一种阴离子激光染料失效液减容处理工艺
1.技术领域
2.本发明属于废液处理技术领域，具体涉及一种阴离子激光染料失效液减容处理工艺。
背景技术：
3.染料激光器是以某种有机染料溶解于一定溶剂中作为激活介质的激光器。染料溶液在高功率激光的作用下，其中的有机染料发生分解，失去特征活性，为保证激光器的出光效率及运行稳定性，需要定期更换染料溶液，被替换下来的失效染料溶液称为染料失效液，即含水的有机废液，由于该染料溶液中含有芳香环类聚合物和醇类，其具有一定毒性，且易燃易爆，需要进行及时处理。
4.传统有机废液的处理方法按照有机物废液的燃烧难易程度、含水量及化学组成可将处理方法分为物理法、化学法和生物化学法。物理法包括萃取、活性炭吸附等，此类方法是一种高效、快速分离的新方法，但由于此类方法的功能单一，对于成分复杂的废液较难一次性取得理想的效果。化学法主要利用化学反应的作用，转化、分离、回收和处理废水中的污染物质，主要包括催化氧化法、焚烧法和电化学法等。氧化分解法可应用于含水的低浓度有机废液，然而对含有较多有机物的废液采用该方法处理效率很低。焚烧法将含可燃性物质的废液，置于燃烧炉中燃烧，其中所含难燃性的物质在配备助燃器的条件下，也与可燃性物质在焚烧炉中公共燃烧，但是由于燃烧而产生的no2、so2或hcl之类的有害气体，使得焚烧法采用的设备必须配备洗涤设备。生化法工艺成熟，运行成本低，是废水处理中应用最广的方法，以生化法在高浓度难降解有机废水的处理中具有广泛的应用，但由于醇类具有杀菌作用，生化法不适合于乙醇等醇类有机废液的处理。
5.激光染料失效液由染料及其分解产物、醇类有机溶剂和水组成，待处理的目标产物的组分已知，并不复杂，如何有针对性、经济有效的处理激光染料废液成为本领域亟需解决的关键问题。
技术实现要素：
6.本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种阴离子激光染料失效液的减容处理工艺。
7.本发明是通过以下技术方案实现的：一种阴离子激光染料失效液减容处理工艺，其特征在于，所述的激光染料失效液由阴离子型激光染料、醇和水组成；该减容工艺包含两个子工艺过程，即阴离子树脂交换吸附去除阴离子激光染料和醇水精馏减容两个工艺过程组成，这两个工艺过程的先后顺序不可改变，只能是先去除阴离子激光染料，然后再进行精馏减容。
8.在阴离子激光染料交换去除过程中，染料失效液被输送至填装阴离子型大孔树脂
的填充柱中，阴离子激光染料与大孔树脂中的阴离子进行离子交换，从而将阴离子激光染料截留在填充柱的树脂中；经阴离子型大孔树脂处理后，染料去除效率可达到99.98%以上；处理后的醇水混合液通过染料浓度测量装置进行检测，检测合格的醇水混合液进入精馏塔进行减容处理。
9.对醇水混合物进行减容处理仅需要一个精馏塔，在精馏过程中，醇水混合液从精馏塔中部进入精馏塔，在精馏塔中进行分离，醇溶液从塔顶排出，可回收再利用；水从塔釜排出，并通过测试装置对其有机物含量进行检测，检测合格后进行纳管排放。
10.本工艺具有操作简单、可连续操作、运行成本低的特点，可用于含有阴离子型染料、醇和水的染料废液的减容处理。
11.在上述工艺中，所述的激光染料失效液中的醇可以为乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、正戊醇或异戊醇。
12.在上述工艺中，所述染料失效液通过原料供给系统输送至阴离子染料交换吸附系统，原料供给系统包括料液输送齿轮泵、质量流量计和压力变送器。
13.在上述工艺中，所述经阴离子交换树脂吸附处理后的醇水混合液进行检测的装置为紫外-可见分光光度计测量系统，其包含分光光度计、进料蠕动泵、溢流杯和取样管道。
14.在上述工艺中，所述吸附处理后的醇水混合液经检测合格的标准为测量的染料浓度范围为≤20μg/l；醇水混合液经检测不合格时，输送回阴离子染料交换吸附系统重新处理。
15.在上述工艺中，所述醇水混合液先进入预热器中，在预热器加热到80℃后，从精馏塔中部进料并进行精馏，再沸器温度逐步升至100℃，根据精馏状态调节回流比，当精馏系统平衡建立完毕后，从精馏塔上出口排出醇，从精馏塔的塔釜排出水。
16.在上述工艺中，所述精馏系统塔釜出水有机物含量分析的装置为化学需氧量检测仪，化学需氧量cod值小于500mg/l即为合格。
17.在上述工艺中，所述精馏系统分离出的废水经测试合格后排放入纳管管道；所述精馏系统分离出的醇溶液经由浓度检测符合复用标准后，由料液输送系统运输至暂存罐，暂存再重复利用。
18.本发明的有益效果是：本发明提供了一种阴离子激光染料失效液减容处理工艺，具有成本低、可反复循环利用、操作简单的特点，在实现废水达标排放的基础上，节能减排，减污增效，使其中的有机溶剂可以回收利用。本发明通过“染料阴离子交换-精馏”工艺对染料激光器产生的阴离子染料失效液进行分步处理，通过阴离子染料交换吸附系统将失效液中的阴离子染料成分去除，去除效率大于99.98%；通过精馏工艺将滤液（醇水溶液）进行组分分离，分离出的废水在cod分析测试达标后可通过纳管排放，废水减容量可达原废液量的60%以上，组分分离后产生的醇溶液经测试达标可进行循环再利用。
附图说明
19.图1是本发明阴离子激光染料失效液减容处理工艺的工艺流程图。
具体实施方式
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面结合说明书附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明阴离子激光染料失效液减容处理工艺的技术方案。
21.如图1所示，一种阴离子激光染料失效液减容处理工艺包含两个子工艺过程，即阴离子树脂交换吸附去除阴离子激光染料和醇水精馏减容工艺。首先，阴离子染料失效液通过原料供给系统输送至阴离子染料交换吸附系统进行阴离子交换吸附处理，吸附后料液经由染料浓度测量装置检测合格后送至精馏系统进行减容处理，不合格的产品经由计算机程序反馈控制，重新输送回阴离子染料交换吸附系统重新处理。进入溶液精馏系统的醇水混合液在醇溶液浓度测量的基础上，进行精馏处理，分离出的废水经由化学需氧量检测仪测试符合纳管排放标准后，排入纳管管道；化学需氧量检测仪测试不符合纳管排放标准的废水重新进入精馏塔进行精馏处理。分离出的醇溶液经浓度检测符合复用标准后，由料液输送系统输送至暂存罐，暂存再利用。
22.实施例1首先将10%正丙醇-水体系的100mg/l的甲基橙阴离子染料失效液通过原料供给系统输送至阴离子染料交换吸附系统中，交换树脂中的阴离子与甲基橙的阴离子进行交换吸附，甲基橙阴离子被截留在树脂中，达到去除阴离子染料的目的。将交换吸附处理后含有正丙醇、水的料液通过紫外-可见分光光度计进行染料浓度测量，当染料浓度小于20μg/l时，将料液输送至精馏系统进行醇水分离；若不符合要求，则由系统程序判断进行反馈，将料液再次输送至阴离子染料交换吸附系统再次处理。进入精馏系统的料液先进入预热器中，在80℃预热器加热条件下，由精馏塔中部进料并进行精馏，此时，再沸器温度逐步升至100℃，根据精馏状态调节回流比，当精馏系统平衡建立完毕后，分别从塔底部分离出废水，顶部分离出正丙醇溶液；废水需经过化学需氧量在线分析仪进行测量，在符合国标标准中cod小于500mg/l要求的条件下，排入纳管管道，不符合排放要求的废水经由系统程序判断反馈，再次输送至精馏塔进行再次处理；正丙醇溶液经测量后得到醇溶液浓度，并至暂存罐暂存，等待再利用。
23.实施例2首先将36.5%乙醇-水体系的200mg/l的甲基橙阴离子染料失效液通过原料供给系统输送至阴离子染料交换吸附系统中，交换树脂中的阴离子与甲基橙的阴离子进行交换吸附，甲基橙阴离子被截留在树脂中，达到去除阴离子染料的目的。将交换吸附处理后含有乙醇、水的料液通过紫外-可见分光光度计进行染料浓度测量，当染料浓度小于20μg/l时，将料液输送至精馏系统进行醇水分离；若不符合要求，则由系统程序判断进行反馈，将料液再次输送至阴离子染料交换吸附系统再次处理。进入精馏系统的料液先进入预热器中，在80℃预热器加热条件下，由精馏塔中部进料并进行精馏，此时，再沸器温度逐步升至100℃，根据精馏状态调节回流比，当精馏系统平衡建立完毕后，分别从塔底部分离出废水，顶部分离出乙醇溶液；废水需经过化学需氧量在线分析仪进行测量，在符合国标标准中cod小于500mg/l要求的条件下，排入纳管管道，不符合排放要求的废水经由系统程序判断反馈，再次输送至精馏塔进行再次处理；乙醇溶液经测量后得到醇溶液浓度，并至暂存罐暂存，等待再利用。
24.实施例3
首先将10%异丙醇-水体系的100mg/l的甲基橙阴离子染料失效液通过原料供给系统输送至阴离子染料交换吸附系统中，交换树脂中的阴离子与甲基橙的阴离子进行交换吸附，甲基橙阴离子被截留在树脂中，达到去除阴离子染料的目的。将交换吸附处理后含有异丙醇、水的料液通过紫外-可见分光光度计进行染料浓度测量，当染料浓度小于20μg/l时，将料液输送至精馏系统进行醇水分离；若不符合要求，则由系统程序判断进行反馈，将料液再次输送至阴离子染料交换吸附系统再次处理。进入精馏系统的料液先进入预热器中，在80℃预热器加热条件下，由精馏塔中部进料并进行精馏，此时，再沸器温度逐步升至100℃，根据精馏状态调节回流比，当精馏系统平衡建立完毕后，分别从塔底部分离出废水，顶部分离出异丙醇溶液；废水需经过化学需氧量在线分析仪进行测量，在符合国标标准中cod小于500mg/l要求的条件下，排入纳管管道，不符合排放要求的废水经由系统程序判断反馈，再次输送至精馏塔进行再次处理；异丙醇溶液经测量后得到醇溶液浓度，并至暂存罐暂存，等待再利用。
25.本发明的工作原理：为使阴离子激光染料失效液减容处理工艺能够有效处理染料激光器产生的废液，本发明采用
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阴离子交换吸附-精馏”法进行分步处理，在减排部分废水的基础上，将符合复用标准的醇溶液进行回收再利用。需要说明的是该减容工艺包含两个子工艺过程，即阴离子树脂交换吸附去除阴离子激光染料和醇水精馏减容两个工艺过程，这两个工艺过程的先后顺序不可改变，只能是先去除阴离子激光染料，然后再进行精馏减容。本发明处理工艺的实现需要原料供给系统、阴离子染料交换吸附系统、溶液精馏系统、料液输送系统以及染料浓度测量装置、醇溶液浓度测量装置、水质监测装置装置在内的分析设备的配合。通过原料供给系统将染料失效液输送至阴离子染料交换吸附系统进行处理，经由染料浓度测量装置检测合格后的产物送至精馏系统进行减容处理，不合格的产品经重新输送回该减容工艺包含两个子工艺过程，即阴离子树脂交换吸附去除阴离子激光染料和醇水精馏减容两阴离子染料交换吸附系统重新处理。进入溶液精馏系统的产物进行精馏处理，分离出的废水经由化学需氧量检测仪测试符合国标标准后，排入纳管管道；不符合标准的废水重新进入精馏塔进行精馏处理。分离出的醇溶液经由浓度检测符合复用标准后，由料液输送系统运输至暂存罐，暂存再利用。
26.本发明通过“阴离子交换吸附-精馏”工艺对染料激光器产生的失效液进行分步处理，通过阴离子染料交换吸附系统将失效液中的染料成分去除，去除效率大于99.98%；通过精馏工艺将滤液（醇水溶液）进行组分分离，分离出的废水在分析测试达标后可通过纳管排放，废水减容量可达原废液量的60%以上，组分分离后产生醇溶液经测试达标可进行循环再利用。
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。