[发明专利]一种含H2SO4、DMSO、四丁基硫酸铵的废水的处理方法

说明书

本发明公开了一种含H₂SO₄、DMSO及四丁基硫酸铵的废水的处理方法，所述废水中硫酸含量为20‑35wt％，DMSO含量为15‑25wt％，四丁基硫酸铵含量为4‑8％，所述处理方法按照如下步骤进行：1)所述含H₂SO₄、DMSO及四丁基硫酸铵的废水通过电渗析脱酸，将废水中H₂SO₄含量降至1～3wt％，得到脱酸后的废水和副产物硫酸溶液；2)脱酸后的废水经三隔室双极膜电渗析处理，得到主成分为四丁基氢氧化铵的碱液、主成分为DMSO的回收料液以及副产物硫酸溶液。本发明方法操作简单，可以回收H₂SO₄、DMSO和高纯度的TBAOH，具有显著的环境效益和经济效益。

(一)技术领域

本发明涉及一种含硫酸(H₂SO₄)、二甲基亚砜(DMSO)及四丁基硫酸铵((TBA)₂SO₄)的废水的处理方法。

(二)技术背景

随着煤、石油等化石燃料的大量消耗以及全球范围内环境污染的日益加剧，人类对绿色可持续发展资源的需求迫在眉睫。纤维素在自然界中储量丰富、廉价易得且可再生，是一种很好的可用于制备燃料、化学品、材料的生物质资源。天然纤维素分子中存在着大量的分子内和分子间氢键，造成其在大多数溶剂中不溶解，而用于纤维素溶解的传统溶剂体系具有稳定性差、挥发性和毒性大等缺点，因此需要开发有效的纤维素溶剂体系。至今为止，N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)、氯化锂/二甲基乙酰胺(LiCl/DMAc)、四丁基氟化铵/二甲基亚砜(TBAF/DMSO)、氢氧化钠/尿素(NaOH/urea)、咪唑类离子液体等纤维素溶剂被广泛报道。

中国发明专利CN 106521668 A公布了一种再生纤维素短丝纤维的纺丝工艺。该工艺使用DMSO和TBAOH的混合溶剂作为制备纺丝液的溶剂，后加入硫酸凝固。凝固浴组分为硫酸、四丁基硫酸铵。该发明具有凝固成本低和纺丝速度高以及环保显著的优点。但是该工艺会产生大量含H₂SO₄、DMSO、四丁基硫酸铵的废水。《中国制造2025》明确提出发展循环经济，提高资源回收利用效率，构建绿色制造体系，走生态文明的发展道路。因此，开发一种方法将这些废水充分回收、循环利用就成为一种迫切需求。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种利用电渗析技术处理含H₂SO₄、DMSO及四丁基硫酸铵的废水的方法，以回收H₂SO₄、DMSO和高纯度的TBAOH，具有显著的环境效益和经济效益。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种含H₂SO₄、DMSO及四丁基硫酸铵的废水的处理方法，所述废水中硫酸含量为20-35wt％，DMSO含量为15-25wt％，四丁基硫酸铵含量为4-8wt％，所述处理方法按照如下步骤进行：

1)所述含H₂SO₄、DMSO及四丁基硫酸铵的废水通过电渗析脱酸，将废水中H₂SO₄含量降至1～3wt％，得到脱酸后的废水和副产物硫酸溶液；脱酸后的废水中含有DMSO、四丁基硫酸铵以及低浓度的H₂SO₄；

2)脱酸后的废水经三隔室双极膜电渗析处理，得到主成分为四丁基氢氧化铵的碱液、主成分为DMSO的回收料液以及副产物硫酸溶液。

本发明所述含H₂SO₄、DMSO及四丁基硫酸铵的废水是由CN 106521668 A公开的再生纤维素短丝纤维的纺丝工艺所产生，其成分为H₂SO₄、DMSO、四丁基硫酸铵和水。