[发明专利]一种处理低浓度有机酸废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除水中低浓度甲酸、乙酸或其混合物的方法，可同时回收 高浓度甲酸、乙酸或其混合物，尤其是对含量0.1-4wt％低浓度甲酸和乙酸混合 原料水，采用电渗析方法和蒸馏分离进行处理最终可以得到50～90wt％的酸， 其经济性要好于常规方法。

背景技术

在处理现有的含甲酸和乙酸或其混合物水溶液时，由于含量较低处理能耗 高，回收经济效益不高，一般作为工艺废水排出生产系统，废水通常采用碱中 和，蒸发浓缩，焚烧、生化处理的方法，这种方法有废渣、污泥生成，会造成 二次污染，投资成本高，对于低浓度酸水溶液的处理不经济。在其它专利中主 要将电渗析用于生产后处理或直接用于合成，对于水处理，特别是甲酸、乙酸 或两者的混合物方面未有公开报道。采用本发明提及的工艺方法处理其经济性 要好于常规方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种投资少，运行成本较低的处理含低浓度甲酸和乙 酸或其混合物废水的工艺，流程短，工艺简单，可以回收高浓度酸，处理后的 淡水可直接或经生化处理后达到国家排放标准，具有良好的经济性和环境效应。

本发明采用电渗析处理含甲酸、乙酸的水溶液，处理过程采用电渗析和精 馏结合的工艺，低浓度范围时电渗析的处理效果和能耗较优，而高浓度时以采 用精馏较为合适，通过两者的结合降低起到了设备投资、减少能耗的最佳组合。 处理的对象可以是甲酸、乙酸或两者的混合物，原料浓度可以为0.1～15wt％， 尤其是在低浓度范围内(0.1～4.0wt％)更能体现本工艺设备投资小，能耗低 的优点。本工艺的处理目的不仅将水中有机酸回收，出水中有机酸也可以达到 较低水平，起到了水预处理的效果。

本发明是通过以下技术手段来实现的：一种处理低浓度有机酸废水的方法， 包括以下步骤：(a)0.1～4wt％范围内的稀甲酸、乙酸或其混合物水溶液过滤 预处理；(b)经过电渗析法处理，电渗析器采用0.5-15v的恒压膜对电压连续操 作，操作温度10～40℃，使淡液中酸含量降到0.01～0.1wt％，浓液中酸浓度为 5～30wt％；(c)淡液直接或经生化处理后排放，浓液经过蒸馏塔进行蒸馏，塔 顶蒸出的0.5-5wt％的酸液返回电渗析器处理，塔釜可以回收到50-90wt％的高 浓度酸。

所述步骤(a)中甲酸/乙酸的混合质量比为0/100～100/0。

所述步骤(a)中的甲酸和乙酸或其混合物水溶液的浓度为0.1～1.0wt％

为了实现水溶液中甲酸和乙酸或其混合物的去除并浓缩到一定浓度，所述 步骤(b)中应采用多段电渗析，具体段数根据水中酸含量和浓液含量指标确定。 电渗析法使用的离子交换膜可根据水质变化使用均相、异相、半均相膜。膜尺 寸和膜对数对装置的处理能力影响较大，可以根据处理量的多少对膜尺寸和膜 对数进行调整。电渗析器优选采用钛镀钌电极，800mm×400mm非均相膜或均 相膜，安装80对膜，操作温度10～40℃，温度不宜过高，温度高于40℃后容 易损坏膜。

所述步骤(c)中所述的蒸馏塔为填料蒸馏塔。

图1是本发明的工艺流程示意图。

第一步电渗析以去除废水中的酸为主要目的的。

如图1所示，含低浓度甲酸废水经过过滤器[1]去除悬浮物，在进入原料水 槽[2]，然后进入第一台电渗析器[4]的淡液储槽[6]和浓液储槽[7]，极液槽[3]、[5] 分别加入阳极液和阴极液，极液可以是配置的有机酸，浓度与浓液相同。

电渗析器[4]采用0.5-15v恒膜对电压连续操作，采用的电压与处理甲酸原料 水的酸浓度有关，经过电渗析处理后，淡水储槽[6]中的废水含甲酸降至0.01-0.1 wt％，这股淡水直接或进行生化处理后排放，同时浓液储槽[7]中废水的甲酸浓 度上升至1-5wt％，进入浓液中间槽[14]。

浓缩液进入下一段电渗析器进一步浓缩，浓缩的段数根据浓液的指标要求 确定。

如图1所示，电渗析器[9]的淡液储槽[11]和浓液储槽[12]中加入从浓液中间 槽[14]来的废水，含甲酸1-5wt％。极液槽[8]、[10]分别加入阳极液和阴极液， 极液可以是配置的有机酸，浓度与浓液相同。