申請日2010.06.02
公開(公告)日2011.02.09
IPC分類號C02F103/04; C02F9/02
摘要
本實用新型公開了一種廢水循環(huán)回用為工業(yè)超純水的處理裝置，包括：預(yù)處理裝置、前置活性炭吸附裝置、一級反滲透裝置、后置活性炭吸附裝置、二級反滲透裝置和電去離子裝置，預(yù)處理裝置前連接有廢水箱、加藥裝置和原水泵，預(yù)處理裝置和一級反滲透裝置之間連接有阻垢劑添加裝置、第一保安過濾器、一級高壓泵，后置活性炭裝置和二級反滲透裝置間連接有保安過濾器和二級高壓泵，二級反滲透裝置和電去離子裝置間連接有純水箱和純水泵，電去離子裝置后連接有終端濾器和超純水箱。本實用新型裝置穩(wěn)定運行，具有簡單、高效、穩(wěn)定、低成本的優(yōu)勢，可廣泛用于大量使用超純水的電子、半導(dǎo)體等工業(yè)的廢水處理以及城市中水回用為電廠鍋爐補給水的廢水處理。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.一種廢水回用為工業(yè)超純水的處理裝置，包括：預(yù)處理裝置(4)、前置活性炭吸附裝置(5)、一級反滲透裝置(9)、后置活性炭吸附裝置(10)、二級反滲透裝置(13)和電去離子裝置(16)，其特征在于：所述的預(yù)處理裝置(4)前依次連接有廢水箱(1)、加藥裝置(2)和原水泵(3)，前置活性炭吸附裝置(5)和一級反滲透裝置(9)之間依次接有阻垢劑添加裝置(6)、第一保安過濾器(7)、一級高壓泵(8)，一級反滲透裝置(9)后連接后置活性炭吸附裝置(10)，后置活性炭吸附裝置(10)和二級反滲透裝置(13)之間依次連接有第二保安過濾器(11)和二級高壓泵(12)，二級反滲透裝置(13)和電去離子裝置(16)間依次連接有純水箱(14)和純水泵(15)，電去離子裝置(16)后連接有終端濾器(17)和超純水箱(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水回用為工業(yè)超純水的處理裝置，其特征在于：所述的預(yù)處理裝置(4)為多介質(zhì)過濾器、超濾過濾器或膜生物反應(yīng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水回用為工業(yè)超純水的處理裝置，其特征在于：所述的一級反滲透裝置(9)中采用的反滲透膜表面帶負電荷或電中性。
4.按照權(quán)利要求1所述的廢水回用為工業(yè)超純水的處理裝置，其特征在于：所述的二級反滲透裝置(13)中采用的高脫鹽反滲透膜表面帶正電荷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水回用為工業(yè)超純水的處理裝置，其特征在于：所述的電去離子裝置(16)為二級電去離子裝置，裝置內(nèi)設(shè)有串聯(lián)的第一級流道和第二級流道，第一級流道裝填陽離子交換樹脂，第二級流道裝填混床離子交換樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水回用為工業(yè)超純水的處理裝置，其特征在于：所述的吸附后的后置活性炭吸附裝置(10)直接作為前置活性炭吸附裝置(5)使用。
說明書
一種廢水回用為工業(yè)超純水的處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及水、廢水或污水的處理裝置領(lǐng)域，尤其是涉及一種廢水回用為工業(yè)超純水的處理裝置。
背景技術(shù)
我國水資源極度缺乏，節(jié)約水資源有著重大的戰(zhàn)略意義。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，對提高資源利用率和建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會具有重要意義。
電子、半導(dǎo)體、太陽能光伏、鍍膜玻璃等工業(yè)領(lǐng)域需要大量清洗和配藥用的超純水，用量通常10-150M3/h，水質(zhì)要求10MΩ.cm-18.2MΩ.cm。目前工業(yè)超純水制備的原水絕大部分采用城市自來水，主流生產(chǎn)裝置是反滲透加混床離子交換集成裝置。高純產(chǎn)品工業(yè)的清洗用水最后成為帶有大量化學(xué)清洗劑、酸堿和銅、鎳、錫、鉛等重金屬離子的廢水，對環(huán)境影響極大。傳統(tǒng)物化和生化處理裝置是設(shè)法讓廢水達標排放，但即使達標排放，由于電子、半導(dǎo)體、太陽能光伏是我國的支柱產(chǎn)業(yè)，量大面廣，環(huán)境壓力依然很大。因此，清潔生產(chǎn)與廢水循環(huán)利用是這些行業(yè)的外在壓力和內(nèi)在需求。傳統(tǒng)廢水處理裝置獲得的部分回用水由于有機物和金屬離子含量高，不能滿足生產(chǎn)工藝用水質(zhì)量要求，只能用作雜用水，因此，廢水部分中水回用仍不能解決生產(chǎn)工藝用水的大量原水需求，實際水資源節(jié)約效果很有限。例如在用水量和污染大戶印刷線路板PCB行業(yè)中，不少大中型企業(yè)每天廢水排放量達上萬噸。
反滲透具有對有機物和離子污染物的高效截留能力，是最重要的廢水資源高值利用技術(shù)之一。在總體水質(zhì)要求不高的PCB行業(yè)中，已有用反滲透膜技術(shù)將廢水部分回用于生產(chǎn)線的案例。但即使采用二級反滲透也無法直接獲得超純水，需要經(jīng)過后續(xù)混床離子交換或電去離子(EDI)處理。反滲透加電去離子是目前最先進的超純水清潔生產(chǎn)技術(shù)，與傳統(tǒng)的混床離子交換技術(shù)相比，電去離子本身就是一種全自動連續(xù)運行、水質(zhì)穩(wěn)定、不浪費水和化學(xué)品、占地面積小、運行成本很低的深度除鹽技術(shù)，將取代傳統(tǒng)混床離子交換工藝。但目前常規(guī)使用的EDI模塊嚴格要求進水的重金屬離子、鈣鎂離子含量小于1ppm，甚至0.5ppm，否則易引起模塊結(jié)垢，影響正常使用。由于帶有大量化學(xué)清洗劑、酸堿和銅、鎳等重金屬離子的制程廢水水質(zhì)無法與城市自來水相比，現(xiàn)有的EDI模塊主要用在以城市自來水為原水，以反滲透作前處理的超純水制備裝置中。另一方面，反滲透膜技術(shù)對100分子量以下的有機物截留率不高，尤其是有機溶劑更難，甚至?xí)黄茐�，即使通過二級反滲透分離效果也不理想，過量有機物會使后續(xù)雙波長紫外燈難以重負，影響超純水水質(zhì)。因此，工業(yè)廢水或城市中水經(jīng)反滲透加電去離子清潔生產(chǎn)技術(shù)回用為超純水，需要優(yōu)化設(shè)計，解決過量有機物、重金屬離子、硬度、鹽份影響超純水水質(zhì)、膜污染以及設(shè)備運行穩(wěn)定性的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供了一種廢水高質(zhì)量循環(huán)回用處理裝置，將工業(yè)廢水和城市中水處理成為工業(yè)超純水，達到廢水減排和節(jié)約水資源的目的。
一種廢水回用為工業(yè)超純水的處理裝置，包括：預(yù)處理裝置、前置活性炭吸附裝置、一級反滲透裝置、后置活性炭吸附裝置、二級反滲透裝置和電去離子裝置，所述的預(yù)處理裝置前依次連接有廢水箱、加藥裝置和原水泵;前置活性炭吸附裝置和一級反滲透裝置之間依次接有阻垢劑添加裝置、第一保安過濾器、一級高壓泵，一級反滲透裝置后連接后置活性炭吸附裝置，后置活性炭吸附裝置和二級反滲透裝置之間依次連接有保安過濾器和二級高壓泵，二級反滲透裝置和電去離子裝置間依次連接有純水箱和純水泵，電去離子裝置后連接有終端濾器和超純水箱。
所述的預(yù)處理裝置為多介質(zhì)過濾器、超濾過濾器或膜生物反應(yīng)器。
所述的電去離子裝置為二級電去離子裝置，將流道分為二級，第一級流道和第二級流道為串聯(lián)結(jié)構(gòu)，第一級流道裝填的是陽離子交換樹脂，不同于常規(guī)電去離子模塊淡水室裝填的都是混床離子交換樹脂，目的是對淡水室的進水進行預(yù)處理，即在直流電場驅(qū)動下去除淡水中過量的重金屬離子和鈣鎂離子等易結(jié)垢成分，保證流入第二級淡水流道(超純水制備區(qū)域)的進水硬度指標在安全水平。第二級流道裝填的才是混床離子交換樹脂，和常規(guī)電去離子模塊一樣用于制備超純水。
本實用新型所述的后置活性炭吸附裝置用于反滲透裝置之后深度吸附微量小分子有機物，由于吸附量少，吸附位點可深入毛細孔道內(nèi)部，吸附活性沒有被完全破壞，活性炭顆粒表面清潔，可用做前置活性炭吸附裝置對廢水中余氯、有機物、油污以及膠體進行表面或內(nèi)部吸附處理。通過設(shè)置簡單的閥門切換可將后置活性炭吸附裝置用作前置活性炭吸附裝置加以重復(fù)利用，不影響其功效，不增加使用成本。新活性炭首先用作后置活性炭裝置中，吸附后的后置活性炭可直接用作前置活性炭，不會影響其脫除膠體、油污和氧化性成分的功效。
本實用新型所述的處理裝置基于反滲透加電去離子先進技術(shù)，將廢水高質(zhì)量回用為超純水，克服傳統(tǒng)物化和生化處理裝置無法將工業(yè)廢水循環(huán)回用為生產(chǎn)線用超純水的缺陷，解決了現(xiàn)有常規(guī)超純水處理裝置難以解決的廢水中過量有機物、重金屬離子、硬度、酸堿中和鹽份影響超純水水質(zhì)、膜污染以及設(shè)備運行穩(wěn)定性的問題。
本實用新型處理裝置可將富含有機清洗劑、重金屬離子的廢水處理成為TOC合格的超純水，并保證設(shè)備穩(wěn)定運行，具有簡單、高效、穩(wěn)定、低成本的優(yōu)勢，水回用率達60%以上，可廣泛用于大量使用超純水的電子、半導(dǎo)體等工業(yè)的廢水處理以及城市中水回用為電廠鍋爐補給水的廢水處理。
