一种用于工业废酸液净化回收的处理方法与流程

本发明涉及工业废水处理，具体涉及一种用于工业废酸液净化回收的处理方法。

背景技术：

1、工业酸洗、金属表面处理、铝氧化等生产工序会产生大量含酸、含盐且夹带金属离子与悬浮胶体、无机颗粒的废酸液，这类废液具有强腐蚀性与污染性，直接排放会严重破坏生态环境，同时造成酸液资源大量浪费。因此，对工业废酸液进行高效净化、浓缩与回收再利用，已成为工业绿色生产与节能减排的关键环节。当前工业废酸液处理主流技术以预处理、膜分离、蒸发浓缩组合工艺为主，通过过滤除杂、膜蒸馏、石墨蒸发等单元操作，实现废酸液的净化与高倍浓缩，满足再生回用要求。

2、在现有工业废酸液净化回收处理工艺中，通常采用多级膜分离与蒸发浓缩级联的方式，具体流程包括：将待处理废酸稀释至质量百分浓度为12%至18%，依次经精密过滤、超滤膜过滤、离子交换树脂除盐等，去除无机颗粒、悬浮物、胶体及金属离子，获得净化后的稀释酸液；随后将稀释酸液导入包含聚四氟乙烯疏水微孔膜的低温蒸发膜蒸馏单元进行初步浓缩，依据初始浓度设定渗透侧的初始绝对压力，建立初始传质压差；初步浓缩后的酸液进一步导入包含石墨蒸发器的末端蒸发浓缩单元进行深度浓缩，并实时监测蒸发过程中产生的二次蒸汽压力；系统根据二次蒸汽压力的变化斜率及与参考压力的偏差，动态调整膜蒸馏单元渗透侧的绝对压力，以补偿因酸液浓度升高引起的蒸气压力亏损，维持膜蒸馏过程中的水分子迁移速率。

3、但是，该现有工艺处理技术多采用固定工况参数、经验阈值或单一参数反馈的粗放控制模式，无法实时识别通量衰减、传质阻力上升、膜污染加剧等隐性趋势。进一步地，为缓解该缺陷，现有技术常通过升温强化蒸发、定期化学清洗、提高真空度等方式补偿通量损失，但是这些现有控制策略均存在局限性，无法对脱水缺口进行分类型识别与针对性补偿，难以满足工业场景长期稳定、低耗高效的废酸液处理需求。

技术实现思路

1、为了解决现有控制策略均存在局限性，无法对脱水缺口进行分类型识别与针对性补偿的技术问题，本发明的目的在于提供一种用于工业废酸液净化回收的处理方法，所采用的技术方案具体如下：

2、在工业废酸液净化流程中初始稳态阶段，基于废酸液浓缩过程中不同浓度的废酸液的多维度浓缩参数，构建废酸液浓度与脱水通量之间的基准通量曲线；

3、在膜蒸馏阶段，获取当前工况下膜蒸馏的实测脱水通量和渗透侧的渗透压力，基于当前工况下废酸液浓度和所述基准通量曲线确定当前工况下的基准脱水通量；

4、根据当前工况下的实测脱水通量和基准脱水通量之间的偏差，判断是否执行微阶跃释放在线试验；

5、若是，则以预设步长调节当前试验开始时渗透侧的渗透压力后再恢复，分别持续运行相同时间周期，获取每个周期的实测脱水通量，根据不同周期的实测脱水通量之间的相对偏差，获取压力增益系数和脱水缺口类型；

6、基于所述压力增益系数和脱水缺口类型，确定当前工况下的渗透压力调节方案。

7、优选地，所述以预设步长调节当前试验开始时渗透侧的渗透压力后再恢复，分别持续运行相同时间周期，获取每个周期的实测脱水通量，根据不同周期的实测脱水通量之间的相对偏差，获取压力增益系数和脱水缺口类型，具体包括：

8、以预设步长调节当前试验开始时渗透侧的渗透压力后再恢复，分别持续运行预设时间长度的周期，依次确定第一周期、第二周期、第三周期以及第四周期；

9、基于第二周期的实测脱水通量与第一周期的实测脱水通量之间的变化速率，确定压力增益系数；

10、根据第三周期与第一周期的实测脱水通量之间的差异、以及第四周期与第一周期的实测脱水通量之间的差异，分别确定降压释放量和保留释放量；

11、根据降压释放量和保留释放量，确定当前工况下的脱水缺口类型。

12、优选地，所述以预设步长调节当前试验开始时渗透侧的渗透压力后再恢复，分别持续运行预设时间长度的周期，依次确定第一周期、第二周期、第三周期以及第四周期，具体包括：

13、将以当前试验开始时渗透侧的渗透压力持续运行预设时间长度的周期标记为第一周期；

14、将以第一周期的渗透压力按照预设步长向下调节后持续运行预设时间长度的周期标记为第二周期；

15、将以第二周期的渗透压力向上调节至当前试验开始时渗透侧的渗透压力后持续运行预设时间长度的周期标记为第三周期；

16、将以第三周期的渗透压力持续运行预设时间长度的周期标记为第四周期。

17、优选地，所述根据第三周期与第一周期的实测脱水通量之间的差异、以及第四周期与第一周期的实测脱水通量之间的差异，分别确定降压释放量和保留释放量，具体包括：

18、当第三周期与第一周期的实测脱水通量之间的差值小于或等于0时，将降压释放量的取值设置为0，否则，将第三周期与第一周期的实测脱水通量之间的差值作为降压释放量；

19、当第四周期与第一周期的实测脱水通量之间的差值小于或等于0时，将保留释放量的取值设置为0，否则，将第四周期与第一周期的实测脱水通量之间的差值作为保留释放量。

20、优选地，所述根据降压释放量和保留释放量，确定当前工况下的脱水缺口类型，具体包括：

21、将保留释放量确定为持久孔口缺口；基于降压释放量和保留释放量之间的差值确定暂态极化缺口；

22、基于基准脱水通量和当前试验开始时的实测脱水通量之间的差值，确定当前试验开始时的当前总脱水缺口；基于当前试验开始时的当前总脱水缺口和降压释放量之间的差值确定连续驱动缺口。

23、优选地，所述基于所述压力增益系数和脱水缺口类型，确定当前工况下的渗透压力调节方案，具体包括：

24、对于连续驱动缺口，基于当前试验开始时的当前总脱水缺口和降压释放量之间的差值、以及压力增益系数，确定连续补偿压降，将当前试验开始时渗透侧的渗透压力与所述连续补偿压降的差值作为调控目标值；

25、对于暂态极化缺口，基于降压释放量和保留释放量之间的差值、以及压力增益系数确定刷新脉冲压降，将调控目标值与刷新脉冲压降之间的差值作为初步压降目标值；

26、以初步压降目标值持续运行预设时间长度后，取消刷新脉冲压降使渗透压力恢复至调控目标值，对于持久孔口缺口，基于保留释放量和压力增益系数确定修复脉冲压降，将调控目标值和修复脉冲压降之间的差值作为第二压降目标值；

27、根据修复脉冲压降以及预设时间长度，结合渗透压力以预设步长变化的速度，得到脉冲持续时间，以第二压降目标值持续所述脉冲持续时间后，将渗透压力回调至调控目标值。

28、优选地，所述根据修复脉冲压降以及预设时间长度，结合渗透压力以预设步长变化的速度，得到脉冲持续时间，具体包括：

29、基于预设步长与设备响应时间间隔之间的比值，计算调节响应速率；

30、基于修复脉冲压降与调节响应速率之间的比值，叠加预设时间长度得到脉冲持续时间。

31、优选地，所述根据当前工况下的实测脱水通量和基准脱水通量之间的偏差，判断是否执行微阶跃释放在线试验，具体包括：

32、基于基准脱水通量和当前工况下的实测脱水通量之间的差值，确定当前总脱水缺口；

33、在当前工况下，连续预设数量个监测周期内的当前总脱水缺口均大于预设的脱水阈值时，执行微阶跃释放在线试验；否则不执行。

34、优选地，所述基于废酸液浓缩过程中不同浓度的废酸液的多维度浓缩参数，构建废酸液浓度与脱水通量之间的基准通量曲线，具体包括：

35、多维度浓缩参数包括每个浓度废酸液经过预净化后进入膜蒸馏的酸液温度、渗透压力、初始酸质量分数以及蒸汽压力；获取每个浓度废酸液进入膜蒸馏阶段对应的实测脱水通量；

36、基于每个浓度的废酸液的多维度浓缩参数和对应的实测脱水通量，进行多元插值拟合，得到废酸液浓度与脱水通量之间的基准通量曲线。

37、优选地，所述获取当前工况下膜蒸馏的实测脱水通量具体为：

38、实时获取当前工况下膜蒸馏阶段的冷凝液总管的冷凝流量数据和膜面积；

39、将所述冷凝流量数据与膜面积之间的比值作为实测脱水通量。

40、本发明实施例至少具有如下有益效果：

41、本发明首先通过在初始稳态阶段采集多浓度下的多维度浓缩参数并拟合基准通量曲线，建立了该批次废酸液在理想无阻滞状态下的脱水通量参照标准，能够精准反映浓度升高带来的自然通量衰减，为后续识别真实界面异常、计算脱水缺口提供可靠的量化基准。然后，通过将实时工况参数代入基准通量曲线，快速得到当前浓度下应达到的理论基准脱水通量，实现实测通量与理想通量的同状态对比，有效剥离浓缩过程本身的热力学衰减影响，为准确判断膜界面是否存在异常阻滞提供关键依据。其次，通过对比实测脱水通量与基准脱水通量的偏差，实现对膜界面异常程度的自动判断与试验精准触发，既能避免微小波动造成的无效试验与系统扰动，又能在通量缺口超标时及时启动诊断，保证调控动作的必要性与及时性。进一步地，对脱水缺口的精准拆解与压力响应量化，清晰区分出三种不同类型，并计算得到压力增益系数，为后续调控提供明确的故障类型与调节依据。最后，依据脱水缺口类型与压力增益系数生成匹配的渗透压力调节方案，实现分层、精准、低扰动的闭环控制，可针对性补足驱动力、打散浓差极化层、修复膜孔阻滞，在提升膜通量的同时降低能耗与膜损伤风险，保障系统长期稳定运行。