公布日：2022.03.01
申請日：2021.12.02
分類號：C02F9/04(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種光伏生產(chǎn)廢水的資源化處理工藝，涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是將光伏生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水先進(jìn)行預(yù)處理，然后將預(yù)處理后的廢水依次進(jìn)行化學(xué)除硬、樹脂軟化和除氟處理、折點(diǎn)加氯處理、超濾、一級RO濃縮處理以及超純水處理。經(jīng)過本發(fā)明的處理工藝可以直接獲得超純水，并將超純水用于生產(chǎn)使用。本發(fā)明的處理工藝實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，有效節(jié)約了水資源。
權(quán)利要求書
1.一種光伏生產(chǎn)廢水的資源化處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：(1)將光伏生產(chǎn)廢水過濾除雜后邊攪拌邊加入NaOH，調(diào)整廢水的pH值至10 11，再加入重金屬捕捉劑繼續(xù)攪拌，以對廢水中重金屬充分捕捉，攪拌至沉淀物不再增加為止，采用沉淀池1進(jìn)行過濾，得到上清液1和污泥；(2)在上清液1中加入碳酸鈉進(jìn)行化學(xué)除硬，除硬反應(yīng)時(shí)間為20 60min，以使得廢水硬度降低至20mg/L，將除硬后的廢水排入沉淀池2進(jìn)行沉淀，得到沉淀污泥和上清液2，將沉淀污泥通過氣動(dòng)隔膜泵打入壓濾機(jī)進(jìn)行過濾，濾液返回至過濾廢水箱，沉淀池2的上清液2采用多介質(zhì)過濾器進(jìn)行過濾；(3)將步驟(2)處理后的上清液2依次經(jīng)過酸中和、軟化樹脂、除氟樹脂處理；(4)將樹脂處理后的廢水進(jìn)行折點(diǎn)加氯處理，并將處理后的廢水進(jìn)行超濾；(5)將超濾后的廢水進(jìn)入一級RO濃縮處理；(6)將一級RO濃縮處理后的廢水進(jìn)行超純水處理，得到再生水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述光伏生產(chǎn)廢水的資源化處理工藝，其特征在于，步驟(1)中所述金屬捕捉劑為銅金屬捕捉劑、鎳金屬捕捉劑或鉻金屬捕捉劑中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述光伏生產(chǎn)廢水的資源化處理工藝，其特征在于，步驟(2)所述多介質(zhì)過濾器是由本體及內(nèi)填充介質(zhì)組成，所述填充介質(zhì)是由石英砂和無煙煤按質(zhì)量比為2.4構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述光伏生產(chǎn)廢水的資源化處理工藝，其特征在于，經(jīng)多介質(zhì)過濾器處理后得到的廢水濁度<1NTU，SDI<5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述光伏生產(chǎn)廢水的資源化處理工藝，其特征在于，步驟(3)中所述軟化樹脂為鈉型陽離子交換樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述光伏生產(chǎn)廢水的資源化處理工藝，其特征在于，步驟(3)中所述除氟樹脂為CH 87。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述光伏生產(chǎn)廢水的資源化處理工藝，其特征在于，步驟(4)所述折點(diǎn)加氯處理中氯氮摩爾比為10:1，pH為7。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述光伏生產(chǎn)廢水的資源化處理工藝，其特征在于，步驟(4)所述超濾采用的超濾膜為中空纖維膜，所述中空纖維膜壁上有0.01～0.03微米的貫通孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述光伏生產(chǎn)廢水的資源化處理工藝，其特征在于，步驟(5)所述一級RO濃縮處理采用一級反滲透裝置進(jìn)行除雜、濃縮。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述光伏生產(chǎn)廢水的資源化處理工藝，其特征在于，步驟(6)所述超純水處理是依次采用兩級反滲透裝置進(jìn)行處理、采用EDI進(jìn)行處理、殺菌處理、拋光混床處理。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種光伏生產(chǎn)廢水的資源化處理工藝，該工藝是回收廢水中的重金屬，并將廢水處理成再生水直接用于生產(chǎn)使用，不僅節(jié)約了水資源，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。
本發(fā)明光伏生產(chǎn)廢水的資源化處理工藝包括以下步驟：
(1)將光伏生產(chǎn)廢水過濾除雜后邊攪拌邊加入NaOH，調(diào)整廢水的pH值至10 11，再加入重金屬捕捉劑繼續(xù)攪拌，以對廢水中重金屬充分捕捉，攪拌至沉淀物不再增加為止，采用沉淀池1進(jìn)行過濾，得到上清液1和污泥；
(2)在上清液1中加入碳酸鈉進(jìn)行化學(xué)除硬，除硬反應(yīng)時(shí)間為20 60min，以使得廢水硬度降低至20mg/L，將除硬后的廢水排入沉淀池2進(jìn)行沉淀，得到沉淀污泥和上清液2，將沉淀污泥通過氣動(dòng)隔膜泵打入壓濾機(jī)進(jìn)行過濾，濾液返回至過濾廢水箱，沉淀池2的上清液2采用多介質(zhì)過濾器進(jìn)行過濾；
(3)將步驟(2)處理后的上清液2依次經(jīng)過酸中和、軟化樹脂、除氟樹脂處理；
(4)將樹脂處理后的廢水進(jìn)行折點(diǎn)加氯處理，并將處理后的廢水進(jìn)行超濾；
(5)將超濾后的廢水進(jìn)入一級RO濃縮處理；
(6)將一級RO濃縮處理后的廢水進(jìn)行超純水處理，得到再生水。
優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(1)中所述金屬捕捉劑為銅金屬捕捉劑、鎳金屬捕捉劑或鉻重金屬捕捉劑中的至少一種。
優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(2)所述多介質(zhì)過濾器是由本體及內(nèi)填充介質(zhì)組成，所述填充介質(zhì)是由石英砂和無煙煤按質(zhì)量比為2.4構(gòu)成。工作期間，帶壓力的原水由上部進(jìn)入上集水腔，均勻的經(jīng)介質(zhì)層的過濾后進(jìn)入下集水腔，流出設(shè)備成為過濾水。多介質(zhì)過濾器需配置反沖洗功能，洗脫介質(zhì)上及床層中吸附截留的污垢，以便反洗時(shí)去除這些污垢，提高出水水質(zhì)并延長設(shè)備工作周期。經(jīng)該設(shè)備過濾后，出水的濁度<1NTU，SDI<5。在多介質(zhì)過濾器的進(jìn)水口裝有流量計(jì)，以觀察工作時(shí)的流量。本發(fā)明多介質(zhì)過濾器需定期反洗，在反洗時(shí)設(shè)計(jì)了壓縮空氣沖刷步驟，以除去粘附在介質(zhì)上的物質(zhì)。氣沖的目的是利用介質(zhì)粒子間摩擦，以松動(dòng)介質(zhì)上所粘住的顆粒物質(zhì)。
優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(3)中所述軟化樹脂為鈉型陽離子交換樹脂。具體原理是當(dāng)水中鈣鎂離子含量高時(shí)，鈉型陽離子交換樹脂可以釋放出鈉離子，功能基團(tuán)與鈣鎂離子結(jié)合，鈣鎂離子與樹脂中的鈉離子進(jìn)行交換，從而降低水中的鈣鎂離子，使得水中的硬度降低。
優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(3)中所述除氟樹脂為CH 87。該除氟樹脂中含氟選擇性官能團(tuán)，可以在其他離子共存的情況下，對氟離子表現(xiàn)出極強(qiáng)的選擇性，同時(shí)吸附量大，吸附精度高，可以將水中的氟離子含量從幾十或幾百ppm降至1ppm以下。
優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(4)所述折點(diǎn)加氯處理中氯氮摩爾比為10:1，pH為7。折點(diǎn)加氯處理方式可以去除水中大多數(shù)產(chǎn)生臭味的物質(zhì)以及氨氮，殺菌效果較好。
優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(4)所述超濾采用的超濾膜為中空纖維膜，所述中空纖維膜壁上有0.01～0.03微米的貫通孔。在壓力驅(qū)動(dòng)下，尺寸小于膜分離孔徑的分子或粒子可穿過纖維壁，而尺寸大于膜分離孔徑的分子或粒子則被纖維壁所截留，從而實(shí)現(xiàn)大小粒子的分離。超濾處理方式可以徹底去除水中的膠體、細(xì)菌、微生物、懸浮物等，出水的TSS可小于0.1ppm，污染指數(shù)SDI可小于3，大大減少后續(xù)設(shè)備的再生、清洗頻率，提高生產(chǎn)效率，減少排污以及能耗。
優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(5)所述一級RO濃縮處理采用一級反滲透裝置進(jìn)行除雜、濃縮。一級RO濃縮處理裝置主要是用于去除水中可溶性鹽、有機(jī)大分子以及尚未清除的小顆粒物質(zhì)。在壓力作用下，大部分水分子和微量小離子透過反滲透膜，經(jīng)收集后成為產(chǎn)品水，通過產(chǎn)品管道進(jìn)入后續(xù)設(shè)備中。水中的大部分鹽分和膠體、有機(jī)物等不能透過反滲透膜，殘留在少量濃水中，由濃水管排出，達(dá)到濃縮減量的目的。
優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(6)所述超純水處理是依次采用兩級反滲透裝置進(jìn)行處理、采用EDI進(jìn)行處理、殺菌處理、拋光混床處理。其中拋光混床的作用是進(jìn)一步去除GE CEDI處理后水中殘余的陽離子和陰離子。拋光混床內(nèi)裝核級特種樹脂(陶氏拋光樹脂UP6150及UP6040)，出水電阻率可≥18.2MΩ.cm。
采用通用公司生產(chǎn)GE CEDI進(jìn)行處理，即采用直流電迫使污染性離子持續(xù)從進(jìn)水中遷移出來，并穿過樹脂床和離子交換膜匯集到濃水室。同時(shí)直流電能夠?qū)⑺肿与婋x成氫離子和氫氧根離子，持續(xù)地對樹脂再生。EDI技術(shù)替代了傳統(tǒng)的水處理系統(tǒng)中初級混床，能夠連續(xù)地、可預(yù)知地生產(chǎn)高純水。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明對光伏生產(chǎn)廢水進(jìn)行資源化處理，具體是將光伏生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水先進(jìn)行預(yù)處理，然后將預(yù)處理后的廢水依次進(jìn)行化學(xué)除硬、樹脂軟化和除氟處理、折點(diǎn)加氯處理、超濾、一級RO濃縮處理以及超純水處理。本發(fā)明的處理工藝使得廢水經(jīng)過處理后成為高純水，并用于實(shí)際生產(chǎn)使用，充分有效利用了水資源，降低了對環(huán)境的負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。
（發(fā)明人：唐葉紅;劉景光;王曉茵;王延宗;郅松卡）
