[发明专利]一种甲醇合成催化剂生产废水资源化利用的方法

说明书

一种甲醇合成催化剂生产废水资源化利用的方法，采用预处理单元+浓缩和脱盐集成单元+吸附单元+多效蒸发单元的耦合处理工艺，通过膜分离技术，吸附技术和电渗析技术的组合，将生产废水中的杂质分离，处理，回收后回用，工艺简单，操作稳定，运行成本低，副产高附加值产品，实现催化剂生产废水的近零排放，经济效益及社会效益显著。

技术领域

本发明属于水处理领域，涉及一种甲醇合成催化剂生产废水资源化利用的方法。

背景技术

全球范围内，工业污水中的硝酸盐排放量与日俱增，使得氮的自然循环遭到破坏，已引起世界各国的普遍关注。硝酸盐对人体健康具有较大危害，硝酸根进入血液后氧化易引起高铁血红蛋白症，严重时可导致缺氧死亡。据资料报道，欧盟规定饮用水中的硝酸盐含量（以N计）不能超过6 mg/L，我国和美国的规定是不超过10 mg/L。解决废水中硝酸盐的问题已刻不容缓。

催化剂是工业生产中的不可缺少的重要材料，90%以上的工业过程都需要使用催化剂，比如，化工，石化，生化，环保等。随着MTO/MTP等现代煤化工的快速发展，甲醇合成催化剂的用量呈爆发式增长，目前国内甲醇合成催化剂的用量在8000t/a以上。但是目前国内催化剂行业的生产处于较低水平，生产过程产生大量高盐废水，其主要成分为硝酸钠，还有微量杂质铜离子和杂质锌离子，废水中铜、锌和总氮严重超标。这些铜锌离子如果直接外排，会污染水体，对农作物特别是小麦影响较大，会造成小麦出苗不齐，分蘖少，植株矮小、叶片萎黄。含铜废水会引起水生生物急性中毒，并且铜锌离子还会影响后续污水处理工艺的正常运行。常用的脱氮方法有化学脱氮和生物脱氮，化学脱氮主要包括：离子交换法，零价铁和镁还原法，催化脱氮法，反渗透法，电渗析法等。生物脱氮是指在微生物的联合作用下，污水中的有机氮及氨氮经过氨化作用、硝化反应、反硝化反应，最后转化为氮气的过程。

膜技术以分离膜为分离手段，用于流体或气体物质的净化提纯。高效率、低耗能是膜技术最突出的特点。膜技术作为当代最重大的高新技术之一，近三十年来得到了飞速发展。随着膜技术的发展，其在各行各业都得到了广泛的应用，在环保行业更是如此。以造纸废水、印染废水、电子废水等废水的处理工艺上来说，近年来，膜法废水资源化与回用水技术发展迅速，日趋成熟，已经出现大量工程案例。随着膜法污水处理技术的不断发展，废水的资源化与回用水技术也日益成熟，今后催化剂废水资源化是大势所趋。

专利CN201010212313.5、专利CN201610553101.0和专利CN201210503112.X等现有技术中，能有效地将水中的铜锌金属离子进行回收和利用，但对废水本身并未得到进一步处置，且水中的大量硝酸盐未进行处理，后续废水的资源化利用还有待研究，未达到零排放的要求。

专利CN201720949217.6仅仅是对废水中硝酸钠进行回收，未进行资源化利用，对水中的重金属离子并未有效回收利用。

专利CN201010212322.4对甲醇合成催化剂生产废水的处理进行了研究，其中通过沉淀法处理铜、锌离子，废水再进行生化处理。

发明内容

本发明公开了一种甲醇合成催化剂生产废水资源化利用的方法，针对甲醇合成催化剂生产废水的资源化利用，以“预处理-膜分离-吸附-电渗析”为工艺主线，将废水中的不同类型盐成分有效分离，高效回收，资源化利用，实现废水的近零排放。

本发明实现甲醇合成催化剂生产废水资源化利用的方法，主要是采用预处理+浓缩和脱盐集成+吸附+多效蒸发的耦合处理工艺。