1.本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种螯合剂生产废水的资源化处理方法和系统。
背景技术：
2.螯合剂广泛应用于洗涤产品、护肤产品、印染纺织助剂等配方中。由于限磷、禁磷的要求越来越高，目前使用的螯合剂大多数为乙二胺四乙酸(edta)、氨基三乙酸(nta)、二乙烯三胺五乙酸(dtpa)、谷氨酸二乙酸(glda)、羟乙基乙二胺三乙酸(hedta)及其盐类等品种。螯合剂生产过程中会产生高盐废液，废液中残留较多螯合剂和一价钠盐生产原料，必须经过严格处理后才能排放，否则对环境危害巨大。
3.目前，螯合剂生产废水通常采用生物或化学方法进行降解，再通过稀释或脱盐处理后排放。但是很多常用螯合剂不容易降解，处理成本高，而且常规处理浪费了水资源，损失部分螯合剂产品，不利于增加生产企业经济效益和可持续性发展。
技术实现要素：
4.(一)要解决的技术问题
5.鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种螯合剂生产废水的资源化处理方法，解决螯合剂产品损失浪费和废水处理排放问题。
6.(二)技术方案
7.为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
8.第一方面，本发明提供一种螯合剂生产废水的资源化处理方法，步骤如下：
9.s1、将螯合剂生产废水进行微滤，加水稀释至预定倍数，得稀释废水；
10.s2、将稀释废水进行单/多价离子选择性电渗析处理，在电渗析淡室得到低盐的螯合剂溶液，在电渗析浓室得到高盐溶液；
11.s3、将该低盐的螯合剂溶液进行纳滤脱盐，产生纳滤浓水和纳滤盐水，所述纳滤浓水为螯合剂提纯液产品；
12.s4、将所述纳滤盐水与s2产生的高盐溶液合并进行反渗透，得到浓缩一价钠盐溶液和反渗透淡水；该反渗透淡水套用至s1中作为稀释用水。
13.根据本发明的较佳实施例，s1中，微滤采用管式膜过滤，过滤孔径为0.1
?
2μm，稀释所用水量为原螯合剂生产废水体积的10
?
80％。
14.螯合剂生产废水通过管式膜过滤，去除悬浮物、不溶有机物等杂质，再加水进行稀释，通过稀释可以降低物料粘度，提高单/多价选择性电渗析脱盐效率，降低运行成本。
15.根据本发明的较佳实施例，s2中，所述电渗析处理中阴离子交换膜采用单/多价离子选择性交换膜，选择透过率为95
?
99％，膜电阻为1
?
6ω
·
cm2，每对膜分电压为0.1
?
0.6v，膜面流速为2
?
6cm/s。
16.选择上述的电渗析参数，有利于高效低能耗地脱除一价盐，保证螯合剂溶液脱盐
效果的同时降低螯合剂的损失率。
17.选择透过率过小会导致脱除的一价盐中含有较多螯合剂造成损失，而99％以上选择透过率目前几乎没有离子交换膜可以保证达到。膜电阻过大会降低电流效率，损失较多电耗；再小的膜电阻目前离子交换膜很难达到。每对膜分电压过大会损坏离子离子交换膜，过小会造成脱盐效率低。膜面流速过大会对设备的脱盐效果及运行稳定性造成不利影响；过小会加快离子交换膜的污堵或结垢，导致脱盐率下降能耗增加。
18.稀释废水进行单/多价离子选择性电渗析处理，可脱除大部分一价钠盐；但由于盐浓度较低时电渗析脱盐效率会明显下降，因此采用电渗析脱盐进行至一定程度后，电渗析淡室会得到低盐(盐分降低)的螯合剂溶液，该溶液可通过纳滤装置进一步脱盐，并对含螯合剂的溶液进行浓缩(进入纳滤浓水)，得到螯合剂提纯液产品。
19.根据本发明的较佳实施例，s3中，所述纳滤的操作压力为5
?
8mpa。该操作压力可有利于对含盐螯合剂溶液进行有效提纯和浓缩。压力过大一方面受设备最大操作压力限制，另一方面对螯合剂和盐的分离有不利影响；压力过小会降低螯合剂溶液的浓缩效率或达不到预期浓度。
20.根据本发明的较佳实施例，s4中，所述反渗透的操作压力(压力差)为6
?
10mpa。该操作压力有利于对一价钠盐进行高效浓缩。压力过大受设备限制或导致设备投入增加；压力过小降低一价钠盐浓缩效率或难以达到较高盐浓度。
21.经过单/多价离子选择性电渗析和纳滤处理后得到的一价钠盐注入反渗透装置对盐溶液进行浓缩回收，可用于螯合剂生产工艺中；反渗透处理得到的产水还可套用到s1中作为稀释用水。
22.根据本发明的较佳实施例，s4中，所述一价钠盐溶液回收并用于螯合剂生产工艺中。
23.第二方面，本发明还提供一种螯合剂生产废水的资源化处理系统，其包括：微滤装置、滤液稀释槽、单/多价离子选择性电渗析装置、纳滤装置和反渗透装置；
24.其中，微滤装置的滤液侧连接所述滤液稀释槽，所述滤液稀释槽连接所述单/多价离子选择性电渗析装置，所述单/多价离子选择性电渗析装置包含电渗析淡室和电渗析浓室；所述电渗析淡室连接所述纳滤装置，所述电渗析浓室连接所述反渗透装置，所述纳滤装置的滤液侧连接所述反渗透装置，所述纳滤装置的浓液侧输出螯合剂提纯液产品；
25.所述反渗透装置的产水侧连接所述滤液稀释槽；所述反渗透装置的浓水侧输出一价钠盐溶液。
26.根据本发明的较佳实施例，所述连接均采用管道或泵及管道的组合实现。
27.根据本发明的较佳实施例，所述微滤装置为管式膜过滤器，过滤孔径为0.1
?
2μm；所述单/多价离子选择性电渗析装置的阴离子交换膜采用单/多价离子选择性交换膜，选择透过率为95
?
99％，膜电阻为1
?
6ω
·
cm2，每对膜分电压为0.1
?
0.6v，膜面流速为2
?
6cm/s；所述纳滤装置的操作压力为5
?
8mpa；所述反渗透装置的操作压力(压力差)为6
?
10mpa。
28.根据本发明的较佳实施例，所述电渗析浓室的出水与所述纳滤装置的滤液侧出水汇合后，再共同通过管道输入所述反渗透装置。
29.(三)有益效果
30.本发明通过单/多价离子选择性电渗析、纳滤、反渗透对螯合剂生产废水进行分离
提纯和浓缩处理，解决现有生物或化学降解法处理成本高、排放不达标等问题。该方法不仅资源化回收废水中螯合剂产品，而且处理得到的产水和一价钠盐可以循环利用，有效减少废液排放量，实现螯合剂产品、水资源及盐资源的回收利用，达到高效、节能、环保的处理效果，并且运行成本低、工艺流程简单，具有很好的社会和经济效益，有利于工业化推广。
31.当螯合剂生产废水中螯合剂浓度为6
?
7％时，采用本发明方法处理后
32.得到的螯合剂提纯液产品中螯合剂浓度达到23％以上、一价盐含量小于0.6％；同时，处理得到的一价钠盐溶液浓度大于9％，实现螯合剂生产废水节能环保的资源化处理。
附图说明
33.图1为为本发明的螯合剂生产废水的资源化处理方法的流程示意图。
34.图2为为本发明的螯合剂生产废水的资源化处理系统的组成示意图。
具体实施方式
35.为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
36.本发明的方法，主要是通过“单/多价离子选择性电渗析”脱除(降低)螯合剂生产废水中的一价钠盐，得到低盐的螯合剂溶液和高盐溶液，然后其中低盐的螯合剂溶液采用“纳滤”处理，进一步脱盐和浓缩螯合剂溶液，而高盐溶液则采用反渗透进一步浓缩一价钠盐溶液。借此，达到螯合剂生产废水资源回用率高、处理成本低、废液排放少的处理效果。
37.为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。
38.如图1所示，为本发明的螯合剂生产废水的资源化处理方法的流程示意图，具体包括步骤：
39.s1、将螯合剂生产废水进行微滤，加水稀释至预定倍数，得稀释废水。优选地，微滤采用管式膜过滤，过滤孔径为0.1
?
2μm，稀释所用水量为原螯合剂生产废水体积的10
?
80％。
40.其中，螯合剂生产废水是指生产乙二胺四乙酸(edta)、氨基三乙酸(nta)、二乙烯三胺五乙酸(dtpa)、谷氨酸二乙酸(glda)、羟乙基乙二胺三乙酸(hedta)及其盐类等工艺过程中产生的废水，该废水中残留较多螯合剂和一价钠盐。
41.s2、将稀释废水进行单/多价离子选择性电渗析处理，在电渗析淡室得到低盐的螯合剂溶液，在电渗析浓室得到高盐溶液。
42.优选地，电渗析处理中阴离子交换膜采用单/多价离子选择性交换膜，选择透过率为95
?
99％，膜电阻为1
?
6ω
·
cm2，每对膜分电压为0.1
?
0.6v，膜面流速为2
?
6cm/s。
43.s3、将该低盐的螯合剂溶液进行纳滤脱盐，产生纳滤浓水和纳滤盐水，所述纳滤浓水为螯合剂提纯液产品。
44.其中纳滤盐水是通过纳滤，将该低盐的螯合剂溶液中的盐通过纳滤膜过滤出去，而将螯合剂截留下来。
45.优选地，纳滤的操作压力为5
?
8mpa。纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。纳滤膜对小分子量有机物和盐类的分离有很好的效果。其分离过程无任何化学反应，无需加热，无相变化，不影响分离物质的物
化性质，并具有节能、无公害特点。
46.s4、将所述纳滤盐水与所述s2产生的高盐溶液合并进行反渗透，得到浓缩盐水和反渗透淡水；该浓缩盐水为一价钠盐溶液，该反渗透淡水套用至s1中作为稀释用水。
47.优选地，反渗透的操作压力(压力差)为6
?
10mpa。
48.经过单/多价离子选择性电渗析和纳滤处理后得到的一价钠盐注入反渗透装置对盐溶液进行浓缩回收，可用于螯合剂生产工艺中；反渗透处理得到的产水还可套用到s1中作为稀释用水。
49.根据本发明的较佳实施例，s4中，所述一价钠盐溶液回收并用于螯合剂生产工艺中。
50.如图2所示，为本发明的螯合剂生产废水的资源化处理系统的组成示意图，该系统依次包括：微滤装置11、滤液稀释槽12、单/多价离子选择性电渗析装置13、纳滤装置14和反渗透装置15；其中，微滤装置11为管式膜过滤器。其中，管式膜过滤器的滤液侧11连接滤液稀释槽12，滤液稀释槽12连接单/多价离子选择性电渗析装置13，单/多价离子选择性电渗析装置13包含电渗析淡室131和电渗析浓室132；电渗析淡室131连接纳滤装置14，而电渗析浓室132连接反渗透装置15。纳滤装置14的滤液侧141也连接到反渗透装置15，纳滤装置14的浓液侧142输出螯合剂提纯液产品。反渗透装置15的产水侧151连接至前述的滤液稀释槽12，反渗透装置15的浓水侧152输出浓缩的一价钠盐溶液。其中，各组件之间的连接均采用管道或泵及管道的组合实现。
51.上述系统的原理为：螯合剂生产废水通过管式膜过滤，去除悬浮物、不溶有机物等杂质，再加水进行稀释。稀释后的生产废水注入单/多价离子选择性电渗析装置脱除大部分一价钠盐，由于盐浓度较低时电渗析脱盐效率会明显下降，因此将单/多价离子选择性电渗析处理后低盐的螯合剂溶液再通过纳滤装置进一步脱盐，同时对螯合剂进行浓缩，以得到螯合剂提纯液产品。经过单/多价离子选择性电渗析和纳滤处理后得到的一价钠盐注入反渗透装置对盐溶液进行浓缩回收，可用于螯合剂生产工艺中；反渗透处理得到的产水还可回用到前端稀释。
52.下面结合具体实施例，对本发明的方案及实施效果进行举例说明。
53.实施例1
54.将一股螯合剂dtpa含量为6.3％、一价钠盐含量为3.5％的生产废水通过管式膜过滤、加30％水稀释进行预处理；稀释后的料液注入单/多价离子选择性电渗析装置，处理后淡室中得到低盐的螯合剂溶液，浓室的溶液注入反渗透装置处理；将低盐的螯合剂溶液注入纳滤装置进一步脱除一价钠盐，纳滤浓水为螯合剂提纯液产品，纳滤淡水注入反渗透装置处理；反渗透处理后产水回收用于前端稀释，反渗透浓水为一价钠盐溶液。
55.其中管式膜的过滤孔径为0.5μm，稀释水量为原废液体积的30％；选择性电渗析装置中阴离子交换膜采用单/多价离子选择性交换膜，选择透过率为98％，膜电阻为3ω
·
cm2，每对膜分电压为0.3v，膜面流速为3.5cm/s；纳滤装置(品牌型号vontron
tm
mase sl80)操作压力为6.9mpa，反渗透装置(品牌型号dow
tm
xus180804)操作压力为7.8mpa；纳滤浓水为23.7％的螯合剂，其中盐含量为0.48％，反渗透浓水一价钠盐浓度为9.6％。
56.实施例2
57.生产废水：螯合剂glda含量为6.7％、一价钠盐含量为3.8％。
58.其中管式膜的过滤孔径为0.5μm，稀释水量为原废液体积的40％；选择性电渗析装置中阴离子交换膜采用单/多价离子选择性交换膜，选择透过率为98％，膜电阻为3ω
·
cm2，每对膜分电压为0.4v，膜面流速为3.5cm/s；纳滤装置(品牌型号vontron
tm
mase sl80)操作压力为7.2mpa，反渗透装置(品牌型号dow
tm
xus180804)操作压力为8.0mpa。纳滤浓水为24.1％的螯合剂，其中盐含量为0.53％，反渗透浓水一价钠盐浓度为9.8％。
59.按照实施例1
?
2的方法和系统，改变条件，得到实施例3
?
15。
60.61.上述各实施例得到的纳滤浓水和反渗透浓水含量如下表。
[0062] 纳滤浓水反渗透浓水实施例3螯合剂含量23.1％，盐含量0.40％一价钠盐浓度9.0％实施例4螯合剂含量24.4％，盐含量0.46％一价钠盐浓度10.4％实施例5螯合剂含量24.0％，盐含量0.54％一价钠盐浓度9.9％实施例6螯合剂含量23.8％，盐含量0.52％一价钠盐浓度9.6％实施例7螯合剂含量23.9％，盐含量0.55％一价钠盐浓度9.7％实施例8螯合剂含量23.7％，盐含量0.57％一价钠盐浓度9.5％实施例9螯合剂含量24.0％，盐含量0.59％一价钠盐浓度9.4％实施例10螯合剂含量23.7％，盐含量0.55％一价钠盐浓度9.9％实施例11螯合剂含量24.2％，盐含量0.55％一价钠盐浓度9.8％实施例12螯合剂含量23.4％，盐含量0.59％一价钠盐浓度9.1％实施例13螯合剂含量24.3％，盐含量0.50％一价钠盐浓度10.1％实施例14螯合剂含量24.4％，盐含量0.48％一价钠盐浓度10.2％实施例15螯合剂含量23.7％，盐含量0.58％一价钠盐浓度9.2％
[0063]
本发明通过膜集成工艺对螯合剂生产废水进行资源化处理，采用“管式膜过滤+稀释+选择性电渗析+纳滤+反渗透”工艺流程，解决现有螯合剂生产废水排放不达标和资源浪费问题，实现产品、水及盐的回收利用，工艺过程简单易行，资源回用率高，运行节能，利于推广应用。
[0064]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。技术特征：
1.一种螯合剂生产废水的资源化处理方法，其特征在于，步骤如下：s1、将螯合剂生产废水进行微滤，加水稀释至预定倍数，得稀释废水；s2、将稀释废水进行单/多价离子选择性电渗析处理，在电渗析淡室得到低盐的螯合剂溶液，在电渗析浓室得到高盐溶液；s3、将低盐的螯合剂溶液进行纳滤脱盐产生纳滤浓水和纳滤盐水，所述纳滤浓水为螯合剂提纯液产品；s4、将该纳滤盐水与s2产生的高盐溶液合并进行反渗透，得到浓缩一价钠盐溶液和反渗透淡水；该反渗透淡水套用至s1中作为稀释用水。2.根据权利要求1所述的螯合剂生产废水的资源化处理方法，其特征在于，s1中，微滤采用管式膜过滤，过滤孔径为0.1
?
2μm，稀释所用水量为原螯合剂生产废水体积的10
?
80％。3.根据权利要求1所述的螯合剂生产废水的资源化处理方法，其特征在于，s2中，所述电渗析处理中阴离子交换膜采用单/多价离子选择性交换膜，选择透过率为95
?
99％，膜电阻为1
?
6ω
·
cm2，每对膜分电压为0.1
?
0.6v，膜面流速为2
?
6cm/s。4.根据权利要求1所述的螯合剂生产废水的资源化处理方法，其特征在于，s3中，所述纳滤的操作压力为5
?
8mpa。5.根据权利要求1所述的螯合剂生产废水的资源化处理方法，其特征在于，s4中，所述反渗透的操作压力为6
?
10mpa。6.根据权利要求1所述的螯合剂生产废水的资源化处理方法，其特征在于，s4中，所述一价钠盐溶液回收并用于螯合剂生产工艺中。7.一种螯合剂生产废水的资源化处理系统，其特征在于，其包括：微滤装置、滤液稀释槽、单/多价离子选择性电渗析装置、纳滤装置和反渗透装置；其中，微滤装置的滤液侧连接所述滤液稀释槽，所述滤液稀释槽连接所述单/多价离子选择性电渗析装置，所述单/多价离子选择性电渗析装置包含电渗析淡室和电渗析浓室；所述电渗析淡室连接所述纳滤装置，所述电渗析浓室连接所述反渗透装置，所述纳滤装置的滤液侧连接所述反渗透装置，所述纳滤装置的浓液侧输出螯合剂提纯液产品；所述反渗透装置的产水侧连接所述滤液稀释槽；所述反渗透装置的浓水侧输出一价钠盐溶液。8.根据权利要求1所述的螯合剂生产废水的资源化处理系统，其特征在于，所述连接均采用管道或泵及管道的组合实现。9.根据权利要求1所述的螯合剂生产废水的资源化处理系统，其特征在于，所述微滤装置为管式膜过滤器，过滤孔径为0.1
?
2μm；所述单/多价离子选择性电渗析装置的阴离子交换膜采用单/多价离子选择性交换膜，选择透过率为95
?
99％，膜电阻为1
?
6ω
·
cm2，每对膜分电压为0.1
?
0.6v，膜面流速为2
?
6cm/s；所述纳滤装置的操作压力为5
?
8mpa；所述反渗透装置的操作压力为6
?
10mpa。10.根据权利要求1所述的螯合剂生产废水的资源化处理系统，其特征在于，所述电渗析浓室的出水与所述纳滤装置的滤液侧出水汇合后，再共同通过管道输入所述反渗透装置。
技术总结
本发明涉及一种螯合剂生产废水的资源化处理方法，步骤如下：S1将螯合剂生产废水微滤去除不溶物，加水稀释得稀释废水；S2将稀释废水进行单/多价离子选择性电渗析处理，得到低盐的螯合剂溶液和高盐溶液；S3将低盐的螯合剂溶液进行纳滤脱盐，产生纳滤浓水和纳滤盐水，纳滤浓水为螯合剂提纯液；S4将纳滤盐水与S2产生的高盐溶液合并进行反渗透，得到浓缩一价钠盐溶液和反渗透淡水；反渗透淡水套用至S1中作为稀释用水。本发明通过“单/多价离子选择性电渗析”脱除螯合剂生产废水中的一价钠盐，得到的低盐螯合剂溶液采用“纳滤”进一步脱盐和浓缩螯合剂溶液用于提取螯合剂，而得到的高盐溶液通过反渗透浓缩一价钠盐溶液用于螯合剂生产。该方法处理成本低、废液排放少。废液排放少。废液排放少。
技术研发人员：祝海涛 吴雅琴 杨波 黄旻旻
受保护的技术使用者：杭州水处理技术研究开发中心有限公司
技术研发日：2021.03.16
技术公布日：2021/6/28
声明：
“螯合剂生产废水的资源化处理方法和系统与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：杭州水处理技术研究开发中心有限公司
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2024年10月18日 ~ 20日 
