技术领域本发明涉及废水处理领域，具体而言，涉及一种从费托合成废水中分离有机酸的水处理系统及方法。
背景技术：
费托反应过程会产生甲烷及更高碳数的烃类，同时生成大量含有含氧有机物的反应水，含氧有机物的种类包括醇、醛、酮和酸类物质。目前处理费托合成废水的方法主要是精馏法，可以将废水中的含氧有机物进行回收，然而废水中有机酸类物质(主要为乙酸)的存在会对精馏装置造成非常严重的腐蚀，需要通过预处理进行去除。传统的分离方法如萃取法和吸附法等很难将乙酸和其他含氧有机物分开，在去除乙酸的同时造成其他含氧有机物的流失，从而无法实现含氧有机物的回收。因此亟待寻求一种新的处理方法对费托合成废水中的有机酸类物质具有靶向去除能力，既实现了有机酸类物质的去除，又可以保证其他含氧有机物不流失，从而可以通过精馏等工艺进行回收利用。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种从费托合成废水中分离有机酸的水处理系统及方法，以解决现有费托合成废水处理方法中无法将有机酸之外的含氧有机物进行回收的问题。为了实现上述目的，本发明一个方面提供了一种从费托合成废水中分离有机酸的水处理系统，水处理系统包括：用于去除费托合成废水中的烃类物质的过滤系统，具有过滤水出口；及电渗析系统，与过滤系统的过滤水出口相连通。进一步地，过滤系统为膜滤系统，膜滤系统具有膜组件，膜组件具有过滤膜，过滤膜为有机聚合物膜或无机陶瓷膜。进一步地，有机聚合物膜选自聚四氟乙烯膜、聚偏氟乙烯膜、聚砜膜和聚丙烯腈膜中的一种或多种；优选地，无机陶瓷膜选自氧化铝膜和/或氧化锆膜。进一步地，过滤膜组件为管式膜组件、中空纤维膜组件、平板膜组件或卷式膜组件。进一步地，电渗析系统包括依次间隔设置的阳极室、第一浓缩室、淡化室、第二浓缩室及阴极室，淡化室与过滤水出口相连通，其中，阳极室与第一浓缩室由阳离子交换膜隔开，阴极室与第二浓缩室由阴离子交换膜隔开。进一步地，第一浓缩室和第二浓缩室分别设置有补水口，阳极室和阴极室分别设置有电解液补充口。进一步地，电渗析系统具有出水口，水处理系统还包括精馏装置，精馏装置与电渗析系统的出水口相连通。为了实现上述目的，本发明另一个方面还提供了一种从费托合成废水中分离有机酸的方法，包括：过滤去除费托合成废水中的烃类物质，得到过滤水和烃类物质；对过滤水进行电渗析，分离出过滤水中的有机酸。进一步地，费托合成废水中有机酸的含量为0.1～5.0wt％。进一步地，电渗析系统过程中过滤水的循环流量为1～1000L/h。进一步地，电渗析过程的电压为1～100v。进一步地，电渗析过程中电解液选自Na2SO4水溶液，优选为0.05～1.0mol/L。进一步地，过滤过程中过滤膜的孔径为50～100nm。应用本发明的技术方案，通过过滤系统能够将费托合成废水中的烃类物质分离，然后通过电渗析系统能够将费托合成废水中的有机酸与其他含氧有机物分离，从而有利于回收上述含氧有机物提高费托合成工艺的附加值，还能够有效解决有机酸对后续装置的腐蚀问题。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1示出了根据本发明一种典型的实施方式提供的一种从费托合成废水中分离有机酸的水处理系统的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、过滤系统；11、过滤水出口；20、电渗析系统；21、阳极室；22、第一浓缩室；23、淡化室；24、第二浓缩室；25、阴极室。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。正如背景技术所描述的，现有的费托合成废水处理方法中无法将有机酸之外的含氧有机物进行回收的问题。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种从费托合成废水中分离有机酸的水处理系统，如图1所示，该水处理系统包括：用于去除费托合成废水中的烃类物质的过滤系统10及电渗析系统20，过滤系统10具有过滤水出口11；电渗析系统20与过滤系统10的过滤水出口11相连通。上述水处理系统中通过过滤系统10将费托合成废水中的烃类物质分离，然后通过电渗析装置将费托合成废水中的有机酸与其他含氧有机物分离，从而有利于回收上述含氧有机物提高费托合成工艺的附加值，还能够有效解决有机酸对后续装置的腐蚀问题。上述费托合成废水中分离有机酸的水处理系统中，本领域技术人员可以选择常用的过滤系统10。在一种优选地实施方式中，过滤系统10为膜滤系统，膜滤系统具有膜组件，膜组件具有过滤膜，过滤膜为有机聚合物膜或无机陶瓷膜。采用上述过滤系统10有利于提高烃类物质的过滤效率。在一种优选地实施方式中，有机聚合物膜包括但不限于聚四氟乙烯膜、聚偏氟乙烯膜、聚砜膜和聚丙烯腈膜中的一种或多种。上述有机聚合物膜具有良好的耐酸碱性，将上述有机聚合物膜应用于过滤系统10有利于提高过滤系统10的使用寿命。同时为了增加过滤系统10的过滤膜的选择性也可以通过多层有机聚合物膜进行层叠使用。优选地，无机陶瓷膜选自氧化铝膜和/或氧化锆膜。上述无机陶瓷膜具有耐高温、化学稳定性好、抗微生物降解、机械强度高、渗透量大等优点，将上述材料应用于过滤系统10有利于进一步提高烃类物质的过滤效率以及过滤系统10的使用寿命。在一种优选地实施方式中，过滤膜组件为管式膜组件、中空纤维膜组件、平板膜组件或卷式膜组件。采用管式膜组件、中空纤维式膜组件和卷式膜组件有利于进一步提高烃类有机物的分离效率。在一种优选地实施方式中，电渗析系统20包括依次间隔设置的阳极室21、第一浓缩室22、淡化室23、第二浓缩室24、及阴极室25，其中淡化室23与过滤水出口11相连通，阳极室21与第一浓缩室22由阳离子交换膜隔开，阴极室25与第二浓缩室24由阴离子交换膜隔开。具有上述结构的电渗析系统20具有结构简单，成本低且电渗析效率高等特点。在实际应用过程中为了提高电渗析的效率，电渗析装置中可以包括多个淡化室和多个浓缩室，且淡化室和浓缩室应间隔设置。在一种优选地实施方式中，淡化室23与过滤水出口11相连通，第一浓缩室22和第二浓缩室分别设置有补水口，阳极室21和阴极室25分别设置有电解液补充口。将淡化室23与过滤水出口11相连通，第一浓缩室22和第二浓缩室24设置补水口，阳极室21和阴极室25设置电解液补充口，这有利于根据实际情况随时补充过滤水、水以及电解液，从而有利于提高电解效率。在一种优选的实施方式中，电渗析系统20具有出水口，上述水处理系统中还包括精馏装置，该精馏装置与上述电渗析系统20的出水口相连通。将精馏装置与电渗析系统20的出水口相连通有利于对从过滤水中分离出的除有机酸以外的含氧有机物进行回收。本发明另一方面还提供一种从费托合成废水中分离有机酸的方法，包括过滤去除费托合成废水中的烃类物质得到过滤水和烃类物质；对上述过滤水进行电渗析，分离出过滤水中的有机酸。上述水处理系统中先通过过滤将费托合成废水中的烃类物质分离，然后通过电渗析将费托合成废水中的有机酸与其他含氧有机物分离，从而有利于回收上述含氧有机物提高费托合成工艺的附加值，还能够有效解决有机酸对后续装置的腐蚀问题。此外本发明提供的方法具有操作简单，成本低廉，高效节能，不需要添加剂等优点。理论上，上述水处理系统中对于费托合成废水中有机酸的含量不做限制，但是考虑到过滤装置中的过滤膜的透过率以及电渗析装置的实际工作效率等因素，在实际的水处理过程中需要考虑费托合成废水中有机酸的含量。在一种优选地实施方式中，费托合成废水中有机酸的含量为0.1％～5.0wt％。费托合成废水中有机酸的含量在上述范围内时有利于提高有机酸的分离效率。在一种优选地实施方式中，电渗析系统20包括阳极室21、依次间隔设置的第一浓缩室22、淡化室23、第二浓缩室24及阴极室25，淡化室23中费托合成废水的过滤水的循环流量为1～1000L/h。将费托合成废水的过滤水的循环流量控制在上述范围内有利于提高电渗析装置的工作效率，进而提高有机酸的分离效率。电渗析室中的电压是用于为溶液中的离子渗透提供动力。在一种优选地实施方式中，电渗析过程的电压为1～100v。将电渗析过程的电压限定在上述范围内有利于提高有机酸的分离效率，同时还有利于节约用电成本。在一种优选地实施方式中，阳极室和阴极室中的电解液不限于Na2SO4水溶液；优选为0.05～1.0mol/L的Na2SO4溶液。上述水溶液具有较大的离子强度，选用Na2SO4溶液为电解液有利于提高电渗析效率。将Na2SO4溶液的浓度限定在上述范围内有利于进一步提高电渗析的效率，进而提高有机酸的分离效率。在一种优选的实施方式中，过滤装置中过滤膜的孔径为50～100nm。将过滤膜的孔径控制在上述范围内有利于进一步提高过滤效率，进而提高乙酸的分离效率。以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。实施例1至5中费托合成废水的组成为：甲醇1.4wt％，乙醇2.2wt％，丙醇0.5wt％，丁醇0.2wt％，丙酮0.08wt％，乙酸0.5wt％。实施例1过滤系统10中采用孔径为50nm的聚丙烯腈平板超滤膜对费托合成废水进行过滤，得到过滤水，处理后的费托合成废水COD含量从60000mg/L降低到35000mg/L。将上述过滤水中加入到电渗析系统20的淡化室23，将去离子水加入到电渗析系统20的第一浓缩室22和第二浓缩室24，将0.3mol/LNa2SO4溶液加入电渗析系统20的阳极室21和阴极室25进行电渗析过程，得到电渗析水，其中电渗析系统20中的直流电源为10V，过滤水的循环流量为36L/h。经处理后，电渗析水中乙酸的含量从0.5wt％降低到0.05wt％，去除率为90％，其他物质含量基本不变。实施例2过滤系统10中采用孔径为50nm的聚丙烯腈中空纤维超滤膜对费托合成废水进行过滤，得到过滤水，处理后的费托合成废水COD含量从60000mg/L降低到30000mg/L。将上述过滤水加入到电渗析系统20的淡化室23中，将去离子水加入到电渗析系统20的第一浓缩室22和第二浓缩室24，将0.6mol/LNa2SO4溶液加入电渗析系统20的阳极室21和阴极室25进行电渗析过程得到电渗析水，电渗析系统20中直流电源为25V，过滤水的循环流量为50L/h。经处理后，电渗析水中乙酸的含量从0.5wt％降低到0.04wt％，去除率为92％，其他物质含量基本不变。实施例3过滤系统10中采用孔径为50nm的氧化铝管式超滤膜对费托合成废水进行过滤，得到过滤水，处理后的费托合成废水COD含量从60000mg/L降低到38000mg/L。将上述过滤水加入到电渗析系统20的淡化室23，将去离子水加入到电渗析系统20的第一浓缩室22和第二浓缩室24，将0.8mol/LNa2SO4溶液加入电渗析系统20的阳极室21和阴极室25进行电渗析过程，得到电渗析水，电渗析系统20中的直流电源为60V，过滤水的循环流量为60L/h。经处理后，电渗析水中乙酸的含量从0.5wt％降低到0.02wt％，去除率为96％，其他物质含量基本不变。实施例4过滤系统10中采用孔径为80nm的聚丙烯腈平板超滤膜对费托合成废水进行过滤，得到过滤水，处理后的费托合成废水COD含量从60000mg/L降低到42000mg/L。将上述过滤水中加入到电渗析系统20的淡化室23，将去离子水加入到电渗析系统20的第一浓缩室22和第二浓缩室24，将0.3mol/LNa2SO4溶液加入电渗析系统20的阳极室21和阴极室25进行电渗析过程，得到电渗析水，其中电渗析系统20中的直流电源为10V，过滤水的循环流量为36L/h。经处理后，电渗析水中乙酸的含量从0.5wt％降低到0.03wt％，去除率为94％，其他物质含量基本不变。实施例5过滤系统10中采用孔径为50nm的聚丙烯腈平板超滤膜对费托合成废水进行过滤，得到过滤水，处理后的费托合成废水COD含量从60000mg/L降低到35000mg/L。将上述过滤水中加入到电渗析系统20的淡化室23，将去离子水加入到电渗析系统20的第一浓缩室22和第二浓缩室24，将0.3mol/LNa2SO4溶液加入电渗析系统20的阳极室21和阴极室25进行电渗析过程，得到电渗析水，其中电渗析系统20中的直流电源为0.2V，过滤水的循环流量为0.5L/h。经处理后，电渗析水中乙酸的含量从0.5wt％降低到0.10wt％，去除率为80％，其他物质含量基本不变。实施例6费托合成废水的组成为：甲醇为1.4wt％，乙醇为2.2wt％，丙醇为0.5wt％，丁醇为0.2wt％，丙酮为0.08wt％，乙酸0.05wt％。过滤系统10中采用孔径为50nm的聚丙烯腈平板超滤膜对费托合成废水进行过滤，得到过滤水，处理后的费托合成废水COD含量从60000mg/L降低到35000mg/L。将上述过滤水中加入到电渗析系统20的淡化室23，将去离子水加入到电渗析系统20的第一浓缩室22和第二浓缩室24，将0.3mol/LNa2SO4溶液加入电渗析系统20的阳极室21和阴极室25进行电渗析过程，得到电渗析水，其中电渗析系统20中的直流电源为10V，过滤水的循环流量为36L/h。经处理后，电渗析水中乙酸的含量从0.05wt％降低到0.02wt％，去除率为60％，其他物质含量基本不变。对比例1费托合成废水的组成为：甲醇1.4wt％，乙醇2.2wt％，丙醇0.5wt％，丁醇0.2wt％，丙酮0.08wt％，乙酸0.5wt％。在0.1MPa下，150℃下，对费托合成废水进行精馏，经精馏后蒸余液中乙酸的含量为1wt％。从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：超滤装置有效去除费托合成废水中的大分子有机物，COD从60000mg/L降低到40000mg/L以下，且乙酸大部分被分离出去，在后续的精馏过程中不会对精馏装置造成腐蚀。电渗析可以有效去除费托合成废水中的乙酸，去除率高达96.0％。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。