一种草酸废液回收系统及回收方法与流程

1.本发明属于废液处理技术领域，涉及一种草酸废液回收系统及回收方法。


背景技术：

2.草酸，即乙二酸，最简单的有机二元酸之一。结构简式hooccooh。它一般是无色透明结晶，对人体有害，会使人体内的酸碱度失去平衡，影响儿童的发育，草酸在工业中有重要作用，草酸可以除锈、除油、刻蚀钛材等。草酸经常用于钛基材的表面处理，效果优于传统的无机酸，刻蚀过钛基材的草酸废水是草酸及草酸钛的酸性混合溶液，有机物含量高，直接外排对环境冲击大，如果采取有效方法回用草酸废水，将会实现巨大的经济及社会价值。目前，从草酸废水中回收草酸的传统方法是硫酸铅法和石灰-石膏法。以硫酸铅为中间体回收草酸，其最大的缺点是草酸回收废水中含铅，造成环境污染。此外，硫酸铅随着使用次数的增大，其活性逐渐降低，从而导致草酸收率低，生产成本升高。石灰-石膏法回收草酸虽然解决了重金属铅污染的问题，但得到的是草酸钙和硫酸钙的混合物，且从草酸钙和硫酸钙的混合物中分离回收草酸工艺复杂，草酸回收率较低，回收成本高，且产生大量废水废渣。
3.传统的草酸回收工艺存在很多问题，急需寻找一种新技术，解决上述弊端。为此，本发明首次提出将膜技术应用于钛表面处理草酸废水中草酸回用，该技术不仅工艺链短，而且回收效率高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种草酸废液回收系统及回收方法，替代了传统化学法，工艺链短，避免了二次污染，该技术快速实现了草酸回用，现制现用，提高了草酸回用效率。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种草酸废液回收系统，所述草酸用于处理钛表面，其特征在于，所述草酸废液回收系统包括草酸废水收集装置，所述草酸废水收集装置的输出端与增压泵连接，所述增压泵与初级过滤装置连接，所述初级过滤装置与纳滤高压泵连接，所述纳滤高压泵与纳滤装置连接，所述纳滤装置输出端与纳滤收集装置连接。
7.进一步地，所述初级过滤装置包括依次连接的袋式过滤器、保安过滤器和精密过滤器；所述袋式过滤器、保安过滤器和精密过滤器采用的过滤器材质为pp、upvc、pvdf、frp中的一种。
8.进一步地，所述纳滤装置的纳滤膜采用聚哌嗪材质，所述纳滤膜的膜孔径为1nm。
9.进一步地，所述纳滤收集装置包括纳滤浓缩液收集装置与纳滤回用液收集装置。
10.进一步地，所述纳滤装置和纳滤高压泵之间连接有清洗装置，所述清洗装置包括反渗透装置，所述反渗透装置制备的ro纯水对纳滤装置的高分子膜进行冲洗。
11.进一步地，所述清洗装置还包括化学清洗罐。
12.进一步地，所述纳滤装置的元件包括至少两个，所述纳滤装置的输出端还与草酸
废水收集装置连接。
13.一种草酸废液的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
14.步骤1、草酸废液经过增压泵进入初级过滤器，滤除直径大于0.1μm的物质；
15.步骤2、经过初级过滤器过滤后的草酸液体经过纳滤高压泵进入纳滤装置，经过纳滤装置的过滤处理后滤除草酸浓缩液、草酸回用液与草酸回流液。
16.进一步地，所述步骤1具体包括如下内容：
17.草酸废液经过增压泵先进入袋式过滤器，所述袋式过滤器的过滤精度为5μm，拦截直径为5μm以上的杂质；接着进入保安过滤器，所述保安过滤器的过滤精度为1μm～5μm；最后进入精密过滤器，所述精密过滤器的过滤精度为0.1μm～1μm。
18.进一步地，所述回收方法还包括冲洗纳滤装置，具体包括如下内容：
19.关闭草酸废液进水阀，打开冲洗阀门及冲洗泵，通过ro装置制备的ro水对纳滤装置进行冲洗；当运行出现草酸回流液质量下降到标准值以下时，通过化学清洗罐中的hcl溶液对纳滤装置进行冲洗。
20.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
21.一种草酸废液回收系统及回收方法，替代了传统化学法，工艺链短，避免了二次污染，该技术快速实现了草酸回用，现制现用，提高了草酸回用效率。
22.本发明中，通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
23.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明一种草酸废液回收系统结构图；
26.图2为本发明一种草酸废液回收系统工作框图；
27.其中：1、草酸废水收集装置；2、增压泵；3、袋式过滤器；4、保安过滤器；5、精密过滤器；6、纳滤高压泵；7、清洗装置；8、纳滤装置；9、纳滤浓缩液收集装置；10、纳滤回用液收集装置。
具体实施方式
28.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
29.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。
30.实施例
31.一种草酸废液回收系统，草酸用于处理钛表面，草酸废液回收系统包括草酸废水收集装置1，草酸废水收集装置1的输出端与增压泵2连接，增压泵2与初级过滤装置连接，初级过滤装置与纳滤高压泵6连接，纳滤高压泵6与纳滤装置8连接，纳滤装置8输出端与纳滤收集装置连接。初级过滤装置包括依次连接的袋式过滤器3、保安过滤器4和精密过滤器5。纳滤装置8的元件包括至少两个，所述纳滤装置的输出端还与草酸废水收集装置1连接。袋式过滤器3、保安过滤器4和精密过滤器5采用的过滤器材质为pp、upvc、pvdf、frp中的一种。
32.优选地，纳滤装置的纳滤膜采用聚哌嗪材质，所述纳滤膜的膜孔径为1nm。
33.纳滤收集装置包括纳滤浓缩液收集装置9与纳滤回用液收集装置10。纳滤装置8和纳滤高压泵6之间连接有清洗装置7，清洗装置7包括反渗透装置，反渗透装置制备ro纯水对纳滤装置8的高分子膜进行冲洗，清洗装置还包括化学清洗罐。
34.草酸废液回收通过以下步骤实现：
35.步骤1、草酸废液经过增压泵先进入袋式过滤器，袋式过滤器的过滤精度为5μm，拦截直径为5μm以上的杂质，具体有钢砂颗粒、棕刚玉颗粒、白刚玉颗粒、钛渣颗粒、油污等，袋式过滤器的材质为pp，并在其中设置有pp滤袋；
36.然后进入保安过滤器，保安过滤器的过滤精度为1μm～5μm，具体滤除了细小的钢砂粉末、棕刚玉粉末、白刚玉粉末、钛渣粉末、油污等，保安过滤器的材质为frp，并在其中设置有折叠pp滤芯；
37.接着进入精密过滤器，所述精密过滤器的过滤精度为0.1μm～1μm，具体滤除了油污、钛离子、草酸钛悬浮物，过滤器的材质为frp，并在其中设置有折叠pp滤芯。
38.纳滤系统包含草酸浓缩液0～600l/h、草酸回用液0～4m3/h、草酸回流液0～16m3/h，通过调控草酸浓缩液和草酸循环液流量，实现对草酸回用液流量的控制。
39.步骤2、经过初级过滤器过滤后的草酸液体经过纳滤高压泵6进入纳滤装置8，经过纳滤装置8的过滤处理后滤出草酸浓缩液、草酸回用液与草酸回流液。草酸浓缩液一部分收集到纳滤浓缩液收集装置中，另一部分作为循环液流入草酸废水收集装置中。
40.草酸回用前后数据对比如表1所示，草酸回用系统运行参数如表2所示：
41.表1 草酸回用前后数据对比
[0042][0043]
表2 草酸回用系统运行参数
[0044]
[0045][0046]
从表1可以看出该纳滤系统可以实现草酸废液中草酸钛的分离，回用了65％以上的草酸，并且回用草酸中钛离子含量降低至110mg/l(草酸废液1200mg/l)，从而保证了回用草酸对钛板材的刻蚀能力。同时从表2可以看出该系统运行稳定，实现了草酸的现制现用，提高了回用效率。
[0047]
回收方法还包括冲洗纳滤装置，具体包括如下内容：
[0048]
纳滤系统运行完成，关闭草酸废液进水阀，打开冲洗阀门及冲洗泵，直至冲洗干净，每次运行后需对纳滤系统进行ro纯水冲洗，通过反渗透装置制备ro水对纳滤装置进行冲洗，防止污染物污堵膜表面；当运行出现草酸回流液质量下降到标准值以下时，通过化学清洗罐中的5％的hcl溶液对纳滤装置进行冲洗。
[0049]
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
[0050]
应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。