CN106277445A - 一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，属于工业废水处理技术领域。本发明包括依次连接的阴阳离子交换器、氢氧化镁沉淀池、硫酸钙沉淀池、氯化钠收集池和硫酸钠溶解池，以及与其配套连接的其他设备。本发明解决了现有技术中无法很好地处理制造除盐水产生的废水的问题，提供一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，该系统涉及设备简单，操作容易，成本低，设计合理，能够更加简便、高效、低成本地处理废水，回收废水中的氯化钠、氢氧化镁和硫酸钙。

Description

一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统
技术领域
本发明涉及一种废水的处理系统，更具体地说，本发明涉及一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，属于工业废水处理技术领域。
背景技术
除盐水（desalted water），是指利用各种水处理工艺，除去悬浮物、胶体和无机的阳离子、阴离子等水中杂质后，所得到的成品水。除盐水并不意味着水中盐类被全部去除干净，由于技术方面的原因以及制水成本上的考虑，根据不同用途，允许除盐水含有微量杂质。除盐水中杂质越少，水纯度越高。
在生产除盐水的工艺中，离子交换设备是一种常用的方式。但是，工业除盐水、软水制备过程中，需采用大量酸、碱、盐进行树脂复苏，置换时会产生大量工业废水，以致造成环境污染。而树脂置换废水中含有大量钙、镁等离子，对环境造成污染。
国家知识产权局于2016.03.30公开了一件公开号为CN105439346A，名称为“一种高含盐废水自沉淀预处理方法”的发明，该发明步骤如下：1)在高含盐废水中加入适量分散剂，然后通过高压泵进入第一次膜分离系统处理；2)收集膜分离系统的浓水，投加少量除镁剂和复合絮凝剂使浓水脱稳产生沉淀；3)膜分离系统的浓水利用高效沉淀技术进行固液分离，上清液返回高含盐水与进水一起再次进入膜分离系统处理，形成循环，沉淀物是CaSO4、Mg(OH)2为主的产物，作为脱硫剂回收利用；4)膜分离系统产水盐分为一价离子、含盐量降低，经膜浓缩后进行分类蒸发处理，淡水回用，一价NaCl、KCl为主的盐类回收利用。
国家知识产权局于2016.05.11公开了一件公开号为CN102115280A，名称为“一种高含盐工业废水的强化深度浓缩系统及其工艺”的发明，该发明属于水处理领域，高含盐工业废水经调节池调节-软化沉淀池沉淀-V型滤池过滤-超滤装置强化过滤-一段反渗透装置浓缩-离子交换树脂装置去硬度-纳滤装置分盐；其中：纳滤装置浓水-频繁倒极电渗析装置浓缩，其产水-高级氧化装置氧化-总产水箱，其浓水-冷冻结晶系统结晶-硫酸钠结晶；纳滤装置产水-二段反渗透装置浓缩-频繁倒极电渗析装置再浓缩，其产水-高级氧化装置氧化-总产水箱，其浓水-MVR蒸发结晶装置结晶-氯化钠结晶；有益效果：有效的降低了高压运行带来的安全隐患；有效解决浓盐水高度浓缩后COD含量高的问题，提高结晶盐的纯度，提高结晶盐的使用价值；该系统自动化程度高、操作简单、运行压力低、运行稳定、结晶盐纯度高、运行费用低等特点。
国家知识产权局于2011.07.06公开了一件公开号为CN105565569A，名称为“一种去除盐水精制中螯合树脂塔废水中重金属的处理方法”的发明，该发明公布了一种去除盐水精制中螯合树脂塔废水中重金属的处理方法，主要步骤为：a.螯合树脂塔废水输送至储液罐1，加热至60～70℃；b.废水自流入碱性反应槽，加入氢氧化钠水溶液调节pH至9～12后，依次加入硫化钠水溶液、碳酸钠水溶液，分别搅拌反应10～15分钟；c.反应完成后沉淀2～3小时，上清液送过滤设备，污泥送一次盐水精制污泥处理系统；d.过滤后的上清液废水输送至储液罐2，加入盐酸水溶液调节pH至6.0～7.5，之后向储液罐2通入压缩空气，废气排空，出水可作为化盐水回用或直接排放。本发明能够有效去除螯合树脂塔废水中的各种重金属，出水水质完全达到排放水标准。
上述现有技术存在以下问题：
1、粘胶纤维生产中，针对离子交换生产除盐水产生的废水现在没有很好的处理系统；
2、现有的处理系统无法回收和循环利用氯化钠。也无法分别回收氢氧化镁和硫酸钙；
3、现有技术中的处理系统复杂，成本高。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中无法很好地处理制造除盐水产生的废水的问题，提供一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，能够更加简便、高效、低成本地处理废水，回收废水中的氯化钠、氢氧化镁和硫酸钙。
为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：
一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，其特征在于：包括依次连接的阴阳离子交换器、氢氧化镁沉淀池、硫酸钙沉淀池、氯化钠收集池和硫酸钠溶解池；所述硫酸钠溶解池又与所述硫酸钙沉淀池连接；所述氢氧化镁沉淀池还依次连接有第一氢氧化镁分离机、氢氧化镁冲洗装置、第二氢氧化镁分离机和氢氧化镁存放装置；所述硫酸钙沉淀池还依次连接有第一硫酸钙分离机、硫酸钙冲洗装置、第二硫酸钙分离机和硫酸钙存放装置；所述氯化钠收集池还连接所述阴阳离子交换器。
本发明优选的，所述第一氢氧化镁分离机、第二氢氧化镁分离机、第一硫酸钙分离机和第二硫酸钙分离机都为蝶式离心机。
本发明优选的，所述氢氧化镁冲洗装置和所述硫酸钙冲洗装置各自通过独立的管道汇合成一条管道与所述氯化钠收集池连接。
本发明优选的，所述硫酸钠溶解池中的硫酸钠来自用于生产粘胶纤维的酸浴中的硫酸钠。
本发明优选的，所述氢氧化镁沉淀池和所述硫酸钙沉淀池之间还设置有过滤装置。
本发明优选的，所述硫酸钙沉淀池和所述氯化钠收集池之间还设置有过滤装置。
本发明优选的，所述第二氢氧化镁分离机和所述氢氧化镁存放装置之间还设置有烘干装置。
本发明优选的，所述第二硫酸钙分离机和所述硫酸钙存放装置之间还依次设置有升温沸腾装置、速冷装置和过滤装置。
本发明优选的，所述氯化钠收集池和所述阴阳离子交换器之间还设置有浓度调节装置。
本发明带来的有益技术效果：
1、本发明解决了现有技术中无法很好地处理制造除盐水产生的废水的问题，提供一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，该系统涉及设备简单，操作容易，成本低，设计合理，能够更加简便、高效、低成本地处理废水，回收废水中的氯化钠、氢氧化镁和硫酸钙。
2、采用本发明的系统，平均每日可减少酸、碱、盐再生废水排放约1300m3，每年可减少工业盐采购量约2100吨，减少成本投入97.6万元；对工业废水中废弃离子提取回用，可有效生成高品质硫酸钙、氢氧化镁以及氯化钠等工业原料。
3、本发明优选的，所述氢氧化镁冲洗装置和所述硫酸钙冲洗装置各自通过独立的管道汇合成一条管道与所述氯化钠收集池连接。上述设置可以将含有氢氧化钠和氯化钠的冲洗水引入氯化钠收集池，收集更多的氯化钠，氢氧化钠也可以循环利用，节约成本。本发明优选的，所述硫酸钠溶解池中的硫酸钠来自用于生产粘胶纤维的酸浴中的硫酸钠。由于酸站生产的酸浴中的硫酸钠为酸性，而冲洗水进入氯化钠收集池后使得氯化钠溶液的pH值较高，这样可以循环溶解硫酸钠，有效减少工艺沉淀过程中氢氧化钠的投入。另外，利用酸站生产酸浴中的硫酸钠，可有效减少硫酸钠的储存量与处理成本。
4、本发明优选的，所述氢氧化镁沉淀池和所述硫酸钙沉淀池之间还设置有过滤装置。本发明优选的，所述硫酸钙沉淀池和所述氯化钠收集池之间还设置有过滤装置。本发明优选的，所述第二氢氧化镁分离机和所述氢氧化镁存放装置之间还设置有烘干装置。本发明优选的，所述第二硫酸钙分离机和所述硫酸钙存放装置之间还依次设置有升温沸腾装置、速冷装置和过滤装置。本发明优选的，所述氯化钠收集池和所述阴阳离子交换器之间还设置有浓度调节装置。上述优选装置的加入，能够更加高效、高质量、稳定地回收氢氧化镁、硫酸钙和氯化钠。
附图说明
图1为本发明系统的设备连接图。
附图标记：1为阴阳离子交换器、2为氢氧化镁沉淀池、3为硫酸钙沉淀池、4为氯化钠收集池、5为硫酸钠溶解池、6为第一氢氧化镁分离机、7为氢氧化镁冲洗装置、8为第二氢氧化镁分离机、9为氢氧化镁存放装置、10为第一硫酸钙分离机、11为硫酸钙冲洗装置、12为第二硫酸钙分离机、13为硫酸钙存放装置、14为浓度调节装置。
具体实施方式
实施例1
一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，包括依次连接的阴阳离子交换器1、氢氧化镁沉淀池2、硫酸钙沉淀池3、氯化钠收集池4和硫酸钠溶解池5；所述硫酸钠溶解池5又与所述硫酸钙沉淀池3连接；所述氢氧化镁沉淀池2还依次连接有第一氢氧化镁分离机6、氢氧化镁冲洗装置7、第二氢氧化镁分离机8和氢氧化镁存放装置9；所述硫酸钙沉淀池3还依次连接有第一硫酸钙分离机10、硫酸钙冲洗装置11、第二硫酸钙分离机12和硫酸钙存放装置13；所述氯化钠收集池4还连接所述阴阳离子交换器1。
上述系统可以采用以下处理工艺：
A、回收氢氧化镁
用于制造除盐水的阴阳离子交换器中的废水排入氢氧化镁沉淀池，向氢氧化镁沉淀池中加入氢氧化钠，得到氢氧化镁乳液，氢氧化镁乳液经过分离、冲洗以及再次分离，得到氢氧化镁固体产品；
B、回收硫酸钙
氢氧化镁沉淀池中的含有氯化钙和氯化钠的母液经过过滤进入硫酸钙沉淀池，硫酸钠溶解池中的硫酸钠溶液进入硫酸钙沉淀池，经搅拌混合，再经过分离、冲洗以及再次分离，得到硫酸钙固体产品，并将硫酸钙固体产品经过升温沸腾、速冷与过滤得到硫酸钙晶须；
C、回收氯化钠
硫酸钙沉淀池中的含有氯化钠的母液经过过滤进入氯化钠收集池收集氯化钠，然后进入硫酸钠溶解池；氯化钠收集池中收集的氯化钠再生液进入阴阳离子交换器进行回收使用。
所述向氢氧化镁沉淀池中加入氢氧化钠调整pH值为11；所述硫酸钙沉淀池中的含有氯化钠的母液调整pH值为8-11。
在步骤C中，所述氯化钠收集池中收集的氯化钠再生液调整浓度为4.5-10%，pH值调整为7-9后进入阴阳离子交换器进行回收使用。
在步骤A和步骤B中，所述氢氧化镁沉淀池和所述硫酸钙沉淀池中的反应温度控制为14-40℃。
实施例2
一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，包括依次连接的阴阳离子交换器1、氢氧化镁沉淀池2、硫酸钙沉淀池3、氯化钠收集池4和硫酸钠溶解池5；所述硫酸钠溶解池5又与所述硫酸钙沉淀池3连接；所述氢氧化镁沉淀池2还依次连接有第一氢氧化镁分离机6、氢氧化镁冲洗装置7、第二氢氧化镁分离机8和氢氧化镁存放装置9；所述硫酸钙沉淀池3还依次连接有第一硫酸钙分离机10、硫酸钙冲洗装置11、第二硫酸钙分离机12和硫酸钙存放装置13；所述氯化钠收集池4还连接所述阴阳离子交换器1。
所述第一氢氧化镁分离机6、第二氢氧化镁分离机8、第一硫酸钙分离机10和第二硫酸钙分离机12都为蝶式离心机。
实施例3
一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，包括依次连接的阴阳离子交换器1、氢氧化镁沉淀池2、硫酸钙沉淀池3、氯化钠收集池4和硫酸钠溶解池5；所述硫酸钠溶解池5又与所述硫酸钙沉淀池3连接；所述氢氧化镁沉淀池2还依次连接有第一氢氧化镁分离机6、氢氧化镁冲洗装置7、第二氢氧化镁分离机8和氢氧化镁存放装置9；所述硫酸钙沉淀池3还依次连接有第一硫酸钙分离机10、硫酸钙冲洗装置11、第二硫酸钙分离机12和硫酸钙存放装置13；所述氯化钠收集池4还连接所述阴阳离子交换器1。
优选的，所述氢氧化镁冲洗装置7和所述硫酸钙冲洗装置11各自通过独立的管道汇合成一条管道与所述氯化钠收集池4连接。
更进一步的，所述硫酸钠溶解池5中的硫酸钠来自用于生产粘胶纤维的酸浴中的硫酸钠。
实施例4
一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，包括依次连接的阴阳离子交换器1、氢氧化镁沉淀池2、硫酸钙沉淀池3、氯化钠收集池4和硫酸钠溶解池5；所述硫酸钠溶解池5又与所述硫酸钙沉淀池3连接；所述氢氧化镁沉淀池2还依次连接有第一氢氧化镁分离机6、氢氧化镁冲洗装置7、第二氢氧化镁分离机8和氢氧化镁存放装置9；所述硫酸钙沉淀池3还依次连接有第一硫酸钙分离机10、硫酸钙冲洗装置11、第二硫酸钙分离机12和硫酸钙存放装置13；所述氯化钠收集池4还连接所述阴阳离子交换器1。
优选的，所述氢氧化镁沉淀池2和所述硫酸钙沉淀池3之间还设置有过滤装置。
优选的或者更进一步的，所述硫酸钙沉淀池3和所述氯化钠收集池4之间还设置有过滤装置。
实施例5
一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，包括依次连接的阴阳离子交换器1、氢氧化镁沉淀池2、硫酸钙沉淀池3、氯化钠收集池4和硫酸钠溶解池5；所述硫酸钠溶解池5又与所述硫酸钙沉淀池3连接；所述氢氧化镁沉淀池2还依次连接有第一氢氧化镁分离机6、氢氧化镁冲洗装置7、第二氢氧化镁分离机8和氢氧化镁存放装置9；所述硫酸钙沉淀池3还依次连接有第一硫酸钙分离机10、硫酸钙冲洗装置11、第二硫酸钙分离机12和硫酸钙存放装置13；所述氯化钠收集池4还连接所述阴阳离子交换器1。
优选的，所述第二氢氧化镁分离机8和所述氢氧化镁存放装置9之间还设置有烘干装置。
优选的或者更进一步的，所述第二硫酸钙分离机12和所述硫酸钙存放装置13之间还依次设置有升温沸腾装置、速冷装置和过滤装置。
实施例6
一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，包括依次连接的阴阳离子交换器1、氢氧化镁沉淀池2、硫酸钙沉淀池3、氯化钠收集池4和硫酸钠溶解池5；所述硫酸钠溶解池5又与所述硫酸钙沉淀池3连接；所述氢氧化镁沉淀池2还依次连接有第一氢氧化镁分离机6、氢氧化镁冲洗装置7、第二氢氧化镁分离机8和氢氧化镁存放装置9；所述硫酸钙沉淀池3还依次连接有第一硫酸钙分离机10、硫酸钙冲洗装置11、第二硫酸钙分离机12和硫酸钙存放装置13；所述氯化钠收集池4还连接所述阴阳离子交换器1。
所述氯化钠收集池4和所述阴阳离子交换器1之间还设置有浓度调节装置14。

Claims (9)

1.一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，其特征在于：包括依次连接的阴阳离子交换器（1）、氢氧化镁沉淀池（2）、硫酸钙沉淀池（3）、氯化钠收集池（4）和硫酸钠溶解池（5）；所述硫酸钠溶解池（5）又与所述硫酸钙沉淀池（3）连接；所述氢氧化镁沉淀池（2）还依次连接有第一氢氧化镁分离机（6）、氢氧化镁冲洗装置（7）、第二氢氧化镁分离机（8）和氢氧化镁存放装置（9）；所述硫酸钙沉淀池（3）还依次连接有第一硫酸钙分离机（10）、硫酸钙冲洗装置（11）、第二硫酸钙分离机（12）和硫酸钙存放装置（13）；所述氯化钠收集池（4）还连接所述阴阳离子交换器（1）。
2.根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，其特征在于：所述第一氢氧化镁分离机（6）、第二氢氧化镁分离机（8）、第一硫酸钙分离机（10）和第二硫酸钙分离机（12）都为蝶式离心机。
3.根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，其特征在于：所述氢氧化镁冲洗装置（7）和所述硫酸钙冲洗装置（11）各自通过独立的管道汇合成一条管道与所述氯化钠收集池（4）连接。
4.根据权利要求3所述的一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，其特征在于：所述硫酸钠溶解池（5）中的硫酸钠来自用于生产粘胶纤维的酸浴中的硫酸钠。
5.根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，其特征在于：所述氢氧化镁沉淀池（2）和所述硫酸钙沉淀池（3）之间还设置有过滤装置。
6.根据权利要求1或5所述的一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，其特征在于：所述硫酸钙沉淀池（3）和所述氯化钠收集池（4）之间还设置有过滤装置。
7.根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，其特征在于：所述第二氢氧化镁分离机（8）和所述氢氧化镁存放装置（9）之间还设置有烘干装置。
8.根据权利要求1或7所述的一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，其特征在于：所述第二硫酸钙分离机（12）和所述硫酸钙存放装置（13）之间还依次设置有升温沸腾装置、速冷装置和过滤装置。
9.根据权利要求1所述的一种粘胶纤维生产中制造除盐水产生的废水的处理系统，其特征在于：所述氯化钠收集池（4）和所述阴阳离子交换器（1）之间还设置有浓度调节装置（14）。
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