[发明专利]一种去除含醇废水反渗透浓缩液中一价离子的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体为一种去除含醇废水反渗透浓缩液中一价离子的方法。

背景技术

为维护冬季航空器的飞行安全，机场需要采用以二元醇作为冰点抑制剂的除冰液对飞机和跑道进行除冰，从而会产生大量的含醇废水。这类废水中含有化学耗氧量高的醇类物质（1%醇含量的废水COD>10000mg/L）、表面活性剂以及大量的盐类物质，直接排放会严重危害机场周边的生态环境。

目前主要采用蒸馏方法对含醇废水进行处理。由于收集的废水中醇浓度约为1~2%，废水蒸发时需要大量的能耗，为了降低废水后续蒸发的能耗，通常将含醇废水除杂后进行反渗透处理，使废水中的醇浓度达到10%或更高。然而在反渗透过程中，废水中的一价盐类物质被反渗透膜截留后仍然留在浓缩液中，使得浓缩液中含有大量的一价离子，其电导率约为2000~4000 μs/cm。盐的存在会导致后续蒸馏温度不断升高，能耗增大，增加废水处理费用，而且废水中的氯离子在高温下易对蒸发设备产生腐蚀。

常用的一价离子去除方法主要有离子交换法和电渗析法。离子交换法在处理含醇废水反渗透浓缩液时，树脂再生需要消耗3~5倍的酸碱和大量的水，产生的含醇废水和酸碱废液容易造成环境污染。

电渗析法是一种分离电解质与非电解质的有效方法，利用离子交换膜的选择透过性，在外加电场的作用下，将离子从一部分水中迁移到另一部分水中，广泛应用于海水淡化、淡水纯化等方面。

专利CN 1522997A和CN 101117306B中均公开了电渗析法用于1,3-丙二醇发酵液的脱盐工艺。该工艺能够有效脱除1.3-丙二醇中有机酸盐和无机盐，大大降低产品的损失率。尽管该工艺能够有效去除发酵液中的盐类物质，降低其电导率，但发酵液的处理过程中仍然需要用酸碱溶液对膜进行清洗。

专利CN 102351352A中描述了一种电渗析-高效蒸发处理矿冶废水膜过滤浓缩液的方法，通过将含重金属的矿冶废水在膜过滤中得到的浓缩液收集后进入到电渗析系统进行进一步浓缩后再进入蒸发系统进行处理。尽管该方法能够实现对膜过滤浓缩液的处理，但在处理过程中需要加入阻垢剂来防止离子交换膜的通量下降，因此运行稳定性不高，同时得到的电渗析浓缩液仍需进行高效蒸发处理，其高浓度氯离子对蒸发设备的腐蚀仍然无法避免。

为了实现含醇废水的回收再利用，降低蒸发浓缩过程含醇废水对设备的腐蚀和危害，迫切需要一种有效去除含醇废水中一价离子的工艺和方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用反渗透产水作为电渗析处理过程中的交换水去除含醇废水反渗透浓缩液中一价离子的方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种去除含醇废水反渗透浓缩液中一价离子的方法，其特征在于：其步骤为：反渗透进料经过反渗透装置得到有一价离子含醇废水的反渗透浓缩液和反渗透通过液，所述反渗透浓缩液中含有一价离子，所述反渗透浓缩液进入到第一级电渗析装置的淡水室，所述部分反渗透通过液进入到第一级电渗析装置的浓水室，经过第一级电渗析处理，反渗透浓缩液中的一价离子经过电渗析系统中离子交换膜的选择透过性进行离子交换得到一级电渗析淡水，反渗透浓缩液中的一价离子则迁移到反渗透通过液中得到一级电渗析浓水；一级电渗析浓水进入到第二级电渗析系统中的淡水室，另一部分的反渗透通过液则进入到第二级电渗析装置的浓水室，一级电渗析浓水与反渗透通过液进行离子交换，最终得到二级电渗析淡水和二级电渗析浓水；含有一价离子的二级电渗析浓水符合国家排放标准要求，可以直接排放。

在所述二级电渗析装置后还连接有至少一个电渗析装置，形成多级电渗析结构，上一级的电渗析装置与反渗透通过液进入至下一级的电渗析装置进行离子交换。

所述反渗透浓缩液经过精密过滤器的过滤后，进入到第一级电渗析装置的淡水室。

所述一级电渗析淡水进入到第一级电渗析淡水箱，进行后续蒸馏处理，得到的醇进行再生利用。

所述二级电渗析淡水返回至反渗透装置的入口。

所述含醇废水反渗透浓缩液中的醇浓度为5~20%，电导率为2000~4000 μs/cm，pH为7.0~8.5；反渗透通过液的电导率为5~20 μs/cm，pH为7.0~7.5。

所述一级电渗析淡水的电导率为10~100 μs/cm，pH为7.0~8.0，一级电渗析淡水中的醇浓度约为5~19%。

所述一级电渗析浓水的电导率为2000~4000 μs/cm，一级电渗析浓水中的醇浓度为0.5~1.5%。