[发明专利]一种碱减量废水梯级资源化处理技术与装备

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种碱减量废水梯级资源化处理技术与装备。

背景技术

目前聚酯纤维已成为服装行业的重要原料，随着我国涤纶纤维产量的增长，涤纶用量约占我国纺织品市场的50%以上，2015年1-10月止累计中国涤纶纤维产量32,213,978.41吨,同比增长12.96%。

涤纶（PET，聚对苯二甲酸乙二酯）是纤维的商品名称，是以对苯二甲酸和乙二醇为主要原料的高分子聚合物，因为分子结构中含有酯基，所以常称聚酷纤维。为使化纤织物具有类似真丝的飘逸、轻柔之风格，国内外印染行业使用最普遍、效果最佳的方法是织物在印染一前进行碱减量处理。涤纶织物通过碱减量加工获得像真丝绸一样的柔软活络感，被称为涤纶仿真丝。

碱减量加工就是用热碱浸泡织物，使织物表层涤纶降解、剥落离开组织，从而起到织物减量变柔的作用，这一过程实质上是发生酯的水解反应。对苯二甲酸在pH>12的碱性废水中，其酸根离子又与氢氧化钠的钠离子发生置换，最终以人肉眼看不见的有机盐对苯二甲酸钠(DT)溶解在废水中，这种废水就是俗称的碱减量废水。

碱减量废水的主要组分是对苯二甲酸、乙二醇、聚醋低聚物以及少量的各种助剂（如N,N-聚氧乙烯基烷基胺、耐碱渗透剂、季铵盐阳离子表面活性剂）等，具有可生化性差、COD浓度高，碱度高等特点，已成为印染行业污染重、处理难度大的环保难题。现有处理方法是先将碱减量废水进行酸析预处理后和其他印染废水混合，由于碱减量废水可生化性差，CODcr高等特点，使得普通印染废水处理系统可以接受的碱减量废水量非常有限，碱减量废水量略多或者浓度略高，就会导致原有普通印染处理系统出水不达标。因此，碱减量废水处理问题，已成为限制其生产工艺扩产的瓶颈问题。

本发明从碱减量废水特点出发，研究出一整套碱减量废水梯级资源化技术和装备，不仅可以有效的解决碱减量废水处理问题，而且可以实现废水中有价值物质的资源化。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明从碱减量废水特点出发，研究出一整套碱减量废水梯级资源化技术和装备，不仅可以有效的解决碱减量废水处理问题，而且可以实现废水中有价值物质的资源化。

一种碱减量废水梯级资源化处理技术，包括以下步骤：

步骤一，将碱减量废水排入收集池，在收集池中停留时间为大于等于12小时小于24小时，在收集池内进行均量和均质，然后由输送泵输送至酸析池内，通过投加98%的浓硫酸调节废水pH，析出对苯二甲酸颗粒，酸析原理：NaOOC-C6H4-COONa+H2SO4 → HOOC-C6H4-COOH↓+Na2SO4；

步骤二，酸析池内安装搅拌器，酸析后混合液进入自清洗薄膜过滤器，通过薄膜过滤分离酸析过程中产生的对苯二甲酸颗粒，滤出液进入后续多相催化氧化系统，浓液进入板框压滤机进行脱水处理，回收对苯二甲酸泥饼；

步骤三，将来自清洗薄膜过滤器的滤出液引入多相催化氧化系统，利用光催化氧化耦合强化剂，叠加氧化分解废水中难生化有机物；

步骤四，多相催化氧化系统出水进入pH调节池，投加30%氢氧化钠调节废水的pH在生化系统反应可接受的范围内；

步骤五，pH调节池出水进入MBR系统，包括水解酸化区、好氧区和膜分离区；

步骤六，MBR系统出水进入纳滤膜系统，纳滤膜可截留硫酸钠，让硫酸钠浓缩至10%以上，同时让纯水透过，纯水可以回用作工艺用水，浓水液再进入后续的冷冻系统，将其硫酸钠浓液中的硫酸钠冷冻结晶出来，回收硫酸钠。

进一步地，所述的多相催化氧化系统，一方面，在一定波长光照条件下,半导体材料发生光生载流子的分离,然后光生电子和空穴在与离子或分子结合生成具有氧化性或还原性的活性自由基,这种活性自由基能将有机物大分子降解为二氧化碳或其他小分子有机物以及水，半导体材料采用纳米二氧化钛；另一方面，强氧化剂在光辐射作用下产生·OH，产生的强氧化剂氧化分解废水中有机物，将废水中难生物降解的大分子物质直接或间接的分解成易生化的小分子有机物或直接矿化成CO₂与H₂O，通过本系统不仅有效提高废水的可生化性，同时可降低COD_Cr。

进一步地，步骤一中投加98% 的浓硫酸将出水pH 控制在2.5~4，并且使废水在酸析池停留时间为2~4 小时。