本實用新型屬于離子交換技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種離子交換塔廢水回用的裝置。
背景技術(shù):
離子交換膜制堿,是用陽離子交換膜隔離電解鹽水的陽極和陰極,電解生成燒堿和氯氣和氫氣。離子膜法對鹽水純度的要求高,鹽水要經(jīng)過二次精制,進入電解槽的鹽水中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+等金屬陽離子,每運行一定時間,需對塔內(nèi)螯合樹脂進行再生,恢復(fù)其樹脂活性,以實現(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,因此運行周期亦存在一定差異。離子交換塔的運行成本主要由運行周期決定,運行周期越長,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。
離子交換塔進水Ca2++Mg2+含量10ppm,出水Ca2++Mg2+含量20ppb,以Ca2+含量10ppm進行核算,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。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對本領(lǐng)域存在的不足,本實用新型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)。
實現(xiàn)本實用新型目的的技術(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槽和廢鹽水儲槽,
所述回收鹽水儲槽的出液管路上設(shè)置有回收鹽水泵,所述廢鹽水儲槽的出液管路上設(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槽的回流管路。
其中,所述回收鹽水儲槽的出液管路連接于一次鹽水儲槽,所述廢鹽水儲槽的出液管路連接于污水處理系統(tǒng)。
進一步地,在所述回流管路上設(shè)置有pH測量裝置。
其中,所述離子交換塔頂部設(shè)置有進液管路,所述進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槽及廢鹽水儲槽。
更進一步地,所述回收鹽水儲槽的出液管路設(shè)置在鹽水儲槽底部,所述廢鹽水儲槽的出液管路設(shè)置在廢鹽水儲槽底部,所述回流管路連接于所述廢鹽水儲槽頂部;其中,回收鹽水儲槽出液管路、廢鹽水儲槽出液管路、回流管路上均設(shè)置有閥門。
采用本實用新型提出的系統(tǒng),進行離子交換塔酸堿再生廢水的回用,包括步驟:
(1)單臺離子交換塔再生前,打空廢鹽水儲槽及回收鹽水儲槽內(nèi)的再生廢水,開始對離子交換塔再生;首先對離子交換塔進行一次水洗、反吹、大流量反洗,之后對離子交換塔進行鹽酸再生、二次水洗,最后對離子交換塔進行堿液再生、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槽;
(2)二次水洗結(jié)束后,開啟廢鹽水泵,關(guān)閉回收鹽水儲槽連接 于一次鹽水儲槽管路上的閥門,打開回流管路上的閥門,廢鹽水儲槽內(nèi)廢水進行自循環(huán)混合;
(3)用燒堿和水對離子交換塔進行再生,排出的廢液進入廢鹽水儲槽,待廢鹽水儲槽內(nèi)pH值達到7以上時,關(guān)閉回流管路上的閥門,打開回收鹽水儲槽連接于一次鹽水儲槽管路上的閥門,至廢鹽水儲槽液位降至0,關(guān)閉廢鹽水泵。
其中,在所述步驟(1)中,對離子交換塔進行一次水洗、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入,由頂部排出送至樹脂捕集器,之后排至回收鹽水儲槽,然后用鹽酸再生。
其中,在步驟(3)用燒堿和水對離子交換塔再生后,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%的燒堿對離子交換塔進行再生,鹽酸和燒堿的體積比例為1:1~1.5。
本實用新型的有益效果在于:
本實用新型提出的廢水回用系統(tǒng),可利用原回收鹽水儲槽至一次鹽水儲槽的管道,實現(xiàn)廢鹽水儲槽內(nèi)再生廢水的回用;通過在回流管道上設(shè)置pH值測量裝置,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)。
采用本實用新型的廢水回用系統(tǒng),可降低污水排放量,節(jié)約了一次鹽水儲槽的化鹽水生產(chǎn)水補水量,降低了生產(chǎn)生本。
本生產(chǎn)單位有離子交換塔共計三臺,采取兩臺串聯(lián)、一臺再生的方式倒替運行,單臺離子交換塔每運行80h,需再生40h,單臺離子交換塔再生共產(chǎn)生酸堿廢水175.55m3,約175.55t,則3臺離子交換塔每小時產(chǎn)生酸堿再生廢水4.39t/h。廢鹽水儲槽再生廢水回用后,每 小時降低4.39t污水排放量,每年節(jié)約排污費用支出105360元(年運行8000h,排污費3元/t);此外,每小時節(jié)約4.39t一次鹽水儲槽的生產(chǎn)水補水量,每年節(jié)約生產(chǎn)水費用支出175600元(年運行8000h,生產(chǎn)水單價5元/t),合計降低生產(chǎn)成本280960元/年。除經(jīng)濟效益以外,酸堿再生廢水的回用減少了污水排放量,降低了污水處理負荷,具有良好的社會效益和環(huán)保效益。
附圖說明
圖1為本實用新型系統(tǒng)的設(shè)置示意圖。
圖中,1為離子交換塔,101為過濾鹽水入口,102為純水入口,103為鹽酸入口,104為燒堿入口,105為壓縮空氣管路,106為鹽水置換管路;2為樹脂捕集器,3為回收鹽水儲槽,301為回收鹽水泵,4為廢鹽水儲槽,401為廢鹽水泵,402為去污水處理系統(tǒng)的管路,5為回流管道,6為pH計,7為回收鹽水儲槽和廢鹽水儲槽的連通管道,8為去一次鹽水儲槽的管路。
具體實施方式
以下實施例用于說明本實用新型,但不用來限制本實用新型的范圍。
實施例中,如無特殊說明,所使用的方法均為本領(lǐng)域常規(guī)的方法。
實施例1:
如圖1,一種離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng),其中離子交換塔1連接有回收鹽水儲槽3和廢鹽水儲槽4,
回收鹽水儲槽3的出液管路上設(shè)置有回收鹽水泵301,所述廢鹽水儲槽4的出液管路上設(shè)置有廢鹽水泵401,在回收鹽水泵301和廢鹽水泵401之間設(shè)置有回收鹽水儲槽和廢鹽水儲槽的連通管道7,該連通管道上設(shè)置有連接于廢鹽水儲槽4的回流管路5。在回流管路5上設(shè)置有pH計6。
其中,回收鹽水儲槽3的出液管路通過去一次鹽水儲槽的管路8 連接于一次鹽水儲槽,廢鹽水儲槽4的出液管路通過去污水處理系統(tǒng)的管路402連接于污水處理系統(tǒng)。
離子交換塔1頂部設(shè)置有進液管路,所述進液管路連接有過濾鹽水入口101,純水入口102,鹽酸入口103,燒堿入口104,壓縮空氣入口105;所述離子交換塔1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2,所述樹脂捕集器2連接所述回收鹽水儲槽3。
所述離子交換塔底部設(shè)置有廢水排放管路,所述廢水排放管路通過管道連接于回收鹽水儲槽3和廢鹽水儲槽4。
進一步地,回收鹽水儲槽3的出液管路設(shè)置在回收鹽水儲槽底部,廢鹽水儲槽4的出液管路設(shè)置在廢鹽水儲槽底部,回流管路5連接于廢鹽水儲槽4頂部;在回收鹽水儲槽出液管路、廢鹽水儲槽出液管路、回流管路上均設(shè)置有閥門。
離子交換塔的再生包括以下步驟:
采用本實施例的系統(tǒng),進行離子交換塔酸堿再生廢水回用,包括步驟:
(1)單臺離子交換塔再生前,打空廢鹽水儲槽及回收鹽水儲槽內(nèi)再生廢水,開始對離子交換塔再生;首先對離子交換塔進行一次水洗、反吹、大流量反洗,之后對離子交換塔進行鹽酸再生、二次水洗,最后對離子交換塔進行堿液再生、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槽。
(2)二次水洗結(jié)束后,開啟廢鹽水泵,關(guān)閉回收鹽水儲槽連接于一次鹽水儲槽管路上的閥門,打開回流管路上的閥門,廢鹽水儲槽內(nèi)廢水進行自循環(huán)混合。
(3)用燒堿和水對離子交換塔進行再生,排出的廢液進入廢鹽水儲槽,待廢鹽水儲槽4內(nèi)pH值達到7以上時,關(guān)閉回流管路上的閥門,打開回收鹽水儲槽連接的去一次鹽水儲槽的管路8上的閥門,至廢鹽水儲槽4液位降至0,關(guān)閉廢鹽水泵401。
(4)用燒堿和水對離子交換塔再生后,用精鹽水置換所述離子交換塔。一次鹽水工序采用加入精制劑碳酸鈉、NaOH、FeCl3的方式控制一次鹽水中Ca2++Mg2+≤10ppm,再經(jīng)離子交換處理即得精鹽水。精鹽水置換步驟中,離子交換塔頂部排出的再生廢水經(jīng)樹脂捕集器排至回收鹽水儲槽(即,步驟1,4,11的出水排至回收鹽水儲槽3,步驟6至9的出水排至廢鹽水儲槽4)。
當(dāng)再生進行至步驟7結(jié)束時,廢鹽水儲槽4內(nèi)的液位2.6m(占容積的35%),此時啟動廢鹽水泵401,關(guān)閉去一次鹽水儲槽管道的閥門,打開去廢鹽水儲槽4的回流閥門,廢鹽水儲槽4內(nèi)廢水自循環(huán)進行混 合。當(dāng)再生運行至步驟9結(jié)束時,廢鹽水儲槽4內(nèi)的液位約4.8m(占容積的64%),此后,密切關(guān)注廢鹽水泵401出口PH值,約20~30min后,廢鹽水泵401出口PH值穩(wěn)定在7以上,關(guān)閉回流管道閥門,打開去一次鹽水儲槽的管路8的閥門,直至廢鹽水儲槽4液位降低至0,停廢鹽水泵401。
實施例2
本生產(chǎn)單位有離子交換塔共計三臺,采取兩臺串聯(lián)、一臺再生的方式倒替運行,三臺離子交換塔均同實施例1一樣改造了再生廢水回用系統(tǒng)。再生的步驟同實施例1。
單臺離子交換塔每運行80h,需再生40h,單臺離子交換塔再生共產(chǎn)生酸堿廢水175.55m3,約175.55t,則3臺離子交換塔每小時產(chǎn)生酸堿再生廢水4.39t/h。廢鹽水儲槽再生廢水回用后,每小時降低4.39t污水排放量,每年節(jié)約排污費用支出105360元(年運行8000h,排污費3元/t);此外,每小時節(jié)約4.39t一次鹽水儲槽的生產(chǎn)水補水量(年運行8000h,生產(chǎn)水單價5元/t),每年節(jié)約生產(chǎn)水費用支出175600元,合計降低生產(chǎn)成本280960元/年。
以上的實施例僅僅是對實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述,并非對本實用新型的范圍進行限定,在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下,本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變型和改進,均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。