一种草甘膦废盐精制及资源化方法与流程

本发明属于工业废盐处理领域，更具体地，涉及一种草甘膦废盐精制及资源化方法。

背景技术：

1、据统计，工业废盐年产生量超过2000万吨，主要来源于农药、医药、精细化工以及印染等行业，农药工业每年产生废盐量约100万吨，主要以氯化钠为主，以农药大宗产品草甘膦为例，吨产品废盐产生量1.0吨，年产废盐约50万吨。草甘膦生产过程中的碱解、缩合、中和、水洗等步骤，产生大量含有酸、碱及各种无机盐类废水，在废水处理过程中，通过蒸发或焚烧等过程，含盐废水中的盐分被分离出来，形成大量的废盐。近年来公众对清洁生产和循环经济的认识逐步提高，政府在环保立法和执法力度上也显著加强，废盐的处理处置和资源化利用日益受到重视。

2、申请号201410224673.5公开了一种草甘膦生产中废盐水的精制方法，采用纳滤膜技术、催化氧化技术以及吸附技术去除废盐水中的总有机碳、总氮和总磷，但并未给出具体的资源化利用路径。

3、申请号201510089822.6一种草甘膦副产工业盐的处理方法和申请号201710294224.1利用草苷膦废盐水生产离子膜烧碱用原料的方法分别公开了使得精制盐水toc≤10mg/l，直接用于离子膜烧碱的技术方案。然而，离子膜烧碱进水条件要求较高，导致精制流程较长。

4、申请号202011209175.5公开了一种草甘膦废盐热化学处理资源化利用的方法，通过热化学分解有机物，操作温度600℃-1100℃，其操作温度较高，运行能耗较大。

5、因此，目前亟待提出一种新的草甘膦废盐精制及资源化方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种草甘膦废盐精制及资源化方法。本发明不仅解决了末端废盐的处理问题，而且可以产生一定经济效益的碱和酸，可有效实现废盐资源化循环经济。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种草甘膦废盐精制及资源化方法，所述方法包括如下步骤：

3、s1：微波热解

4、对经过蒸发结晶和烘干处理的废盐进行微波热解处理，得到高温再生盐和尾气；

5、s2：化盐

6、将所述高温再生盐与第一纯水混合，得到盐溶液；

7、s3：树脂吸附

8、对所述盐溶液依次进行树脂吸附除磷处理和过滤处理，得到过滤盐液；

9、s4：双极膜电渗析

10、将所述过滤盐液、第二纯水和第三纯水分别接入双极膜电渗析装置的盐室、酸产生室和碱产生室，接通外部电源，在电场驱动下，得到盐酸水溶液和氢氧化钠水溶液；

11、s5：资源化

12、将所述盐酸水溶液作为氯化氢气体的吸收液进一步提浓后送到草甘膦生产过程中的酸化段；将所述氢氧化钠水溶液送到草甘膦生产过程中的中和段。

13、根据本发明，优选地，在步骤s1中，所述微波热解处理的控制条件包括：热解温度200℃-750℃，热解时间20min-60min，微波功率密度50w-400w/kg；

14、所述微波热解处理使用的设备设置有屏蔽装置和自动报警监视装置；所述微波热解处理使用的设备的主体材料选择具有放射性和吸收性的功能材料。

15、根据本发明，优选地，所述高温再生盐的toc≤50mg/kg。

16、根据本发明，优选地，所述方法还包括对所述尾气进行治理并达标排放；所述治理采用的设备为活性炭吸附设备、光氧催化设备和等离子体设备中的至少一种。

17、根据本发明，优选地，在步骤s2中，所述盐溶液中的高温再生盐的质量分数为7％-10％；所述盐溶液的ph为6.5-8.5；

18、所述第一纯水的电导率为1.0-10us/cm，所述第一纯水中的二价及二价以上阳离子含量小于1.0mg/l。

19、根据本发明，优选地，在步骤s3中，所述树脂吸附除磷处理使用的设备包括固定床式离子交换器；

20、所述固定床式离子交换器内设置有除磷离子交换树脂，所述除磷离子交换树脂的交换容量为1.0-1.5meq/ml(min)；所述固定床式离子交换器的运行流速为1-10bv/h；

21、所述固定床式离子交换器使用的再生药剂为质量分数2％-4％的naoh水溶液；所述再生药剂的用量为2.0-3.0bv，再生流速3.0-5.0bv/h，再生时间30-45min。

22、根据本发明，优选地，所述方法还包括对所述固定床式离子交换器进行反洗处理，反洗的流速为5-10bv/h，反洗的时间为30-45min。

23、根据本发明，优选地，在步骤s3中，所述过滤处理使用的设备包括保安过滤器；所述保安过滤器为精密过滤器或微孔过滤器；所述保安过滤器的过滤精度为0.45um-50um；所述保安过滤器使用耐腐蚀性的过滤介质。

24、根据本发明，优选地，在步骤s4中，所述双极膜电渗析装置的双极膜的厚度为200-220um，水解离电压1.0-1.3v，水解离效率≥96％；

25、所述双极膜电渗析装置的阴离子交换膜为均相膜，含水率20％-40％，交换容量不小于1.3mol/kg(干膜)，膜面电阻不大于6ω·cm2，选择透过率不小于90％；

26、所述双极膜电渗析装置的阳离子交换膜为均相膜，含水率30％-70％，交换容量不小于1.1mol/kg(干膜)，膜面电阻不大于5ω·cm2，选择透过率不小于92％；

27、所述双极膜电渗析装置的阳极电极材料为钛涂钌铱；所述双极膜电渗析装置的阴极电极材料为石墨；

28、所述双极膜电渗析装置为板框式双极膜电渗析装置，隔板材质为橡胶边框，涤纶内网，厚度0.5-2.0mm，夹紧板材质为不锈钢；

29、所述双极膜电渗析装置的极液选用质量分数0.5％-1.5％的naoh水溶液。

30、在本发明中，所述双极膜电渗析装置的核心是双极膜电渗析器，双极膜电渗析器由双极膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜和双极膜交替叠放构成，如图1所示，为由“1张双极膜、1张阴离子交换膜、1张阳离子交换膜和1张双极膜”构成的一个交替单元，在双极膜电渗析器内部形成了三个溶液通道，分别为酸产生室、碱产生室和盐室。过滤盐液在盐室流动，第二纯水在酸产生室流动，第三纯水在碱产生室流动，极液在极室(未示出)流动，接通外部电源，在电场驱动下，利用双极膜水解离作为h+和oh-的供应源以及阴、阳离子交换膜对离子的选择透过性，使盐室中的cl-和na+发生定向迁移分别至酸产生室和碱产生室，并分别结合h+和oh-，从而形成盐酸和氢氧化钠。

31、根据本发明，优选地，在步骤s4中，所述过滤盐液、第二纯水和第三纯水的流量比为(5-7)：(2-4)：(1-3)。

32、本发明的双极膜电渗析的进水条件相对要求较低，同时对进水盐浓度适应范围广，更适用于高盐废水零排放处理。

33、本发明的技术方案的有益效果如下：

34、本发明提供了一种效率高、能耗低的草甘膦废盐精制及资源化方法，本发明采用微波热解技术和树脂吸附技术，实现了废盐中有机物、有机磷、无机磷等污染物的有效去除，达到双极膜电渗析进水要求，进而利用双极膜电渗析将无机盐转化为可回用于草甘膦生产工段的酸和碱。

35、本发明采用的双极膜电渗析是以电场为驱动力，利用双极膜可水解离成h+和oh-的特性，实现将过滤盐液转化为相应的酸和碱。本发明不仅解决了末端废盐的处理问题，而且可以产生一定经济效益的碱和酸，可有效实现废盐资源化循环经济。

36、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。