一种用于粘胶纤维生产中硫酸钠废液的精制系统
技术领域
本实用新型涉及一种用于粘胶纤维生产中硫酸钠废液的精制系统，尤其涉及一种用于粘胶纤维生产中双极膜电渗析的硫酸钠废液的精制系统，属于粘胶纤维废液净化处理技术领域。
背景技术
粘胶纤维是利用含有天然纤维素的高分子材料木浆、棉浆等经过化学与机械方法加工而成的再生纤维素纤维，其为天然纤维服装性能最为接近的品种，具有手感柔软、吸湿透气、垂悬飘逸、染色鲜艳、抗静电较易于纺织加工等特点，是源于天然而优于天然的再生纤维素纤维，是纺织工业原料的重要材料之一。我国目前有粘胶纤维企业约40家，除生产普通粘胶纤维（长丝、短纤维）和强力丝外，高湿模量类纤维及特种性能的粘胶纤维也有生产。
粘胶纤维生产过程中需要大量的化工原料，会产生大量的废水，这些废水含有硫酸、硫酸锌、二硫化碳、纤维素、溶解性有机物等，均对环境产生很大的危害，是纺织工业的主要污染源之一。其中，硫酸钠废液主要产生于粘胶纤维生产过程中的纺丝工序，纺丝工序中的酸浴即硫酸与前端工序带来的氢氧化钠反应生成硫酸钠。在纺丝工序中，凝固浴中的硫酸钠含量不断增加使得其无法满足工艺的要求，故一般将酸浴中多余的硫酸钠进行高温结晶，分离出硫酸钠晶体，使酸浴中的硫酸钠的含量符合工艺要求，而不需每天排掉酸来平衡酸浴，通过加料后直接供纺丝车间继续使用，可减少排酸，产出元明粉，降低环保压力。但由于凝固浴中硫酸钠高温结晶生产出来的元明粉含杂质多、本身附加值低使得其并不能产生经济效益，大量的固体盐无法处理，仍然给环保带来了一定的压力，故一般将硫酸钠结晶使用纯水溶解得到硫酸钠废液再做进一步处理，而在硫酸钠废液中含有硫酸、硫酸锌以及少量的钙镁。
于2014年02月26日公开了一件公开号为CN203451221U，名称为“一种粘胶纤维硫酸钠废液采用双极膜电渗析法回收酸碱的系统”的专利文献，其中，具体公开了：预处理装置包括依次连接的结晶装置、pH调节装置、板框过滤器Ⅰ、O3氧化装置、板框过滤器Ⅱ、活性炭吸附柱、离子交换树脂装置和PP微孔过滤器，该技术方案使用碳酸钠进行pH调节，需要另外使用臭氧氧化还原性物质，需要另外使用活性炭吸附有机物，使用板框过滤器，板框过滤器更换时耗费大量人力，工序冗长且精制效果不佳。
于2019年08月30日公开了一件公开号为CN209322625U，名称为“一种粘胶废液的循环环保处理系统”的专利文献，其中，具体公开了：离心机、中转槽、调配罐、粗过滤装置、精过滤装置、树脂塔、循环罐及双极膜装置，该技术方案形成循环环保处理系统，完成对硫酸、氢氧化钠、稀硫酸钠溶液的回收利用，同时，最大回收硫酸、氢氧化钠、稀硫酸钠溶液，并有效保证硫酸、氢氧化钠的纯度和浓度，且无处理工序中的二次污染，可直接回用于粘胶纤维生产工序或储存，实现零排放。但在该专利文献的技术方案中，采用超滤（0.01～0.05μm）的方式对硫酸钠废液进行过滤处理，在前端未能尽可能多的处理沉淀而引起超滤装置使用周期短、更换清洗频繁等问题，且超滤精度过高、富余量大及价格昂贵，不适用于硫酸钠废液的精制。
发明内容
基于CN209322625U中的技术方案，解决由于沉淀未被有效处理而引起过滤器使用周期短、更换清洗频繁等问题，而提出了一种用于粘胶纤维生产中硫酸钠废液的精制系统。在本技术方案中，通过在过滤器Ⅰ与过滤器Ⅱ之间设置静置罐，沉降经过滤器Ⅰ后剩余的沉淀杂质，进而提高过滤器Ⅱ过滤效率和质量，也为后续树脂塔吸附、双极膜电渗析做准备工作，而最终实现对硫酸钠溶液的精制。
为了实现上述技术目的，提出如下的技术方案：
一种用于粘胶纤维生产中硫酸钠废液的精制系统，包括调配罐、与调配罐连接的过滤器Ⅰ、与过滤器Ⅰ连接的过滤器Ⅱ以及与过滤器Ⅱ连接的树脂塔，所述精制系统还包括静置罐和接收罐，静置罐设置在过滤器Ⅰ与过滤器Ⅱ之间，树脂塔与接收罐连接，调配罐、过滤器Ⅰ、静置罐、过滤器Ⅱ、树脂塔及接收罐之间形成硫酸钠废液处理的通路；
所述调配罐包括罐体及设置在罐体上的进料口、出料口、循环回流口和循环出口，进料口设置在罐体顶部，出料口设置在罐体下部，循环回流口与循环出口之间设有循环管。
优选的，所述接收罐与双极膜电渗析系统连接。
优选的，所述调配罐至少两个，调配罐之间采用并联方式连接；实现对溶液进行温度、pH值及浓度的调节，调节过程中有悬浮物及沉淀生成。
优选的，所述循环管上设有板式换热器和循环泵，板式换热器的设置，对调配罐内溶液进行加热，提供一个相适应的调配环境；循环泵的设置，完成对调配罐内溶液循环工序的调控。
优选的，所述罐体上设置有柱状液位计。
优选的，所述静置罐至少两个，静置罐之间采用并联方式连接；沉降经过滤器Ⅰ后剩余的沉淀杂质，为后续处理处理做准备工作。
优选的，所述树脂塔至少两个，树脂塔之间采用并联方式连接；实现对硫酸钠溶液中游离的钙镁锌铁等金属离子的吸附，进而除去除钠离子外的其他金属离子，进而提高双极膜电渗析系统工作效率和质量。
优选的，所述过滤器Ⅰ为袋式过滤器，过滤精度为5um。
优选的，所述过滤器Ⅱ为袋式过滤器，过滤精度为0.5um。
采用本技术方案，带来的有益技术效果为：
1）在本实用新型中，通过在过滤器Ⅰ与过滤器Ⅱ之间设置静置罐，沉降经过滤器Ⅰ后剩余的沉淀杂质，增加二道过滤，进一步去除沉淀杂质，进而提高过滤器Ⅱ过滤效率和质量，也为后续树脂塔吸附、双极膜电渗析做准备工作，而最终实现对硫酸钠溶液的精制；
2）在本实用新型中，调配罐结构的优化，使得硫酸钠溶液精制效率大幅提升，调制时间缩短，且为双极膜电渗析提供得到更纯净的硫酸钠溶液原料；
3）在本实用新型中，使用不同精度的袋式过滤器进行配合，有效去除沉淀和其他杂质，而解决现有技术由于采用精度过高的超滤，而引起清洗更换频繁等问题。
附图说明
图1为本实用新型的逻辑连接示意图；
图2为本实用新型中调配罐结构示意图（一）；
图3为本实用新型中调配罐结构示意图（二）；
图4为本实用新型中调配罐内溶液回流原理图；
图5为本实用新型中树脂塔结构示意图；
其中，图中：1、调配罐，11、罐体，12、进料口，13、出料口，14、循环回流口，15、循环出口，2、过滤器Ⅰ，3、静置罐，4、过滤器Ⅱ，5、树脂塔，6、接收罐，7、板式换热器，8、循环泵，9、柱状液位计，10、循环管。
具体实施方式
下面通过对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
一种用于粘胶纤维生产中硫酸钠废液的精制系统，包括调配罐1、与调配罐1连接的过滤器Ⅰ2、与过滤器Ⅰ2连接的过滤器Ⅱ4以及与过滤器Ⅱ4连接的树脂塔5，所述精制系统还包括静置罐3和与双极膜电渗析系统连接的接收罐6，静置罐3设置在过滤器Ⅰ2与过滤器Ⅱ4之间，树脂塔5与接收罐6连接，调配罐1、过滤器Ⅰ2、静置罐3、过滤器Ⅱ4、树脂塔5及接收罐6之间形成硫酸钠废液处理的通路；
所述调配罐1包括罐体11及设置在罐体11上的进料口12、出料口13、循环回流口14及循环出口15，进料口12设置在罐体11顶部，出料口13设置在罐体11下部，循环回流口14与循环出口15之间设有循环管10。
实施例2
基于实施例1，更进一步的，
调配罐1两个，调配罐1之间采用并联方式连接；实现对溶液进行温度、pH值及浓度的调节，调节过程中有悬浮物生成。
实施例3
基于实施例2，更进一步的，
循环管10上设有板式换热器7和循环泵8，板式换热器7的设置，对调配罐1内溶液进行加热，提供一个相适应的调配环境；循环泵8的设置，完成对调配罐1内溶液循环工序的调控；罐体11上设置有柱状液位计9。
实施例4
基于实施例3，更进一步的，
静置罐3为三个，静置罐3之间采用并联方式连接；沉降经过滤器Ⅰ2后剩余的沉淀杂质，为后续处理处理做准备工作。
实施例5
基于实施例4，更进一步的，
树脂塔5为两个，树脂塔5之间采用并联方式连接；实现对硫酸钠溶液中游离的钙镁锌铁等金属离子的吸附，进而除去除钠离子外的其他金属离子，进而提高双极膜电渗析系统工作效率和质量。
实施例6
基于实施例5，更进一步的，
过滤器Ⅰ2为袋式过滤器，过滤精度为5um；过滤器Ⅱ4为袋式过滤器，过滤精度为0.5um。
实施例7
如图1所示：一种用于粘胶纤维生产中硫酸钠废液的精制系统，包括调配罐1、与调配罐1连接的过滤器Ⅰ2、与过滤器Ⅰ2连接的过滤器Ⅱ4以及与过滤器Ⅱ4连接的树脂塔5（如图5所示），所述精制系统还包括静置罐3和与双极膜电渗析系统连接的接收罐6，静置罐3设置在过滤器Ⅰ2与过滤器Ⅱ4之间，树脂塔5与接收罐6连接，各设备装置通过管道或者法兰连接，调配罐1、过滤器Ⅰ2、静置罐3、过滤器Ⅱ4、树脂塔5及接收罐6之间形成硫酸钠废液处理的通路；
如图2、图3所示：所述调配罐1包括罐体11及设置在罐体11上的进料口12、出料口13、循环回流口14及循环出口15，进料口12设置在罐体11顶部，出料口13设置在罐体11下部，循环回流口14与循环出口15之间设有循环管10，循环管10上设有板式换热器7和循环泵8，罐体11上设置有柱状液位计9。根据实际需求，在罐体11上设置溢流口、pH计预留口、排气口、液位计预留口、排污口、温度计预留口及电导仪预留口，对应的液位计、温度计、电导仪、pH计、流量计分别检测液位、温度、电导、pH值、流量，并反馈给DCS控制电脑。调配罐1底部为椭圆形，有裙底、中柱和底部筋条支撑，将排污口设置在罐体11底端以便彻底排污，溶液循环由循环出口15出，再由循环回流口14回流，循环回流口14在调配罐1侧面顶部与罐体11相切，溶液回流引起罐体11内部涡流（如图4所示），出料口13设置在由于pH变化而产生的沉淀上方，即可抽取上清液，仅少量沉淀进入静置罐3，调配罐1的循环管10道上配置有换热器，可实现加热的功能，罐体11底部设计有液位计、温度计、电导仪预留口，在罐体11侧面中部设置有pH计预留口等，可以实现对温度、pH值、电导（浓度）等的在线监测。
根据实际需求，在各输送管上设置泵及气动阀，便于溶液输送的控制和调节。
在粘胶纤维生产过程中,酸浴产生的硫酸钠废液，经酸站浓酸结晶系统得到浓度更高的硫酸钠废液，硫酸钠废液中含有硫酸、硫酸锌以及少量游离的钙镁离子，采用不同精度的袋式过滤器进行配合有效去除沉淀和其他杂质，得到符合工艺要求的硫酸钠溶液，同时增加单独的静置罐3，增加二道过滤，合理配置设备数量，即此废液经过多级过滤吸附得到纯净的硫酸钠以供给双极膜电渗析系统再进一步处理，具体包括：硫酸钠废液经由酸站离心机进入调配罐1，调配结束进入过滤器Ⅰ2，过滤器Ⅰ2粗过滤；粗过滤结束后进入静置罐3沉降，沉降完成后进入过滤器Ⅱ4精过滤，再进入树脂塔5，通过树脂塔5后送至双极膜电渗析系统中。本精制系统为双极膜电渗析的原料预处理系统，可采用自动控制或半自动控制。
在本技术方案中，通过对调配罐1结构的改进，以及静置罐3的设置，较现有技术（如CN209322625U）中双极膜电渗析的硫酸钠废液的前处理而言，经济节约成本500万元以上，精过滤器使用寿命延长了至少5天，树脂塔5使用寿命延长了至少180天，双极膜系统使用寿命延长了至少180天；系统中设备清洗间隔周期增加了至少3天，即精制效率提升了约85%。
