CN113562907A - 一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法及系统 - Google Patents

一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113562907A
CN113562907A CN202010349930.3A CN202010349930A CN113562907A CN 113562907 A CN113562907 A CN 113562907A CN 202010349930 A CN202010349930 A CN 202010349930A CN 113562907 A CN113562907 A CN 113562907A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reverse osmosis
concentrated water
osmosis concentrated
cold
sedimentation tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010349930.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113562907B (zh
Inventor
李恩超
周佃民
洪涛
何晓蕾
张毅
顾德仁
金雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baoshan Iron and Steel Co Ltd filed Critical Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority to CN202010349930.3A priority Critical patent/CN113562907B/zh
Publication of CN113562907A publication Critical patent/CN113562907A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113562907B publication Critical patent/CN113562907B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/469—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
    • C02F1/4693—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis electrodialysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C02F2001/425—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange using cation exchangers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/16—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from metallurgical processes, i.e. from the production, refining or treatment of metals, e.g. galvanic wastes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/131—Reverse-osmosis

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法及系统。所述方法为冷轧反渗透浓水进入加药除硬沉淀池，加药除硬沉淀池前部为混凝搅拌系统，随后冷轧反渗透浓水进入加药除硬沉淀池后部的斜板沉淀池，斜板沉淀池停留时间为40～70min；再进入装有改性阳离子树脂的改性阳离子树脂吸附塔中；经过改性阳离子树脂吸附塔后，冷轧反渗透浓水的钙硬度为3.6～8.1mg/L；冷轧反渗透浓水再进入管式陶瓷膜微滤、电渗析系统浓缩后，得到浓缩液通过排水泵进入蒸发结晶系统做最后的固化处理。本发明针对特定的水质状况，处理后的水质由钙硬度为178～580mg/L降低到钙硬度为13～45mg/L。

Description

一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法及系统
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法及系统。
背景技术
钢铁工业是一个高能耗、高资源、高污染的产业，其水资源消耗巨大，约占全国工业用水量的 14％。
冷轧稀碱废水主要来自轧机机组、磨辊间和带钢脱脂机组等各机组的油库排水。经过常规处理后的冷轧稀碱废水达标排放。为了减少废水排放，采用反渗透技术处理达标排放的冷轧稀碱废水，反渗透产水可应用于生产，反渗透浓水经过再次浓缩后可以结晶蒸发，实现废水零排放。
发明内容
本发明目的在于根据冷轧反渗透浓水的水质水量情况，提供一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法及系统。其为经济、高效的反渗透浓水再浓缩处理工艺，以循环利用节能减排为主要任务，减少环境污染，积极应对日益严格的环境保护法规。
本发明的处理对象为冷轧反渗透浓水，采用的技术方案如下：
一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，包括如下步骤：
(1)所述冷轧反渗透浓水进入加药除硬沉淀池，加药除硬沉淀池加入碳酸钠，碳酸钠的投加量为1100～1500mg/L，优选1200～1450mg/L，加药除硬沉淀池前部为混凝搅拌系统；随后冷轧反渗透浓水进入加药除硬沉淀池后部的斜板沉淀池，斜板沉淀池停留时间为40～70min；
(2)冷轧反渗透浓水经过加药除硬沉淀池后，冷轧反渗透浓水中的钙硬度为23～35mg/L，再进入装有改性阳离子树脂的改性阳离子树脂吸附塔中，改性阳离子树脂在改性阳离子树脂吸附塔中的填充率为80～95％，冷轧反渗透浓水在改性阳离子树脂吸附塔中停留时间为20～35min；
(3)经过改性阳离子树脂吸附塔后，冷轧反渗透浓水的钙硬度为3.6～8.1mg/L；55～65℃冷轧反渗透浓水再进入管式陶瓷膜微滤，管式陶瓷膜微滤操作压力为0.9～3.3MPa，过滤精度为0.5～2.0 μm；
(4)最后，冷轧反渗透浓水进入电渗析系统浓缩后，得到浓缩液通过排水泵进入蒸发结晶系统做最后的固化处理。
根据本发明所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，进一步，所述改性阳离子树脂根据冷轧反渗透浓水的特性由以下步骤制备而成：1)选取苯乙烯-二乙苯烯树脂聚合物，交联度7～10％，优选8～9％，密度0.29～0.32g/cm3；2)聚乙烯醇溶液置于不锈钢反应釜中，按体积在每升聚乙烯醇溶液溶液中加入1370～1640mg，优选1450～1640mg，苯乙烯-二乙苯烯树脂、610～830mg四氧化三铁超细粉末和 1.3～5.7ml偶氮二异丁腈，然后反应釜在氮气保护氛围中加热至75～89℃，搅拌23～31h，搅拌速度为55～95转/min；反应结束后磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物冷却，抽滤，依次石油醚、氢氧化钠溶液、清水清洗；然后在50～60℃的真空干燥3～4h，冷却；3)将磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物和乙酰磺酸按质量比2～4:1置于反应釜中，在37～41℃的反应釜中反应130～150min，加入异丙醇终止反应，冰水冷却抽滤，清水清洗，在50～60℃的真空干燥3～4h后得到改性阳离子树脂；
根据本发明所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，进一步，制备得到改性阳离子树脂的全交换容量1.5～4.7mmol/g，对钙离子用很强的吸附置换能力。
根据本发明所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，进一步，改性阳离子树脂制备步骤2)中聚乙烯醇溶液为醇解度74～78％聚乙烯醇溶液。
根据本发明所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，进一步，改性阳离子树脂制备步骤2)中反应结束后磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物冷却，抽滤，用石油醚清洗3～5次，用氢氧化钠溶液清洗3～5次，清水清洗3～5次。
根据本发明所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，进一步，改性阳离子树脂制备步骤3)中加入20～40ml/L的量异丙醇终止反应。
根据本发明所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，进一步，在所述步骤(1)中冷轧反渗透浓水在加药除硬沉淀池中，搅拌速度为80～130转/min，优选90～110转/min，碳酸钠和冷轧反渗透浓水再搅拌系统的停留时间为3～6min。
根据本发明所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，进一步，在所述步骤(3)中管式陶瓷膜，每支陶瓷膜通道个数为7，通道外径为30mm，内径为8mm。
根据本发明所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，进一步，冷轧反渗透浓水经过电渗析系统，电渗析交换容量为1.6～2.3mol·kg-1，面阻为1.6～3.1Ω·cm-2，膜厚为0.10～0.16mm，选择透过性为 97～99％，电流效率能在80％～89％。
根据本发明所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，在处理前，冷轧反渗透浓水水质特征:pH为 7.3～8.2，TDS为28450～43560mg/L，钙硬度为178～580mg/L；经本发明所述冷轧反渗透浓水再浓缩方法处理后，得到浓缩液pH为6.7～8.8，TDS为127900～156360mg/L，钙硬度为13～45mg/L。
本发明还提供一种所述冷轧反渗透浓水再浓缩方法所应用的再浓缩系统，包括依次连接的进水泵1、加药除硬沉淀池2、一级提升泵3、改性阳离子树脂吸附塔4、二级提升泵6、管式陶瓷膜微滤7、三级提升泵8、电渗析系统9和排水泵10；所述加药除硬沉淀池2前部为混凝搅拌系统；加药除硬沉淀池2的后部为斜板沉淀池；在所述改性阳离子树脂吸附塔4中填充有改性阳离子树脂5，其填充率为80～95％。
发明详述：
一种冷轧反渗透浓水处理系统，包括进水泵、加药除硬沉淀池、一级提升泵、改性阳离子树脂吸附塔、改性阳离子树脂、二级提升泵、管式陶瓷膜微滤、三级提升泵、电渗析系统、排水泵。
所述冷轧反渗透浓水水质特征:pH为7.3～8.2，TDS(溶解性固体总量，TotalDissolvedSolid)为 28450～43560mg/L，钙硬度为178～580mg/L。
所述冷轧反渗透浓水通过进水泵进入加药除硬沉淀池，加药除硬沉淀池加入碳酸钠，碳酸钠的投加量为1100～1500mg/L。加药除硬沉淀池前部为混凝搅拌系统，搅拌速度为80～130转/min，碳酸钠和冷轧反渗透浓水再搅拌系统的停留时间为3～6min，在此期间，碳酸钠和冷轧反渗透浓水充分混合。随后冷轧反渗透浓水进入加药除硬沉淀池后部的斜板沉淀池，斜板沉淀池停留时间为40～70min。经过加药除硬沉淀池后，冷轧反渗透浓水中的钙硬度为23～35mg/L。
经过加药除硬沉淀池后，一级提升泵将冷轧反渗透浓水打入改性阳离子树脂吸附塔，改性阳离子树脂吸附塔中装有改性阳离子树脂，改性阳离子树脂的填充率为80～95％。
本发明的改性阳离子树脂根据冷轧反渗透浓水的特性制备而成。1)选取苯乙烯-二乙苯烯树脂聚合物，交联度7～10％，密度0.29～0.32g/cm3。2)醇解度74～78％聚乙烯醇溶液置于不锈钢反应釜中，按体积在每升聚乙烯醇溶液溶液中加入1370～1640mg苯乙烯-二乙苯烯树脂、610～830mg四氧化三铁超细粉末和1.3～5.7ml偶氮二异丁腈，然后反应釜在氮气保护氛围中加热至75～89℃，搅拌 23～31h，搅拌速度为55～95转/min；反应结束后磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物冷却，抽滤，用石油醚清洗3～5次，用1％氢氧化钠清洗3～5次，清水清洗3～5次；然后在55℃的真空干燥3～4h，冷却。3)将磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物和乙酰磺酸按质量比2～4:1置于反应釜中，在37～41℃的反应釜中反应130～150min，加入20～40ml/L的量加入异丙醇终止反应，冰水冷却抽滤，清水清洗 6～9次，在60℃的真空干燥3～4h后得到改性阳离子树脂，全交换容量1.5～4.7mmol/g，对钙离子用很强的吸附置换能力。
经过改性阳离子树脂吸附塔后，冷轧反渗透浓水的钙硬度为3.6～8.1mg/L。
随后，冷轧反渗透浓水通过二级提升泵进入管式陶瓷膜微滤。管式陶瓷膜微滤操作压力为 0.9～3.3MPa，过滤精度为0.5～2.0μm，每支陶瓷膜通道个数为7，通道外径为30mm，内径为8mm。
冷轧反渗透浓水通过三级提升泵进入电渗析系统，电渗析交换容量为1.6～2.3mol·kg-1，面电阻为1.6～3.1Ω·cm-2，膜厚为0.10～0.16mm，选择透过性为97～99％，电流效率能在80％～89％。
冷轧反渗透浓水经过电渗析浓缩后，浓缩液pH为6.7～8.8，TDS为127900～156360mg/L，钙硬度为13～45mg/L，然后浓缩液通过排水泵进入蒸发结晶系统做最后的固化处理。
有益技术效果：
本发明提供的一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法及系统，其为经济、高效的反渗透浓水再浓缩处理工艺，以循环利用节能减排为主要任务，减少环境污染，积极应对日益严格的环境保护法规。
经本发明所述冷轧反渗透浓水再浓缩方法，针对特定的水质状况，处理后的水质由钙硬度为 178～580mg/L降低到钙硬度为13～45mg/L。钙硬度的降低，有效降低了电渗析系统的膜污染和膜污堵情况。如果不降低钙硬度，电渗析膜可能2～6天就会清洗一次，降低的钙硬度后，膜清洗时间延长至2个月一次，大大提高了电渗析系统的使用寿命。
附图说明
图1为一种冷轧反渗透浓水处理系统流程图；
其中，进水泵-1、加药除硬沉淀池-2、一级提升泵-3、改性阳离子树脂吸附塔-4、改性阳离子树脂-5、二级提升泵-6、管式陶瓷膜微滤-7、三级提升泵-8、电渗析系统-9、排水泵-10。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述，本领域技术人员应当理解，所述实施例仅用于示例，而不对本发明构成任何限制。
下面来结合图1详细说明本发明方法的实施过程：
实施例1:
一种冷轧反渗透浓水处理系统，包括进水泵、加药除硬沉淀池、一级提升泵、改性阳离子树脂吸附塔、改性阳离子树脂、二级提升泵、管式陶瓷膜微滤、三级提升泵、电渗析系统、排水泵。
所述冷轧反渗透浓水水质特征:pH为7.7，TDS(溶解性固体总量，TotalDissolvedSolid)为37650 mg/L，钙硬度为346mg/L。
所述冷轧反渗透浓水通过进水泵进入加药除硬沉淀池，加药除硬沉淀池加入碳酸钠，碳酸钠的投加量为1450mg/L。加药除硬沉淀池前部为混凝搅拌系统，搅拌速度为90转/min，碳酸钠和冷轧反渗透浓水再搅拌系统的停留时间为4min，在此期间，碳酸钠和冷轧反渗透浓水充分混合。随后冷轧反渗透浓水进入加药除硬沉淀池后部的斜板沉淀池，斜板沉淀池停留时间为55min。经过加药除硬沉淀池后，冷轧反渗透浓水中的钙硬度为31mg/L。
经过加药除硬沉淀池后，一级提升泵将冷轧反渗透浓水打入改性阳离子树脂吸附塔，改性阳离子树脂吸附塔中装有改性阳离子树脂，改性阳离子树脂的填充率为90％。
本发明的改性阳离子树脂根据冷轧反渗透浓水的特性制备而成。1)选取苯乙烯-二乙苯烯树脂聚合物，交联度8％，密度0.29g/cm3。2)醇解度76％聚乙烯醇溶液置于不锈钢反应釜中，按体积在每升聚乙烯醇溶液溶液中加入1450mg苯乙烯-二乙苯烯树脂、770mg四氧化三铁超细粉末和3.4ml 偶氮二异丁腈，然后反应釜在氮气保护氛围中加热至79℃，搅拌27h，搅拌速度为85转/min；反应结束后磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物冷却，抽滤，用石油醚清洗5次，用1％氢氧化钠清洗4 次，清水清洗4次；然后在60℃的真空干燥3h，冷却。3)将磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物和乙酰磺酸按质量比2:1置于反应釜中，在39℃的反应釜中反应140min，加入35ml/L的量加入异丙醇终止反应，冰水冷却抽滤，清水清洗7次，在65℃的真空干燥3h后得到改性阳离子树脂，全交换容量3.2mmol/g，对钙离子用很强的吸附置换能力。
冷轧反渗透浓水在改性阳离子树脂吸附塔中停留时间为20min，经过改性阳离子树脂吸附塔后，冷轧反渗透浓水的钙硬度为5.3mg/L。
随后，冷轧反渗透浓水通过二级提升泵进入管式陶瓷膜微滤。管式陶瓷膜微滤操作压力为2.1 MPa，过滤精度为1.5μm，每支陶瓷膜通道个数为7，通道外径为30mm，内径为8mm。
冷轧反渗透浓水通过三级提升泵进入电渗析系统，电渗析交换容量为1.8mol·kg-1，面电阻为2.4 Ω·cm-2，膜厚为0.13mm，选择透过性为97％，电流效率能在83％。
冷轧反渗透浓水经过电渗析浓缩后，浓缩液pH为8.3，TDS为142900mg/L，钙硬度为17mg/L，然后浓缩液通过排水泵进入蒸发结晶系统做最后的固化处理。
实施例2:
一种冷轧反渗透浓水处理系统，包括进水泵、加药除硬沉淀池、一级提升泵、改性阳离子树脂吸附塔、改性阳离子树脂、二级提升泵、管式陶瓷膜微滤、三级提升泵、电渗析系统、排水泵。
所述冷轧反渗透浓水水质特征:pH为7.6，TDS(溶解性固体总量，TotalDissolvedSolid)为 41200mg/L，钙硬度为510mg/L。
所述冷轧反渗透浓水通过进水泵进入加药除硬沉淀池，加药除硬沉淀池加入碳酸钠，碳酸钠的投加量为1500mg/L。加药除硬沉淀池前部为混凝搅拌系统，搅拌速度为80转/min，碳酸钠和冷轧反渗透浓水再搅拌系统的停留时间为6min，在此期间，碳酸钠和冷轧反渗透浓水充分混合。随后冷轧反渗透浓水进入加药除硬沉淀池后部的斜板沉淀池，斜板沉淀池停留时间为70min。经过加药除硬沉淀池后，冷轧反渗透浓水中的钙硬度为35mg/L。
经过加药除硬沉淀池后，一级提升泵将冷轧反渗透浓水打入改性阳离子树脂吸附塔，改性阳离子树脂吸附塔中装有改性阳离子树脂，改性阳离子树脂的填充率为95％。
本发明的改性阳离子树脂根据冷轧反渗透浓水的特性制备而成。1)选取苯乙烯-二乙苯烯树脂聚合物，交联度9％，密度0.29g/cm3。2)醇解度74％聚乙烯醇溶液置于不锈钢反应釜中，按体积在每升聚乙烯醇溶液溶液中加入1370mg苯乙烯-二乙苯烯树脂、630mg四氧化三铁超细粉末和4.1ml 偶氮二异丁腈，然后反应釜在氮气保护氛围中加热至89℃，搅拌31h，搅拌速度为75转/min；反应结束后磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物冷却，抽滤，用石油醚清洗5次，用1％氢氧化钠清洗5 次，清水清洗5次；然后在50℃的真空干燥4h，冷却。3)将磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物和乙酰磺酸按质量比4:1置于反应釜中，在41℃的反应釜中反应150min，加入30ml/L的量加入异丙醇终止反应，冰水冷却抽滤，清水清洗8次，在55℃的真空干燥4h后得到改性阳离子树脂，全交换容量4.6mmol/g，对钙离子用很强的吸附置换能力。
冷轧反渗透浓水在改性阳离子树脂吸附塔中停留时间为35min，经过改性阳离子树脂吸附塔后，冷轧反渗透浓水的钙硬度为7.7mg/L。
随后，冷轧反渗透浓水通过二级提升泵进入管式陶瓷膜微滤。管式陶瓷膜微滤操作压力为1.5 MPa，过滤精度为2.0μm，每支陶瓷膜通道个数为7，通道外径为30mm，内径为8mm。
冷轧反渗透浓水通过三级提升泵进入电渗析系统，电渗析交换容量为2.3mol·kg-1，面电阻为2.8 Ω·cm-2，膜厚为0.13mm，选择透过性为97％，电流效率能在83％。
冷轧反渗透浓水经过电渗析浓缩后，浓缩液pH为7.3，TDS为141900mg/L，钙硬度为41mg/L，然后浓缩液通过排水泵进入蒸发结晶系统做最后的固化处理。
实施例3:
一种冷轧反渗透浓水处理系统，包括进水泵、加药除硬沉淀池、一级提升泵、改性阳离子树脂吸附塔、改性阳离子树脂、二级提升泵、管式陶瓷膜微滤、三级提升泵、电渗析系统、排水泵。
所述冷轧反渗透浓水水质特征:pH为7.6，TDS(溶解性固体总量，TotalDissolvedSolid)为 41200mg/L，钙硬度为510mg/L。
所述冷轧反渗透浓水通过进水泵进入加药除硬沉淀池，加药除硬沉淀池加入碳酸钠，碳酸钠的投加量为1100mg/L。加药除硬沉淀池前部为混凝搅拌系统，搅拌速度为130转/min，碳酸钠和冷轧反渗透浓水再搅拌系统的停留时间为3min，在此期间，碳酸钠和冷轧反渗透浓水充分混合。随后冷轧反渗透浓水进入加药除硬沉淀池后部的斜板沉淀池，斜板沉淀池停留时间为40min。经过加药除硬沉淀池后，冷轧反渗透浓水中的钙硬度为23mg/L。
经过加药除硬沉淀池后，一级提升泵将冷轧反渗透浓水打入改性阳离子树脂吸附塔，改性阳离子树脂吸附塔中装有改性阳离子树脂，改性阳离子树脂的填充率为80％。
本发明的改性阳离子树脂根据冷轧反渗透浓水的特性制备而成：1)选取苯乙烯-二乙苯烯树脂聚合物，交联度10％，密度0.31g/cm3。2)醇解度78％聚乙烯醇溶液置于不锈钢反应釜中，按体积在每升聚乙烯醇溶液溶液中加入1640mg苯乙烯-二乙苯烯树脂、830mg四氧化三铁超细粉末和5.7 ml偶氮二异丁腈，然后反应釜在氮气保护氛围中加热至75℃，搅拌23h，搅拌速度为95转/min；反应结束后磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物冷却，抽滤，用石油醚清洗5次，用1％氢氧化钠清洗5次，清水清洗5次；然后在55℃的真空干燥4h，冷却。3)将磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物和乙酰磺酸按质量比3:1置于反应釜中，在37℃的反应釜中反应130min，加入40ml/L的量加入异丙醇终止反应，冰水冷却抽滤，清水清洗8次，在60℃的真空干燥4h后得到改性阳离子树脂，全交换容量4.7mmol/g，对钙离子用很强的吸附置换能力。
冷轧反渗透浓水在改性阳离子树脂吸附塔中停留时间为35min，经过改性阳离子树脂吸附塔后，冷轧反渗透浓水的钙硬度为3.6mg/L。
随后，冷轧反渗透浓水通过二级提升泵进入管式陶瓷膜微滤。管式陶瓷膜微滤操作压力为3.3 MPa，过滤精度为2.0μm，每支陶瓷膜通道个数为7，通道外径为30mm，内径为8mm。
冷轧反渗透浓水通过三级提升泵进入电渗析系统，电渗析交换容量为1.6mol·kg-1，面电阻为3.1 Ω·cm-2，膜厚为0.16mm，选择透过性为99％，电流效率能在89％。
冷轧反渗透浓水经过电渗析浓缩后，浓缩液pH为6.7，TDS为131900mg/L，钙硬度为13mg/L，然后浓缩液通过排水泵进入蒸发结晶系统做最后的固化处理。
实施例4:
一种冷轧反渗透浓水处理系统，包括进水泵、加药除硬沉淀池、一级提升泵、改性阳离子树脂吸附塔、改性阳离子树脂、二级提升泵、管式陶瓷膜微滤、三级提升泵、电渗析系统、排水泵。
所述冷轧反渗透浓水水质特征:pH为8.0，TDS(溶解性固体总量，TotalDissolvedSolid)为42200mg/L，钙硬度为570mg/L。
所述冷轧反渗透浓水通过进水泵进入加药除硬沉淀池，加药除硬沉淀池加入碳酸钠，碳酸钠的投加量为1320mg/L。加药除硬沉淀池前部为混凝搅拌系统，搅拌速度为110转/min，碳酸钠和冷轧反渗透浓水再搅拌系统的停留时间为5min，在此期间，碳酸钠和冷轧反渗透浓水充分混合。随后冷轧反渗透浓水进入加药除硬沉淀池后部的斜板沉淀池，斜板沉淀池停留时间为50min。经过加药除硬沉淀池后，冷轧反渗透浓水中的钙硬度为20mg/L。
经过加药除硬沉淀池后，一级提升泵将冷轧反渗透浓水打入改性阳离子树脂吸附塔，改性阳离子树脂吸附塔中装有改性阳离子树脂，改性阳离子树脂的填充率为86％。
本发明的改性阳离子树脂根据冷轧反渗透浓水的特性制备而成：1)选取苯乙烯-二乙苯烯树脂聚合物，交联度8％，密度0.31g/cm3。2)醇解度78％聚乙烯醇溶液置于不锈钢反应釜中，按体积在每升聚乙烯醇溶液溶液中加入1540mg苯乙烯-二乙苯烯树脂、730mg四氧化三铁超细粉末和5.0ml 偶氮二异丁腈，然后反应釜在氮气保护氛围中加热至85℃，搅拌23h，搅拌速度为95转/min；反应结束后磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物冷却，抽滤，用石油醚清洗4次，用1％氢氧化钠清洗5 次，清水清洗5次；然后在55℃的真空干燥4h，冷却。3)将磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物和乙酰磺酸按质量比2:1置于反应釜中，在37℃的反应釜中反应140min，加入40ml/L的量加入异丙醇终止反应，冰水冷却抽滤，清水清洗8次，在60℃的真空干燥3h后得到改性阳离子树脂，全交换容量4.6mmol/g，对钙离子用很强的吸附置换能力。
冷轧反渗透浓水在改性阳离子树脂吸附塔中停留时间为30min，经过改性阳离子树脂吸附塔后，冷轧反渗透浓水的钙硬度为3.6mg/L。
随后，冷轧反渗透浓水通过二级提升泵进入管式陶瓷膜微滤。管式陶瓷膜微滤操作压力为3.0 MPa，过滤精度为1.5μm，每支陶瓷膜通道个数为7，通道外径为30mm，内径为8mm。
冷轧反渗透浓水通过三级提升泵进入电渗析系统，电渗析交换容量为2.0mol·kg-1，面电阻为3.1 Ω·cm-2，膜厚为0.13mm，选择透过性为99％，电流效率能在85％。
冷轧反渗透浓水经过电渗析浓缩后，浓缩液pH为7.7，TDS为142000mg/L，钙硬度为14mg/L，然后浓缩液通过排水泵进入蒸发结晶系统做最后的固化处理。
综上所述，本发明首次提出了冷轧反渗透浓水再浓缩工艺方案，本发明属于钢铁绿色环保生产工艺系统。
当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变换、变形都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)所述冷轧反渗透浓水进入加药除硬沉淀池，加药除硬沉淀池加入碳酸钠，碳酸钠的投加量为1100～1500mg/L，加药除硬沉淀池前部为混凝搅拌系统；随后冷轧反渗透浓水进入加药除硬沉淀池后部的斜板沉淀池，斜板沉淀池停留时间为40～70min；
(2)冷轧反渗透浓水经过加药除硬沉淀池后，再进入装有改性阳离子树脂的改性阳离子树脂吸附塔中，改性阳离子树脂在改性阳离子树脂吸附塔中的填充率为80～95％，冷轧反渗透浓水在改性阳离子树脂吸附塔中停留时间为20～35min；
(3)经过改性阳离子树脂吸附塔后，冷轧反渗透浓水再进入管式陶瓷膜微滤，管式陶瓷膜微滤操作压力为0.9～3.3MPa，过滤精度为0.5～2.0μm；
(4)最后，冷轧反渗透浓水进入电渗析系统浓缩后，得到浓缩液通过排水泵进入蒸发结晶系统做最后的固化处理。
2.根据权利要求1所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于：在所述步骤(2)中所述改性阳离子树脂根据冷轧反渗透浓水的特性，由以下步骤制备而成：
1)选取苯乙烯-二乙苯烯树脂聚合物，交联度7～10％，密度0.29～0.32g/cm3；2)聚乙烯醇溶液置于不锈钢反应釜中，按体积在每升聚乙烯醇溶液溶液中加入1370～1640mg苯乙烯-二乙苯烯树脂、610～830mg四氧化三铁超细粉末和1.3～5.7ml偶氮二异丁腈，然后反应釜在氮气保护氛围中加热至75～89℃，搅拌23～31h，搅拌速度为55～95转/min；反应结束后磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物冷却，抽滤，依次石油醚、氢氧化钠溶液、清水清洗；然后在50～60℃的真空干燥3～4h，冷却；3)将磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物和乙酰磺酸按质量比2～4:1置于反应釜中，在37～41℃的反应釜中反应130～150min，加入异丙醇终止反应，冰水冷却抽滤，清水清洗，在55～65℃的真空干燥3～4h后得到改性阳离子树脂。
3.根据权利要求2所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于：制备得到改性阳离子树脂的全交换容量1.5～4.7mmol/g，对钙离子用很强的吸附置换能力。
4.根据权利要求2所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于：改性阳离子树脂制备步骤2)中聚乙烯醇溶液为醇解度74～78％聚乙烯醇溶液。
5.根据权利要求2所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于：改性阳离子树脂制备步骤2)中反应结束后磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物冷却，抽滤，用石油醚清洗3～5次，用氢氧化钠溶液清洗3～5次，清水清洗3～5次。
6.根据权利要求2所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于：改性阳离子树脂制备步骤3)中加入20～40ml/L的量异丙醇终止反应。
7.根据权利要求1所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于：在所述步骤(1)冷轧反渗透浓水在加药除硬沉淀池中，搅拌速度为80～130转/min，碳酸钠和冷轧反渗透浓水再搅拌系统的停留时间为3～6min。
8.根据权利要求1所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于：冷轧反渗透浓水经过电渗析系统，电渗析交换容量为1.6～2.3mol·kg-1，面电阻为1.6～3.1Ω·cm-2，膜厚为0.10～0.16mm，选择透过性为97～99％，电流效率能在80％～89％。
9.根据权利要求1所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于：处理前，冷轧反渗透浓水水质特征:pH为7.3～8.2，TDS为28450～43560mg/L，钙硬度为178～580mg/L；经所述冷轧反渗透浓水再浓缩方法处理后，得到浓缩液pH为6.7～8.8，TDS为127900～156360mg/L，钙硬度为13～45mg/L。
10.一种权利要求1-9任一项所述冷轧反渗透浓水再浓缩方法所应用的再浓缩系统，其特征在于：包括依次连接的进水泵(1)、加药除硬沉淀池(2)、一级提升泵(3)、改性阳离子树脂吸附塔(4)、二级提升泵(6)、管式陶瓷膜微滤(7)、三级提升泵(8)、电渗析系统(9)和排水泵(10)；所述加药除硬沉淀池(2)前部为混凝搅拌系统；加药除硬沉淀池(2)的后部为斜板沉淀池；在所述改性阳离子树脂吸附塔(4)中填充有改性阳离子树脂(5)，其填充率为80～95％。
CN202010349930.3A 2020-04-28 2020-04-28 一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法及系统 Active CN113562907B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010349930.3A CN113562907B (zh) 2020-04-28 2020-04-28 一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010349930.3A CN113562907B (zh) 2020-04-28 2020-04-28 一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113562907A true CN113562907A (zh) 2021-10-29
CN113562907B CN113562907B (zh) 2023-09-15

Family

ID=78158067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010349930.3A Active CN113562907B (zh) 2020-04-28 2020-04-28 一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113562907B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102049243A (zh) * 2011-01-12 2011-05-11 南京大学 一种磁性超高交联吸附树脂及其制备方法
CN102614916A (zh) * 2012-02-28 2012-08-01 同济大学 用于异丁烷与丁烯烷基化的强酸性氟化树脂催化剂的制备方法
CN103008018A (zh) * 2012-11-27 2013-04-03 安徽皖东化工有限公司 强酸性阳离子交换树脂的生产方法
CN105130084A (zh) * 2015-09-28 2015-12-09 张博 脱硫废水资源化处理装置及其方法
CN109095693A (zh) * 2018-09-13 2018-12-28 舒城联科环境科技有限公司 一种工业废水生化出水的处理系统及处理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102049243A (zh) * 2011-01-12 2011-05-11 南京大学 一种磁性超高交联吸附树脂及其制备方法
CN102614916A (zh) * 2012-02-28 2012-08-01 同济大学 用于异丁烷与丁烯烷基化的强酸性氟化树脂催化剂的制备方法
CN103008018A (zh) * 2012-11-27 2013-04-03 安徽皖东化工有限公司 强酸性阳离子交换树脂的生产方法
CN105130084A (zh) * 2015-09-28 2015-12-09 张博 脱硫废水资源化处理装置及其方法
CN109095693A (zh) * 2018-09-13 2018-12-28 舒城联科环境科技有限公司 一种工业废水生化出水的处理系统及处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113562907B (zh) 2023-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103113496B (zh) 一种甲壳素的清洁生产工艺
CN104445755A (zh) 一种用于氯化铵废水资源化处理的方法
CN100374378C (zh) 一种糠醛生产工业废水的回收处理方法
CN104591444A (zh) 反渗透浓水处理工艺
CN103073164A (zh) 一种含有胍盐的污水的处理系统及其处理方法
CN102311193B (zh) 一种聚烯烃催化剂生产中的滤饼压滤滤液的处理方法
CN107265794A (zh) 一种劣质煤气化废水的处理与回收利用装置及其回收处用方法
CN102583651A (zh) 一种节水型超/微滤净化水装置
CN113562907A (zh) 一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法及系统
CN210237367U (zh) 一种干旱寒冷地区垃圾渗滤液处理装置
CN113562906A (zh) 一种高盐含铬浓水的零排放方法及系统
CN207227223U (zh) 一种劣质煤气化废水的处理与回收利用装置
CN101423307A (zh) 一种甲壳素生产过程中废碱液的循环利用方法
CN208429992U (zh) 一种树脂再生废水的处理装置
CN113354084A (zh) 水处理填料及制备方法和用该填料的循环冷却水处理工艺
CN113150882A (zh) 一种反渗透膜酸性清洗剂及其使用方法
CN106495401A (zh) 一种煤化工企业反渗透浓水趋零排放的方法及成套装置
CN108911259B (zh) 一种聚氯乙烯有机废水的处理系统及工艺
CN101254412A (zh) 酸性超滤膜清洗剂
CN104876397A (zh) 一种处理弱酸性蓝as染料生产废水的方法
CN111871217A (zh) 一种pvdf超滤膜清洗方法
CN114906975B (zh) 一种焦化废水零排放处理工艺
CN211445343U (zh) 提高硝酸铵废水电渗析处理效果的装置
CN114477535B (zh) 一种含氯硝酸盐废水循环除氯工艺
CN216785861U (zh) 一种用于含制膜稀释剂废水的回用装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant