公布日：2023.04.25
申請日：2022.12.26
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/469(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F1/42(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;C02F103/36(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明實施例提出一種雙甘膦生產(chǎn)廢水資源化處理方法及系統(tǒng)，方法包括將雙甘膦生產(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理；將預(yù)處理的雙甘膦生產(chǎn)廢水和第一回收液進(jìn)行擴(kuò)散透析，并獲得甲醛殘液和第一回收酸；將甲醛殘液和第二回收液進(jìn)行第一次電滲析，并獲得甲醛淡化液和第一酸濃縮液；將第一回收酸和第三回收液進(jìn)行第二次電滲析，以獲得甲醛淡化液和第二酸濃縮液；將獲得的甲醛和酸濃縮液回用于雙甘膦生產(chǎn)。本發(fā)明采用擴(kuò)散滲析聯(lián)合耦合電滲析工藝對雙甘膦生產(chǎn)廢水中的鹽酸和甲醛進(jìn)行有效分離，并將鹽酸返回到雙甘膦生產(chǎn)過程中的酸化段，甲醛返回到縮合段，解決了廢酸無去向的問題，而且減輕了污水處理站的處理負(fù)荷，緩解了環(huán)保壓力。
權(quán)利要求書
1.一種雙甘膦生產(chǎn)廢水資源化處理方法，其特征在于，包括：將雙甘膦生產(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理去除雜質(zhì)；將預(yù)處理的雙甘膦生產(chǎn)廢水和第一回收液進(jìn)行擴(kuò)散透析，并獲得甲醛殘液和第一回收酸；其中，所述第一回收液的濃度低于所述雙甘膦生產(chǎn)廢水的濃度；將甲醛殘液和第二回收液進(jìn)行第一次電滲析，并獲得甲醛淡化液和第一酸濃縮液；其中，所述第二回收液的濃度低于所述甲醛殘液的濃度；將所述第一回收酸按1：1～3的比例分成兩份，并進(jìn)行第二次電滲析；或者，將所述第一回收酸和第三回收液進(jìn)行第二次電滲析；或者，將所述第一回收酸和第一酸濃縮液進(jìn)行第二次電滲析，以獲得甲醛淡化液和第二酸濃縮液；將獲得的甲醛淡化液回用于雙甘膦生產(chǎn)過程中的縮合段，將獲得第二酸濃縮液回用于雙甘膦生產(chǎn)過程中的酸化段。
2.如權(quán)利要求1所述的雙甘膦生產(chǎn)廢水資源化處理方法，其特征在于，所述將預(yù)處理的雙甘膦生產(chǎn)廢水和第一回收液進(jìn)行擴(kuò)散透析的步驟包括：將預(yù)處理的雙甘膦生產(chǎn)廢水自下而上進(jìn)入擴(kuò)散透析裝置一側(cè)的滲析室；將第一回收液自上而下進(jìn)入擴(kuò)散透析裝置另一側(cè)的擴(kuò)散室；利用陰離子交換膜使雙甘膦生產(chǎn)廢水中的離子擴(kuò)散滲析至擴(kuò)散室。
3.如權(quán)利要求1所述的雙甘膦生產(chǎn)廢水資源化處理方法，其特征在于，所述第一次電滲析和所述第二次電滲析的步驟包括：將濃度較高的進(jìn)液通入淡化室；將濃度較低的進(jìn)液通入濃縮室；接通電源以利用產(chǎn)生的電場驅(qū)動淡化室的離子遷移至濃縮室。
4.一種雙甘膦生產(chǎn)廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：預(yù)處理裝置，所述預(yù)處理裝置用于將雙甘膦生產(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理去除雜質(zhì)；擴(kuò)散透析裝置，所述擴(kuò)散透析裝置包括料液進(jìn)口和進(jìn)水口，所述料液進(jìn)口與所述預(yù)處理裝置連接以接收雙甘膦生產(chǎn)廢水，所述進(jìn)水口用于通入第一回收液；所述擴(kuò)散透析裝置用于擴(kuò)散透析并獲得甲醛殘液和第一回收酸；其中，所述第一回收液的濃度低于所述雙甘膦生產(chǎn)廢水的濃度；第一電滲析裝置，所述第一電滲析裝置包括第一濃縮室進(jìn)口和第一淡化室進(jìn)口，所述第一淡化室進(jìn)口與所述擴(kuò)散透析裝置連接以通入所述甲醛殘液，所述第一濃縮室進(jìn)口用于通入第二回收液；所述第一電滲析裝置用于進(jìn)行第一次電滲析并獲得甲醛淡化液和第一酸濃縮液；第二電滲析裝置，所述第二電滲析裝置包括第二濃縮室進(jìn)口和第二淡化室進(jìn)口；所述第二淡化室進(jìn)口與所述第一電滲析裝置連接以通入所述第一酸濃縮液，所述第二淡化室進(jìn)口和所述第二濃縮室進(jìn)口均與所述擴(kuò)散透析裝置連接以通入所述第一回收酸，所述第二濃縮室進(jìn)口用于通入第三回收液；所述第二電滲析裝置用于進(jìn)行第二次電滲析并獲得甲醛淡化液和第二酸濃縮液。
5.如權(quán)利要求4所述的雙甘膦生產(chǎn)廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述擴(kuò)散透析裝置包括第一陰離子交換膜、隔板和夾板，所述第一陰離子交換膜和所述隔板交替疊放形成膜堆，所述夾板設(shè)置在所述膜堆兩側(cè)，且所述第一陰離子交換膜兩側(cè)分別形成滲析室和擴(kuò)散室，所述料液進(jìn)口與所述滲析室連通，所述進(jìn)水口與所述擴(kuò)散室連通。
6.如權(quán)利要求5所述的雙甘膦生產(chǎn)廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一陰離子交換膜為均相膜，所述第一陰離子交換膜的厚度偏差的絕對值不大于10％，所述第一陰離子交換膜的氫離子滲析系數(shù)不小于5*10-7m/s，所述第一陰離子交換膜的酸/鹽分離因子不小于15。
7.如權(quán)利要求5所述的雙甘膦生產(chǎn)廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電滲析裝置和所述第二電滲析裝置均包括第二陰離子交換膜、陽離子交換膜、淡化室隔板、濃縮室隔板、夾板以及電極板；所述第二陰離子交換膜、淡化室隔板、陽離子交換膜和濃縮室隔板依次交替堆放形成膜堆，所述夾板和電極板設(shè)置在所述膜堆兩側(cè)，所述淡化室隔板和所述濃縮室隔板上一側(cè)設(shè)置有溶液通道，所述淡化室隔板和所述濃縮室隔板正反交替設(shè)置以形成淡化室和濃縮室，所述淡化室用于通入濃度較高的進(jìn)液，所述濃縮室用于通入濃度較低的進(jìn)液，所述第一電滲析裝置和所述第二電滲析裝置用于在所述電極板通電時進(jìn)行電滲析，以使所述淡化室內(nèi)的離子在電場驅(qū)動下定向遷移至濃縮室。
8.如權(quán)利要求7所述的雙甘膦生產(chǎn)廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，第二陰離子交換膜為一價離子選擇透過性膜，所述第二陰離子交換膜的厚度為100μm，所述第二陰離子交換膜的遷移率大于0.95，所述第二陰離子交換膜的含水率為20％～40％，所述第二陰離子交換膜的交換容量不小于1.3mol/kg(干膜)，所述第二陰離子交換膜的膜面電阻不大于6Ω·cm2，所述第二陰離子交換膜的選擇透過率不小于90％；所述陽離子交換膜為氫離子選擇透過性膜，所述陽離子交換膜的厚度為150μm，所述陽離子交換膜的遷移率大于0.97，所述陽離子交換膜的含水率為30％～70％，所述陽離子交換膜的交換容量不小于1.1mol/kg(干膜)，所述陽離子交換膜的膜面電阻不大于5Ω·cm2，所述陽離子交換膜的選擇透過率不小于92％。
9.如權(quán)利要求7所述的雙甘膦生產(chǎn)廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述隔板包括橡膠邊框和滌綸內(nèi)網(wǎng)，所述隔板厚度0.5～2.0mm；所述夾板為不銹鋼；所述擴(kuò)散滲析裝置、所述第一電滲析裝置和所述第二電滲析裝置均為板框式；所述電極板的陽極包括鈦涂釕銥，所述電極板的陰極包括石墨。
10.如權(quán)利要求4-9任一權(quán)利要求所述的雙甘膦生產(chǎn)廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處理裝置包括精密過濾器或微孔過濾器，所述預(yù)處理裝置的過濾精度為0.45μm～50μm。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種雙甘膦生產(chǎn)廢水資源化處理方法及系統(tǒng)，以解決背景技術(shù)中遇到的一個或者多個技術(shù)問題。
第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種雙甘膦生產(chǎn)廢水資源化處理方法，包括：
將雙甘膦生產(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理去除雜質(zhì)；
將預(yù)處理的雙甘膦生產(chǎn)廢水和第一回收液進(jìn)行擴(kuò)散透析，并獲得甲醛殘液和第一回收酸；其中，所述第一回收液的濃度低于所述雙甘膦生產(chǎn)廢水的濃度；
將甲醛殘液和第二回收液進(jìn)行第一次電滲析，并獲得甲醛淡化液和第一酸濃縮液；其中，所述第二回收液的濃度低于所述甲醛殘液的濃度；
將所述第一回收酸按1：1～3的比例分成兩份，并進(jìn)行第二次電滲析；或者，將所述第一回收酸和第三回收液進(jìn)行第二次電滲析；或者，將所述第一回收酸和第一酸濃縮液進(jìn)行第二次電滲析，以獲得甲醛淡化液和第二酸濃縮液；
將獲得的甲醛淡化液回用于雙甘膦生產(chǎn)過程中的縮合段，將獲得第二酸濃縮液回用于雙甘膦生產(chǎn)過程中的酸化段。
在一種較佳的實施方式中，所述將預(yù)處理的雙甘膦生產(chǎn)廢水和第一回收液進(jìn)行擴(kuò)散透析的步驟包括：
將預(yù)處理的雙甘膦生產(chǎn)廢水自下而上進(jìn)入擴(kuò)散透析裝置一側(cè)的滲析室；
將第一回收液自上而下進(jìn)入擴(kuò)散透析裝置另一側(cè)的擴(kuò)散室；
利用陰離子交換膜使雙甘膦生產(chǎn)廢水中的離子擴(kuò)散滲析至擴(kuò)散室。
在一種較佳的實施方式中，所述第一次電滲析和所述第二次電滲析的步驟包括：
將濃度較高的進(jìn)液通入淡化室；
將濃度較低的進(jìn)液通入濃縮室；
接通電源以利用產(chǎn)生的電場驅(qū)動淡化室的離子遷移至濃縮室。
第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種雙甘膦生產(chǎn)廢水資源化處理系統(tǒng)，包括：
預(yù)處理裝置，所述預(yù)處理裝置用于將雙甘膦生產(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理去除雜質(zhì)；
擴(kuò)散透析裝置，所述擴(kuò)散透析裝置包括料液進(jìn)口和進(jìn)水口，所述料液進(jìn)口與所述預(yù)處理裝置連接以接收雙甘膦生產(chǎn)廢水，所述進(jìn)水口用于通入第一回收液；所述擴(kuò)散透析裝置用于擴(kuò)散透析并獲得甲醛殘液和第一回收酸；其中，所述第一回收液的濃度低于所述雙甘膦生產(chǎn)廢水的濃度；
第一電滲析裝置，所述第一電滲析裝置包括第一濃縮室進(jìn)口和第一淡化室進(jìn)口，所述第一淡化室進(jìn)口與所述擴(kuò)散透析裝置連接以通入所述甲醛殘液，所述第一濃縮室進(jìn)口用于通入第二回收液；所述第一電滲析裝置用于進(jìn)行第一次電滲析并獲得甲醛淡化液和第一酸濃縮液；
第二電滲析裝置，所述第二電滲析裝置包括第二濃縮室進(jìn)口和第二淡化室進(jìn)口；所述第二淡化室進(jìn)口與所述第一電滲析裝置連接以通入所述第一酸濃縮液，所述第二淡化室進(jìn)口和所述第二濃縮室進(jìn)口均與所述擴(kuò)散透析裝置連接以通入所述第一回收酸，所述第二濃縮室進(jìn)口用于通入第三回收液；所述第二電滲析裝置用于進(jìn)行第二次電滲析并獲得甲醛淡化液和第二酸濃縮液。
在一種較佳的實施方式中，所述擴(kuò)散透析裝置包括第一陰離子交換膜、隔板和夾板，所述第一陰離子交換膜和所述隔板交替疊放形成膜堆，所述夾板設(shè)置在所述膜堆兩側(cè)，且所述第一陰離子交換膜兩側(cè)分別形成滲析室和擴(kuò)散室，所述料液進(jìn)口與所述滲析室連通，所述進(jìn)水口與所述擴(kuò)散室連通。
在一種較佳的實施方式中，所述第一陰離子交換膜為均相膜，所述第一陰離子交換膜的厚度偏差的絕對值不大于10％，所述第一陰離子交換膜的氫離子滲析系數(shù)不小于5*10-7m/s，所述第一陰離子交換膜的酸/鹽分離因子不小于15。
在一種較佳的實施方式中，所述第一電滲析裝置和所述第二電滲析裝置均包括第二陰離子交換膜、陽離子交換膜、淡化室隔板、濃縮室隔板、夾板以及電極板；所述第二陰離子交換膜、淡化室隔板、陽離子交換膜和濃縮室隔板依次交替堆放形成膜堆，所述夾板和電極板設(shè)置在所述膜堆兩側(cè)，所述淡化室隔板和所述濃縮室隔板上一側(cè)設(shè)置有溶液通道，所述淡化室隔板和所述濃縮室隔板正反交替設(shè)置以形成淡化室和濃縮室，所述淡化室用于通入濃度較高的進(jìn)液，所述濃縮室用于通入濃度較低的進(jìn)液，所述第一電滲析裝置和所述第二電滲析裝置用于在所述電極板通電時進(jìn)行電滲析，以使所述淡化室內(nèi)的離子在電場驅(qū)動下定向遷移至濃縮室。
在一種較佳的實施方式中，第二陰離子交換膜為一價離子選擇透過性膜，所述第二陰離子交換膜的厚度為100μm，所述第二陰離子交換膜的遷移率大于0.95，所述第二陰離子交換膜的含水率為20％～40％，所述第二陰離子交換膜的交換容量不小于1.3mol/kg(干膜)，所述第二陰離子交換膜的膜面電阻不大于6Ω·cm2，所述第二陰離子交換膜的選擇透過率不小于90％；所述陽離子交換膜為氫離子選擇透過性膜，所述陽離子交換膜的厚度為150μm，所述陽離子交換膜的遷移率大于0.97，所述陽離子交換膜的含水率為30％～70％，所述陽離子交換膜的交換容量不小于1.1mol/kg(干膜)，所述陽離子交換膜的膜面電阻不大于5Ω·cm2，所述陽離子交換膜的選擇透過率不小于92％。
在一種較佳的實施方式中，所述隔板包括橡膠邊框和滌綸內(nèi)網(wǎng)，所述隔板厚度0.5～2.0mm；所述夾板為不銹鋼；所述擴(kuò)散滲析裝置、所述第一電滲析裝置和所述第二電滲析裝置均為板框式；所述電極板的陽極包括鈦涂釕銥，所述電極板的陰極包括石墨。
在一種較佳的實施方式中，所述預(yù)處理裝置包括精密過濾器或微孔過濾器，所述預(yù)處理裝置的過濾精度為0.45μm～50μm。
上述技術(shù)方案中的一個技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果：采用擴(kuò)散滲析聯(lián)合耦合電滲析工藝對雙甘膦生產(chǎn)廢水中的鹽酸和甲醛進(jìn)行有效分離，并將鹽酸返回到雙甘膦生產(chǎn)過程中的酸化段，甲醛返回到縮合段，解決了廢酸無去向的問題，而且減輕了污水處理站的處理負(fù)荷，緩解了環(huán)保壓力。
（發(fā)明人：張志強(qiáng);曹輝;肖傳緒;丁然;楊輝;韓孟利;張迎）
