丙烯酸廢水處理回用的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種丙烯酸廢水處理回用的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯酸廢水具有有機(jī)物含量高、水質(zhì)復(fù)雜，可生化性差等特點(diǎn)。在丙烯酸廢水的處理方面，國內(nèi)外進(jìn)行了很多研宄，但主要集中在廢水的處理工藝上。國內(nèi)外對丙烯酸廢水處理主要是末端控制，采用的技術(shù)主要為:生化法、電化學(xué)法、催化氧化法、焚燒法等。這些方法大部分停留在實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)上，焚燒法雖然在工程中得到了應(yīng)用，但其成本過高，不利于大范圍的推廣。
[0003]國內(nèi)大多數(shù)丙烯酸廢水處理都沒有從清潔生產(chǎn)、用水平衡、資源回收角度系統(tǒng)分析，進(jìn)行廢水的綜合處理。雖然也有報(bào)道稱，可以通過高壓反滲透膜濃縮的方法，將丙烯酸濃縮至較高濃度，再進(jìn)精餾塔制得較高純度的丙烯酸。但是這一方法的膜濃縮階段中丙烯酸的回收率非常低，而且制得的丙烯酸濃縮液的顏色非常深，雜質(zhì)較多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種丙烯酸廢水回收方法，采用清潔生產(chǎn)電滲析膜濃縮技術(shù)，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，使廢水達(dá)到最大程度的利用率，減少企業(yè)廢水處理站的運(yùn)行壓力。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
丙烯酸廢水處理回用的工藝，其特征在于它對丙烯酸廢水依次進(jìn)行如下步驟處理:
1)、納濾系統(tǒng)處理(NF)；
2)、電滲析系統(tǒng)處理(ED)，經(jīng)過電滲析系統(tǒng)的濃水出水進(jìn)后續(xù)的精餾工藝或高壓反滲透工藝，淡水出水回到丙烯酸吸收塔作為吸收水回用。
[0005]在采用上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可采用以下進(jìn)一步的技術(shù)方案:
納濾系統(tǒng)處理對丙烯酸的回收率控制在95%以上，其對聚丙烯酸、鐵離子以及色素的去除率在80%以上。
[0006]納濾系統(tǒng)采用的膜組件為卷式膜片，膜材料選自醋酸纖維素(CA)、磺化聚砜(SPS)、磺化聚醚砜(SPES)和聚乙烯醇(PVA)。
[0007]電滲析系統(tǒng)分為兩級電滲析處理:第一級電滲析處理采用非常致密的均相膜堆，第一級電滲析處理的濃水中丙烯酸濃度濃縮到15%之后，濃水作為出水直接進(jìn)入到后續(xù)精餾或高壓反滲透工藝；第一級電滲析處理的淡水中丙烯酸濃度脫除到1%以下，進(jìn)入到第二級電滲析處理；第二級電滲析處理后的濃水中丙烯酸濃度從1%以下濃縮至4%之后，第二級電滲析處理后的濃水返回第一級電滲析處理進(jìn)行再度濃縮；第二級電滲析處理后的淡水中丙烯酸濃度除至0.2%以下，然后直接回用到丙烯酸氣體吸收塔中作為吸收液。
[0008]在步驟(2)中，物料為丙烯酸廢水的納濾透過液，分別進(jìn)入電滲析系統(tǒng)的濃淡水側(cè)，而電滲析系統(tǒng)的濃淡水側(cè)的物料走向相反。
[0009]在步驟(2)中的異相離子交換膜，采用低電阻高致密高選擇性特殊電滲析膜；交換容量mol/kg (干)，陰膜彡2.0，陽膜彡2.2 ;膜面電阻Ω.cm2,陰膜彡10，陽膜彡8 ;選擇透過率(0.1molKCl/0.2molKCl)，陽膜彡95，陰膜彡92 ;爆破強(qiáng)度Mpa,陽膜彡0.4，陰膜
^ 0.4。
[0010]電滲析系統(tǒng)分為兩級電滲析處理:第一級電滲析處理采用非常致密的均相膜堆，第一級電滲析處理的濃水中丙烯酸濃度濃縮到第一閾值濃度之后，濃水作為出水直接進(jìn)入到后續(xù)精餾或高壓反滲透工藝；第一級電滲析處理的淡水中丙烯酸濃度脫除到第二閾值濃度以下，進(jìn)入到第二級電滲析處理中；第二級電滲析處理后的濃水中丙烯酸濃度從第二閾值濃度以下濃縮至第三閾值濃度之后，第二級電滲析處理后的濃水返回第一級電滲析處理進(jìn)行再度濃縮；第二級電滲析處理后的淡水中丙烯酸濃度脫除至第四閾值濃度以下，然后直接回用到丙烯酸氣體吸收塔中作為吸收液。
[0011]第一閾值濃度為第二閾值濃度的15倍以上，第三閾值濃度為第二閾值濃度的5倍以上。
[0012]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明工藝提出了丙烯酸廢水回收方法，其具有以下技術(shù)效果:
(1)、創(chuàng)新采用“納濾+電滲析”技術(shù)處理丙烯酸廢水，利用納濾去除聚丙烯酸、鐵離子以及色素等雜質(zhì)，使得生產(chǎn)所得的丙烯酸產(chǎn)品顏色基本為無色透明液體，同時(shí)也保護(hù)了后續(xù)電滲析系統(tǒng)。利用電滲析，對丙烯酸廢水濃縮處理，將最終丙烯酸濃縮液用于后續(xù)生產(chǎn)中，同時(shí)還可以回收電滲析淡水端稀丙烯酸溶液，用于前端丙烯酸廢氣的吸收；
(2)、回收丙烯酸，提高丙烯酸收率，降低丙烯酸排放量，減少環(huán)保壓力，循環(huán)利用水資源，降低能耗以及生產(chǎn)成本；
(3)、采用電滲析對丙烯酸廢水進(jìn)行濃縮，電滲析分為兩級:整個電滲析系統(tǒng)的特征在于對丙烯酸的回收率控制在98%以上。
[0013](4)將丙烯酸濃度濃縮至15%以上，降低后續(xù)精餾工藝的蒸發(fā)量，大幅降低能耗。淡水側(cè)的丙烯酸稀液回用于丙烯酸廢氣吸收，減少廢水排放量，減輕后續(xù)生化處理系統(tǒng)負(fù)荷，能減輕企業(yè)環(huán)保壓力，也符合節(jié)能減排的要求；
(5)、創(chuàng)新地將膜集成技術(shù)之間匹配，膜集成技術(shù)與丙烯酸廢水回收，實(shí)現(xiàn)在達(dá)到較高的丙烯酸、水回收率的前提下，最終較經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)運(yùn)行，為企業(yè)創(chuàng)造效益，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本，提高企業(yè)的市場競爭力。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明丙烯酸廢水處理回用工藝的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參照附圖，對進(jìn)入本發(fā)明工藝的丙烯酸廢水(丙烯酸廢水，含有聚丙烯酸、三價(jià)鐵離子和色素等雜質(zhì))進(jìn)行以下步驟處理:
(I)、用納濾(NF)系統(tǒng)處理，通過納濾系統(tǒng)處理去除聚丙烯酸膠體、三價(jià)鐵離子和色素等雜質(zhì)；納濾對丙烯酸的回收率控制在98%以上，對聚丙烯酸膠體、三價(jià)鐵離子和色素等雜質(zhì)的去除率達(dá)到80%以上。上述參數(shù)也可根據(jù)后續(xù)處理的需要進(jìn)行調(diào)整。納濾系統(tǒng)產(chǎn)水進(jìn)入步驟(2)的處理。納濾系統(tǒng)采用的膜組件可采用卷式膜，膜材料選自醋酸纖維素(CA)、磺化聚砜(SPS)、磺化聚醚砜(SPES)和聚乙烯醇(PVA)，它們抗污染性強(qiáng)，采用化學(xué)清洗通量恢復(fù)性好；對色素等大分子有機(jī)物具有高截留率；操作簡便，占地面積小等。
[0016](2)、用電滲析系統(tǒng)進(jìn)行處理，電滲析系統(tǒng)電滲析分為兩級:第一級采用非常致密的均相膜堆，第一級電滲析濃縮液中丙烯酸濃度達(dá)到15%之后直接進(jìn)入到后續(xù)精餾或高壓反滲透工藝；第一級電滲析淡水中丙烯酸濃度脫除到1%以下，進(jìn)入到第二級電滲析處理中。第二級電滲析濃縮系統(tǒng)采用較為致密的異相膜堆，第二級的濃水中丙烯酸濃度從1%以下濃縮至4%，然后進(jìn)入到第一級均相膜濃縮系統(tǒng)；第二級淡水丙烯酸濃度從1%脫除至0.2%以下，然后直接回用到丙烯酸氣體吸收塔中作為吸收液。整個電滲析系統(tǒng)的丙烯酸回收率控制在98%以上。
[0017]以上濃度百分比均為質(zhì)量百分比。
[0018]以下對上述的處理系統(tǒng)做進(jìn)一步的描述:
1、納濾(NF)系統(tǒng)
本發(fā)明工藝中采用了納濾(NF)工藝，該超濾(UF)系統(tǒng)的運(yùn)行方式采用錯流過濾方式，濃水進(jìn)行回流，并輔以水反洗技術(shù)，以保證膜系統(tǒng)穩(wěn)定的產(chǎn)水量，并提