溴化丁基橡胶含溴盐废水处理方法和系统及其应用技术方案

本发明专利技术涉及工业废水处理领域，公开了一种溴化丁基橡胶含溴盐废水处理方法和系统及其应用，该方法包括：(1)将废水进行均化，并依次进行絮凝沉淀、溶气气浮处理、多介质过滤、超滤和纳滤处理，得到纳滤出水和纳滤浓水；(2)纳滤出水进行反渗透处理，得到反渗透出水和反渗透浓水；(3)反渗透浓水进行膜蒸馏处理，得到膜蒸馏出水和高浓盐水；(4)高浓盐水进行蒸发结晶，得到固体盐和蒸汽凝液。该方法采用预处理、反渗透、膜蒸馏和蒸发结晶相结合，充分利用了废水的初始热量，能耗低，无污染，易于工业化，实现了溴化丁基橡胶生产废水的“零排放”。。。

【技术实现步骤摘要】
溴化丁基橡胶含溴盐废水处理方法和系统及其应用


[0001]本专利技术涉及工业废水处理领域，具体地，涉及一种溴化丁基橡胶含溴盐废水处理方法和系统及其应用。

技术介绍

[0002]溴化丁基橡胶因具有耐热、耐臭氧、耐腐蚀、耐屈挠、低气透以及易于其它橡胶交联等优良特性被广泛应用，特别地，溴化丁基橡胶是制造无内胎轮胎和医药制品必不可少的橡胶原料。随着汽车行业的发展，对于溴化丁基橡胶的需求量也日益增大。溴化丁基橡胶通常是将溴素与丁基橡胶的己烷溶液反应制得，反应过程中生成副产物溴化氢，制得的溴化丁基橡胶胶液经氢氧化钠溶液中和后含有溴化钠，该胶液经汽提后溴化钠进入水相，产生大量的含溴盐工业废水。该工业废水除了具有温度高(70
‑
90℃)，含有橡胶颗粒和硬脂酸盐等悬浮物以及含有环氧大豆油、醇类化合物等有机物等特点外，废水中还含有高浓度(1.5
‑
6g/L)的溴离子。
[0003]现有技术中，对于制备溴化丁基橡胶时产生的含溴盐废水通常利用氯气、双氧水等强氧化物质将溴离子氧化成溴素，然后将溴素与废水分离；或者将废水浓缩后直接与含氯杀菌剂混合，返回至工业循环水进行杀菌处理；或者耦合反渗透、倒极电渗析和结晶蒸发等技术来处理废水。
[0004]然而，上述对含溴盐废水的处理方法中，对处理设备要求较高，并且对废水的初始热量利用率低，导致能耗较高。并且上述方法中，对废水的浓缩程度较低，导致对溴盐的回收回收利用率较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术溴化丁基橡胶含溴盐废水处理方法的能耗高、无法回收利用废水的初始热量、对设备要求高、溴盐回收率低等问题，提供一种溴化丁基橡胶含溴盐废水处理方法，该方法中含溴盐废水无需降温直接进入预处理单元，之后依次经过反渗透和膜蒸馏单元进行高倍数浓缩，得到的高浓盐水经蒸发结晶后生成固体盐，对溴盐的回收率高，实现了溴化丁基橡胶含溴盐废水的“零排放”。该方法充分利用了废水的初始热量，能耗低，无污染，易于工业化。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种溴化丁基橡胶含溴盐废水处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
[0007](1)将溴化丁基橡胶含溴盐废水进行均化，并依次进行絮凝沉淀、溶气气浮处理、多介质过滤、超滤和纳滤处理，得到纳滤出水和纳滤浓水；
[0008](2)将步骤(1)得到的纳滤出水进行反渗透处理，得到反渗透出水和反渗透浓水；
[0009](3)将步骤(2)得到的反渗透浓水进行膜蒸馏处理，得到膜蒸馏出水和高浓盐水；
[0010](4)将步骤(3)得到的高浓盐水进行蒸发结晶，得到固体盐和蒸汽凝液。
[0011]本专利技术第二方面提供一种溴化丁基橡胶含溴盐废水处理系统，其特征在于，所述
系统包括预处理单元、反渗透单元、膜蒸馏单元和蒸发结晶单元；
[0012]所述预处理单元包括调节水箱、絮凝沉淀池、溶气气浮装置、多介质过滤器、超滤装置和纳滤装置；
[0013]所述调节水箱用于将溴化丁基橡胶含溴盐废水进行均化，得到调节水箱出水；
[0014]所述絮凝沉淀池用于将来自调节水箱的出水进行絮凝沉淀，得到絮凝沉淀池出水和絮凝沉淀池污泥；
[0015]所述溶气气浮装置用于将来自絮凝沉淀池的絮凝沉淀池出水进行溶气气浮处理，得到溶气气浮出水和溶气气浮污泥；
[0016]所述多介质过滤器用于将来自溶气气浮装置的溶气气浮出水进行过滤处理，得到多介质过滤出水；
[0017]所述超滤装置用于将来自多介质过滤器的多介质过滤出水进行超滤处理，得到超滤出水；
[0018]所述纳滤装置用于将来自超滤装置的超滤出水进行纳滤处理，得到纳滤出水和纳滤浓水；
[0019]所述反渗透单元用于将来自纳滤装置的纳滤出水进行反渗透处理，得到反渗透出水和反渗透浓水；
[0020]所述膜蒸馏单元用于将来自反渗透单元的反渗透浓水进行膜蒸馏处理，得到膜蒸馏出水和高浓盐水；
[0021]所述蒸发结晶单元用于将来自膜蒸馏单元的高浓盐水进行蒸发结晶处理，得到固体盐和蒸汽凝液。
[0022]本专利技术第三方面提供上述溴化丁基橡胶含溴盐废水处理方法和溴化丁基橡胶含溴盐废水处理系统在溴化丁基橡胶含溴盐废水处理中的应用。
[0023]通过上述技术方案，本专利技术提供的溴化丁基橡胶含溴盐废水处理方法和系统获得以下有益的效果：
[0024](1)本专利技术中，通过耦合预处理、反渗透、膜蒸馏和蒸发结晶技术，达到废水的“零排放”，系统产水可回用至工业循环水系统中，生成的固体盐可用来提取溴素，不仅避免了溴素对装置的腐蚀，并实现了溴素的充分回收再利用。
[0025](2)本专利技术中，废水处理过程中无需降温，含溴盐废水所具有的初始热量得到充分利用，提高了热效率，降低了废水处理所需要的能耗。
[0026](3)本专利技术中，膜蒸馏出水洁净，无需返回进一步进行反渗透处理，降低了反渗透单元的处理负荷；能够在低压下将废水浓缩至近饱和状态，降低了蒸发结晶单元的处理负荷，大大减少了蒸汽的使用量，极大地降低了能耗，同时避免了含溴盐废水在高压条件下易腐蚀金属管道设备的问题。
[0027](4)本专利技术中所提供的方法无需使用大量的有机溶剂，避免了对环境的二次污染，并降低了成本。
附图说明
[0028]图1是本专利技术溴化丁基橡胶含溴盐废水处理方法的流程图。
[0029]附图标记说明
[0030]1、调节水箱；2、絮凝沉淀池；3、溶气气浮装置；4、多介质过滤器；5、超滤装置；6、纳滤装置；7、反渗透单元；8、膜蒸馏单元；9、蒸发结晶单元；10、污泥脱水装置；11、工业循环水系统；12、软化装置。
[0031]①
溴化丁基橡胶含溴盐废水；
②
调节水箱出水；
③
絮凝沉淀出水；
④
絮凝沉淀污泥；
⑤
溶气气浮污泥；
⑥
回收水；
⑦
污泥；
⑧
溶气气浮出水；
⑨
多介质过滤出水；
⑩
多介质过滤器反洗出水；超滤出水；超滤装置反洗出水；纳滤出水；纳滤浓水；反渗透浓水；反渗透出水；高浓盐水；膜蒸馏出水；蒸汽凝液；软化出水；固体盐。
具体实施方式
[0032]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0033]本专利技术第一方面提供一种溴化丁基橡胶含溴盐废水处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
[0034](1)将溴化丁基橡胶含溴盐废水进行均化，并依次进行絮凝沉淀、溶气气浮处理、多介质过滤、超滤和纳滤处理，得到纳滤出水和纳滤浓水；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种溴化丁基橡胶含溴盐废水处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将溴化丁基橡胶含溴盐废水进行均化，并依次进行絮凝沉淀、溶气气浮处理、多介质过滤、超滤和纳滤处理，得到纳滤出水和纳滤浓水；(2)将步骤(1)得到的纳滤出水进行反渗透处理，得到反渗透出水和反渗透浓水；(3)将步骤(2)得到的反渗透浓水进行膜蒸馏处理，得到膜蒸馏出水和高浓盐水；(4)将步骤(3)得到的高浓盐水进行蒸发结晶，得到固体盐和蒸汽凝液。2.根据权利要求1所述的处理方法，其中，所述方法还包括：步骤(1)中，将经絮凝沉淀处理得到的絮凝沉淀污泥和经溶气气浮处理得到的溶气气浮污泥进行脱水处理，得到污泥和回收水。3.根据权利要求1或2所述的处理方法，其中，所述方法还包括：步骤(1)中，部分多介质过滤出水返回至多介质过滤器对多介质过滤器进行反洗，得到多介质过滤器反洗出水；优选地，步骤(1)中，部分超滤出水返回至超滤装置对超滤装置进行反洗，得到超滤装置反洗出水。4.根据权利要求2或3所述的处理方法，其中，所述方法还包括：将所述回收水、所述多介质过滤器反洗出水和所述超滤装置反洗出水返回至步骤(1)中，与溴化丁基橡胶含溴盐废水进行混合、均化。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的处理方法，其中，所述方法还包括：步骤(1)中，将所述纳滤浓水进行软化处理，得到软化出水；优选地，所述软化出水返回至超滤装置；优选地，采用烧碱法和/或石灰
‑
纯碱法进行所述软化处理。6.根据权利要求1
‑
5中任意一项所述的处理方法，其中，所述溴化丁基橡胶含溴盐废水的温度为70
‑
90℃；以所述溴化丁基橡胶含溴盐废水的总重量为基准，溴盐的浓度为1
‑
10g/L。7.根据权利要求1
‑
6中任意一项所述的处理方法，其中，步骤(1)中，所述均化处理的时间为4
‑
12h；优选地，所述絮凝沉淀处理的絮凝剂选自聚合氯化铝和/或聚合硫酸铁；所述絮凝剂的浓度为100
‑
1000ppm；优选地，所述溶气气浮处理的时间为0.5
‑
3h；优选地，所述多介质过滤出水的温度为50
‑
65℃；优选地，所述纳滤处理的产水率为80
‑
90％，对Ca
2+
、Mg
2+
的截留率至少为80％。8.根据权利要求1
‑
7中任意一项所述的处理方法，其中，步骤(2)中，所述反渗透处理的产水率设为70％
‑
80...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋小飞，王镭，安婷婷，钟林，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：