黏膠纖維酸性廢水的綜合利用工藝制造技術

一種黏膠纖維酸性廢水的綜合利用工藝，是首先將黏膠纖維酸性廢水通過過濾器進行過濾，去除廢水中的懸浮物，濾過液進入下一步驟處理；然后將濾過液導入反滲透系統，得到膜濃縮液和膜透過液，膜透過液直接作為工藝用水回用，膜濃縮液進入C步驟處理；最后經過反滲透處理得到的膜濃縮液導入多效蒸發器濃縮后，送入結晶罐結晶，得到硫酸鈉結晶，結晶母液為硫酸，并含有硫酸鈉和硫酸鋅，可直接回用到凝固浴中。本發明專利技術通過采用膜組合工藝，實現了硫酸、硫酸鋅、硫酸鈉及水的回收，解決了鋅排放的難題及固體廢棄物的難題，實現了資源的綜合利用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及三廢處理，尤其涉及一種黏膠纖維酸性廢水的綜合利用工藝。
技術介紹
粘膠纖維是以天然纖維為原料制成的再生纖維素纖維。黏膠纖維生產過程中產生大量的廢水。這些廢水中主要含有硫酸、硫酸鋅、硫酸鈉、二硫化碳、硫化氫、溶解的有機物、懸浮物等，是紡織工業的主要污染源之一，對環境帶來很大危害。酸性廢水主要產生于紡絲車間、酸站和后處理工序。包括洗紡絲機水、酸站洗滌過濾器排水、洗絲水及后處理酸洗水。此外，清洗蒸發設備、結晶設備也產生一定量的酸性廢水。酸性廢水主要含有硫酸、硫酸鈉、硫酸鋅等。其中酸性廢水是造成危害最大的一種水，其酸含量高，硫酸鈉含量高，并且其它污染物也較高，處理難度較大。黏膠生產工藝中，酸性廢水的溫度和濃度根據各廠家工藝條件的不同優點偏差，通常溫度90-95度，硫酸10-20g/L，硫酸鈉40-60g/L，硫酸鋅1-2g/L，其余為有機物及硫化物。目前黏膠酸性廢水處理多與堿性廢水中和后，再采用物化生化兩級處理。一般酸性廢水與堿性廢水混合后pH3.0左右，經吹脫去除揮發性物質后，采用石灰乳調節pH至10-11，將鋅離子沉淀，清液采用活性污泥法處理，經沉降，排水實現達標排放。但是由于鋅離子沉淀的最佳pH值較窄，石灰乳投加過程中反應不完全，或投量不合適，即可造成鋅離子沉淀不完全，導致后續生化出水不達標。同時該工藝帶來大量的難以處理的含鋅固體廢物，并造成大量的資源浪費。因此尋找既能解決上述難題，又能實現資源回收的技術方案為黏膠行業的迫切需要。
技術實現思路
本專利技術的目的，就是為了解決上述現有技術存在的問題，提供一種低成本的黏膠纖維酸性廢水的綜合利用工藝。為了達到上述目的，本專利技術采用了以下技術方案：一種黏膠纖維酸性廢水的綜合利用工藝，包括以下步驟：A、預處理將黏膠纖維酸性廢水通過過濾器進行過濾，去除廢水中的懸浮物，濾過液進入下一步驟處理；B、反滲透將濾過液導入反滲透系統，得到膜濃縮液和膜透過液，膜透過液直接作為工藝用水回用，膜濃縮液進入C步驟處理；C、濃縮結晶經過反滲透處理得到的膜濃縮液導入多效蒸發器濃縮后，送入結晶罐結晶，得到硫酸鈉結晶，結晶母液為硫酸，并含有硫酸鈉和硫酸鋅，可直接回用到凝固浴中。所述預處理還包括將黏膠纖維酸性廢水經過換熱器將溫度降到≤40℃，該換熱器放在過濾器前或者過濾器后。步驟A所述過濾器采用超濾膜過濾器或者微濾膜過濾器，過濾孔徑為0.01-1μm，過濾方法為死端過濾或錯流過濾或采用死端過濾、錯流過濾中的一種或兩種形式的結合，膜元件采用管式、板式、碟式、卷式或毛細管式。采用錯流過濾時，膜表面流速控制在2～6米/秒，操作壓力控制在0.1～1MPa，操作溫度控制在1～90℃。采用死端過濾時，膜元件采用外壓式中空纖維膜，并設計濾液反洗及空氣擦洗，當膜的跨膜壓差超過設定值時，系統啟動反洗程序；濾液通過產水段進入到進水測，將膜表面污染物帶走，從而恢復膜通量。所述反滲透系統采用耐污染及耐酸反滲透膜元件，該耐污染及耐酸反滲透膜元件對氯化鈉的截流率在98％以上。所述反滲透系統的設備包括反滲透進水泵、反滲透進料過濾器、反滲透高壓泵和反滲透單元，各設備通過管道相連，從過濾器來的濾過液依次經反滲透進水泵、反滲透進料過濾器和反滲透高壓泵進入反滲透單元，經反滲透處理后，膜透過液直接作為工藝用水回用，膜濃縮液進入步驟C，進一步濃縮。所述反滲透系統包括串聯的多級反滲透設備，從過濾器來的濾過液首先進入第一級反滲透設備，第一級反滲透設備的膜濃縮液進入第二級反滲透設備，第二級反滲透設備的膜濃縮液進入第三級反滲透設備，最后一級反滲透設備的膜濃縮液至濃縮液中轉罐；各級反滲透設備的膜透過液匯總集中收集作為反滲透產水，該反滲透產水可作為生產用水回用。所述多級反滲透設備每級各包括串連設置的一臺反滲透循環泵和一組反滲透膜組，上一級反滲透設備的反滲透膜組的膜濃縮液進入下一級反滲透設備的反滲透循環泵或進入濃縮液中轉罐，最后一級反滲透設備的反滲透膜組的膜濃縮液直接進入濃縮液中轉罐；各級反滲透設備的反滲透膜組的膜透過液集中收集作為反滲透產水，該反滲透產水可作為生產用水回用。所述反滲透系統的操作壓力控制在1-10Mpa。經過預處理的濾過液進入反滲透設備，操作壓力控制在1-10Mpa，總溶解固體從5-8％，濃縮到15-20％。為降低濃縮過程能耗，可在反滲透設備中采用能量回收裝置。水回收率達到60-80％，反滲透濾出液的水質滿足工藝過程用水要求。本專利技術黏膠纖維酸性廢水的綜合利用工藝通過采用膜組合工藝，實現了硫酸、硫酸鋅、硫酸鈉及水的回收，解決了鋅排放的難題及固體廢棄物的難題，實現了資源的綜合利用。同時由于采用膜組合技術脫水濃縮，大大降低了蒸發的成本，使得整個工藝相比只用蒸發來脫水，具有更好的經濟性。預處理對來水進行處理，使能夠滿足反滲透的進料要求。特別是采用超高壓設計，高濃縮倍數運行，反滲透系統的負荷增加，更容易產生污染。因此對于預處理提出更高的要求。蒸發濃縮進一步將經過反滲透初步濃縮的酸和鹽濃縮、結晶，得到硫酸鈉結晶，實現硫酸鈉的回用。硫酸及硫酸鋅留在結晶母液中，回用到凝固浴中，實現硫酸與硫酸鋅的回用。為了保證反滲透系統的穩定運行以及延長使用壽命，其對進水有嚴格要求。黏膠洗絲廢水主要含有：硫酸、硫酸鈉、硫酸鋅、單質硫、纖維、糖類等，呈黃色渾濁液。其中懸浮物含量高，難以滿足反滲透的進水要求。不經過合適的預處理，無法保證反滲透系統連續穩定運行。本工藝中采用微孔過濾技術或者超微濾技術進行預處理。經過預處理，廢水中的懸浮物，如纖維、單質硫等不溶性物質被去除，濾過液進入反滲透系統。經過預處理的廢水清液進入一級反滲透系統。廢水分成兩部分：膜濃縮液和膜透過液。其中鹽分包括硫酸鈉、硫酸鋅、硫酸等進入膜濃縮液端，實現初步濃縮。而膜透過液端中酸及硫酸鋅、硫酸鈉被脫除，可直接作為工藝用水實現回用。而膜濃縮液端經過初步濃縮的膜濃縮液，進入二級反滲透進一步濃縮。二級反滲透采用超高壓設計，將廢水中的無機鹽、酸等進一步濃縮，濃縮液再進入蒸發器進行蒸發濃縮，進行硫酸鈉結晶。經過蒸發器濃縮、結晶，其母液為濃硫酸，并含有一定量的硫酸鈉和硫酸鋅，可直接作為硫酸回用到凝固浴中。使得硫酸及硫酸鋅得到回收利用。采用上述膜組合工藝，低成本的實現了硫酸鈉、硫酸、硫酸鋅的回用，同時無固體廢棄物的排放，水實現回用。具體實施方式實施例190-95攝氏度的酸性廢水，其組成為：硫酸10-20g/L，硫酸鈉40-60g/L，硫酸鋅1-2g/L，其余為有機物及硫化物。該水置入儲罐停留數小時后，由泵送入換熱系統，酸性廢水溫度降低到40攝氏度，然后進行預處理，經過超濾后懸浮物徹底去除，濾液澄清透明，濾液進入反滲透系統。經過一級反滲透系統處理，操作壓力≤4Mpa，溫度≤40攝氏度，膜濃縮液中總的TDS達到8-10％，膜濃縮液進入二級反滲透系統。二級反滲透，操作壓力≤10MPa，濃縮到總的TDS達到10-18％。該膜濃縮液經過帶有熱泵裝置的多效蒸發器濃縮后，進入結晶罐結晶，邊進料，邊結晶，致硫酸濃度達到回用要求，經離心分離，得到硫酸鈉結晶以及結晶母液。經過硫酸鈉結晶經干燥得到無水硫酸鈉。結晶母液回用到凝固浴中。硫酸鈉結晶作為商品出售。分離硫酸鈉后的母液主要為濃硫酸及硫酸鋅，回用到酸浴中，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種黏膠纖維酸性廢水的綜合利用工藝，其特征在于，包括以下步驟：A、預處理將黏膠纖維酸性廢水通過過濾器進行過濾，去除廢水中的懸浮物，濾過液進入下一步驟處理；B、反滲透將濾過液導入反滲透系統，得到膜濃縮液和膜透過液，膜透過液直接作為工藝用水回用，膜濃縮液進入C步驟處理；C、濃縮結晶經過反滲透處理得到的膜濃縮液導入多效蒸發器濃縮后，送入結晶罐結晶，得到硫酸鈉結晶，結晶母液為硫酸，并含有硫酸鈉和硫酸鋅，可直接回用到凝固浴中。

【技術特征摘要】
1.一種黏膠纖維酸性廢水的綜合利用工藝，其特征在于，包括以下步驟：A、預處理將黏膠纖維酸性廢水通過過濾器進行過濾，去除廢水中的懸浮物，濾過液進入下一步驟處理；B、反滲透將濾過液導入反滲透系統，得到膜濃縮液和膜透過液，膜透過液直接作為工藝用水回用，膜濃縮液進入C步驟處理；C、濃縮結晶經過反滲透處理得到的膜濃縮液導入多效蒸發器濃縮后，送入結晶罐結晶，得到硫酸鈉結晶，結晶母液為硫酸，并含有硫酸鈉和硫酸鋅，可直接回用到凝固浴中。2.如權利要求1所述的黏膠纖維酸性廢水的綜合利用工藝，其特征在于，所述預處理還包括將黏膠纖維酸性廢水經過換熱器將溫度降到≤40℃，該換熱器放在過濾器前或者過濾器后。3.如權利要求1所述的黏膠纖維酸性廢水的綜合利用工藝，其特征在于，步驟A所述過濾器采用超濾膜過濾器或者微濾膜過濾器，過濾孔徑為0.01-1μm，過濾方法為死端過濾或錯流過濾或采用死端過濾、錯流過濾中的一種或兩種形式的結合，膜元件采用管式、板式、碟式、卷式或毛細管式。4.如權利要求3所述的黏膠纖維酸性廢水的綜合利用工藝，其特征在于，采用錯流過濾時，膜表面流速控制在2～6米/秒，操作壓力控制在0.1～1MPa，操作溫度控制在1～90℃。5.如權利要求3所述的黏膠纖維酸性廢水的綜合利用工藝，其特征在于，采用死端過濾時，膜元件采用外壓式中空纖維膜，并設計濾液反洗及空氣擦洗，當膜的跨膜壓差超過設定值時，系統啟動反洗程序；濾液通過產水段進入到進水測，將膜表面污染物帶走，從而恢復膜通量。6.如權利要求1所述的黏膠纖維酸性廢水的綜合利用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：葛文越，田燦彬，劉峰，張蕓，梁雄磊，
申請(專利權)人：上海凱鑫分離技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31