[發明專利]一種去除含醇廢水反滲透濃縮液中一價離子的方法

有效

• 申請號: 201410735546.1
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104478142A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 梅擁軍;劉雪奇;周洪;王航;鐘祖勤;田秀林;祝軍
• 申請（專利權）人: 中國民用航空總局第二研究所
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 蘇丹

技術領域

本發明屬于環境保護技術領域，具體為一種去除含醇廢水反滲透濃縮液中一價離子的方法。

背景技術

為維護冬季航空器的飛行安全，機場需要采用以二元醇作為冰點抑制劑的除冰液對飛機和跑道進行除冰，從而會產生大量的含醇廢水。這類廢水中含有化學耗氧量高的醇類物質（1%醇含量的廢水COD>10000mg/L）、表面活性劑以及大量的鹽類物質，直接排放會嚴重危害機場周邊的生態環境。

目前主要采用蒸餾方法對含醇廢水進行處理。由于收集的廢水中醇濃度約為1~2%，廢水蒸發時需要大量的能耗，為了降低廢水后續蒸發的能耗，通常將含醇廢水除雜后進行反滲透處理，使廢水中的醇濃度達到10%或更高。然而在反滲透過程中，廢水中的一價鹽類物質被反滲透膜截留后仍然留在濃縮液中，使得濃縮液中含有大量的一價離子，其電導率約為2000~4000?μs/cm。鹽的存在會導致后續蒸餾溫度不斷升高，能耗增大，增加廢水處理費用，而且廢水中的氯離子在高溫下易對蒸發設備產生腐蝕。

常用的一價離子去除方法主要有離子交換法和電滲析法。離子交換法在處理含醇廢水反滲透濃縮液時，樹脂再生需要消耗3~5倍的酸堿和大量的水，產生的含醇廢水和酸堿廢液容易造成環境污染。

電滲析法是一種分離電解質與非電解質的有效方法，利用離子交換膜的選擇透過性，在外加電場的作用下，將離子從一部分水中遷移到另一部分水中，廣泛應用于海水淡化、淡水純化等方面。

專利CN?1522997A和CN?101117306B中均公開了電滲析法用于1,3-丙二醇發酵液的脫鹽工藝。該工藝能夠有效脫除1.3-丙二醇中有機酸鹽和無機鹽，大大降低產品的損失率。盡管該工藝能夠有效去除發酵液中的鹽類物質，降低其電導率，但發酵液的處理過程中仍然需要用酸堿溶液對膜進行清洗。

專利CN?102351352A中描述了一種電滲析-高效蒸發處理礦冶廢水膜過濾濃縮液的方法，通過將含重金屬的礦冶廢水在膜過濾中得到的濃縮液收集后進入到電滲析系統進行進一步濃縮后再進入蒸發系統進行處理。盡管該方法能夠實現對膜過濾濃縮液的處理，但在處理過程中需要加入阻垢劑來防止離子交換膜的通量下降，因此運行穩定性不高，同時得到的電滲析濃縮液仍需進行高效蒸發處理，其高濃度氯離子對蒸發設備的腐蝕仍然無法避免。

為了實現含醇廢水的回收再利用，降低蒸發濃縮過程含醇廢水對設備的腐蝕和危害，迫切需要一種有效去除含醇廢水中一價離子的工藝和方法。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種用反滲透產水作為電滲析處理過程中的交換水去除含醇廢水反滲透濃縮液中一價離子的方法。

本發明的具體技術方案如下：

一種去除含醇廢水反滲透濃縮液中一價離子的方法，其特征在于：其步驟為：反滲透進料經過反滲透裝置得到有一價離子含醇廢水的反滲透濃縮液和反滲透通過液，所述反滲透濃縮液中含有一價離子，所述反滲透濃縮液進入到第一級電滲析裝置的淡水室，所述部分反滲透通過液進入到第一級電滲析裝置的濃水室，經過第一級電滲析處理，反滲透濃縮液中的一價離子經過電滲析系統中離子交換膜的選擇透過性進行離子交換得到一級電滲析淡水，反滲透濃縮液中的一價離子則遷移到反滲透通過液中得到一級電滲析濃水；一級電滲析濃水進入到第二級電滲析系統中的淡水室，另一部分的反滲透通過液則進入到第二級電滲析裝置的濃水室，一級電滲析濃水與反滲透通過液進行離子交換，最終得到二級電滲析淡水和二級電滲析濃水；含有一價離子的二級電滲析濃水符合國家排放標準要求，可以直接排放。

在所述二級電滲析裝置后還連接有至少一個電滲析裝置，形成多級電滲析結構，上一級的電滲析裝置與反滲透通過液進入至下一級的電滲析裝置進行離子交換。

所述反滲透濃縮液經過精密過濾器的過濾后，進入到第一級電滲析裝置的淡水室。

所述一級電滲析淡水進入到第一級電滲析淡水箱，進行后續蒸餾處理，得到的醇進行再生利用。

所述二級電滲析淡水返回至反滲透裝置的入口。

所述含醇廢水反滲透濃縮液中的醇濃度為5~20%，電導率為2000~4000?μs/cm，pH為7.0~8.5；反滲透通過液的電導率為5~20?μs/cm，pH為7.0~7.5。

所述一級電滲析淡水的電導率為10~100?μs/cm，pH為7.0~8.0，一級電滲析淡水中的醇濃度約為5~19%。

所述一級電滲析濃水的電導率為2000~4000?μs/cm，一級電滲析濃水中的醇濃度為0.5~1.5%。