申請(qǐng)日2016.05.27
公開(公告)日2016.08.31
IPC分類號(hào)B01J49/00
摘要
本發(fā)明提供一種離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)，所述離子交換塔連接有回收鹽水儲(chǔ)槽和廢鹽水儲(chǔ)槽，回收鹽水儲(chǔ)槽的出液管路上設(shè)置有回收鹽水泵，廢鹽水儲(chǔ)槽的出液管路上設(shè)置有廢鹽水泵，在回收鹽水泵和廢鹽水泵之間設(shè)置有連通管道，連通管道上設(shè)置有連接廢鹽水儲(chǔ)槽的回流管路。本發(fā)明還提出一種離子交換塔酸堿再生廢水回用方法。本發(fā)明提出的廢水回用系統(tǒng)，可利用原回收鹽水儲(chǔ)槽至一次鹽水儲(chǔ)槽的管道，實(shí)現(xiàn)廢鹽水儲(chǔ)槽內(nèi)再生廢水的回用;通過在回流管道上設(shè)置pH值測(cè)量裝置，確保廢鹽水泵出口pH值大于7，避免影響化鹽工序正常生產(chǎn)。本發(fā)明的方法，降低了污水排放量，節(jié)約了一次鹽水儲(chǔ)槽的化鹽水生產(chǎn)水補(bǔ)水量，降低了生產(chǎn)生本。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.一種離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)，所述離子交換塔連接有回收鹽水儲(chǔ)槽和廢鹽水儲(chǔ)槽，其特征在于，
所述回收鹽水儲(chǔ)槽的出液管路上設(shè)置有回收鹽水泵，所述廢鹽水儲(chǔ)槽的出液管路上設(shè)置有廢鹽水泵，在回收鹽水泵和廢鹽水泵之間設(shè)置有連通管道，連通管道上設(shè)置有連接所述廢鹽水儲(chǔ)槽的回流管路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)，其特征在于，所述回收鹽水儲(chǔ)槽的出液管路連接于一次鹽水儲(chǔ)槽，所述廢鹽水儲(chǔ)槽的出液管路連接于污水處理系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)，其特征在于，在所述回流管路上設(shè)置有pH測(cè)量裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)，其特征在于，所述離子交換塔頂部設(shè)置有進(jìn)液管路，所述進(jìn)液管路連接有鹽酸管道、燒堿管道和純水管道及壓縮空氣管道;所述離子交換塔頂部還設(shè)置有出液管路，所述出液管路連接有樹脂捕集器，所述樹脂捕集器連接所述回收鹽水儲(chǔ)槽;
所述離子交換塔底部設(shè)置有廢水排放管路，所述廢水排放管路連接所述回收鹽水儲(chǔ)槽及廢鹽水儲(chǔ)槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一所述的離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)，其特征在于，所述回收鹽水儲(chǔ)槽的出液管路設(shè)置在鹽水儲(chǔ)槽底部，所述廢鹽水儲(chǔ)槽的出液管路設(shè)置在廢鹽水儲(chǔ)槽底部，所述回流管路連接于所述廢鹽水儲(chǔ)槽頂部;其中，回收鹽水儲(chǔ)槽出液管路、廢鹽水儲(chǔ)槽出液管路、回流管路上均設(shè)置有閥門。
6.一種離子交換塔酸堿再生廢水回用方法，采用權(quán)利要求1～5任一所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括步驟：
(1)單臺(tái)離子交換塔再生前，打空廢鹽水儲(chǔ)槽及回收鹽水儲(chǔ)槽內(nèi)的再生廢水，開始對(duì)離子交換塔再生;首先對(duì)離子交換塔進(jìn)行一次水洗、反吹、大流量反洗，之后對(duì)離子交換塔進(jìn)行鹽酸再生、二次水洗，最后對(duì)離子交換塔進(jìn)行堿液再生、三次水洗，一次水洗、大流量反洗的出水排至回收鹽水儲(chǔ)槽，鹽酸再生、二次水洗、堿液再生、三次水洗的出水排至廢鹽水儲(chǔ)槽;
(2)二次水洗結(jié)束后，開啟廢鹽水泵，關(guān)閉回收鹽水儲(chǔ)槽連接于一次鹽水儲(chǔ)槽管路上的閥門，打開回流管路上的閥門，廢鹽水儲(chǔ)槽內(nèi)廢水進(jìn)行自循環(huán)混合;
(3)用燒堿和水對(duì)離子交換塔進(jìn)行再生，排出的廢液進(jìn)入廢鹽水儲(chǔ)槽，待廢鹽水儲(chǔ)槽內(nèi)pH值達(dá)到7以上時(shí)，關(guān)閉回流管路上的閥門，打開回收鹽水儲(chǔ)槽連接于一次鹽水儲(chǔ)槽管路上的閥門，至廢鹽水儲(chǔ)槽液位降至0，關(guān)閉廢鹽水泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的離子交換塔酸堿再生廢水回用方法，其特征在于，在所述步驟(1)中，對(duì)離子交換塔進(jìn)行一次水洗、鹽酸再生和二次水洗，一次水洗之后排液、反吹、反洗，反洗工序中，純水由離子交換塔底部進(jìn)入，由頂部排出送至樹脂捕集器，之后排至回收鹽水儲(chǔ)槽，然后用鹽酸再生。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的離子交換塔酸堿再生廢水回用方法，其特征在于，在步驟(3)用燒堿和水對(duì)離子交換塔再生后，用精鹽水置換所述離子交換塔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的離子交換塔酸堿再生廢水回用方法，其特征在于，所述精鹽水通過以下方式制取：一次鹽水工序采用加入精制劑的方式控制一次鹽水中Ca2++Mg2+≤10ppm，然后用離子交換樹脂處理得到精鹽水;所述精制劑為碳酸鈉、NaOH、FeCl3中的一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求6～9任一所述的離子交換塔酸堿再生廢水回用方法，其特征在于，用質(zhì)量含量25～35%的鹽酸、質(zhì)量含量30～35%的燒堿對(duì)離子交換塔進(jìn)行再生，鹽酸和燒堿的體積比例為1：1～1.5。
說明書
離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)和回用方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于離子交換技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種離子交換塔廢水回用的裝置和方法。
背景技術(shù)
離子交換膜制堿，是用陽(yáng)離子交換膜隔離電解鹽水的陽(yáng)極和陰極，電解生成燒堿和氯氣和氫氣。離子膜法對(duì)鹽水純度的要求高，鹽水要經(jīng)過二次精制，進(jìn)入電解槽的鹽水中Ca2+、Mg2+含量要在20ppb以下，因此要用離子交換樹脂處理以除去鈣、鎂離子：先將鹽水中Ca2++Mg2+降至10ppm以下，然后用螯合樹脂進(jìn)行離子交換處理。
目前，離子膜制堿行業(yè)普遍采用離子交換塔去除鹽水中的Ca2+、Mg2+等金屬陽(yáng)離子，每運(yùn)行一定時(shí)間，需對(duì)塔內(nèi)螯合樹脂進(jìn)行再生，恢復(fù)其樹脂活性，以實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。不同離子交換塔樹脂添加量、交換容量各不相同，因此運(yùn)行周期亦存在一定差異。離子交換塔的運(yùn)行成本主要由運(yùn)行周期決定，運(yùn)行周期越長(zhǎng)，再生次數(shù)越少，再生過程中純水、壓縮空氣、鹽酸、燒堿消耗越少，污水排放量越少，生產(chǎn)成本就越低。
離子交換塔進(jìn)水Ca2++Mg2+含量10ppm，出水Ca2++Mg2+含量20ppb，以Ca2+含量10ppm進(jìn)行核算，則一次鹽水需增加精制劑Na2CO3的用量2.9×10-4t/t(折百堿)，才能確保系統(tǒng)指標(biāo)合格。這也造成了成本的上升。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)本領(lǐng)域存在的不足，本發(fā)明要解決的問題是提供一種離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種離子交換塔酸堿再生廢水回用方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的的技術(shù)方案為：
一種離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)，所述離子交換塔連接有回收鹽水儲(chǔ)槽和廢鹽水儲(chǔ)槽，
所述回收鹽水儲(chǔ)槽的出液管路上設(shè)置有回收鹽水泵，所述廢鹽水儲(chǔ)槽的出液管路上設(shè)置有廢鹽水泵，在回收鹽水泵和廢鹽水泵之間設(shè)置有連通管道，連通管道上設(shè)置有連接所述廢鹽水儲(chǔ)槽的回流管路。
其中，所述回收鹽水儲(chǔ)槽的出液管路連接于一次鹽水儲(chǔ)槽，所述廢鹽水儲(chǔ)槽的出液管路連接于污水處理系統(tǒng)。
進(jìn)一步地，在所述回流管路上設(shè)置有pH測(cè)量裝置。
其中，所述離子交換塔頂部設(shè)置有進(jìn)液管路，所述進(jìn)液管路連接有鹽酸管道、燒堿管道和純水管道、壓縮空氣管道;所述離子交換塔頂部還設(shè)置有出液管路，所述出液管路連接有樹脂捕集器，所述樹脂捕集器連接所述回收鹽水儲(chǔ)槽。
所述離子交換塔底部設(shè)置有廢水排放管路，所述廢水排放管路連接所述回收鹽水儲(chǔ)槽及廢鹽水儲(chǔ)槽。
更進(jìn)一步地，所述回收鹽水儲(chǔ)槽的出液管路設(shè)置在鹽水儲(chǔ)槽底部，所述廢鹽水儲(chǔ)槽的出液管路設(shè)置在廢鹽水儲(chǔ)槽底部，所述回流管路連接于所述廢鹽水儲(chǔ)槽頂部;其中，回收鹽水儲(chǔ)槽出液管路、廢鹽水儲(chǔ)槽出液管路、回流管路上均設(shè)置有閥門。
一種離子交換塔酸堿再生廢水回用方法，采用本發(fā)明提出的系統(tǒng)，包括步驟：
(1)單臺(tái)離子交換塔再生前，打空廢鹽水儲(chǔ)槽及回收鹽水儲(chǔ)槽內(nèi)的再生廢水，開始對(duì)離子交換塔再生;首先對(duì)離子交換塔進(jìn)行一次水洗、反吹、大流量反洗，之后對(duì)離子交換塔進(jìn)行鹽酸再生、二次水洗，最后對(duì)離子交換塔進(jìn)行堿液再生、三次水洗，一次水洗、大流量反洗的出水排至回收鹽水儲(chǔ)槽，鹽酸再生、二次水洗、堿液再生、三次水洗的出水排至廢鹽水儲(chǔ)槽;
(2)二次水洗結(jié)束后，開啟廢鹽水泵，關(guān)閉回收鹽水儲(chǔ)槽連接于一次鹽水儲(chǔ)槽管路上的閥門，打開回流管路上的閥門，廢鹽水儲(chǔ)槽內(nèi)廢水進(jìn)行自循環(huán)混合;
(3)用燒堿和水對(duì)離子交換塔進(jìn)行再生，排出的廢液進(jìn)入廢鹽水儲(chǔ)槽，待廢鹽水儲(chǔ)槽內(nèi)pH值達(dá)到7以上時(shí)，關(guān)閉回流管路上的閥門，打開回收鹽水儲(chǔ)槽連接于一次鹽水儲(chǔ)槽管路上的閥門，至廢鹽水儲(chǔ)槽液位降至0，關(guān)閉廢鹽水泵。
其中，在所述步驟(1)中，對(duì)離子交換塔進(jìn)行一次水洗、鹽酸再生和二次水洗，一次水洗之后排液、反吹、反洗，反洗工序中，純水由離子交換塔底部進(jìn)入，由頂部排出送至樹脂捕集器，之后排至回收鹽水儲(chǔ)槽，然后用鹽酸再生。
其中，在步驟(3)用燒堿和水對(duì)離子交換塔再生后，用精鹽水置換所述離子交換塔。
所述精鹽水通過以下方式制�。阂淮嘻}水工序采用加入精制劑的方式控制一次鹽水中Ca2++Mg2+≤10ppm，然后用離子交換樹脂處理得到精鹽水;所述精制劑為碳酸鈉、NaOH、FeCl3中的一種或多種。
其中，用質(zhì)量含量25～35%的鹽酸、質(zhì)量含量30～35%的燒堿對(duì)離子交換塔進(jìn)行再生，鹽酸和燒堿的體積比例為1：1～1.5。
本發(fā)明的有益效果在于：
本發(fā)明提出的廢水回用系統(tǒng)，可利用原回收鹽水儲(chǔ)槽至一次鹽水儲(chǔ)槽的管道，實(shí)現(xiàn)廢鹽水儲(chǔ)槽內(nèi)再生廢水的回用;通過在回流管道上設(shè)置pH值測(cè)量裝置，確保廢鹽水泵出口廢水PH值大于7，避免影響化鹽工序正常生產(chǎn)。
本發(fā)明提出的方法，降低了污水排放量，節(jié)約了一次鹽水儲(chǔ)槽的化鹽水生產(chǎn)水補(bǔ)水量，降低了生產(chǎn)生本。
本生產(chǎn)單位有離子交換塔共計(jì)三臺(tái)，采取兩臺(tái)串聯(lián)、一臺(tái)再生的方式倒替運(yùn)行，單臺(tái)離子交換塔每運(yùn)行80h，需再生40h，單臺(tái)離子交換塔再生共產(chǎn)生酸堿廢水175.55m3，約175.55t，則3臺(tái)離子交換塔每小時(shí)產(chǎn)生酸堿再生廢水4.39t/h。廢鹽水儲(chǔ)槽再生廢水回用后，每小時(shí)降低4.39t污水排放量，每年節(jié)約排污費(fèi)用支出105360元(年運(yùn)行8000h，排污費(fèi)3元/t);此外，每小時(shí)節(jié)約4.39t一次鹽水儲(chǔ)槽的生產(chǎn)水補(bǔ)水量，每年節(jié)約生產(chǎn)水費(fèi)用支出175600元(年運(yùn)行8000h，生產(chǎn)水單價(jià)5元/t)，合計(jì)降低生產(chǎn)成本280960元/年。除經(jīng)濟(jì)效益以外，酸堿再生廢水的回用減少了污水排放量，降低了污水處理負(fù)荷，具有良好的社會(huì)效益和環(huán)保效益。
