公布日：2022.09.16
申請(qǐng)日：2022.07.27
分類號(hào)：C02F1/28(2006.01)I;C02F1/60(2006.01)I;C02F1/58(2006.01)I;C01F5/14(2006.01)I;C01F11/18(2006.01)I;C01D7/00(2006.01)I;
C01D5/00(2006.01)I;C01B33/113(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開一種工業(yè)廢水吸附法分鹽工藝，包括S1：工業(yè)廢水經(jīng)過預(yù)處理設(shè)備后，去除濁度、懸浮物，得到預(yù)處理產(chǎn)水，預(yù)處理產(chǎn)水送入除硬工藝段；S2：除硬工藝段吸附進(jìn)水中的鈣、鎂離子，產(chǎn)水為軟化水，通過系統(tǒng)壓力送入脫酸工藝段；S3：脫酸工藝段吸附軟化水中的氯離子、硫酸根離子，產(chǎn)水為堿性水，利用系統(tǒng)余壓送入脫硅工藝段；S4：脫硅工藝段吸附脫酸工藝段堿性水中的碳酸根離子、碳酸氫根離子，產(chǎn)水為堿性水，利用系統(tǒng)余壓送入脫堿工藝段；S5：脫堿工藝段吸附脫硅工藝段堿性水中的堿土金屬Na+，產(chǎn)水為脫鹽水，返回生產(chǎn)系統(tǒng)。本發(fā)明將廢水中的離子分質(zhì)、分類提取，不產(chǎn)生廢液，無需添加酸堿，無需配備酸、堿存儲(chǔ)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)水的全量回收。
權(quán)利要求書
1.一種工業(yè)廢水吸附法分鹽工藝，其特征在于，包括如下步驟：S1：工業(yè)廢水經(jīng)過預(yù)處理設(shè)備后，去除濁度、懸浮物，得到預(yù)處理產(chǎn)水，預(yù)處理產(chǎn)水送入除硬工藝段(1)；S2：除硬工藝段(1)吸附進(jìn)水中的鈣、鎂離子，產(chǎn)水為軟化水，軟化水通過系統(tǒng)壓力送入脫酸工藝段(2)；S3：脫酸工藝段(2)吸附軟化水中的氯離子、硫酸根離子，產(chǎn)水為堿性水，利用系統(tǒng)余壓送入脫硅工藝段(3)；S4：脫硅工藝段(3)吸附脫酸工藝段(2)堿性水中的碳酸根離子、碳酸氫根離子，產(chǎn)水為堿性水，利用系統(tǒng)余壓送入脫堿工藝段(4)；S5：脫堿工藝段(4)吸附脫硅工藝段(3)堿性水中的堿土金屬Na+，產(chǎn)水為脫鹽水，可返回生產(chǎn)系統(tǒng)做循環(huán)水使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)廢水吸附法分鹽工藝，其特征在于，所述除硬工藝段(1)由填有除硬吸附劑的若干吸附柱并聯(lián)組成；所述脫酸工藝段(2)由裝有除酸根吸附劑的若干吸附柱并聯(lián)組成；所述脫硅工藝段(3)由填有除硅吸附劑若干吸附柱并聯(lián)組成；所述脫堿工藝段(4)由填有堿金屬離子吸附劑的若干吸附柱并聯(lián)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工業(yè)廢水吸附法分鹽工藝，其特征在于，各工藝段的吸附柱中分別通入有解析液，用以對(duì)吸附劑進(jìn)行解析以恢復(fù)其性能，所述除硬工藝段(1)的解析液為NaCl溶液，濃度為2％-10％，；所述脫酸工藝段(2)、脫硅工藝段(3)的解析液為NaOH溶液；所述脫堿工藝段(4)的解析液為H2SO4或HCL。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)廢水吸附法分鹽工藝，其特征在于，還包括：S6：所述除硬工藝段(1)的解析廢液，經(jīng)過堿化工藝(1-1)，并加入適量NaOH溶液，反應(yīng)產(chǎn)生懸浮液，懸浮液進(jìn)行固液分離(1-2)，將懸浮液中固體分離后，溶液進(jìn)行電催化I(1-3)，電催化I(1-3)產(chǎn)生酸液和堿液，產(chǎn)生的酸液為NaCl溶液，可返回除硬工藝段(1)，電催化I(1-3)產(chǎn)生的堿性液進(jìn)行微反應(yīng)I(1-4)，微反應(yīng)I(1-4)過程中加入CO2氣體，得到分散的碳酸鈣顆粒，提取后，清液可作為除硬工藝段(1)解析液循環(huán)使用；S7：使所述脫酸工藝段(2)的解析廢液經(jīng)過濃縮I(2-1)，經(jīng)過濃縮I(2-1)產(chǎn)生的濃縮液進(jìn)行分鹽(2-2)，分鹽(2-2)產(chǎn)生的清液為NaCl溶液，作為電催化I(1-3)的原料液使用；分鹽(2-2)產(chǎn)生的Na2SO4溶液作為電催化II(4-2)的原料液使用，或進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶I(2-3)提取Na2SO4固體；S8：所述脫硅工藝段(3)的解析廢液送入微反應(yīng)II(3-1)進(jìn)行碳化脫硅，并加入足量CO2氣體，其產(chǎn)水依次經(jīng)過過濾(3-2)、蒸發(fā)結(jié)晶II(3-3)后，得到二氧化硅固體和碳酸鈉固體；S9：所述脫堿工藝段(4)的解析廢液經(jīng)過濃縮II(4-1)，其產(chǎn)生的解析廢液濃縮液作為電催化II(4-2)的原料液，通過電催化II(4-2)制取酸、堿副產(chǎn)物，并由酸堿站(4-3)進(jìn)行回收，以供系統(tǒng)工藝循環(huán)使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種工業(yè)廢水吸附法分鹽工藝，其特征在于，所述酸堿站(4-3)回收的酸液可作為脫堿工藝段(4)的解析液；堿液可作為脫酸工藝段(2)、脫硅工藝段(3)的解析液。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種工業(yè)廢水吸附法分鹽工藝，其特征在于，步驟S7中所述濃縮I(2-1)為濃縮工藝，使用膜濃縮裝置、電滲析設(shè)備、電脫鹽設(shè)備中的一種使溶液濃縮；所述分鹽(2-2)為使用蒸發(fā)、冷凍、膜分離裝置中的一種實(shí)現(xiàn)分鹽功能。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有煤化工廢水處理工藝廢液產(chǎn)量大、回收利用率低、能耗高、運(yùn)行壓力高、運(yùn)行不穩(wěn)定等缺陷，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N工業(yè)廢水吸附法分鹽工藝，該工藝可將廢水中的離子分質(zhì)、分類提取，不產(chǎn)生廢液，無需添加酸堿，運(yùn)行壓力低、實(shí)現(xiàn)廢水回收并得到脫鹽水，同時(shí)，使水中的離子得到提取和純化。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N工業(yè)廢水吸附法分鹽工藝，包括如下步驟：
S1：工業(yè)廢水經(jīng)過預(yù)處理設(shè)備后，去除濁度、懸浮物，得到預(yù)處理產(chǎn)水，預(yù)處理產(chǎn)水送入除硬工藝段；
S2：除硬工藝段吸附進(jìn)水中的鈣、鎂離子，產(chǎn)水為軟化水，軟化水通過系統(tǒng)壓力送入脫酸工藝段；
S3：脫酸工藝段吸附軟化水中的氯離子、硫酸根離子，產(chǎn)水為堿性水，利用系統(tǒng)余壓送入脫硅工藝段；
S4：脫硅工藝段吸附脫酸工藝段堿性水中的碳酸根離子、碳酸氫根離子，產(chǎn)水為堿性水，利用系統(tǒng)余壓送入脫堿工藝段；
S5：脫堿工藝段吸附脫硅工藝段堿性水中的堿土金屬Na+，產(chǎn)水為脫鹽水，可返回生產(chǎn)系統(tǒng)做循環(huán)水使用。
進(jìn)一步的，所述除硬工藝段由填有除硬吸附劑的若干吸附柱并聯(lián)組成；所述脫酸工藝段由裝有除酸根吸附劑的若干吸附柱并聯(lián)組成；所述脫硅工藝段由填有除硅吸附劑若干吸附柱并聯(lián)組成；所述脫堿工藝段由填有堿金屬離子吸附劑的若干吸附柱并聯(lián)組成。
進(jìn)一步的，各工藝段的吸附柱中分別通入有解析液，用以對(duì)吸附劑進(jìn)行解析以恢復(fù)其性能，所述除硬工藝段的解析液為NaCl溶液，濃度為2％-10％，；所述脫酸工藝段、脫硅工藝段的解析液為NaOH溶液；所述脫堿工藝段的解析液為H2SO4或HCL。
進(jìn)一步的，還包括：
S6：所述除硬工藝段的解析廢液，經(jīng)過堿化工藝，并加入適量NaOH溶液，反應(yīng)產(chǎn)生懸浮液，懸浮液進(jìn)行固液分離，將懸浮液中固體分離后，溶液進(jìn)行電催化I，電催化I產(chǎn)生酸液和堿液，產(chǎn)生的酸液為NaCl溶液，可返回除硬工藝段，電催化I產(chǎn)生的堿性液進(jìn)行微反應(yīng)I，微反應(yīng)I過程中加入CO2氣體，得到分散的碳酸鈣顆粒，提取后，清液可作為除硬工藝段解析液循環(huán)使用；
S7：使所述脫酸工藝段的解析廢液經(jīng)過濃縮I，經(jīng)過濃縮I產(chǎn)生的濃縮液進(jìn)行分鹽，分鹽產(chǎn)生的清液為NaCl溶液，作為電催化I的原料液使用；分鹽產(chǎn)生的Na2SO4溶液作為電催化II的原料液使用，或進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶I提取Na2SO4固體；
S8：所述脫硅工藝段的解析廢液送入微反應(yīng)II進(jìn)行碳化脫硅，并加入足量CO2氣體，其產(chǎn)水依次經(jīng)過過濾、蒸發(fā)結(jié)晶II后，得到二氧化硅固體和碳酸鈉固體；
S9：所述脫堿工藝段的解析廢液經(jīng)過濃縮II，其產(chǎn)生的解析廢液濃縮液作為電催化II的原料液，通過電催化II制取酸、堿副產(chǎn)物，并由酸堿站進(jìn)行回收，滿足系統(tǒng)工藝循環(huán)使用。
進(jìn)一步的，所述酸堿站回收的酸液可作為脫堿工藝段的解析液；堿液可作為脫酸工藝段、脫硅工藝段的解析液。
進(jìn)一步的，步驟S7中所述濃縮I為濃縮工藝，使用膜濃縮裝置、電滲析設(shè)備、電脫鹽設(shè)備中的一種使溶液濃縮；所述分鹽為使用蒸發(fā)、冷凍、膜分離裝置中的一種實(shí)現(xiàn)分鹽功能。
本發(fā)明的有益效果包括：本發(fā)明將廢水中的離子分質(zhì)、分類提取，不產(chǎn)生廢液，無需添加酸堿，無需配備酸、堿存儲(chǔ)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)水的全量回收，具有成本低、工藝流程短、無廢渣廢液的優(yōu)點(diǎn)。在得到脫鹽水的同時(shí)，將水中的離子得到提取和純化，將提取的鹽進(jìn)行回收利用，副產(chǎn)鹽酸、硫酸、碳酸鈉、納米鈣、氫氧化鎂等，回收利用率高。此工藝相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)，不產(chǎn)生大量的廢水、運(yùn)行壓力低、能耗低、不需要酸堿、運(yùn)行穩(wěn)定、易于維護(hù)。
（發(fā)明人：姬克瑤）
