本發(fā)明涉及廢磷酸膜的高回收方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生產(chǎn)電極箔時廢磷酸膜的高回收方法。

背景技術(shù)：

在電極箔（鋁箔）生產(chǎn)過程中，會有一道工序叫磷酸電化學(xué)腐蝕以下簡稱“DP1工藝”，主要工藝原理是把電容級磷酸稀釋成8%的稀磷酸，作為腐蝕液，鋁箔作為陽極在通直流電的情況下被均勻電化學(xué)腐蝕，其中陽極的單質(zhì)鋁會變成進(jìn)入液體體系，在PH=1.2的情況下以化學(xué)式磷酸二氫鋁存在，當(dāng)鋁離子含量達(dá)到一定程度，其中的酸度無法滿足鋁箔的電化學(xué)腐蝕液體環(huán)境，就會當(dāng)著廢液排出DP1工藝體系，變成廢酸（一種含4%磷酸、4%磷酸二氫鋁的混合廢液），現(xiàn)在國內(nèi)最先進(jìn)的處理辦法是用耐酸高壓膜進(jìn)行過濾，納濾膜產(chǎn)水側(cè)為含磷酸的稀溶液，納濾膜濃水側(cè)為含磷酸、磷酸二氫鋁的混合液，此膜過濾工藝有以下幾個運行缺陷：

①設(shè)備成本高：由于使用了耐酸高壓膜，而比較常用的耐酸高壓膜是美國科氏8040MPS-30型號納濾膜，是國產(chǎn)同等產(chǎn)水特性的普通高壓納濾膜8-10倍價格。因此以10m3/H的處理設(shè)計計算，僅膜的設(shè)備造價就要增加50萬，且膜是易耗品，按照使用壽命一年計算，每年就要增加50萬的成本。

②產(chǎn)品酸磷酸含量不穩(wěn)定：目前國內(nèi)納濾膜系統(tǒng)設(shè)計都是單釜系統(tǒng)，即膜的進(jìn)水側(cè)是兩個及兩個以上儲罐，每次對單個罐進(jìn)行膜過濾，濃水側(cè)水直接回流到進(jìn)水側(cè)儲罐，由于進(jìn)水側(cè)儲罐的磷酸、磷酸二氫鋁濃度不斷提高，膜過濾壓力、產(chǎn)水流量、產(chǎn)水磷酸含量都在變化（濃縮比例越大、膜過濾壓力越大、產(chǎn)水流量越小、產(chǎn)水磷酸含量變大），導(dǎo)致最終產(chǎn)水儲罐的酸含量不穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量（磷酸含量）控制難。

③酸回收率低：用納濾膜進(jìn)行磷酸回收，產(chǎn)水率能達(dá)到60%，剩下40%用石灰進(jìn)行中和反應(yīng)渣液分離后，污水直接外排。按照磷酸膜通過率85%計算，總的游離酸回收率才51%，其中49%的磷酸和100%磷酸二氫鋁進(jìn)入廢水處理中心進(jìn)行中和反應(yīng)。

④不能流水線作業(yè)，不能實現(xiàn)自動控制：由于采取的是單釜作業(yè)，每一儲罐濃縮完后，接著濃縮下一罐，已濃縮完的液體用泵打至廢水處理中心。由于濃縮液磷酸、磷酸二氫鋁濃度隨著濃縮比例增加濃度會顯著提高，因此設(shè)備運行壓力流量控制都在變化，因此需要人為根據(jù)產(chǎn)水量進(jìn)行膜壓力調(diào)整和確定濃縮完成。

⑤容易出現(xiàn)細(xì)菌污堵：現(xiàn)在的工藝不能流水作業(yè)，由于稀磷酸環(huán)境是富磷環(huán)境，細(xì)菌繁殖快，按照富磷環(huán)境細(xì)菌繁殖理論，一旦細(xì)菌入侵，可在24小時內(nèi)達(dá)到最大值，當(dāng)儲罐里面的液體跟空氣接觸引入細(xì)菌和氧氣后，細(xì)菌會大面積繁殖，并且會在儲罐內(nèi)壁著床，不停繁殖，當(dāng)細(xì)菌繁殖到一定群落后會脫離儲罐內(nèi)壁隨著水體進(jìn)入納濾膜膜內(nèi)壁，造成常見的膜細(xì)菌污染危害。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種生產(chǎn)電極箔時廢磷酸膜的高回收方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：

本發(fā)明包括DP1工藝廢酸管道、DP1廢磷酸前液儲罐、DP1廢磷酸備用儲罐、DP1廢磷酸殺菌過濾系統(tǒng)、一級低壓納濾膜系統(tǒng)、二級高壓納濾膜系統(tǒng)、反滲透膜系統(tǒng)、反滲透膜產(chǎn)水儲罐、多次洗滌高壓納濾系統(tǒng)、納濾膜產(chǎn)水儲罐、反滲透膜濃水儲罐、洗滌系統(tǒng)產(chǎn)水儲罐、一級納濾膜濃水儲罐、二級納濾膜濃水儲罐、多級洗滌前液儲罐和洗滌系統(tǒng)產(chǎn)水儲罐，所述DP1工藝廢酸管道的輸出端分別與所述DP1廢磷酸前液儲罐和所述DP1廢磷酸備用儲罐的輸入端連接，所述DP1廢磷酸前液儲罐的輸出端與所述DP1廢磷酸殺菌過濾系統(tǒng)的輸入端連接，所述DP1廢磷酸備用儲罐的輸出端與所述DP1廢磷酸前液儲罐的輸入端連接，所述DP1廢磷酸殺菌過濾系統(tǒng)的輸出端與所述一級低壓納濾膜系統(tǒng)的輸入端連接，所述一級低壓納濾膜系統(tǒng)的輸出端分別與所述納濾膜產(chǎn)水儲罐和所述一級納濾膜濃水儲罐的輸入端連接，所述一級納濾膜濃水儲罐的輸出端與所述二級高壓納濾膜系統(tǒng)的輸入端連接，所述二級高壓納濾膜系統(tǒng)的輸出端分別與所述納濾膜產(chǎn)水儲罐和所述二級納濾膜濃水儲罐的輸入端連接，所述二級納濾膜濃水儲罐的輸出端與所述多級洗滌前液儲罐的輸入端連接，所述多級洗滌前液儲罐的輸出端與所述多次洗滌高壓納濾系統(tǒng)的輸入端連接，所述多次洗滌高壓納濾系統(tǒng)的輸出端與所述洗滌系統(tǒng)產(chǎn)水儲罐的輸入端連接，所述洗滌系統(tǒng)產(chǎn)水儲罐的輸出端分別與所述多級洗滌前液儲罐和所述納濾膜產(chǎn)水儲罐的輸入端連接，所述納濾膜產(chǎn)水儲罐的輸出端與所述反滲透膜系統(tǒng)的輸入端連接，所述反滲透膜系統(tǒng)的輸出端分別與所述反滲透膜濃水儲罐和所述反滲透膜產(chǎn)水儲罐的輸入端連接，所述反滲透膜產(chǎn)水儲罐的輸出端與所述多級洗滌前液儲罐的輸入端連接，通過以上工序得到磷酸含量7.5%的所述反滲透膜濃水儲罐溶液和磷酸含量3%、磷酸二氫鋁含量20%的所述洗滌系統(tǒng)產(chǎn)水儲罐溶液。

本發(fā)明優(yōu)選的，所述一級低壓納濾膜膜過濾參數(shù)為：運行壓力1.5MPa和納濾膜20只，按照3-2的4芯膜殼組合方式進(jìn)行排列，進(jìn)液流量10m3/h、產(chǎn)液6m3/h、濃液4m3/h運行；

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本發(fā)明優(yōu)選的，所述二級高壓納濾膜膜過濾參數(shù)：運行壓力3.0MPa和納濾膜12只，按照2-1的4芯膜殼組合方式進(jìn)行排列，進(jìn)液流量4m3/h、產(chǎn)液2m3/h、濃液2m3/h運行；

。

本發(fā)明優(yōu)選的，所述高壓反滲透膜過濾參數(shù)：運行壓力3.5MPa和反滲透膜12只，按照2-1的4芯膜殼組合方式進(jìn)行排列，進(jìn)液流量8m3/h、產(chǎn)液4m3/h、濃液4m3/h運行；

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本發(fā)明優(yōu)選的，所述多次洗滌納濾膜膜過濾參數(shù)：運行壓力3.0MPa和納濾膜12只，按照2-1的4芯膜殼組合方式進(jìn)行排列，進(jìn)液流量3m3/h、產(chǎn)液1.5m3/h、濃液1.5m3/h運行；

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本發(fā)明優(yōu)選的，通過兩次洗滌可讓磷酸二氫鋁溶液中的磷酸含量降到1.5以內(nèi)。最終從10m3原DP1廢磷酸液通過鈉-反滲透的巧妙組合，分離成5m37.5%的磷酸溶液、3m30.19%的稀磷酸溶液、2m31.5%磷酸與26.6%磷酸二氫鋁的混合液三種液體；酸回收率達(dá)到92.5%，其公式如下：

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本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明提供一種生產(chǎn)電極箔時廢磷酸膜的高回收方法，通過實驗不斷探索和驗證，已完成了用國產(chǎn)納濾膜代替進(jìn)口納濾膜的設(shè)備使用工藝，實現(xiàn)整體設(shè)備國產(chǎn)化，不再受外國技術(shù)壟斷和后期服務(wù)周期長的的制約，不僅大大降低成本，而且還可不斷完善和持續(xù)改進(jìn)。

可實現(xiàn)流水線作業(yè)：DP1廢磷酸管道直接到中轉(zhuǎn)儲罐，通過高壓泵進(jìn)入一級納濾系統(tǒng)、二級納濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)、多級洗滌系統(tǒng)。由于實行了流水線作業(yè)，整個系統(tǒng)的出液8%電容級磷酸溶液能保證磷酸濃度在±0.1%波動，在進(jìn)入膜系統(tǒng)前進(jìn)行有效的紫外線殺菌，確保細(xì)菌無法進(jìn)入膜系統(tǒng)，避免膜系統(tǒng)細(xì)菌污染，同時由于實現(xiàn)了流水線處理流程，可實現(xiàn)全自動化，無需人員根據(jù)個人判斷來改變膜進(jìn)水壓力和流量，質(zhì)量更穩(wěn)定。

酸回收率大大提高：通過新的組合膜工藝，DP1廢磷酸的游離酸回收率由原來的51%可提高到92%，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高，由于更多的游離酸被回收，后續(xù)廢磷酸、磷酸二氫鋁的處理費用也相應(yīng)降低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述一種生產(chǎn)電極箔時廢磷酸膜的高回收方法的膜過濾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1所示：本發(fā)明包括DP1工藝廢酸管道、DP1廢磷酸前液儲罐、DP1廢磷酸備用儲罐、DP1廢磷酸殺菌過濾系統(tǒng)、一級低壓納濾膜系統(tǒng)、二級高壓納濾膜系統(tǒng)、反滲透膜系統(tǒng)、反滲透膜產(chǎn)水儲罐、多次洗滌高壓納濾系統(tǒng)、納濾膜產(chǎn)水儲罐、反滲透膜濃水儲罐、洗滌系統(tǒng)產(chǎn)水儲罐、一級納濾膜濃水儲罐、二級納濾膜濃水儲罐、多級洗滌前液儲罐和洗滌系統(tǒng)產(chǎn)水儲罐，所述DP1工藝廢酸管道的輸出端分別與所述DP1廢磷酸前液儲罐和所述DP1廢磷酸備用儲罐的輸入端連接，所述DP1廢磷酸前液儲罐的輸出端與所述DP1廢磷酸殺菌過濾系統(tǒng)的輸入端連接，所述DP1廢磷酸備用儲罐的輸出端與所述DP1廢磷酸前液儲罐的輸入端連接，所述DP1廢磷酸殺菌過濾系統(tǒng)的輸出端與所述一級低壓納濾膜系統(tǒng)的輸入端連接，所述一級低壓納濾膜系統(tǒng)的輸出端分別與所述納濾膜產(chǎn)水儲罐和所述一級納濾膜濃水儲罐的輸入端連接，所述一級納濾膜濃水儲罐的輸出端與所述二級高壓納濾膜系統(tǒng)的輸入端連接，所述二級高壓納濾膜系統(tǒng)的輸出端分別與所述納濾膜產(chǎn)水儲罐和所述二級納濾膜濃水儲罐的輸入端連接，所述二級納濾膜濃水儲罐的輸出端與所述多級洗滌前液儲罐的輸入端連接，所述多級洗滌前液儲罐的輸出端與所述多次洗滌高壓納濾系統(tǒng)的輸入端連接，所述多次洗滌高壓納濾系統(tǒng)的輸出端與所述洗滌系統(tǒng)產(chǎn)水儲罐的輸入端連接，所述洗滌系統(tǒng)產(chǎn)水儲罐的輸出端分別與所述多級洗滌前液儲罐和所述納濾膜產(chǎn)水儲罐的輸入端連接，所述納濾膜產(chǎn)水儲罐的輸出端與所述反滲透膜系統(tǒng)的輸入端連接，所述反滲透膜系統(tǒng)的輸出端分別與所述反滲透膜濃水儲罐和所述反滲透膜產(chǎn)水儲罐的輸入端連接，所述反滲透膜產(chǎn)水儲罐的輸出端與所述多級洗滌前液儲罐的輸入端連接，通過以上工序得到磷酸含量7.5%的所述反滲透膜濃水儲罐溶液和磷酸含量3%、磷酸二氫鋁含量20%的所述洗滌系統(tǒng)產(chǎn)水儲罐溶液。

一級低壓納濾膜膜過濾參數(shù)為：運行壓力1.5MPa和納濾膜20只，按照3-2的4芯膜殼組合方式進(jìn)行排列，進(jìn)液流量10m3/h、產(chǎn)液6m3/h、濃液4m3/h運行；

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二級高壓納濾膜膜過濾參數(shù)：運行壓力3.0MPa和納濾膜12只，按照2-1的4芯膜殼組合方式進(jìn)行排列，進(jìn)液流量4m3/h、產(chǎn)液2m3/h、濃液2m3/h運行；

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高壓反滲透膜過濾參數(shù)：運行壓力3.5MPa和反滲透膜12只，按照2-1的4芯膜殼組合方式進(jìn)行排列，進(jìn)液流量8m3/h、產(chǎn)液4m3/h、濃液4m3/h運行；

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多次洗滌納濾膜膜過濾參數(shù)：運行壓力3.0MPa和納濾膜12只，按照2-1的4芯膜殼組合方式進(jìn)行排列，進(jìn)液流量3m3/h、產(chǎn)液1.5m3/h、濃液1.5m3/h運行；

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通過兩次洗滌可讓磷酸二氫鋁溶液中的磷酸含量降到1.5以內(nèi)。最終從10m3原DP1廢磷酸液通過鈉-反滲透的巧妙組合，分離成5m37.5%的磷酸溶液、3m30.19%的稀磷酸溶液、2m31.5%磷酸與26.6%磷酸二氫鋁的混合液三種液體；酸回收率達(dá)到92.5%，其公式如下：

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綜上所述，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)電極箔時廢磷酸膜的高回收方法，通過實驗不斷探索和驗證，已完成了用國產(chǎn)納濾膜代替進(jìn)口納濾膜的設(shè)備使用工藝，實現(xiàn)整體設(shè)備國產(chǎn)化，不再受外國技術(shù)壟斷和后期服務(wù)周期長的的制約，不僅大大降低成本，而且還可不斷完善和持續(xù)改進(jìn)。

可實現(xiàn)流水線作業(yè)：DP1廢磷酸管道直接到中轉(zhuǎn)儲罐，通過高壓泵進(jìn)入一級納濾系統(tǒng)、二級納濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)、多級洗滌系統(tǒng)。由于實行了流水線作業(yè)，整個系統(tǒng)的出液8%電容級磷酸溶液能保證磷酸濃度在±0.1%波動，在進(jìn)入膜系統(tǒng)前進(jìn)行有效的紫外線殺菌，確保細(xì)菌無法進(jìn)入膜系統(tǒng)，避免膜系統(tǒng)細(xì)菌污染，同時由于實現(xiàn)了流水線處理流程，可實現(xiàn)全自動化，無需人員根據(jù)個人判斷來改變膜進(jìn)水壓力和流量，質(zhì)量更穩(wěn)定。

酸回收率大大提高：通過新的組合膜工藝，DP1廢磷酸的游離酸回收率由原來的51%可提高到92%，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高，由于更多的游離酸被回收，后續(xù)廢磷酸、磷酸二氫鋁的處理費用也相應(yīng)降低。

本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和精神，可以有多種變形方案實現(xiàn)本發(fā)明，以上所述僅為本發(fā)明較佳可行的實施例而已，并非因此局限本發(fā)明的權(quán)利范圍，凡運用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含于本發(fā)明的權(quán)利范圍之內(nèi)。