高新Y型分子筛交换洗涤水循环利用技术

专利名称：高新Y型分子筛交换洗涤水循环利用技术
技术领域：
本发明涉及催化剂制备过程中的废水处理方法，更具体地说，是Y型分子筛交换洗涤水的循环利用方法。
根据目前的工艺，交换过程主要有釜式交换和带式过滤机连续逆流交换两种，总的用水量为分子筛的10-15倍，交换溶液主要由新鲜的去阳离子水、NH3·H2O，H2SO4，HCl等按一定配比配制而成，交换溶液经升温后与分子筛混合、接触、过滤后，其滤液和洗涤水直接排放到废水池。Y型分子筛洗涤交换的废水中含有Na+、SO42-、NH4+和1重％左右的固形物。这些固形物主要是具有极性和强吸附性的分子筛细粉。
CN1192998A披露了一种造纸废水的处理方法。该方法是将污水先引入污水储存池，再放入污水处理池，投入配合好的化学药物，然后进行搅拌、沉淀，沉淀后分别将清水排放入清水池，沉淀物送入沉淀物存放池，再沉淀并过滤脱水。该方法成本低，占地少，处理时间短，土建和设备投资小，耗电少和处理量大，处理后的水可达到国家规定的排放标准。
CN1197768A公开了一种通用的废水处理方法。该方法是以石灰或含CaO或Ca(OH)2的物质与酸类物质作用，形成絮凝物；在形成絮凝物过程中及絮凝物形成后，吸附并夹带废水中荷电杂质颗粒和电中性杂质颗粒，实现对多种废水
本发明提供的方法包括以下步骤(1)在分子筛交换洗涤水中加入絮凝剂，搅拌至形成清液和固形沉淀物；(2)分离上述清液和固形沉淀物；(3)步骤(2)所得清液通过阳离子交换树脂；(4)将步骤(3)所得清液配制成分子筛交换溶液循环使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在以下几个方面1.本发明提供的方法操作简便、易于实施。分子筛交换洗涤水经本发明处理后即可循环使用。
2.采用本发明提供的方法，可使分子筛制备过程的耗水量降低20～50％。
3.本发明利用阳离子交换技术脱除分子筛交换洗涤水中的部分Na+离子，处理后的清液经调配后循环使用。因此，本发明可减少污水排放、节约用水、保护环境，经济效益和社会效益都是明显的。
本发明提供的方法主要包括以下步骤
步骤(1)在分子筛交换洗涤水中加入阳离子聚丙烯酰胺或阴离子聚丙烯酰胺，其加入量为5～20ppm，优选8～15ppm，搅拌至少2分钟；然后加入聚合AlCl3，其加入量为1～10ppm，优选2～8ppm，继续搅拌至形成清液和固形沉淀物。
步骤(2)用深层过滤器或其它本领域常用的过滤器分离上述清液和固形沉淀物。所选用的深层过滤器以石英砂和/或矿渣作为填充物，且它们的粒径为0.7～2.0mm，优选0.8～1.5mm，床层高度为300～1000mm，优选400～900mm。来自步骤(1)的清液和固形沉淀物流经深层过滤器后，可得到浊度为10～20的清液。
步骤(3)步骤(2)所得清液通过装填有阳离子交换树脂的阳离子交换柱，清液中的Na+与离子交换树脂上的H+交换，从而使清液中Na+的含量降至0.1～0.6重％。本发明对步骤(3)所述的阳离子交换树脂无特殊要求，大孔型、凝胶型、强酸型、弱酸型等阳离子交换树脂均可用于本发明。
步骤(4)将步骤(3)所得清液配制成分子筛交换溶液循环使用。
本发明处理后的清液即可用于配制分子筛交换溶液，其配制方法与常规方法基本相同，例如，在步骤(3)所得清液中加入规定量的NH4+、SO42-、Cl-等离子，配制成交换溶液，利用这种交换溶液进行分子筛交换、过滤、洗涤，处理后分子筛的钠含量基本满足要求。
本发明所述的Y型分子筛交换洗涤水是分子筛制备过程中交换母液与洗涤水的混合物，二者的混合比例为2～3∶1。
下面的实施例将对本发明提供的方法予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。
实施例1本实施例说明采用本发明提供的方法对分子筛交换洗涤水进行处理后，所得清液可配制成分子筛交换溶液循环使用。
试验步骤如下(1)在NaY分子筛交换母液和洗涤水的混合液中(其Na+含量为1.06重％)加入5ppm阳离子聚丙烯酰胺，搅拌3分钟，然后加入10ppm聚合AlCl3，继续搅拌2分钟后静置。絮状沉淀物迅速下沉。(2)将上层清液(浊度为12)输送至深层过滤器。过滤器内装有石英砂，床层高度500mm，石英砂粒径为0.7～1.1mm。流经深层过滤器后，清液的浊度为11。(3)将步骤(2)得到的清液用泵送入阳离子交换柱进行离子交换，交换后清液的Na+含量为0.2重％。(4)在步骤(3)所得清液中加入NH4Cl和HCl，调节溶液的PH值至3.3，并使氯化铵的浓度为10重％，再与NaY分子筛进行交换，交换后NaY分子筛滤饼中Na+含量为5.3重％。而用新鲜去阳离子水配置的交换溶液交换后，分子筛滤饼中Na+含量为5.0重％。重复步骤(4)，只是加入的氯化铵浓度增加到13重％，所得到的NaY分子筛滤饼中Na+含量5.0重％。
实施例2本实施例说明采用本发明提供的方法对分子筛交换洗涤水进行处理后，所得清液可配制成分子筛交换溶液循环使用。
试验步骤如下(1)在NaY分子筛交换母液和洗涤水的混合液中(其Na+含量为1.0重％)加入18ppm阴离子聚丙烯酰胺，搅拌1分钟，然后加入1ppm聚合AlCl3，继续搅拌2分钟后静置。絮状沉淀物迅速下沉。(2)将上层清液(浊度为15)输送至深层过滤器。过滤器内装有石英砂，床层高度500mm，石英砂粒径为1.1～2.0mm。流经深层过滤器后，清液的浊度为17。(3)将步骤(2)得到的清液用泵送入阳离子交换柱进行离子交换，交换后清液的Na+含量为0.4重％。(4)在步骤(3)所得清液中加入NH4Cl和HCl，调节溶液的PH值至3.0，并使氯化铵的浓度为12重％，再与NaY分子筛进行交换，交换后NaY分子筛滤饼中Na+含量为5.6重％。而用新鲜去阳离子水配置的交换溶液交换后，分子筛滤饼中Na+含量为5.2重％。
实施例3本实施例说明采用本发明提供的方法对分子筛交换洗涤水进行处理后，所得清液可配制成分子筛交换溶液循环使用。
试验步骤如下(1)在NaY分子筛交换母液和洗涤水的混合液中(其Na+含量为1.0重％)加入10ppm阳离子聚丙烯酰胺，搅拌3分钟，然后加入8ppm聚合AlCl3，继续搅拌2分钟后静置。絮状沉淀物迅速下沉。(2)将上层清液(浊度为12)输送至深层过滤器。过滤器内装有矿渣，床层高度500mm，石英砂粒径为1.0～2.0mm。流经深层过滤器后，清液的浊度为14。(3)将步骤(2)得到的清液用泵送入阳离子交换柱进行离子交换，交换后清液的Na+含量为0.6重％。(4)在步骤(3)所得清液中加入NH4Cl和HCl，调节溶液的PH值至3.0，并使氯化铵的浓度为12重％，再与NaY分子筛进行交换，交换后NaY分子筛滤饼中Na+含量为5.8重％。而用新鲜去阳离子水配置的交换溶液交换后，分子筛滤饼中Na+含量为5.0重％。注测定液体浊度时，用市售纯净水作为标准液调试浊度计。
权利要求
1.一种Y型分子筛交换洗涤水循环利用方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)在分子筛交换洗涤水中加入絮凝剂，搅拌至形成清液和固形沉淀物；(2)分离上述清液和固形沉淀物；(3)步骤(2)所得清液通过阳离子交换树脂；(4)将步骤(3)所得清液配制成分子筛交换溶液循环使用。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于步骤(1)所述絮凝剂的加入方法如下在分子筛交换洗涤水中加入阳离子聚丙烯酰胺或阴离子聚丙烯酰胺，其加入量为5～20ppm，搅拌至少1分钟；然后加入聚合AlCl3，其加入量为1～10ppm，继续搅拌至形成清液和固形沉淀物。
3.按照权利要求2的方法，其特征在于步骤(1)所述絮凝剂的加入方法如下在分子筛交换洗涤水中加入阳离子聚丙烯酰胺或阴离子聚丙烯酰胺，其加入量为8～15ppm，搅拌至少2分钟；然后加入聚合AlCl3，其加入量为2～8ppm，继续搅拌至形成清液和固形沉淀物。
4.按照权利要求1的方法，其特征在于步骤(2)采用深层过滤器分离步骤(1)所得清液和固形沉淀物。
5.按照权利要求4的方法，其特征在于所述深层过滤器以石英砂和/或矿渣作为填充物，且它们的粒径为0.7～2.0mm，床层高度为300～1000mm。
6.按照权利要求5的方法，其特征在于所述深层过滤器以石英砂和/或矿渣作为填充物，且它们的粒径为0.8～1.5mm，床层高度为400～900mm。
全文摘要
Y型分子筛交换洗涤水循环利用方法，主要包括以下步骤(1)在分子筛交换洗涤水中加入絮凝剂，搅拌至形成清液和固形沉淀物；(2)分离上述清液和固形沉淀物；(3)步骤(2)所得清液通过阳离子交换树脂；(4)将步骤(3)所得清液配制成分子筛交换溶液循环使用。该方法可有效降低分子筛制备成本、减少污水排放。
文档编号C02F1/54GK1453220SQ0211692
公开日2003年11月5日 申请日期2002年4月26日 优先权日2002年4月26日
发明者周健, 吕庐峰, 李学锋, 田志鸿 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院