所述的一种从废水原液中分离回收碱和半纤维素的方法，其特征在于：所述高速碟片式分离机（13）的转速不低于10000r/min。5.根据权利要求1所述的一种从废水原液中分离回收碱和半纤维素的方法，其特征在于：所述步骤f中将步骤e的高半纤液ii进行再次过滤具体指：将高半纤液ii输入陶瓷膜（14）进行过滤。6.根据权利要求1所述的一种从废水原液中分离回收碱和半纤维素的方法，其特征在于：所述含碱和半纤维素的废水原液（21）中碱的含量为40
‑
44g/L，半纤维素的含量为100
‑
110g/L；所述高碱低半纤液中碱的含量为42
‑
46g/L，半纤维素的含量为4
‑
6g/L；低碱高半纤液中碱的含量为18
‑
20g/L，半纤维素的含量80
‑
90g/L；浓缩的高半纤液i中碱的含量为10
‑
14g/L，半纤维素的含量95
‑
105g/L；滤出的低半纤液i中碱的含量为10

【专利技术属性】
技术研发人员：吴限智，黄钱威，莫世清，刘涛，王战龙，
申请(专利权)人：浙江华康药业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：