申請(qǐng)日2013.10.31
公開(kāi)(公告)日2014.01.29
IPC分類(lèi)號(hào)C02F9/04
摘要
本發(fā)明提供了一種工業(yè)廢水的回收方法及廢水回收系統(tǒng)，其中，廢水的回收方法依次包括以下步驟：步驟S10：降低澄清池內(nèi)的廢水的硬度;步驟S30：通過(guò)過(guò)濾裝置對(duì)降低硬度的廢水進(jìn)行過(guò)濾，通過(guò)超濾裝置對(duì)過(guò)濾后的廢水進(jìn)行超濾，以去除廢水中的懸浮物、顆粒物以及膠體;步驟S50：通過(guò)離子交換裝置對(duì)超濾后的廢水進(jìn)行離子交換以得到透過(guò)液;步驟S80：通過(guò)反滲透裝置對(duì)透過(guò)液進(jìn)行反滲透以得到滲透液;步驟S90：通過(guò)水箱對(duì)滲透液進(jìn)行收集。本發(fā)明的廢水的回收方法確保反滲透裝置可以在高回收率下連續(xù)、穩(wěn)定的運(yùn)行，保證廢水的回收量。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種工業(yè)廢水的回收方法，其特征在于，依次包括以下步驟：
步驟S10：降低澄清池內(nèi)的廢水的硬度;
步驟S30：通過(guò)過(guò)濾裝置對(duì)降低硬度的所述廢水進(jìn)行過(guò)濾，通過(guò)超濾裝置對(duì)過(guò)濾后的 所述廢水進(jìn)行超濾，以去除所述廢水中的懸浮物、顆粒物以及膠體;
步驟S50：通過(guò)離子交換裝置對(duì)超濾后的所述廢水進(jìn)行離子交換以得到透過(guò)液;
步驟S80：通過(guò)反滲透裝置對(duì)所述透過(guò)液進(jìn)行反滲透以得到滲透液;
步驟S90：通過(guò)水箱對(duì)所述滲透液進(jìn)行收集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步驟S10進(jìn)一步包括以下步驟：
步驟S12：向所述廢水中加入石灰和純堿以使所述廢水中生成沉淀;
步驟S13：對(duì)所述沉淀進(jìn)行分離;
步驟S14：對(duì)分離后的所述沉淀進(jìn)行脫水，得到水和沉淀物，使得到的所述水返回到 所述澄清池內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步驟S30進(jìn)一步包括以下步驟：
步驟S31：通過(guò)所述過(guò)濾裝置對(duì)所述廢水進(jìn)行過(guò)濾;
步驟S32：調(diào)節(jié)所述廢水的PH值，以使所述廢水的PH值在8.0至9.0之間;
步驟S33：在所述廢水中加入氧化性殺菌劑進(jìn)行殺菌;
步驟S34：通過(guò)所述超濾裝置對(duì)所述廢水進(jìn)行超濾。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步驟S30和步所述驟S50之間還包括 以下步驟：
步驟S41：用清水對(duì)所述過(guò)濾裝置和所述超濾裝置進(jìn)行反洗，并得到反洗液，使所述 反洗液返回到所述澄清池內(nèi);
步驟S42：用清水對(duì)經(jīng)過(guò)反洗的所述過(guò)濾裝置進(jìn)行正洗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步驟S50進(jìn)一步包括以下步驟：
步驟S51：通過(guò)所述離子交換器對(duì)所述廢水進(jìn)行離子交換;
步驟S52：在離子交換器中加入還原劑對(duì)交換劑進(jìn)行還原再生，并得到再生廢液;
步驟S53：對(duì)所述再生廢液進(jìn)行蒸發(fā)處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步驟S50和步驟S80之間還包括以下 步驟：
步驟S60：對(duì)所述離子交換器進(jìn)行反洗和沖洗，反洗和沖洗得到的液體返回到所述澄 清池內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步驟S80進(jìn)一步包括以下步驟：
步驟S81：對(duì)所述透過(guò)液進(jìn)行反滲透，得到所述滲透液和第一濃液;
步驟S82：對(duì)所述第一濃液進(jìn)行反滲透，得到所述滲透液和第二濃液;
步驟S83：對(duì)所述第二濃液進(jìn)行蒸發(fā)處理。
8.一種廢水回收系統(tǒng)，其特征在于，包括：
澄清池(10)，具有澄清池進(jìn)口和澄清池出口;
過(guò)濾裝置，具有過(guò)濾進(jìn)口和過(guò)濾出口，所述過(guò)濾進(jìn)口與所述澄清池出口連通;
超濾裝置，具有超濾進(jìn)口和超濾出口，所述超濾進(jìn)口與所述過(guò)濾出口連通;
離子交換器，具有交換器進(jìn)口和第一交換器出口，所述交換器進(jìn)口與所述超濾出口 連通;
反滲透裝置，具有反滲透進(jìn)口和反滲透出口，所述反滲透進(jìn)口與所述第一交換器出 口連通;
水箱(50)，具有水箱進(jìn)口，所述水箱進(jìn)口與所述反滲透出口連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢水回收系統(tǒng)，其特征在于，
所述澄清池(10)包括混合池、設(shè)置在所述混合池下游的反應(yīng)池以及蓄水池;
所述混合池包括：一級(jí)混合池和位于所述一級(jí)混合池下游的二級(jí)混合池，所述第一 混合池內(nèi)設(shè)置有第一攪拌機(jī)構(gòu)和第一投放口，所述第一混合池的進(jìn)口形成所述澄清池進(jìn) 口，所述二級(jí)混合池內(nèi)設(shè)置有第二投放口;
所述反應(yīng)池包括：混凝攪拌反應(yīng)池和位于所述混凝攪拌反應(yīng)池下游的混凝推流式反 應(yīng)池，所述混凝攪拌反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置有第二攪拌機(jī)構(gòu)以及第三投放口，所述混凝推流式反 應(yīng)池內(nèi)設(shè)置有刮泥機(jī)和集水裝置，所述集水裝置設(shè)置在所述混凝推流式反應(yīng)池的上部， 所述刮泥機(jī)的刮板位于所述混凝推流式反應(yīng)池的底部;
所述蓄水池的進(jìn)口與所述集水裝置連通，所述蓄水池的出口形成所述澄清池出口。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢水回收系統(tǒng)，其特征在于，所述過(guò)濾裝置為濾料過(guò)濾器(21)， 所述濾料過(guò)濾器(21)的進(jìn)口和出口之間設(shè)置有多個(gè)濾料層，各所述濾料層的過(guò)濾間隙 在沿所述濾料過(guò)濾器(21)的進(jìn)口至出口的方向上依次減小。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢水回收系統(tǒng)，其特征在于，所述離子交換器包括串聯(lián)的第一離 子交換器和第二離子交換器，所述第一離子交換器為鈉離子交換器，所述第二離子交換 器為弱酸陽(yáng)離子交換器。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢水回收系統(tǒng)，其特征在于，所述離子交換器上還設(shè)置有用以添 加還原劑以對(duì)所述離子交換器內(nèi)的交換劑進(jìn)行還原的還原劑添加裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢水回收系統(tǒng)，其特征在于，所述反滲透裝置包括：
第一反滲透裝置(41)，包括第一反滲透裝置進(jìn)口、第一反滲透出口和第二反滲透出 口，所述第一反滲透裝置進(jìn)口形成所述反滲透進(jìn)口;
第二反滲透裝置(42)，包括第二反滲透裝置進(jìn)口和第三反滲透出口，所述第二反滲 透裝置進(jìn)口與所述第二反滲透出口連通，所述第三反滲透出口與所述第一反滲透出口共 同形成所述反滲透出口。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的廢水回收系統(tǒng)，其特征在于，還包括蒸發(fā)器(60)，所述離子交 換器還具有第二交換器出口，所述第二反滲透裝置(42)還具有第四反滲透出口，所述 蒸發(fā)器(60)的進(jìn)口與所述第二交換器出口和所述第四反滲透出口均連通。
說(shuō)明書(shū)
工業(yè)廢水的回收方法及廢水回收系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及廢水回收技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種工業(yè)廢水的回收方法及廢水回收系 統(tǒng)。
背景技術(shù)
煤化工含鹽廢水主要來(lái)源于生產(chǎn)過(guò)程中的煤氣洗滌廢水、循環(huán)水系統(tǒng)排水、化學(xué)水站排 水等，有時(shí)還包括生化處理后的有機(jī)廢水，由于原水中鹽度在循環(huán)水場(chǎng)和化學(xué)水站中的濃縮 以及加藥富集，使得其排放的廢水具有含鹽量高的特點(diǎn)，污染物以總含鹽量(TDS)為主，部分 廢水中還含有難降解的有機(jī)物。
隨著煤化工行業(yè)的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，生產(chǎn)企業(yè)越來(lái)越重視對(duì)生產(chǎn)廢水的控制，很 多地區(qū)不僅要求廢水的達(dá)標(biāo)排放，還要求企業(yè)最大限度的回用廢水，減輕對(duì)環(huán)境的污染，環(huán) 境敏感地區(qū)甚至要求廢水不外排，在這種情況下，含鹽廢水的回用處理成為當(dāng)前煤化工行業(yè) 廢水處理研究的重點(diǎn)。
目前，含鹽廢水的處理通常采用物理或化學(xué)的方法降低或去除水中的絕大多數(shù)鹽類(lèi)，以 獲得純度較高的除鹽水，主要有熱濃縮、離子交換、電滲析、EDI(電解除鹽技術(shù))、膜分離等。 熱濃縮技術(shù)即蒸發(fā)結(jié)晶，具有濃縮倍數(shù)高的特點(diǎn)，但普遍投資和運(yùn)行費(fèi)用均較高，一般用在 水量小、TDS在10000mg/l以上的高含鹽廢水處理上，多在膜濃縮之后應(yīng)用;離子交換法、電 滲析法和EDI法多水回收率低，約50-60%，且運(yùn)行成本很高;與之相比，膜分離法具有處理 成本低、規(guī)模大、技術(shù)成熟的特點(diǎn)。
公開(kāi)號(hào)為CN101798150A的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種高含鹽廢水的處理方法及其處理裝 置，它包括石灰澄清池、濾池、離子交換器、除碳器、反滲透等處理過(guò)程，但該方法抗沖擊 性較差，當(dāng)來(lái)水水量和水質(zhì)波動(dòng)較大，系統(tǒng)不能保持一定的穩(wěn)定性，且后續(xù)為一段反滲透膜， 使系統(tǒng)收率很難達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，膜壓力較大，以上問(wèn)題使其在工廠實(shí)際運(yùn)用時(shí)難度較大。
公開(kāi)號(hào)為CN1151862C的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種高效率操作的反滲透方法和設(shè)備，它包括反 滲透膜、混合床離子交換裝置、微過(guò)濾器、紫外線消毒裝置、脫碳裝置、電離子化裝置等， 但該方法要求系統(tǒng)PH值控制在10.5以上，由于來(lái)水的堿度、有機(jī)物以及各種離子的波動(dòng)性， 使系統(tǒng)很難控制在預(yù)定高PH下，一旦PH降低則出現(xiàn)膜結(jié)垢污堵的風(fēng)險(xiǎn)，在工程運(yùn)行時(shí)很難 操作。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種回收量穩(wěn)定的工業(yè)廢水的回收方法及廢水回收系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種工業(yè)廢水的回收方法，依次包 括以下步驟：步驟S10：降低澄清池內(nèi)的廢水的硬度;步驟S30：通過(guò)過(guò)濾裝置對(duì)降低硬度的 廢水進(jìn)行過(guò)濾，通過(guò)超濾裝置對(duì)過(guò)濾后的廢水進(jìn)行超濾，以去除廢水中的懸浮物、顆粒物以 及膠體;步驟S50：通過(guò)離子交換裝置對(duì)超濾后的廢水進(jìn)行離子交換以得到透過(guò)液;步驟S80： 通過(guò)反滲透裝置對(duì)透過(guò)液進(jìn)行反滲透以得到滲透液;步驟S90：通過(guò)水箱對(duì)滲透液進(jìn)行收集。
進(jìn)一步地，步驟S10進(jìn)一步包括以下步驟：步驟S12：向廢水中加入石灰和純堿以使廢水 中生成沉淀;步驟S13：對(duì)沉淀進(jìn)行分離;步驟S14：對(duì)分離后的沉淀進(jìn)行脫水，得到水和沉 淀物，使得到的水返回到澄清池內(nèi)。
進(jìn)一步地，步驟S30進(jìn)一步包括以下步驟：步驟S31：通過(guò)過(guò)濾裝置對(duì)廢水進(jìn)行過(guò)濾;步 驟S32：調(diào)節(jié)廢水的PH值，以使廢水的PH值在8.0至9.0之間;步驟S33：在廢水中加入氧 化性殺菌劑進(jìn)行殺菌;步驟S34：通過(guò)超濾裝置對(duì)廢水進(jìn)行超濾。
進(jìn)一步地，步驟S30和步驟S50之間還包括以下步驟：步驟S41：用清水對(duì)過(guò)濾裝置和超 濾裝置進(jìn)行反洗，并得到反洗液，使反洗液返回到澄清池內(nèi);步驟S42：用清水對(duì)經(jīng)過(guò)反洗的 過(guò)濾裝置進(jìn)行正洗。
進(jìn)一步地，步驟S50進(jìn)一步包括以下步驟：步驟S51：通過(guò)離子交換器對(duì)廢水進(jìn)行離子交 換;步驟S52：在離子交換器中加入還原劑對(duì)交換劑進(jìn)行還原再生，并得到再生廢液;步驟S53： 對(duì)再生廢液進(jìn)行蒸發(fā)處理。
進(jìn)一步地，步驟S50和步驟S80之間還包括以下步驟：步驟S60：對(duì)離子交換器進(jìn)行反洗 和沖洗，反洗和沖洗得到的液體返回到澄清池內(nèi)。
進(jìn)一步地，步驟S80進(jìn)一步包括以下步驟：步驟S81：對(duì)透過(guò)液進(jìn)行反滲透，得到滲透液 和第一濃液;步驟S82：對(duì)第一濃液進(jìn)行反滲透，得到滲透液和第二濃液;步驟S83：對(duì)第二 濃液進(jìn)行蒸發(fā)處理。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種廢水回收系統(tǒng)，包括：澄清池，具有澄清池進(jìn)口和 澄清池出口;過(guò)濾裝置，具有過(guò)濾進(jìn)口和過(guò)濾出口，過(guò)濾進(jìn)口與澄清池出口連通;超濾裝置， 具有超濾進(jìn)口和超濾出口，超濾進(jìn)口與過(guò)濾出口連通;離子交換器，具有交換器進(jìn)口和第一 交換器出口，交換器進(jìn)口與超濾出口連通;反滲透裝置，具有反滲透進(jìn)口和反滲透出口，反 滲透進(jìn)口與第一交換器出口連通;水箱，具有水箱進(jìn)口，水箱進(jìn)口與反滲透出口連通。
進(jìn)一步地，澄清池包括混合池、設(shè)置在混合池下游的反應(yīng)池以及蓄水池;混合池包括： 一級(jí)混合池和位于一級(jí)混合池下游的二級(jí)混合池，第一混合池內(nèi)設(shè)置有第一攪拌機(jī)構(gòu)和第一 投放口，第一混合池的進(jìn)口形成澄清池進(jìn)口，二級(jí)混合池內(nèi)設(shè)置有第二投放口;反應(yīng)池包括： 混凝攪拌反應(yīng)池和位于混凝攪拌反應(yīng)池下游的混凝推流式反應(yīng)池，混凝攪拌反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置有 第二攪拌機(jī)構(gòu)以及第三投放口，混凝推流式反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置有刮泥機(jī)和集水裝置，集水裝置設(shè) 置在混凝推流式反應(yīng)池的上部，刮泥機(jī)的刮板位于混凝推流式反應(yīng)池的底部;蓄水池的進(jìn)口 與集水裝置連通，蓄水池的出口形成澄清池出口。
進(jìn)一步地，過(guò)濾裝置為濾料過(guò)濾器，濾料過(guò)濾器的進(jìn)口和出口之間設(shè)置有多個(gè)濾料層， 各濾料層的過(guò)濾間隙在沿濾料過(guò)濾器的進(jìn)口至出口的方向上依次減小。
進(jìn)一步地，離子交換器包括串聯(lián)的第一離子交換器和第二離子交換器，第一離子交換器 為鈉離子交換器，第二離子交換器為弱酸陽(yáng)離子交換器。
進(jìn)一步地，離子交換器上還設(shè)置有用以添加還原劑以對(duì)離子交換器內(nèi)的交換劑進(jìn)行還原 的還原劑添加裝置。
進(jìn)一步地，反滲透裝置包括：第一反滲透裝置，包括第一反滲透裝置進(jìn)口、第一反滲透 出口和第二反滲透出口，第一反滲透裝置進(jìn)口形成反滲透進(jìn)口;第二反滲透裝置，包括第二 反滲透裝置進(jìn)口和第三反滲透出口，第二反滲透裝置進(jìn)口與第二反滲透出口連通，第三反滲 透出口與第一反滲透出口共同形成反滲透出口。
進(jìn)一步地，本發(fā)明的廢水回收系統(tǒng)還包括蒸發(fā)器，離子交換器還具有第二交換器出口， 第二反滲透裝置還具有第四反滲透出口，蒸發(fā)器的進(jìn)口與第二交換器出口和第四反滲透出口 均連通。
本發(fā)明的技術(shù)方案，首先通過(guò)化學(xué)反應(yīng)去除廢水中的大部分臨時(shí)硬度和永久硬度，再在 過(guò)濾過(guò)程中通過(guò)物理方式初步去除廢水中的懸浮物和膠體，在初步過(guò)濾后通過(guò)精度更高的超 濾的方式再次去除廢水中的懸浮物和膠體，并最終通過(guò)離子交換的方式去除廢水中的殘余硬 度，完成廢水中的雜質(zhì)的去除。去除雜質(zhì)后的廢水通過(guò)反滲透的方式去除廢水中的含鹽部分， 得到可以從新利用的水質(zhì)。本發(fā)明在反滲透之前通過(guò)化學(xué)和物理的方式去除廢水中含有的雜 質(zhì)部分，避免雜質(zhì)對(duì)反滲透裝置進(jìn)行干擾和反滲透膜結(jié)垢的現(xiàn)象，確保反滲透裝置可以在高 回收率下連續(xù)、穩(wěn)定的運(yùn)行，保證廢水的回收量。
