废水的处理方法和废水处理系统以及分子筛的制备方法和分子筛制备系统的制作方法_4

文档序号:9778363阅读:来源:国知局
单元、晶化单元、分离洗涤单元以及废水处理单元。
[0137] 所述合成单元用于将原料与水接触反应,所述原料含有硅源、季铵碱以及可选的 钛源。所述合成单元可以采用本领域常用的各种合成反应器,没有特别限定。
[0138] 所述晶化单元用于将合成步骤得到的反应混合物进行晶化。晶化单元可以常规的 足以承受热和内压的反应器,如高压晶化釜。
[0139] 所述分离洗涤单元用于将晶化步骤得到的混合物进行固液分离,得到固相和晶化 母液,并对所述固相进行洗涤,得到分子筛和洗涤废水。所述分离洗涤单元中,过滤介质可 以采用常见的各种过滤介质,如织物、多孔材料、固体颗粒层和多孔膜中的一种或两种以上 的组合。所述多孔膜可以为有机膜、无机膜或者两种以上多孔膜的组合。所述无机膜可以 为陶瓷膜和/或金属膜,所述有机膜可以为中空纤维膜。优选采用织物作为过滤介质。所 述分离洗涤单元可以采用常规的固液分离装置,如板框式过滤机、带式过滤机。
[0140] 所述废水处理单元用于将废水进行电渗析,得到含有季铵根离子的浓缩液以及淡 化水,其中,所述废水处理单元采用本发明第二个方面的所述系统对废水进行处理。
[0141] 优选地,根据本发明的废水处理系统,还包括淡化水输送管道,所述淡化水输送管 道用于将所述废水处理单元回收的淡化水送入以下单元中的一者、两者或三者:所述合成 单元,用作合成用水;所述晶化单元,用于终止结晶;所述分离洗涤单元,用作洗涤水。
[0142] 图3示出了采用本发明对分子筛制备过程废水进行处理的一种优选的实施方式。 图3所述的实施方式中,废水处理系统包括盐罐、电渗析器和浓缩罐和淡化罐。所述电渗析 器的膜单元中的膜为阳离子交换膜和阴离子交换膜,从而将所述膜单元的内部空间分隔成 料液室和浓缩室。
[0143] 所述盐罐用于接纳废水,并与所述电渗析单元中的电渗析器的料液室连通,为所 述料液室提供进水并在电渗析的过程中接收所述料液室的出水,即在电渗析的过程中,所 述盐罐与所述料液室构成一条液体循环通路。
[0144] 所述浓缩罐与所述电渗析器的浓缩室连通,为所述浓缩室提供进水并在电渗析的 过程中接收所述浓缩室的出水,即在电渗析的过程中,所述浓缩罐与所述浓缩室构成另一 条液体循环通路。所述淡化罐与所述电渗析器的料液室连通,用于接收所述料液室输出的 满足要求的淡化水。
[0145] 优选地,如图3所示,该系统还包括浓缩液储罐、以及淡化水回收罐,所述浓缩液 储罐用于接纳浓缩罐输出的浓缩液;所述淡化水回收罐用于接纳从淡化罐输出的满足要求 的淡化水。优选地,如图3所示,所述淡化水回收罐同时还与浓缩罐连通,进而为浓缩室提 供电渗析起始用水并在电渗析的过程中为浓缩室补充电渗析用水。优选地,如图3所示,将 淡化水回收罐与合成单元、晶化单元和分离洗涤单元中的一者、两者或三者连通,以将电渗 析得到的淡化水送入合成单元中用作分子筛合成过程用水,送入晶化单元中用作终止结晶 用水,送入分离洗涤单元中用作洗涤用水。优选地,如图3所示,将浓缩液储罐与合成单元 连通,以将浓缩液送入合成单元中用作碱源。
[0146] 采用图3所示的实施方式对废水进行处理时,可以采用以下流程进行。
[0147] 将废液罐收集的废水送入盐罐中,向浓缩罐中送入水(可以为去离子水和/或前 一次电渗析得到的淡化水)。开启电渗析器的进水,并调节至预定流量,然后接通电渗析器 的电源,进行电渗析,对盐罐中的水的组成进行监测,待组成满足要求时,停止电渗析并出 料,出料时,将淡化水送入淡化罐中,进而引入淡化水回收罐进行回用;将浓缩罐中的浓缩 液送入浓缩液储罐中。出料完成后,向盐罐中送入下一批待处理废水,并按上述操作进行处 理。
[0148] 图4示出了采用本发明对分子筛制备过程废水进行处理的另一种优选的实施方 式。图4所示的实施方式与图3所示的实施方式的区别在于:在电渗析过程中,淡化罐与料 液室构成一条液体通路,盐罐仅用于向电渗析器的料液室提供电渗析初始进水并在电渗析 的过程中补充水。在图4所示的实施方式中,优选采用多个电渗析器,并且至少将部分电渗 析器以串联的形式连接在一起,这样进行多级电渗析,从而得到季铵根离子含量满足要求 的淡化水,即多个串联连接的电渗析器与淡化罐串联,形成一条可以进行多级电渗析的液 体通路。
[0149] 根据本发明的分子筛制备方法和分子筛制备系统,能有效地对分子筛制备过程中 产生的废水进行处理。
[0150] 以下结合实施例详细说明本发明,但并不因此限制本发明的保护范围。
[0151] 以下实施例和对比例中,采用滴定的方法测定废水和淡化水中的季铵根离子的含 量,采用重铬酸钾法测定水的COD值。采用电感耦合等离子体法(ICP)方法测定废水和淡 化水中其余离子的含量。采用电流表方法测定电渗析过程中的电流强度。
[0152] 测试例1-8用于说明电渗析中使用的阳离子交换膜和阴离子交换膜。
[0153] 测试例1
[0154] 本测试例对钛硅分子筛TS-I生产过程的洗涤废水进行处理,该废水的COD值以及 组成在表1中列出,废水在进行电渗析前采用以下方法进行预处理:废水送入20L的预处理 罐中,在环境温度(25°C)下,伴随搅拌加入浓度为3重量%的此1(为前一次双极膜电渗析 得到的酸液),以将废水的pH值调节为6. 6。然后,将废水的温度升高至55°C,停止搅拌,并 在该温度下静置12小时。然后用孔径为50nm的超滤膜进行过滤,得到固相和液相,将液相 作为废水进行电渗析。
[0155] 本测试例采用图3所示的方法进行电渗析,采用的阳离子交换膜为购自河北 光亚公司的苯乙烯型均相阳离子交换膜(离子交换容量为2. 51meq/g干膜,膜面电阻 (25°C,0.1mol/L NaCl水溶液,下同)为4.59Ω .cm2);采用的阴离子交换膜为购自河北 光亚公司的均相苯乙烯型阴离子交换膜(离子交换容量为2. 45meq/g干膜,膜面电阻为 9. 46 Ω ^cm2)。电渗析器(膜堆尺寸为200X400mm)共有12个膜单元。使用的极液为3重 量%的Na 2SCVK溶液。
[0156] 本实施例采用以下工艺流程对分子筛制备过程废水进行处理,如图3所示。将废 水送入盐罐中,向浓缩罐中送入水(前一次电渗析得到的淡化水),向极液罐(图3中未示 出)送入极液。开启电渗析器各室的进水循环栗,并将电渗析器的料液室和浓缩室的流量 调节为70L/h,将电渗析器的极液室的流量调节为70L/h。待流量稳定后,开启直流电源,进 行电渗析,施加给每个膜单元的电压为2V,开启制冷机保持电渗析各膜单元的温度为不高 于35 °C。共进行200分钟的电渗析,得到从料液室输出的淡化水,从浓液室输出的含有四丙 基铵离子的浓缩液。对淡化水的组成进行测定,结果在表1中列出。
[0157] 测试例2
[0158] 采用与测试例1相同的方法对等量的废水进行电渗析,不同的是,使用的阳离子 交换膜为购自德国FuM-Tech公司的均相阳离子交换膜(离子交换容量为0. 9meq/g干膜, 膜面电阻为1. 77Ω · cm2)。实验结果在表1中列出。
[0159] 测试例3
[0160] 采用与测试例1相同的方法对等量的废水进行处理,不同的是,使用的阳离子交 换膜为购自日本Tokuyama公司的均相阳离子交换膜(离子交换容量为2. 3meq/g干膜,膜 面电阻为3.35 Ω ·〇ιι2)。实验结果在表1中列出。
[0161] 测试例4
[0162] 采用与测试例1相同的方法对等量的废水进行处理,不同的是,使用的阳离子交 换膜为购自美国杜邦公司的均相阳离子交换膜(离子交换容量为〇. 89meq/g干膜,膜面电 阻为0. 52 Ω · cm2)。实验结果在表1中列出。
[0163] 测试例5
[0164] 采用与测试例4相同的方法对等量的废水进行处理,不同的是,施加给每个膜单 元的电压为2. 8V。实验结果在表1中列出。
[0165] 测试例6
[0166] 采用与测试例1相同的方法对等量的废水进行处理,不同的是使用的阳离子交换 膜为购自上海化工厂的型号为3361-BW非均相阳离子交换膜,使用的阴离子交换膜为购自 上海化工厂的型号为3362-BW的非均相阴离子交换膜,施加给每个膜单元的电压为3V。实 验结果在表1中列出。
[0167] 测试例7
[0168] 采用与测试例1相同的方法对等量的废水进行处理,不同的是,使用的阴离子交 换膜为购自日本Tokuyam公司的均相阴离子交换膜(离子交换容量为2. lmeq/g干膜,膜面 电阻为5. 9 Ω · cm2)。实验结果在表1中列出。
[0169] 测试例8
[0170] 采用与测试例1相同的方法对等量的废水进行处理,不同的是,使用的阴离子交 换膜为购自北京廷润膜技术开发有限公司的均相苯乙烯型阴离子交换膜(离子交换容量 为2. 5meq/g干膜,膜面电阻为2.36 Ω ·〇ιι2)。实验结果在表1中列出。
[0171] 表 1
[0172]
[0173] 如表1中测试例1、7和8的结果所表明的,采用苯乙烯型均相阳离子交换膜,能获 得较好的电渗析效果,获得的淡化液中,季铵根离子的含量低,能使更多的季铵根离子富集 在浓缩液中。
[0174] 实施例1-5用于说明本发明。
[0175] 实施例1
[0176] 本实施例对钛硅分子筛TS-I生产过程的洗涤废水进行处理,该废水的COD值以及 组成在表2中列出,废水在进行电渗析前采用以下方法进行预处理:废水送入20L的预处理 罐中,在环境温度(25°C)下,伴随搅拌加入浓度为3重量%的此1(为前一次双极膜电渗析 得到的酸液),以将废水的pH值调节为6. 8。然后,将废水的温度升高至50°C,停止搅拌,并 在该温度下静置18小时。然后用孔径为50nm的超滤膜进行过滤,得到固相和液相,将液相 作为废水进行电渗析。
[0177] 本实施例中,采用的阳离子交换膜为购自河北光亚公司的苯乙烯型均相阳离子交 换膜(同测试例1);采用的阴离子交换膜为购自河北光亚公司的均相苯乙烯型阴离子交换 膜(同测试例1)。电渗析器(膜堆尺寸为200X400mm)共有12个膜单元。使用的极液为 3重量%的Na 2SCVK溶液。
[0178] 本实施例采用以下工艺流程对分子筛制备过程废水进行处理。
[0179] (1)如图4所示,将废水送入盐罐中,向浓缩罐中送入水(前一次电渗析得到的淡 化水),向极液罐(图4中未示出)送入极液。
[0180] 开启电渗析器各室的进水循环栗,并将电渗析器的料液室和浓缩室的流量调节为 70L/h,将电渗析器的极液室的流量调节为70L/h。
[0181] 开启电渗析器的直流电源,其中,将电渗析器的电压调节为25V。共进行40分钟的 电渗析。实验结果在表2中列出。
[0182] 实施例2
[0183] 采用与实施例4相同的方法对废水进行处理,不同的是,在步骤(2)中,将电渗析 器的电压调节为33V。运行30分钟。实验结果在表2中列出。
[0184] 表 2
[0185]
[0186] 实施例3
[0187] 本实施例对钛硅分子筛TS-I生产过程的洗涤废水进行处理,该废水的COD值以及 组成在表3中列出,废水在进行电渗析前
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1