專利名稱：滌綸堿減量水資源回收工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對滌綸仿真絲工藝過程中產(chǎn)生的堿減量廢水中有機物含量高，堿性強，生物可降解性差的狀況，提出了資源循環(huán)利用的一種工藝方法，不但實現(xiàn)污染物變廢為寶，回收過程能耗低，而且回收過程無污染排放，無廢氣產(chǎn)生，微量生化污泥產(chǎn)生，是接近零排放的回收工藝。
背景技術(shù)：
目前，隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷深入，我國印染業(yè)的高速發(fā)展，雖然給我國帶來了經(jīng)濟效益，但同時帶給我們的環(huán)境壓力也是巨大的，在印染集群區(qū)的廣東、浙江、江蘇等省份，其印染量占全國印染總量的76%，雖然印染技術(shù)在高速發(fā)展，但是其相應(yīng)的污水處理技術(shù) 卻是非常的滯后，給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成了極其嚴(yán)重的負(fù)面影響，其中影響最典型的要數(shù)滌綸的仿真絲產(chǎn)品。近幾年，雖然新型的纖維仿真面料更新?lián)Q代，堿減量工藝應(yīng)用比例大幅變少，但隨著企業(yè)的新建和擴建，重度堿減量工藝產(chǎn)品的絕對總量并沒有變少的趨勢，而是增加了。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅浙江蕭山和紹興地區(qū)，每年就有近20萬噸的聚酯被分解而進(jìn)入水體，而且水溶液無色無味，但是其毒害就是稀釋200倍，尚不足以使細(xì)菌等低級微生物生存。這種情況已經(jīng)引起了政府職能部門的高度重視，已經(jīng)對這類資源型、污染型企業(yè)加以調(diào)整、改造和優(yōu)化升級等措施。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要針對上述問題，提供一種簡單易操作，工業(yè)化程度高，低能耗，零污染排放的工藝方法，回收成本低于目前滌綸印染廠的污水處理成本，而且，有效成分充分回收，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益。本發(fā)明涉及的原料為滌綸堿減量廢水，以下簡稱原水。本發(fā)明采用的工藝方案是，原水經(jīng)鹽酸中和，獲得粗對苯二甲酸白色晶體沉淀，經(jīng)壓濾機壓濾后，回收對苯二甲酸并且繼續(xù)精制加工；濾液水中含有氯化鈉和乙二醇，通過電滲析器回收氫氧化鈉，同時可以獲得氯氣、氫氣還有乙二醇稀溶液，將獲得的氯氣導(dǎo)入氫氧化鈉水溶液，獲得經(jīng)濟價值更高的次氯酸鈉水溶液；乙二醇稀溶液,使用冷凍濃縮法進(jìn)行脫水處理，可以獲得75%以上的乙二醇濃縮液。乙二醇脫水過程排除的水分中可能還含有微量的乙二醇及一些陽離子季銨鹽型助劑，通過厭氧生化處理系統(tǒng)，可以獲得沼氣，來供企業(yè)供熱或發(fā)電，生化系統(tǒng)排出的水里有機物已經(jīng)消耗殆盡，完全可以進(jìn)行中水回用。
圖I為本發(fā)明的工藝流程圖，圖2為本發(fā)明副廣品資源循環(huán)圖，圖3為圖I中ED過程原理圖，圖2、圖3為圖I的補充說明圖。本發(fā)明所涉及的工藝流程如圖I、圖2所示，選擇的原水為滌綸仿真絲工藝所產(chǎn)生的堿減量廢水；I、如圖I所示，我們選擇工業(yè)鹽酸中和原水中的游離的氫氧化鈉，同時還原對苯二甲酸鈉,化學(xué)反應(yīng)式如下 NaOH+HCl — NaCl+H20Na00CC6H400Na+2HCl — H00CC6H4C00H 丨 +2NaCl本過程使用工業(yè)濃鹽酸作為中和劑，避免了現(xiàn)有處理工藝使用濃硫酸所帶來的一系列環(huán)境問題，同時也提高了生產(chǎn)過程的安全性，用濃鹽酸調(diào)節(jié)原水PH值至5. 5 2. O。2、本發(fā)明所涉及的壓濾過程是，選擇合適的濾布，濾布選擇為100目 1200目，使 用板框壓濾機進(jìn)行操作，也可以使用離心機脫水，但能耗會增加。這個過程我們可以獲得粗對苯二甲酸晶體，簡稱PTA，經(jīng)過精制的PTA是聚酯合成時必須的化工原料。3、本發(fā)明所涉及的ED過程是指，以壓濾機濾液為原料液，通過電滲析設(shè)備，設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖3所示，圖中表示I為陽離子選擇透過性交換膜，簡稱陽離子交換膜；2為電滲析槽槽體，3為陽電極，4為陰電極；原料水從陽極池進(jìn)入，從陰極室獲得氫氧化鈉溶液和氫氣；陽極室獲得乙二醇稀溶液以及氯氣；同時，將氯氣通入氫氧化鈉溶液，即可獲得高純度的次氯酸鈉溶液，反應(yīng)式如下陽極室NaCl— Na++Cl-陽極反應(yīng)2Cl—2e — Cl2丨(氧化反應(yīng))同時，在直流電場力的作用下，Na+發(fā)生了離子遷移，通過陽離子交換膜向陰極移動，與陰極室的OH-結(jié)合成為NaOH ；陰極室H20— Η++0Η-Na++0H- — NaOH陰極反應(yīng)2H++2e — H2 t (還原反應(yīng))ED 設(shè)備外反應(yīng)Cl2+2Na0H — NaCI+NaC10+H2O4、通過圖I所示過程的處理，我們回收了原水中的氫氧化鈉、對苯二甲酸，以及獲得了高純度的氫氣，次氯酸鈉溶液；但是從ED陽極排出的水溶液中還含有乙二醇，它還需要進(jìn)入下一個流程進(jìn)行濃縮回用。如圖2所示，根據(jù)乙二醇的物化性質(zhì)，沸點為197.85 ，冰點為-13. 2°C，所以，乙二醇屬于難揮發(fā)性物質(zhì)，而且乙二醇的強極性又使它很容易與水分子之間建立氫鍵連接，要施加很大的能量才能打破它們之間的氫鍵，因此，為了降低乙二醇脫水的能耗，本發(fā)明選擇冷凍法進(jìn)行脫水處理。5、如圖2所示，本發(fā)明將圖I過程ED陽極室排出的乙二醇稀溶液進(jìn)行冷凍降溫處理至20°C 0°C ;然后用片狀制冰機將冷凍后的溶液制成片狀薄冰；用攪拌機破碎后，放置3 30分鐘，乙二醇和部分水就會隨即溶解下來，把冰水混合物放入離心脫水機脫水，固體截留物為主要含陽離子季銨鹽的冰塊，離心機排出的水溶液為乙二醇濃縮液，根據(jù)我們實際的需要，我們可以進(jìn)行多級冷凍濃縮過程，以獲得我們需要的乙二醇濃縮液。同時，被離心機截留的冰塊部分，含有微量的乙二醇和滌綸仿真絲過程加入的陽離子季銨鹽型助劑，將冰塊放置溶解后，將這部分水溶液排入?yún)捬跎?，進(jìn)行厭氧生化處理，獲得的沼氣用于能源回收，生化池排出的水已經(jīng)不含有污染物，可以進(jìn)行中水回用，或者直接排入城市排水系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種滌綸仿真絲工藝，堿減量廢水的資源回收工藝方法原水(堿減量廢水)經(jīng)鹽酸中和，獲得粗對苯二甲酸白色晶體沉淀，經(jīng)壓濾機壓濾后，回收對苯二甲酸并繼續(xù)精制加工；濾液水中含有氯化鈉和乙二醇，通過電滲析器回收氫氧化鈉，同時可以獲得氯氣、氫氣還有乙二醇稀溶液，將獲得的氯氣導(dǎo)入氫氧化鈉水溶液，獲得經(jīng)濟價值更高的次氯酸鈉水溶液；乙二醇稀溶液，使用冷凍濃縮法進(jìn)行脫水處理，可以獲得75%以上的乙二醇濃縮液。乙二醇脫水過程排除的水分中可能還含有微量的乙二醇及一些陽離子季銨鹽型助劑，通過厭氧生化處理系統(tǒng)，可以獲得沼氣，來供企業(yè)供熱或發(fā)電，生化系統(tǒng)排出的水里有機物已經(jīng)消耗殆盡，完全可以進(jìn)行中水回用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，原水中和選擇的酸為鹽酸，在一個帶攪拌裝置的容器內(nèi)，加入原水，再用濃鹽酸中和至PH值5. 5 2. O，有大量白色晶體析出。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所選擇的壓濾機使用的濾布為100目 1200目，使用板框壓濾機進(jìn)行操作，獲得粗對苯二甲酸白色晶體。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所選擇的電滲析器是由單個陽離子交換 膜將陰陽電極隔開，構(gòu)成陽極室和陰極室兩個獨立工作區(qū)間，在陽極室我們加入待處理溶液，從陽極室上方的排氣管收獲純凈的氯氣，在陽極室下部的排水口收獲乙二醇稀溶液，同時在陰極室上方的排氣管收獲純凈的氫氣，在陰極室下部的排水口收獲氫氧化鈉濃縮溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于將陽極室獲得的氯氣直接導(dǎo)入陰極室獲得的氫氧化鈉溶液中，獲得次氯酸鈉和氯化鈉的混合溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于將乙二醇稀溶液通過冷凍處理，將溶液溫度降至20°C 0°C，然后選擇片狀制冰機將冷凍后的乙二醇溶液制成片狀薄冰，用攪拌機破碎后，放置3 30分鐘，乙二醇和部分水就會隨即溶解下來，把冰水混合物放入離心脫水機，固體截留物為主要含陽離子季銨鹽的冰塊，離心機排出的水溶液為乙二醇濃縮液。根據(jù)我們實際的需要，我們可以進(jìn)行多級冷凍濃縮過程，以獲得我們需要的乙二醇濃縮液。
全文摘要
一種滌綸堿減量廢水資源回收的方法，是將存在于滌綸堿減量廢水中的對苯二甲酸鈉用鹽酸還原成對苯二甲酸白色晶體沉淀回收，過濾所得濾液中含有的乙二醇和氯化鈉通過電滲析脫鹽，獲得高純度的次氯酸鈉溶液和高純度的氫氣，水溶液中剩余的乙二醇通過冷凍干燥法，脫去絕大多數(shù)水分，制成高濃度的乙二醇水溶液，乙二醇水溶液濃度可達(dá)到75％左右，可用于汽車防凍液的配制。本方法實現(xiàn)滌綸堿減量污水資源100％有效利用，無污染排放，無廢氣排放，無固廢產(chǎn)生，所有產(chǎn)物均可被其他工業(yè)利用，而且產(chǎn)品品質(zhì)高于石油化工生產(chǎn)的同類產(chǎn)品。
文檔編號C02F3/28GK102910778SQ20111021914
公開日2013年2月6日 申請日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者施冬梅 申請人:施冬梅