[發明專利]紡織廢水資源化制備亞微米級鈣基剛性材料的方法

在審

• 申請號: 201710447311.6
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107162266A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 張莉娜;方春平;蔣麗;陳文彥
• 申請（專利權）人: 常州市五洲環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種工業廢水資源化技術，具體涉及一種通過將紡織廢水中的高濃度有機物轉化為亞微米級鈣基剛性材料的方法來實現紡織廢水的資源化處置。

背景技術

隨著我國聚酯化纖工業的迅速發展，堿減量技術已被廣泛應用于仿真絲、超細合成革等產品的生產中。滌綸纖維（PET）低溫下，在稀NaOH溶液中無明顯化學作用，而在高濃度NaOH溶液和較高溫度下，PET與NaOH起水解反應生成對苯二甲酸鈉(TA-Na)和乙二醇(EG)，使PET失重減量，水解減量一般在3.5％～30％，即有3.5％～30％的PET存在于堿水中。從滌綸織物上溶解剝離的PET進入水中，絕大部分以TA-Na和EG的物態存在，少量以不同聚合度的低聚物存在。一般每萬米滌綸布減量排放廢水30~50噸，CODcr濃度高達數萬mg/L，雖然該水量只占染整混合廢水的百分之幾到百分之十幾，但所排放的TA-Na一項污染物就占總CODcr的40％～78％，這部分廢水己成為目前紡織印染行業環保治理的難點和重點，因此，堿減量廢水應單獨預處理后再合并處理。聚酯行業常規的做法是先對廢水進行酸析預處理，去除TA-Na，再進行生化處理，即采用物化一生化聯合處理工藝。

酸析法去除堿減量廢水中TA-Na是一條有效的辦法，但也主要存在兩方面的問題：（1）酸析處理的廢水CODcr去除率有限，后續生化處理的負荷仍較大；（2）酸析回收的固廢TA純度差、顆粒細小、脫水性差，無回用價值，焚燒或填埋處理也容易造成二次污染。

公開號為CN1935703的發明專利公開了一種從帶色堿減量廢水中回收對苯二甲酸的工藝，對堿減量工藝產生的濃稀兩股廢水分質處理，先采用脫色劑進行脫色，然后通過酸析法與膜法相結合，從堿減量廢水中回收對苯二甲酸，使廢水的CODcr值降低50%~70%，便于后續的生化、物化處理。

公開號為CN103755555的發明專利公開了一種用堿減量廢水殘渣生產精對苯二甲酸的裝置，通過從堿減量廢水中回收殘渣，同時把堿減量廢水殘渣轉變為精對苯二甲酸產品，使得堿減量廢水的CODcr值去除率達75%左右。

公開號為CN105731699的發明專利公開了一種資源再利用堿減量廢水中對苯二甲酸的方法。采用該方法回收的對苯二甲酸金屬鹽純度高，可用于橡塑制品的改性中；提取對苯二甲酸金屬鹽后的廢水后處理負荷降低，解決了處理費用及投資成本高的問題，環境效益和經濟效益兼顧。該方法能使堿減量廢水的CODcr值下降75％以上。

采用以上方法處理后的堿減量廢水的CODcr都有不同程度的降低。如果能完善堿減量廢水的處理工藝，使CODcr值降低更多，同時制備出功能性更強的資源化利用產品，將進一步實現廢水的高值化、減量化處理。

發明內容

本發明提供了一種紡織廢水資源化制備亞微米級鈣基剛性材料的方法。采用此方法，不僅能使紡織廢水出水CODcr值降低率在82%以上、可生化性提高；同時，結晶析出的亞微米級鈣基剛性材料可用于高分子聚合物，能夠更優異地提高材料的加工性能和綜合力學性能。

為了實現上述目的，本發明通過如下技術方案實現：本發明的一種紡織廢水資源化制備亞微米級鈣基剛性材料的方法，包括如下步驟：

步驟一：調節廢水的pH值至10～11，加入堿式氯化鋁，在400-800rpm的轉速下攪拌3-10min，再在100-300rpm的轉速下慢速攪拌10-20min，懸浮液經煤渣過濾，濾液再經過活性炭過濾器，得到清液；

步驟二：在清液中加入硫酸，調節pH至3.5-4.2，析出對苯二甲酸（TA），得到TA乳液；

步驟三：TA乳液與氫氧化鈣漿料在超聲強化管式反應器中進行反應，出料經固液分離，濾餅150℃烘干后可作為橡塑材料的功能性助劑使用，出水濾液進入生化處理系統，進一步處理達標后排放或回用。

進一步地，TA與氫氧化鈣的摩爾比優選為1:1~1:1.1。

所述超聲波的施加頻率為55~75KHz，功率為400~600W。

本發明通過簡單、易行的方法，在對紡織廢水進行深度處理的同時，也資源化獲得亞微米級鈣基剛性材料。與現有技術相比，具有如下優點：

（1）超聲強化的作用下，硫酸酸析后的TA乳液與氫氧化鈣漿料之間的反應能降低，使得水中的TA鹽能較為充分地轉化為鈣基剛性材料析出，出水CODcr的降低率達到82%以上；

（2）超聲強化的作用下，硫酸酸析后的TA乳液與氫氧化鈣漿料能夠完全反應轉化為鈣基剛性材料；