公布日：2022.05.10
申請日：2022.02.25
分類號：C02F9/04(2006.01)I
摘要
本發(fā)明涉及一種廢水零排放系統(tǒng)中離子交換器再生廢液循環(huán)利用方法，通過調(diào)節(jié)池將離子交換器再生廢液充分混合后，連續(xù)均勻泵入除鈣混合反應(yīng)澄清池中，將離子交換器再生廢液中大量的鈣離子、鎂離子、鋇離子和鍶離子與二級反滲透濃水中硫酸根、碳酸根、碳酸氫根、二氧化硅混合沉淀生成硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶、碳酸鈣、氫氧化鎂及其二氧化硅結(jié)合態(tài)物質(zhì)，固液分離后上清液進行后續(xù)過濾處理單元，產(chǎn)生的污泥脫水后外運。本發(fā)明的優(yōu)點：實現(xiàn)廢水零排放系統(tǒng)中離子交換器再生廢液的系統(tǒng)內(nèi)自循環(huán)利用，以廢治廢，降低外源化學試劑投加量，降低廢水零排放系統(tǒng)膜濃縮單元結(jié)垢離子，延長膜濃縮系統(tǒng)使用壽命，增強蒸發(fā)結(jié)晶單元的運行穩(wěn)定性。
權(quán)利要求書
1.一種廢水零排放系統(tǒng)，包括預(yù)處理單元、反滲透膜濃縮單元和蒸發(fā)結(jié)晶單元，其特征在于，所述預(yù)處理單元包括高密度澄清池，所述高密度澄清池與澄清產(chǎn)水池連接，所述澄清產(chǎn)水池與多介質(zhì)過濾器連接，所述多介質(zhì)過濾器與超濾連接，所述超濾與離子交換器連接；所述反滲透膜濃縮單元包括一級反滲透和二級反滲透；所述蒸發(fā)結(jié)晶單元的前處理部分包括除鈣混合反應(yīng)澄清池和除硅除硬池，所述離子交換器分別與一級反滲透、第一調(diào)節(jié)池、第二調(diào)節(jié)池連接，所述一級反滲透與二級反滲透連接，所述二級反滲透與除鈣混合反應(yīng)澄清池連接，所述除鈣混合反應(yīng)澄清池分別第二調(diào)節(jié)池與除硅除硬池。
2.一種廢水零排放系統(tǒng)中離子交換器再生廢液循環(huán)利用方法，其特征在于，通過第二調(diào)節(jié)池將離子交換器再生廢液充分混合后，連續(xù)均勻泵入除鈣混合反應(yīng)澄清池中；再將離子交換器再生廢液中大量的鈣離子、鎂離子、鋇離子、鍶離子、鈉離子及氯離子與二級反滲透濃水中硫酸根、碳酸根、碳酸氫根、二氧化硅、氯離子、鈉離子和硝酸根混合后生成硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶、碳酸鈣、氫氧化鎂及其二氧化硅結(jié)合態(tài)物質(zhì)，固液分離后上清液進行后續(xù)過濾處理單元，產(chǎn)生的污泥脫水后外運。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水零排放系統(tǒng)，其特征在于，所述離子交換器根據(jù)填充樹脂類型不同吸附去除不同的結(jié)垢離子，所述樹脂類型包括鈉型樹脂、弱酸樹脂和螯合樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種廢水零排放系統(tǒng)中離子交換器再生廢液循環(huán)利用方法，其特征在于，所述離子交換器再生廢液為離子交換器樹脂飽和后采用氯化鈉、鹽酸或氫氧化鈉再生過程中形成的廢液，含有鈉離子、氯離子、鈣離子、鎂離子、鋇離子、鍶離子及少量有機物、二氧化硅和碳酸氫根。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項所述的一種廢水零排放系統(tǒng)中離子交換器再生廢液循環(huán)利用方法，其特征在于，所述二級反滲透濃水中含有硫酸根、碳酸根、二氧化硅、氯離子、鈉離子、碳酸氫根、硝酸根和有機物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項所述的一種廢水零排放系統(tǒng)中離子交換器再生廢液循環(huán)利用方法，其特征在于，所述離子交換器再生廢液與二級反滲透濃水混合比例根據(jù)二者水質(zhì)不同，通過調(diào)整泵速控制離子交換器再生廢液泵入除鈣混合反應(yīng)澄清池的水量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項所述的一種廢水零排放系統(tǒng)中離子交換器再生廢液循環(huán)利用方法，其特征在于，所述離子交換器再生廢液中鈣離子與二級反滲透濃水中硫酸根反應(yīng)生成物以硫酸鈣為主；所述離子交換器再生廢液中鎂離子與二級反滲透濃水中碳酸氫根、二氧化硅以及除硅除硬池投加的氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈣、氫氧化鎂及其與二氧化硅沉淀物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項所述的一種廢水零排放系統(tǒng)中離子交換器再生廢液循環(huán)利用方法，其特征在于，所述除鈣混合反應(yīng)澄清池添加的試劑包括絮凝劑和助凝劑；所述除硅除硬池添加的除硅化學試劑包括氫氧化鈉、氧化鎂、絮凝劑和助凝劑。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供一種廢水零排放系統(tǒng)中離子交換器再生廢液循環(huán)利用方法，充分利用廢水零排放系統(tǒng)中二級反滲透濃水和離子交換器再生廢液水質(zhì)特點，實現(xiàn)廢水零排放系統(tǒng)中離子交換器再生廢液的系統(tǒng)內(nèi)自循環(huán)利用，以廢治廢；可大量降低外源化學試劑投加量，降低廢水零排放系統(tǒng)中滲透膜濃縮單元結(jié)垢離子，延長滲透膜濃縮系統(tǒng)使用壽命，同時增強蒸發(fā)結(jié)晶單元的運行穩(wěn)定性；此外，該方法還能減少零排放系統(tǒng)末端廢水中硫酸根、氯離子和鈉離子濃度，進一步降低蒸發(fā)結(jié)晶單元的處理水量及其投資運行成本。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種廢水零排放系統(tǒng)中離子交換器再生廢液循環(huán)利用方法，包括預(yù)處理單元、反滲透膜濃縮單元和蒸發(fā)結(jié)晶單元，所述預(yù)處理單元包括高密度澄清池，所述高密度澄清池與澄清產(chǎn)水池連接，所述澄清產(chǎn)水池與多介質(zhì)過濾器連接，所述多介質(zhì)過濾器與超濾連接，所述超濾與離子交換器連接；所述反滲透膜濃縮單元包括一級反滲透和二級反滲透；所述蒸發(fā)結(jié)晶單元的前處理部分包括除鈣混合反應(yīng)澄清池和除硅除硬池，所述離子交換器分別與一級反滲透、第一調(diào)節(jié)池、第二調(diào)節(jié)池連接，所述一級反滲透與二級反滲透連接，所述二級反滲透與除鈣混合反應(yīng)澄清池連接，所述除鈣混合反應(yīng)澄清池分別第二調(diào)節(jié)池與除硅除硬池。
進一步的：一種廢水零排放系統(tǒng)中離子交換器再生廢液循環(huán)利用方法，通過第二調(diào)節(jié)池將離子交換器再生廢液充分混合后，連續(xù)均勻泵入除鈣混合反應(yīng)澄清池中；再將離子交換器再生廢液中大量的鈣離子、鎂離子、鋇離子、鍶離子、鈉離子及氯離子與二級反滲透濃水中硫酸根、碳酸根、碳酸氫根、二氧化硅、氯離子、鈉離子和硝酸根混合后生成硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶、碳酸鈣、氫氧化鎂及其二氧化硅結(jié)合態(tài)物質(zhì)，固液分離后上清液進行后續(xù)過濾處理單元，產(chǎn)生的污泥脫水后外運。
進一步的：所述離子交換器根據(jù)填充樹脂類型不同吸附去除不同的結(jié)垢離子，所述樹脂類型包括鈉型樹脂、弱酸樹脂和螯合樹脂。
進一步的：所述離子交換器再生廢液為離子交換器樹脂飽和后采用氯化鈉、鹽酸或氫氧化鈉再生過程中形成的廢液，含有鈉離子、氯離子、鈣離子、鎂離子、鋇離子、鍶離子及少量有機物、二氧化硅和碳酸氫根。
進一步的：所述二級反滲透濃水中含有硫酸根、碳酸根、氧化硅、氯離子、鈉離子、碳酸氫根、硝酸根和有機物。
進一步的：所述離子交換器再生廢液與二級反滲透濃水混合比例根據(jù)二者水質(zhì)不同，通過調(diào)整泵速控制離子交換器再生廢液泵入除鈣混合反應(yīng)澄清池的水量。
進一步的：所述離子交換器再生廢液中鈣離子與二級反滲透濃水中硫酸根反應(yīng)生成物以硫酸鈣為主；所述離子交換器再生廢液中鎂離子與二級反滲透濃水中碳酸氫根、二氧化硅以及除鈣混合反應(yīng)澄清池投加的氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈣、氫氧化鎂及其與二氧化硅沉淀物。
進一步的：所述除鈣混合反應(yīng)澄清池添加的試劑包括絮凝劑和助凝劑；所述除硅除硬池前添加的除硅化學試劑包括氫氧化鈉、氧化鎂、絮凝劑和助凝劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
(1)利用離子交換器再生廢液中鈣離子與二級反滲透濃水中硫酸根、碳酸根、碳酸氫根反應(yīng)生成硫酸鈣和碳酸鈣沉淀物，避免了離子交換器再生廢液中鈣離子采用投加大量碳酸鈉生成碳酸鈣沉淀物、消耗較多碳酸鈉的常規(guī)除鈣硬技術(shù)，由于碳酸鈉價格高，大大減少了系統(tǒng)投加碳酸鈉的費用；同時降低了二級反滲透濃水中硫酸根濃度，減少了后續(xù)處理硫酸根(如分鹽納濾及硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶)費用。
(2)利用離子交換器再生廢液中鎂離子，在投加一定氫氧化鈉情況下與二級反滲透濃水中二氧化硅反應(yīng)生成Mg(OH)2·SiO2沉淀物；減少了二級反滲透濃水中二氧化硅采用投加大量氧化鎂、消耗過多氧化鎂的常規(guī)除硅技術(shù)，大大減少了系統(tǒng)投加的氧化鎂費用。
(3)針對廢水零排放系統(tǒng)中離子交換器再生廢液的特點，把離子交換器再生廢液的鈣離子和鎂離子變廢為寶，實現(xiàn)了廢水零排放系統(tǒng)離子交換再生廢液的處理和綜合利用，同時實現(xiàn)了廢水零排放系統(tǒng)內(nèi)的自循環(huán)利用。
（發(fā)明人：邢保山;曾磊;翟新軍;王欽強;田飛;李淵;徐龍濤;曹洋;李濤）
