離子交換塔酸堿再生廢水回用系統(tǒng)和回用方法
【專利摘要】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槽和廢鹽水儲槽，回收鹽水儲槽的出液管路上設(shè)置有回收鹽水泵，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)置有連接廢鹽水儲槽的回流管路。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)約了一次鹽水儲槽的化鹽水生產(chǎn)水補水量，降低了生產(chǎn)生本。
【專利說明】
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
[0001] 本發(fā)明屬于離子交換技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種離子交換塔廢水回用的裝置和方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 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 和氯氣和氨氣。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20ppbW下，因此要用離子交換樹脂處理W除去巧、儀離子:先將鹽水中 化h+Mgh降至IOppmW下，然后用馨合樹脂進行離子交換處理。
[0003] 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)馨合樹脂進行再生，恢復(fù)其樹脂活性，W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。
[0004] 離子交換塔進水化h+Mg2+含量lOppm，出水Ca2++Mg2+含量20ppb，WCa 2+含量IOppm 進行核算，則一次鹽水需增加精制劑Na2C〇3的用量2.9 X l(T4t/t(折百堿），才能確保系統(tǒng)指 標合格。運也造成了成本的上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對本領(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)。
[0006] 本發(fā)明的第二個目的是提供一種離子交換塔酸堿再生廢水回用方法。
[0007] 實現(xiàn)本發(fā)明上述目的的技術(shù)方案為：
[000引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，
[0009] 所述回收鹽水儲槽的出液管路上設(shè)置有回收鹽水累，所述廢鹽水儲槽的出液管路 上設(shè)置有廢鹽水累，在回收鹽水累和廢鹽水累之間設(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。
[0010] 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)。
[0011] 進一步地，在所述回流管路上設(shè)置有抑測量裝置。
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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)置有閥口。
[0015] -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：
[0016] (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、=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、=次水洗的出水排至廢鹽 水儲槽；
[0017] (2)二次水洗結(jié)束后，開啟廢鹽水累，關(guān)閉回收鹽水儲槽連接于一次鹽水儲槽管路 上的閥口，打開回流管路上的閥口，廢鹽水儲槽內(nèi)廢水進行自循環(huán)混合；
[0018] (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7W上時，關(guān)閉回流管路上的閥口，打開回收鹽水儲槽連接于一次鹽水儲槽管 路上的閥口，至廢鹽水儲槽液位降至0,關(guān)閉廢鹽水累。
[0019] 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。
[0020] 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。
[0021] 所述精鹽水通過W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 水中化2++Mg2+《10ppm，然后用離子交換樹脂處理得到精鹽水;所述精制劑為碳酸鋼、化0H、 FeCb中的一種或多種。
[0022] 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。
[0023] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0024] 本發(fā)明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)置抑值測量裝置，確保廢鹽水累出 口廢水PH值大于7，避免影響化鹽工序正常生產(chǎn)。
[0025] 本發(fā)明提出的方法，降低了污水排放量，節(jié)約了一次鹽水儲槽的化鹽水生產(chǎn)水補 水量，降低了生產(chǎn)生本。
[0026] 本生產(chǎn)單位有離子交換塔共計=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SOh，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-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SOOOh，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 W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】
[0027] 圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的設(shè)置示意圖。
[0028] 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為回收鹽水累，4為廢鹽水儲槽，401為廢鹽水累，402為去污水處理系統(tǒng)的管路，5為回流 管道，6為P的十，7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】
[0029] W下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0030] 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。
[0031] 實施例1:
[0032] 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，
[0033] 回收鹽水儲槽3的出液管路上設(shè)置有回收鹽水累301，所述廢鹽水儲槽4的出液管 路上設(shè)置有廢鹽水累401，在回收鹽水累301和廢鹽水累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)置有抑計6。
[0034] 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)。
[0035] 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。
[0036] 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。
[0037] 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)置有閥口。
[0038] 離子交換塔的再生包括W下步驟：
[0fml
[
[0041] 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：
[0042] (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、=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、=次水洗的出水排至廢鹽水 儲槽。
[0043] (2)二次水洗結(jié)束后，開啟廢鹽水累，關(guān)閉回收鹽水儲槽連接于一次鹽水儲槽管路 上的閥口，打開回流管路上的閥口，廢鹽水儲槽內(nèi)廢水進行自循環(huán)混合。
[0044] (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)抑值達到7W上時，關(guān)閉回流管路上的閥口，打開回收鹽水儲槽連接的去一次鹽水儲 槽的管路8上的閥口，至廢鹽水儲槽4液位降至0,關(guān)閉廢鹽水累401。
[0045] (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鋼、化〇H、FeCl3的方式控制一次鹽水中化2++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)。
[0046] 當再生進行至步驟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 動廢鹽水累401，關(guān)閉去一次鹽水儲槽管道的閥口，打開去廢鹽水儲槽4的回流閥口，廢鹽水 儲槽4內(nèi)廢水自循環(huán)進行混合。當再生運行至步驟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)注廢鹽水累401出口 PH值，約20~SOmin后，廢鹽水累401出口 PH值穩(wěn)定在7W上，關(guān)閉回流管道閥口，打開去一次鹽水儲槽的管路8的閥口，直至廢鹽水儲 槽4液位降低至0，停廢鹽水累401。
[0047] 實施例2
[0048] 本生產(chǎn)單位有離子交換塔共計=臺，采取兩臺串聯(lián)、一臺再生的方式倒替運行，= 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。
[0049] 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 -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。
[0050] W上的實施例僅僅是對發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行 限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案 作出的各種變型和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
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槽和廢 鹽水儲槽，其特征在于， 所述回收鹽水儲槽的出液管路上設(shè)置有回收鹽水栗，所述廢鹽水儲槽的出液管路上設(shè) 置有廢鹽水栗，在回收鹽水栗和廢鹽水栗之間設(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。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)。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。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。6. -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，開啟廢鹽水栗，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〇,關(guān)閉廢鹽水栗。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。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?。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+彡 lOppm，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 %的燒堿對尚子交換塔進行再生，鹽酸和燒堿 的體積比例為1:1~1.5。
【文檔編號】B01J49/00GK105903499SQ201610367769
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】蘇新華, 張敬宇, 李斌, 王洪麗, 張紅瑞, 馬龍, 王果園, 孔紅霞, 李楊
【申請人】內(nèi)蒙古君正化工有限責(zé)任公司, 內(nèi)蒙古君正氯堿化工技術(shù)研究院