申請日2016.05.27

　　公開(公告)日2016.08.31

　　IPC分類號B01J49/00

　　摘要

　　本發(fā)明提供一種離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)，所述離子交換塔連接有回收鹽水儲槽和廢鹽水儲槽，回收鹽水儲槽的出液管路上設置有回收鹽水泵，廢鹽水儲槽的出液管路上設置有廢鹽水泵，在回收鹽水泵和廢鹽水泵之間設置有連通管道，連通管道上設置有連接廢鹽水儲槽的回流管路。本發(fā)明還提出一種離子交換塔酸堿再生廢水回用方法。本發(fā)明提出的廢水回用系統(tǒng)，可利用原回收鹽水儲槽至一次鹽水儲槽的管道，實現(xiàn)廢鹽水儲槽內再生廢水的回用;通過在回流管道上設置pH值測量裝置，確保廢鹽水泵出口pH值大于7，避免影響化鹽工序正常生產(chǎn)。本發(fā)明的方法，降低了污水排放量，節(jié)約了一次鹽水儲槽的化鹽水生產(chǎn)水補水量，降低了生產(chǎn)生本。

　　摘要附圖

 

　　權利要求書

　　1.一種離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)，所述離子交換塔連接有回收鹽水儲槽和廢鹽水儲槽，其特征在于，

　　所述回收鹽水儲槽的出液管路上設置有回收鹽水泵，所述廢鹽水儲槽的出液管路上設置有廢鹽水泵，在回收鹽水泵和廢鹽水泵之間設置有連通管道，連通管道上設置有連接所述廢鹽水儲槽的回流管路。

　　2.根據(jù)權利要求1所述的離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)，其特征在于，所述回收鹽水儲槽的出液管路連接于一次鹽水儲槽，所述廢鹽水儲槽的出液管路連接于污水處理系統(tǒng)。

　　3.根據(jù)權利要求1所述的離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)，其特征在于，在所述回流管路上設置有pH測量裝置。

　　4.根據(jù)權利要求1所述的離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)，其特征在于，所述離子交換塔頂部設置有進液管路，所述進液管路連接有鹽酸管道、燒堿管道和純水管道及壓縮空氣管道;所述離子交換塔頂部還設置有出液管路，所述出液管路連接有樹脂捕集器，所述樹脂捕集器連接所述回收鹽水儲槽;

　　所述離子交換塔底部設置有廢水排放管路，所述廢水排放管路連接所述回收鹽水儲槽及廢鹽水儲槽。

　　5.根據(jù)權利要求1～4任一所述的離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)，其特征在于，所述回收鹽水儲槽的出液管路設置在鹽水儲槽底部，所述廢鹽水儲槽的出液管路設置在廢鹽水儲槽底部，所述回流管路連接于所述廢鹽水儲槽頂部;其中，回收鹽水儲槽出液管路、廢鹽水儲槽出液管路、回流管路上均設置有閥門。

　　6.一種離子交換塔酸堿再生廢水回用方法，采用權利要求1～5任一所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括步驟：

　　(1)單臺離子交換塔再生前，打空廢鹽水儲槽及回收鹽水儲槽內的再生廢水，開始對離子交換塔再生;首先對離子交換塔進行一次水洗、反吹、大流量反洗，之后對離子交換塔進行鹽酸再生、二次水洗，最后對離子交換塔進行堿液再生、三次水洗，一次水洗、大流量反洗的出水排至回收鹽水儲槽，鹽酸再生、二次水洗、堿液再生、三次水洗的出水排至廢鹽水儲槽;

　　(2)二次水洗結束后，開啟廢鹽水泵，關閉回收鹽水儲槽連接于一次鹽水儲槽管路上的閥門，打開回流管路上的閥門，廢鹽水儲槽內廢水進行自循環(huán)混合;

　　(3)用燒堿和水對離子交換塔進行再生，排出的廢液進入廢鹽水儲槽，待廢鹽水儲槽內pH值達到7以上時，關閉回流管路上的閥門，打開回收鹽水儲槽連接于一次鹽水儲槽管路上的閥門，至廢鹽水儲槽液位降至0，關閉廢鹽水泵。

　　7.根據(jù)權利要求6所述的離子交換塔酸堿再生廢水回用方法，其特征在于，在所述步驟(1)中，對離子交換塔進行一次水洗、鹽酸再生和二次水洗，一次水洗之后排液、反吹、反洗，反洗工序中，純水由離子交換塔底部進入，由頂部排出送至樹脂捕集器，之后排至回收鹽水儲槽，然后用鹽酸再生。

　　8.根據(jù)權利要求6所述的離子交換塔酸堿再生廢水回用方法，其特征在于，在步驟(3)用燒堿和水對離子交換塔再生后，用精鹽水置換所述離子交換塔。

　　9.根據(jù)權利要求8所述的離子交換塔酸堿再生廢水回用方法，其特征在于，所述精鹽水通過以下方式制�。阂淮嘻}水工序采用加入精制劑的方式控制一次鹽水中Ca2++Mg2+≤10ppm，然后用離子交換樹脂處理得到精鹽水;所述精制劑為碳酸鈉、NaOH、FeCl3中的一種或多種。

　　10.根據(jù)權利要求6～9任一所述的離子交換塔酸堿再生廢水回用方法，其特征在于，用質量含量25～35%的鹽酸、質量含量30～35%的燒堿對離子交換塔進行再生，鹽酸和燒堿的體積比例為1：1～1.5。

　　說明書

　　離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)和回用方法

　　技術領域

　　本發(fā)明屬于離子交換技術領域，具體涉及一種離子交換塔廢水回用的裝置和方法。

　　背景技術

　　離子交換膜制堿，是用陽離子交換膜隔離電解鹽水的陽極和陰極，電解生成燒堿和氯氣和氫氣。離子膜法對鹽水純度的要求高，鹽水要經(jīng)過二次精制，進入電解槽的鹽水中Ca2+、Mg2+含量要在20ppb以下，因此要用離子交換樹脂處理以除去鈣、鎂離子：先將鹽水中Ca2++Mg2+降至10ppm以下，然后用螯合樹脂進行離子交換處理。

　　目前，離子膜制堿行業(yè)普遍采用離子交換塔去除鹽水中的Ca2+、Mg2+等金屬陽離子，每運行一定時間，需對塔內螯合樹脂進行再生，恢復其樹脂活性，以實現(xiàn)循環(huán)使用。不同離子交換塔樹脂添加量、交換容量各不相同，因此運行周期亦存在一定差異。離子交換塔的運行成本主要由運行周期決定，運行周期越長，再生次數(shù)越少，再生過程中純水、壓縮空氣、鹽酸、燒堿消耗越少，污水排放量越少，生產(chǎn)成本就越低。

　　離子交換塔進水Ca2++Mg2+含量10ppm，出水Ca2++Mg2+含量20ppb，以Ca2+含量10ppm進行核算，則一次鹽水需增加精制劑Na2CO3的用量2.9×10-4t/t(折百堿)，才能確保系統(tǒng)指標合格。這也造成了成本的上升。

　　發(fā)明內容

　　針對本領域存在的不足，本發(fā)明要解決的問題是提供一種離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)。

　　本發(fā)明的第二個目的是提供一種離子交換塔酸堿再生廢水回用方法。

　　實現(xiàn)本發(fā)明上述目的的技術方案為：

　　一種離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)，所述離子交換塔連接有回收鹽水儲槽和廢鹽水儲槽，

　　所述回收鹽水儲槽的出液管路上設置有回收鹽水泵，所述廢鹽水儲槽的出液管路上設置有廢鹽水泵，在回收鹽水泵和廢鹽水泵之間設置有連通管道，連通管道上設置有連接所述廢鹽水儲槽的回流管路。

　　其中，所述回收鹽水儲槽的出液管路連接于一次鹽水儲槽，所述廢鹽水儲槽的出液管路連接于污水處理系統(tǒng)。

　　進一步地，在所述回流管路上設置有pH測量裝置。

　　其中，所述離子交換塔頂部設置有進液管路，所述進液管路連接有鹽酸管道、燒堿管道和純水管道、壓縮空氣管道;所述離子交換塔頂部還設置有出液管路，所述出液管路連接有樹脂捕集器，所述樹脂捕集器連接所述回收鹽水儲槽。

　　所述離子交換塔底部設置有廢水排放管路，所述廢水排放管路連接所述回收鹽水儲槽及廢鹽水儲槽。

　　更進一步地，所述回收鹽水儲槽的出液管路設置在鹽水儲槽底部，所述廢鹽水儲槽的出液管路設置在廢鹽水儲槽底部，所述回流管路連接于所述廢鹽水儲槽頂部;其中，回收鹽水儲槽出液管路、廢鹽水儲槽出液管路、回流管路上均設置有閥門。

　　一種離子交換塔酸堿再生廢水回用方法，采用本發(fā)明提出的系統(tǒng)，包括步驟：

　　(1)單臺離子交換塔再生前，打空廢鹽水儲槽及回收鹽水儲槽內的再生廢水，開始對離子交換塔再生;首先對離子交換塔進行一次水洗、反吹、大流量反洗，之后對離子交換塔進行鹽酸再生、二次水洗，最后對離子交換塔進行堿液再生、三次水洗，一次水洗、大流量反洗的出水排至回收鹽水儲槽，鹽酸再生、二次水洗、堿液再生、三次水洗的出水排至廢鹽水儲槽;

　　(2)二次水洗結束后，開啟廢鹽水泵，關閉回收鹽水儲槽連接于一次鹽水儲槽管路上的閥門，打開回流管路上的閥門，廢鹽水儲槽內廢水進行自循環(huán)混合;

　　(3)用燒堿和水對離子交換塔進行再生，排出的廢液進入廢鹽水儲槽，待廢鹽水儲槽內pH值達到7以上時，關閉回流管路上的閥門，打開回收鹽水儲槽連接于一次鹽水儲槽管路上的閥門，至廢鹽水儲槽液位降至0，關閉廢鹽水泵。

　　其中，在所述步驟(1)中，對離子交換塔進行一次水洗、鹽酸再生和二次水洗，一次水洗之后排液、反吹、反洗，反洗工序中，純水由離子交換塔底部進入，由頂部排出送至樹脂捕集器，之后排至回收鹽水儲槽，然后用鹽酸再生。

　　其中，在步驟(3)用燒堿和水對離子交換塔再生后，用精鹽水置換所述離子交換塔。

　　所述精鹽水通過以下方式制�。阂淮嘻}水工序采用加入精制劑的方式控制一次鹽水中Ca2++Mg2+≤10ppm，然后用離子交換樹脂處理得到精鹽水;所述精制劑為碳酸鈉、NaOH、FeCl3中的一種或多種。

　　其中，用質量含量25～35%的鹽酸、質量含量30～35%的燒堿對離子交換塔進行再生，鹽酸和燒堿的體積比例為1：1～1.5。

　　本發(fā)明的有益效果在于：

　　本發(fā)明提出的廢水回用系統(tǒng)，可利用原回收鹽水儲槽至一次鹽水儲槽的管道，實現(xiàn)廢鹽水儲槽內再生廢水的回用;通過在回流管道上設置pH值測量裝置，確保廢鹽水泵出口廢水PH值大于7，避免影響化鹽工序正常生產(chǎn)。

　　本發(fā)明提出的方法，降低了污水排放量，節(jié)約了一次鹽水儲槽的化鹽水生產(chǎn)水補水量，降低了生產(chǎn)生本。

　　本生產(chǎn)單位有離子交換塔共計三臺，采取兩臺串聯(lián)、一臺再生的方式倒替運行，單臺離子交換塔每運行80h，需再生40h，單臺離子交換塔再生共產(chǎn)生酸堿廢水175.55m3，約175.55t，則3臺離子交換塔每小時產(chǎn)生酸堿再生廢水4.39t/h。廢鹽水儲槽再生廢水回用后，每小時降低4.39t污水排放量，每年節(jié)約排污費用支出105360元(年運行8000h，排污費3元/t);此外，每小時節(jié)約4.39t一次鹽水儲槽的生產(chǎn)水補水量，每年節(jié)約生產(chǎn)水費用支出175600元(年運行8000h，生產(chǎn)水單價5元/t)，合計降低生產(chǎn)成本280960元/年。除經(jīng)濟效益以外，酸堿再生廢水的回用減少了污水排放量，降低了污水處理負荷，具有良好的社會效益和環(huán)保效益。