公布日：2023.06.23
申请日：2023.03.08
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)I;C02F1/469(2023.01)I;C02F101/12(2006.01)N;C02F103/36(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种精对苯二甲酸生产中尾气洗涤塔含溴废水的资源化处理方法。本发明采用膜技术对精对苯二甲酸生产中的尾气洗涤塔含溴废水进行资源化处理，将尾气洗涤塔含溴废水中的溴化钠进行回收，同时水也进行回用；变废为保；在减少污染源排放的同时还大幅降低精对苯二甲酸生产成本；具有很大的环保效益和经济效益。也为其他含溴废水的资源化处理提供解决思路。
权利要求书
1.一种精对苯二甲酸生产中尾气洗涤塔含溴废水的资源化处理方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将尾气洗涤塔含溴废水pH调节到8-13，获得调节液；(2)将上述调节液用过滤精度为0.01-0.2um的微滤膜进行澄清过滤以除去其中的不溶物，获得微滤清液，该微滤膜的运行压力0.1-0.4MPa，运行温度25-60℃，该微滤清液中含有溴离子500-2000ppm、碳酸根/碳酸氢根4500-18000ppm、钠离子1600-6600ppm以及微量的醋酸、甲酸盐、钴、锰、醇、醛；(3)将上述微滤膜清液用截留分子量100-800道尔顿的纳滤膜系统进行2-5级纯化，获得纳滤纯化液和纳滤浓缩液，将该纳滤浓缩液进行蒸发浓缩，获得纯度≥95％的碳酸钠固体，该纳滤膜系统的运行压力1.0-4.0MPa，运行温度25-45℃，该纳滤纯化液中的溴化钠纯度≥95％；(4)将上述纳滤纯化液用反渗透膜系统进行1-2级浓缩，获得反渗透浓缩液和反渗透透析液，该反渗透膜系统的运行压力3.0-6.3MPa，运行温度25-45℃，该反渗透浓缩液中，溴离子浓度不低于20000ppm且溴化钠纯度≥98％，该反渗透透析液的电导率小于50us/cm；(5)将上述反渗透浓缩液用电渗析系统进行浓缩，获得电渗析浓缩液和电渗析脱盐液，该电渗析系统的运行电压为1.0-1.5V/对膜片，该电渗析浓缩液中的溴离子浓度不低于80000ppm，且溴化钠纯度≥98％。(6)将上述电渗析浓缩液送入双极膜系统，在电场作用下，将其中的溴化钠转化为溴化氢和氢氧化钠，该双极膜系统的运行电压为0.5-1.5V/对膜片，控制该双极膜系统的进水的溴化钠浓度为1-1.5mol/L，电解液中的Na2SO4浓度为0.2-0.3mol/L。
2.如权利要求1所述的资源化处理方法，其特征在于：所述微滤膜系统中的微滤膜包括陶瓷微滤膜、中空微滤膜和有机管式微滤膜中的至少一种。
3.如权利要求2所述的资源化处理方法，其特征在于：所述微滤膜系统中的微滤膜为过滤精度0.1um的陶瓷微滤膜或过滤精度0.2um的中空微滤膜。
4.如权利要求1所述的资源化处理方法，其特征在于：所述纳滤膜系统中的纳滤膜的截留分子量为200-400道尔顿。
5.如权利要求4所述的资源化处理方法，其特征在于：所述纳滤膜系统的级数为3。
6.如权利要求1所述的资源化处理方法，其特征在于：所述反渗透膜系统中的每级反渗透膜为6芯装4040普通反渗透膜浓缩或6芯装4040抗污染耐高压特种反渗透膜浓缩。
7.如权利要求6所述的资源化处理方法，其特征在于：所述反渗透膜系统的级数为2。
8.如权利要求1所述的资源化处理方法，其特征在于：所述电渗析系统采用均相膜或非均相膜，所述双极膜系统采用均相膜或非均相膜。
9.如权利要求8所述的资源化处理方法，其特征在于：所述电渗析系统采用均相膜，运行电压为1.0V/对膜片。
10.如权利要求8所述的资源化处理方法，其特征在于：所述双极膜系统采用均相膜，运行电压为1.0V/对膜片。
11.如权利要求1至10中任一权利要求所述的资源化处理方法，其特征在于：所述步骤(1)为：将尾气洗涤塔含溴废水pH调节到9-12，获得调节液。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种精对苯二甲酸生产中尾气洗涤塔含溴废水的资源化处理方法。
本发明的技术方案如下：
一种精对苯二甲酸生产中尾气洗涤塔含溴废水的资源化处理方法，包括如下步骤：
(1)将尾气洗涤塔含溴废水pH调节到8-13，获得调节液(后续纳滤膜对碳酸根离子的截留高于碳酸氢根离子；在不同pH值下碳酸根离子和碳酸氢根离子的分布情况不同，PH越高，碳酸根离子占比越大；越有利于纳滤膜对碳酸根离子的截留，而溴离子可以有效透过纳滤膜，将溴离子与碳酸根离子进行分离)；
(2)将上述调节液用过滤精度为
0.01-0.2um的微滤膜进行澄清过滤以除去其中的不溶物，获得微滤清液，该微滤膜的运行压力0.1-0.4MPa，运行温度25-60℃，该微滤清液中含有溴离子500-2000ppm、碳酸根/碳酸氢根4500-18000ppm、钠离子1600-6600ppm以及微量的醋酸、甲酸盐、钴、锰、醇、醛；
(3)将上述微滤膜清液用截留分子量100-800道尔顿的纳滤膜系统进行2-5级纯化，获得纳滤纯化液和纳滤浓缩液，将该纳滤浓缩液进行蒸发浓缩，获得纯度≥95％的碳酸钠固体，该纳滤膜系统的运行压力1.0-4.0MPa，运行温度25-45℃，该纳滤纯化液中的溴化钠纯度≥95％；
(4)将上述纳滤纯化液用反渗透膜系统进行1-2级浓缩，获得反渗透浓缩液和反渗透透析液，该反渗透膜系统的运行压力3.0-6.3MPa，运行温度25-45℃，该反渗透浓缩液中，溴离子浓度不低于20000ppm且溴化钠纯度≥98％；
(5)将上述反渗透浓缩液用电渗析系统进行浓缩，获得电渗析浓缩液和电渗析脱盐液，该电渗析系统的运行电压为1.0-1.5V/对膜片，该电渗析浓缩液中的溴离子浓度不低于80000ppm(，且溴化钠纯度≥98％。
(5)将上述电渗析浓缩液送入双极膜系统，在电场作用下，将其中的溴化钠转化为溴化氢和氢氧化钠，该双极膜系统的运行电压为0.5-1.5V/对膜片，控制该双极膜系统的进水的溴化钠浓度为1-1.5mol/L，电解液中的Na2SO4浓度为0.2-0.3mol/L。
在本发明的一个优选实施方案中，所述微滤膜系统中的微滤膜包括陶瓷微滤膜、中空微滤膜和有机管式微滤膜中的至少一种。
进一步优选的，所述微滤膜系统中的微滤膜为过滤精度0.1um的陶瓷微滤膜或过滤精度0.2um的中空微滤膜。
在本发明的一个优选实施方案中，所述纳滤膜系统中的纳滤膜的截留分子量为200-400道尔顿。
进一步优选的，所述纳滤膜系统的级数为3。
在本发明的一个优选实施方案中，所述反渗透膜系统中的每级反渗透膜为6芯装4040普通反渗透膜浓缩或6芯装4040抗污染耐高压特种反渗透膜浓缩。普通反渗透的抗污染性一般，耐受压力低(最大耐受压力4.0MPa)，常用于低浓料液的浓缩；特种反渗透的抗污染性好，耐受压力高(最大耐受压力8.3MPa)常用于高浓料液浓缩。
进一步优选的，所述反渗透膜系统的级数为2。
在本发明的一个优选实施方案中，所述电渗析浓缩液中的溴离子浓度不低于100000ppm。
在本发明的一个优选实施方案中，所述电渗析系统采用均相膜或非均相膜，所述双极膜系统采用均相膜或非均相膜。
进一步优选的，所述电渗析系统采用均相膜，运行电压为1.0V/对膜片。
进一步优选的，所述双极膜系统采用均相膜，运行电压为1.0V/对膜片。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(1)为：将尾气洗涤塔含溴废水pH调节到9-12，获得调节液。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用膜技术对精对苯二甲酸生产中的尾气洗涤塔含溴废水进行资源化处理，将尾气洗涤塔含溴废水中的溴化钠进行回收，同时水也进行回用；变废为保；在减少污染源排放的同时还大幅降低精对苯二甲酸生产成本；具有很大的环保效益和经济效益。也为其他含溴废水的资源化处理提供解决思路。
2、本发明中的双极膜系统的具体参数限制与其他技术特征协同作用，可获得低能耗和较高电流效率，回收的溴化氢和氢氧化钠浓度可达1mol/L，纯度≥98％。
（发明人：戴长荣;吴发辉;严梅敏;方富林;洪昱斌;蓝伟光）
