[发明专利]热法PVDF超滤膜后处理高盐废液资源化利用装置及方法

说明书

本发明涉及一种热法PVDF超滤膜后处理高盐废液资源化利用装置及方法，是针对热法PVDF超滤膜后处理高盐废液含有大量乙醇、油脂、氯化钙的的特点，首先利用乙醇精馏系统回收乙醇，返回超滤生产工序；再利用油水分离系统回收油脂；最后利用蒸发结晶系统蒸发出片状二水氯化钙，可售作融雪剂，蒸馏水回用循环水系统；达到热法PVDF超滤膜后处理高盐废液资源化利用的目的。

技术领域

本发明涉及的是热法PVDF超滤膜后处理高盐废液资源化利用装置及方法，属于工业废水处理的技术领域。

背景技术

热法PVDF（聚偏氟乙烯）超滤膜因为具有强度高、韧度大、耐腐蚀、寿命长等特点，已广泛应用于各种工业水处理与废水处理回用的工程中。热法PVDF超滤膜的生产多采用PVDF树脂、无机材料、有机酸酯进行混合造粒，经高温高压挤出、拉伸、退火制成中空纤超滤维丝，然后通过萃取除去有机酸脂，反应去除无机材料。典型的热法PVDF超滤膜生产技术如专利202010689728.5一种聚偏氟乙烯中空纤维膜及其制备方法，该发明提供了一种改进TIPS（热致相分离）法制备β-晶型聚偏氟乙烯中空纤维膜，它先将重量百分比分别为40～60%的PVDF树脂、20～40%的碳酸钙与10～20%的邻苯二甲酸酯或苯甲酸酯进行混合造粒；再经高温高压挤出、拉伸、退火等制膜工序，制成中空纤维超滤膜丝；最后进行后处理，利用乙醇萃取出邻苯二甲酸酯或苯甲酸酯，利用盐酸反应掉碳酸钙，洗涤后生产出热法PVDF超滤膜产品。而在热法PVDF超滤膜的后处理过程中，经过不断的循环浓缩会产生部分富含乙醇、油脂、氯化钙的高浓度高盐废液，它虽然量少，但浓度高，含氯离子高，不能汇入生产废水处理系统进行处理。当前，仅有针对以二甲基乙酰胺为溶剂的中空纤维膜湿法工艺的部分废水处理专利，如201710957710.7一种超滤膜生产废水中二甲基乙酰胺的回收系统及方法，利用精制塔回收了DMAC（二甲基乙酰胺）与冷凝水。要求对热法PVDF超滤膜后处理产生的高盐废液进行单独收集与处理，需要设计开发一种新型的装置及方法，有效回收高盐废液中的乙醇、油脂、氯化钙与蒸馏水，实现对热法PVDF超滤膜后处理高盐废液的资源化利用的目的。

发明内容

本发明提出的是一种热法PVDF超滤膜后处理高盐废液资源化利用装置及方法，其目的旨在针对热法PVDF超滤膜后处理高盐废液含有大量乙醇、油脂、氯化钙的的特点，其典型高盐废液成分的重量百分比为：乙醇65～80%、脂类3～5%、CaCl₂（氯化钙）3～8%、HCl（盐酸）0.2～1%、H₂O（水）10～28%，呈酸性。首先利用乙醇精馏系统进行中和，通过投加氢氧化钙将pH调整到6.5～8.5，利用乙醇精馏回收乙醇，乙醇含量≥90%，含水≤10%，满足热法PVDF超滤膜生产工序的回用要求；乙醇精馏系统出液成分的重量百分比变为：脂类2.9～4.8%、CaCl₂ 3.6～9.2%、H₂O 86～93.5%。再利用油水分离系统从乙醇精馏系统出液中回收油脂，油脂含量≥90%，含水≤10%，可以用于燃油锅炉；油水分离系统盐水的含盐量变为：CaCl₂ 3.7～9.7%、H₂O 90.3～96.3%。最后利用蒸发结晶系统从油水分离系统盐水中蒸发结晶出CaCl₂含量≥74%的片状二水氯化钙，外售用于融雪剂，并回收冷凝水。

本发明的技术解决方案：热法PVDF超滤膜后处理高盐废液资源化利用装置，其结构包括乙醇精馏系统、油水分离系统、蒸发结晶系统；其中热法PVDF超滤膜后处理高盐废液接至乙醇精馏系统的进液口，1#蒸汽接至乙醇精馏系统的蒸汽进口，1#冷却水接至乙醇精馏系统的冷却水进出口，乙醇精馏系统的乙醇出口送出乙醇；乙醇精馏系统的出液口接至油水分离系统的进液口，2#冷却水接至油水分离系统的冷却水进出口，油水分离系统的出油口送出油脂；油水分离系统的出水口接至蒸发结晶系统的进水口，2#蒸汽接至蒸发结晶系统的蒸汽进口，3#与4#冷却水接至蒸发结晶系统的冷却水进出口，蒸发结晶系统的冷凝水出口送出蒸馏水，蒸发结晶系统的出盐口送出片状二水氯化钙。