CN113149270A - 一种钠床废盐水零排装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钠床再生废盐水零排装置，包括折流槽、膜分离设备、回用盐水罐和浓固设备，折流槽与膜分离设备连接，膜分离设备分别与回用盐水罐和浓固设备，浓固设备出来的液体回膜分离设备，膜分离设备与浓固设备之间增加有留余液储罐，膜分离设备与回用盐水罐之间增加有膜清液储罐，膜清液储罐的顶部开有进液口，用于加入盐酸，膜清液储罐的顶部一侧开有压缩空气反冲口。本发明还公开了一种钠床废盐水零排方法。本发明采用折流方式进行双碱法沉淀Mg(OH)2、CaCO3，错流过滤先提高留余液固含再进行固液分离，清液中Ca2+、Mg2+总含量可＜1PPm，盐酸中和后回用。
Description
技术领域
本发明涉及一种含盐废水处理装置，具体涉及一种钠床废盐水零排装置。
本发明还涉及一种钠床废盐水零排方法。
背景技术
在水质软化过程中通常使用阳离子交换树脂用Na+置换Ca2+、Mg2+离子，置换饱和后采用高浓度NaCl再生，因Na+转换量含量较低，NaCl浓度、Ca2+、Mg2+离子较高，不处理对环境污染较大。
CN104478133A一种钠床再生废液循环利用方法及系统，该发明采用了反应后废水进板框分离沉淀，因固含量小，分离系数低，导致有机膜后处理易污染，通量低，只有10-20L/m2/h左右，运行成本和投资较大；过程中投入絮凝剂，对沉淀固体资源化利用产生困难。
发明内容
为解决现有技术中存在的树脂再生过程中产生的高盐废水难回收、污染大的技术问题，本发明提供一种钠床废盐水零排的装置。本发明还提供一种钠床废盐水零排的方法。
本发明提供如下技术方案：
一种钠床废盐水零排装置，包括折流槽、膜分离设备、回用盐水罐和浓固设备，所述折流槽与膜分离设备连接，所述膜分离设备分别与回用盐水罐和浓固设备，所述浓固设备出来的液体回膜分离设备，所述膜分离设备与浓固设备之间增加有留余液储罐，所述膜分离设备与回用盐水罐之间增加有膜清液储罐，所述膜清液储罐的顶部开有进液口，用于加入盐酸，所述膜清液储罐的顶部一侧开有压缩空气反冲口。
进一步的，所述膜分离设备的外壳上设置有留余液出口端和膜清液出口端。
进一步的，所述折流槽内设置有进料口和加药口，所述折流槽内底部设置有多根折流板。
一种钠床废盐水零排方法，具体包括如下步骤：
S1、将钠床再生废盐水加入NaOH调节PH8-11进入折流槽，使Mg2+变成Mg(OH)2↓沉淀；再根据Ca2+含量加入摩尔浓度过量5-20％的Na2CO3，使Ca2+变成CaCO3↓沉淀；
S2、通过膜分离设备过滤截留Mg(OH)2、CaCO3并提高固体浓度，当通量下降时通过压缩空气反冲实现膜物理再生；
S3、膜分离设备的留余液从留余液出口端出去，进入留余液储罐，再泵入浓固设备进行固液分离，浓固设备底部固体出口出来的固体资源化利用，浓固设备的液体出口出来的液体回膜分离设备；
S4、膜清液出口端出来的膜清液进入膜清液储罐中，加入盐酸调PH为中性调配回用。
进一步的，步骤S1中，折流槽的进料口加入NaOH进行PH调节，通过搅拌、折流或管道混合方式；折流槽的进药口加入Na2CO3方式，通过搅拌、折流或管道混合方式。
进一步的，步骤S2中，膜分离设备采用错流过滤，错流速度0.1-5m/s。
进一步的，步骤S2中，膜分离设备中的膜材质为无机材料或有机材料，无机材料为陶瓷、碳化硅或金属，有机材料为PVDF或PTFE。
进一步的，步骤S2中，膜分离设备中膜管孔径为5nm-1.5μm。
进一步的，步骤S2中，膜清液储罐的压缩空气反冲口的反冲压力1-10Kg；
进一步的，步骤S3中，浓固设备为板框、带式过滤机或离心机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)可根据调节PH去除钠床废盐水中的Ca2+、Mg2+，过滤精度高，总含量可＜1PPm以下；
(2)运行通量大(1000-2000L/m2/h),占地小，投资小，运行成本低；
(3)无需添加絮凝剂，沉淀Mg(OH)2、CaCO3易资源化利用；
(4)操作简单，易自动化控制。
附图说明
图1为本发明原理框图。
图2为本发明结构图。
图中：1、折流槽，11、进料口，12、加药口,13、折流板；2、膜分离设备，21、留余液出口端，22、膜清液出口端；3、浓固设备，31、液体出口，32、固体出口；4、回用盐水罐；5、膜清液储罐，51、压缩空气反冲口，52、进液口；6、留余液储罐。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，一种钠床再生废盐水零排装置，包括折流槽1、膜分离设备2、回用盐水罐4和浓固设备3，折流槽1与膜分离设备2连接，膜分离设备2分别与回用盐水罐4和浓固设备3，浓固设备3出来的液体回膜分离设备2，膜分离设备2与浓固设备3之间增加有留余液储罐6，膜分离设备2与回用盐水罐4之间增加有膜清液储罐5，膜清液储罐5的顶部开有进液口52，用于加入盐酸，膜清液储罐5的顶部一侧开有压缩空气反冲口51。
膜分离设备2的外壳上设置有留余液出口端21和膜清液出口端22。
浓固设备3底部设置固体出口32和液体出口31，液体出口31通过管道接回折流槽1后端，液体回膜分离设备2处理。
折流槽1内设置有进料口11和加药口12，折流槽1内底部设置有多根折流板13。折流槽1内采用折流方式进行双碱法沉淀Mg(OH)2、CaCO3。
本发明的一种钠床再生废盐水零排方法，具体包括如下步骤：
S1、将钠床再生废盐水加入NaOH调节PH8-11进入折流槽1，使Mg2+变成Mg(OH)2↓沉淀；再根据Ca2+含量加入摩尔浓度过量5-20％的Na2CO3，使Ca2+变成CaCO3↓沉淀；
S2、通过膜分离设备2过滤截留Mg(OH)2、CaCO3并提高固体浓度，当通量下降时通过压缩空气反冲实现膜物理再生；
S3、膜分离设备2的留余液从留余液出口端21出去，进入留余液储罐6，再泵入浓固设备3进行固液分离，浓固设备3底部固体出口32出来的固体资源化利用，浓固设备3的液体出口31出来的液体回膜分离设备2；
S4、膜清液出口端22出来的膜清液进入膜清液储罐5中，加入盐酸调PH为中性调配回用。
步骤S1中，折流槽1的进料口11加入NaOH进行PH调节，可以通过搅拌、折流或管道混合方式，允许加入杀菌剂等添加剂。
步骤S1中，折流槽1的进药口12加入Na2CO3方式可以通过搅拌、折流或管道混合方式量，加入量可以通过在线电化学仪如PH计、硬度计判断。
步骤S2中，膜分离设备2采用错流过滤，错流速度0.1-5m/s。
步骤S2中，膜分离设备2中的膜材质可以为无机材料，如陶瓷、碳化硅、金属等，也可以为有机材料如PVDF或PTFE等。
步骤S2中，膜分离设备2中膜管孔径为5nm-1.5μm。
步骤S2中，膜分离设备2为单级、多级串联或者中间过程有段间循环泵。
步骤S2中，膜清液储罐5的压缩空气反冲口51的反冲压力1-10Kg；
步骤S3中，浓固设备3为板框、带式过滤机或离心机。
膜清液储罐5的进液口52加入盐酸的量可以通过在线电化学仪，如PH计判断。
本发明依次通过管路连接的折流槽1、膜分离设备2、回用盐水罐4、浓固设备3。通过在双碱法沉淀单元上设置计量泵加人NaOH调节PH，使Mg2+变成Mg(OH)2↓沉淀，设置计量泵加入Na2CO3，使Ca2+变成CaCO3↓沉淀，采用微滤或超滤膜去除Mg(OH)2、CaCO3，膜浓缩液通过固化单元中板框把Mg(OH)2、CaCO3资源化利用，膜清液加入HCl使NaOH变成NaCl和H2O，使Na2CO3变成NaCl、CO2和H2O，实现了钠床再生废液的零排放和循环利用。
本发明采用折流方式进行双碱法沉淀Mg(OH)2、CaCO3，错流过滤先提高留余液固含再进行固液分离，清液中Ca2+、Mg2+总含量可＜1PPm，盐酸中和后回用。
桂林精成生物科技有限公司钠床废水，进料口加入NaOH调节PH10进入折流槽，折流反应时间20分钟；加入1mol/l的Na2CO3调节PH10进入折流槽，折流反应时间20分钟，通过碳化硅截留Mg(OH)2、CaCO3至固体含量4-5％，留余液进浓固设备压成固体，清液总硬度小于0.5PPm,调节PH至7回生产作为再生盐水套用。
本发明可有效解决钠床再生废盐水回用的瓶颈问题，膜渗透清液通量较大，可达1000-2000L/m2/h，总硬度＜1PPm,可通过盐酸调PH回用；膜留余液固液分离后Mg(OH)2、CaCO3固体可以作为建设材料基本全部有效利用，基本无其他污染；工艺流程短，投资小，操作简单，系统可全自动运行，符合国家节能减排产业导向。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种钠床废盐水零排装置，其特征在于：包括折流槽(1)、膜分离设备(2)、回用盐水罐(4)和浓固设备(3)，所述折流槽(1)与膜分离设备(2)连接，所述膜分离设备(2)分别与回用盐水罐(4)和浓固设备(3)，所述浓固设备(3)出来的液体回膜分离设备(2)，所述膜分离设备(2)与浓固设备(3)之间增加有留余液储罐(6)，所述膜分离设备(2)与回用盐水罐(4)之间增加有膜清液储罐(5)，所述膜清液储罐(5)的顶部开有进液口(52)，用于加入盐酸，所述膜清液储罐(5)的顶部一侧开有压缩空气反冲口(51)。
2.根据权利要求1所述的一种钠床废盐水零排装置，其特征在于：所述膜分离设备(2)的外壳上设置有留余液出口端(21)和膜清液出口端(22)。
3.根据权利要求1所述的一种钠床废盐水零排装置，其特征在于：所述折流槽(1)内设置有进料口(11)和加药口(12)，所述折流槽(1)内底部设置有多根折流板(13)。
4.一种钠床废盐水零排方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
S1、将钠床再生废盐水加入NaOH调节PH8-11进入折流槽(1)，使Mg2+变成Mg(OH)2↓沉淀；再根据Ca2+含量加入摩尔浓度过量5-20％的Na2CO3，使Ca2+变成CaCO3↓沉淀；
S2、通过膜分离设备(2)过滤截留Mg(OH)2、CaCO3并提高固体浓度，当通量下降时通过压缩空气反冲实现膜物理再生；
S3、膜分离设备(2)的留余液从留余液出口端(21)出去，进入留余液储罐(6)，再泵入浓固设备(3)进行固液分离，浓固设备(3)底部固体出口(32)出来的固体资源化利用，浓固设备(3)的液体出口(31)出来的液体回膜分离设备(2)；
S4、膜清液出口端(22)出来的膜清液进入膜清液储罐(5)中，加入盐酸调PH为中性调配回用。
5.根据权利要求4所述的一种钠床废盐水零排方法，其特征在于：步骤S1中，折流槽(1)的进料口(11)加入NaOH进行PH调节，通过搅拌、折流或管道混合方式；折流槽(1)的进药口(12)加入Na2CO3方式，通过搅拌、折流或管道混合方式。
6.根据权利要求4所述的一种钠床废盐水零排方法，其特征在于：步骤S2中，膜分离设备(2)采用错流过滤，错流速度0.1-5m/s。
7.根据权利要求4所述的一种钠床废盐水零排方法，其特征在于：步骤S2中，膜分离设备(2)中的膜材质为无机材料或有机材料，无机材料为陶瓷、碳化硅或金属，有机材料为PVDF或PTFE。
8.根据权利要求4所述的一种钠床废盐水零排方法，其特征在于：步骤S2中，膜分离设备(2)中膜管孔径为5nm-1.5μm。
9.根据权利要求4所述的一种钠床废盐水零排方法，其特征在于：步骤S2中，膜清液储罐(5)的压缩空气反冲口(51)的反冲压力1-10Kg；
10.根据权利要求4所述的一种钠床废盐水零排方法，其特征在于：步骤S3中，浓固设备(3)为板框、带式过滤机或离心机。
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