一种基于双极膜技术的碱洗废水回用工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种基于双极膜技术的碱洗废水回用工艺，属于含碱废水处理领域。工艺包括：将预处理后的碱洗废水与第一酸液进行中和处理，得到高盐水；将所述高盐水根据所含氯化钠浓度分为两股水，一股通入电渗析系统的浓水箱，另一股通入电渗析系统的淡水箱，在电渗析作用下分别得到浓盐水和淡盐水；所述浓盐水通入双极膜系统的盐室，所述淡盐水通入双极膜系统的酸室，在双极膜的作用下分别得到碱液和第二酸液；所述碱液回用至氯乙烯生产过程的碱洗塔中，所述第二酸液作为第一酸液回用至前端的中和处理过程。本发明专利技术实现了废水的零排放，产生的酸液一直在系统内部循环，碱液能回用至其他工艺，系统不额外产生废水。系统不额外产生废水。系统不额外产生废水。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双极膜技术的碱洗废水回用工艺


[0001]本专利技术属于含碱废水处理领域，具体涉及一种基于双极膜技术的碱洗废水回用工艺。

技术介绍

[0002]氯乙烯合成工段，乙炔与氯化氢的混合气体经过转化器转化后，粗氯乙烯气体经过氯乙烯冷却器冷却后进人组合塔和水洗塔除去绝大部分的氯化氢气体，剩余少量的氯化氢气体和二氧化碳气体在碱洗塔中被氢氧化钠除去。随着碱洗塔内氢氧化钠运转时间的累计.氢氧化钠的含量逐渐降低，氯化钠和碳酸钠含量升高，每隔一定时间需更换碱洗塔内碱水。废碱水中除了氯化钠、碳酸钠和氢氧化钠等无机物，还会有一定量的氯乙烯单体，氯乙烯在一类致癌物清单中，而且易爆，空气中的爆炸极限是3.6％～33％(体积)，所以不能直接用含碱废水的处理方法进行处理，通常的方法是加热回收其中的氯乙烯，然后再用含碱废水的处理方法进行处理。
[0003]但目前上述技术的缺陷包括：1)常规的含碱废水处理就是通过加酸中和，然后作为高盐废水处理，产生一定量的废盐，废盐的处理仍旧是一个问题；2)需要额外加热回收氯乙烯，在15～85℃的温度范围内，氯乙烯在水中溶解度几乎是一个常数，为0.95％(质量)，需要加热到95℃以上才能有90％左右的回收率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，解决氯乙烯生产过程中的碱洗废水处理问题，并提供一种基于双极膜技术的碱洗废水回用工艺。本专利技术通过双极膜技术实现碱的循环利用，同时省去了加热回收氯乙烯的步骤，节约了能源，基本实现了废水零排放。
[0005]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供了一种基于双极膜技术的碱洗废水回用工艺，具体如下：
[0007]将预处理后的碱洗废水与第一酸液进行中和处理，得到高盐水；将所述高盐水根据所含氯化钠浓度分为两股水，一股通入电渗析系统的浓水箱，另一股通入电渗析系统的淡水箱，在电渗析作用下分别得到浓盐水和淡盐水；所述浓盐水通入双极膜系统的盐室，所述淡盐水通入双极膜系统的酸室，在双极膜的作用下分别得到碱液和第二酸液；所述碱液回用至氯乙烯生产过程的碱洗塔中，所述第二酸液作为第一酸液回用至前端的中和处理过程。
[0008]作为优选，初始的碱洗废水通过螯合树脂进行预处理，以去除废水中所含的二价及以上的阳离子。
[0009]作为优选，所述第一酸液为盐酸和氯化钠的混合溶液，且第一酸液中盐酸的质量占比65％～80％。
[0010]作为优选，所述中和处理过程中，碱洗废水中的碳酸根变成二氧化碳排出。
[0011]作为优选，所述浓盐水中氯化钠的质量分数为15％～20％，淡盐水中氯化钠的质
量分数为1％。
[0012]作为优选，所述碱液是氢氧化钠和氯化钠的混合溶液，且碱液中氢氧化钠占比70％～90％。
[0013]作为优选，所述第二酸液为盐酸和氯化钠的混合溶液，且第二酸液中盐酸的质量占比65％～80％。
[0014]作为优选，所述双极膜系统为两隔室双极膜系统，包括由双极膜、阴离子交换膜和隔板构成的酸室和盐室。
[0015]作为优选，所述电渗析系统为均相膜电渗析系统。
[0016]本专利技术相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
[0017]1)本专利技术实现了废水的零排放，进入系统的碱洗废水量与系统产生的液碱的量基本相同，酸液这部分水量等于一直在系统内部循环，系统不额外产生废水；
[0018]2)因为碱液的循环利用，不需要再回收其中的氯乙烯，节约了能源。而且，通常的回收工艺也只能回收90％的氯乙烯，还是有10％的损失，本专利技术等于是节省了这10％的损失；
[0019]3)因为液碱的循环利用，不再需要投加液碱，节省了液碱的费用。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的工艺流程图。
[0021]图中附图标记为：初始碱洗废水(1)、预处理后的碱洗废水(2)、高盐水(3)、二氧化碳(4)、浓盐水(5)、淡盐水(6)、碱液(7)、第二酸液(8)。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步阐述和说明。本专利技术中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
[0023]如图1所示，为本专利技术提供的一种基于双极膜技术的碱洗废水回用工艺，该碱洗废水回用工艺的步骤具体如下：
[0024]S1：将预处理后的碱洗废水2与第一酸液进行中和处理，得到高盐水3。
[0025]在实际应用时，可以将待处理的初始碱洗废水1通过螯合树脂进行预处理，主要是去除其中的钙、镁、铁等二价及以上的阳离子，螯合树脂采用普通的螯合树脂即可。经过预处理后的碱洗废水再与第一酸液进行中和反应，主要目的是去除废水中的碳酸根，使其变成二氧化碳4排出。第一酸液优选采用盐酸和氯化钠的混合溶液，且第一酸液中盐酸的质量占比65％～80％。
[0026]S2：将高盐水根据所含氯化钠浓度分为两股水，一股通入电渗析系统的浓水箱，另一股通入电渗析系统的淡水箱，在电渗析作用下分别得到浓盐水5和淡盐水6。
[0027]在实际应用时，高盐水可以根据实际所需的氯化钠浓度，按照一定比例分成两股水，通过电渗析的作用，得到一股氯化钠的质量分数为15％～20％的水作为浓盐水，得到另一股氯化钠的质量分数为1％作为淡盐水。电渗析系统采用普通的均相膜电渗析系统即可。
[0028]S3：得到的浓盐水通入双极膜系统的盐室，淡盐水通入双极膜系统的酸室，在双极膜的作用下分别得到碱液7和第二酸液8。其中，得到的碱液可以回用至氯乙烯生产过程的
碱洗塔中，得到的第二酸液可以作为第一酸液回用至前端的中和处理过程。
[0029]在实际应用时，碱液是氢氧化钠和氯化钠的混合溶液，且碱液中氢氧化钠占比70％～90％。第二酸液为盐酸和氯化钠的混合溶液，且第二酸液中盐酸的质量占比65％～80％。双极膜系统采用的是两隔室双极膜系统，与普通的三隔室双极膜系统不同的是，其仅包括由双极膜、阴离子交换膜和隔板构成的酸室和盐室，即将盐室与碱室合并成一体。
[0030]下面提供若干实施例，以期说明本专利技术工艺的优越性。
[0031]实施例1
[0032]某聚乙烯生产企业，年产氯乙烯18万吨，平均每天需要消耗液碱(40％)2.5吨，外排碱洗废水10吨，采用本工艺之后，虽然电渗析和双极膜系统的总电耗每天大约是1500kWh，但是每天节省下的2.5吨的液碱(40％)就足够抵消了这部分的电费，而且整个系统基本不产生任何的废水。如果原回收工艺按照10％的损失，氯乙烯的溶解度按照0.95％计算，等于每天节省了0.0095吨的氯乙烯，一年就是3.4吨。
[0033]实施例2
[0034]某聚乙烯生产企业，年产氯乙烯25万吨，平均每天需要消耗液碱(35％)3.5吨，外排碱洗废水12吨，采用本工艺之后，虽然电渗析和双极膜系统的总电耗每天大约是1800kWh，但是每天节省下的3.5吨的液碱(35％)就足够抵消了这部分的电费，而且整个系统基本不产生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双极膜技术的碱洗废水回用工艺，其特征在于，具体如下：将预处理后的碱洗废水(2)与第一酸液进行中和处理，得到高盐水(3)；将所述高盐水(3)根据所含氯化钠浓度分为两股水，一股通入电渗析系统的浓水箱，另一股通入电渗析系统的淡水箱，在电渗析作用下分别得到浓盐水(5)和淡盐水(6)；所述浓盐水(5)通入双极膜系统的盐室，所述淡盐水(6)通入双极膜系统的酸室，在双极膜的作用下分别得到碱液(7)和第二酸液(8)；所述碱液(7)回用至氯乙烯生产过程的碱洗塔中，所述第二酸液(8)作为第一酸液回用至前端的中和处理过程。2.根据权利要求1所述的一种基于双极膜技术的碱洗废水回用工艺，其特征在于，初始碱洗废水(1)通过螯合树脂进行预处理，以去除废水中所含的二价及以上的阳离子。3.根据权利要求1所述的一种基于双极膜技术的碱洗废水回用工艺，其特征在于，所述第一酸液为盐酸和氯化钠的混合溶液，且第一酸液中盐酸的质量占比65％～80％。4.根据权利要求1所述的一种基于双极膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟伟，叶海林，楼照，何晟，楼永通，
申请(专利权)人：杭州蓝然技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：