CN217265278U - 一种针对印染废水的零排放净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及废水净化系统技术领域，公开一种针对印染废水的零排放净化系统，包括一级回收系统、用于接收一级回收系统的过滤废水的二级回收系统和用于接收二级回收系统的过滤废水的分盐结晶浓缩系统和用于接收净化水的回用水池；一级回收系统包括顺次连接的离子交换部分一、超滤部分和反渗透部分一，二级回收系统包括顺次连接的离子交换部分二和反渗透部分二；相互连接的各系统和各部分间都以管道连接，管道连接有泵。采用软化罐、UF超滤柱、RO膜堆滤去重金属离子后，再对剩下的钠盐进行分盐结晶回收，得到的净化水近零排放，加强水回收，减少环境污染。

Description

一种针对印染废水的零排放净化系统

技术领域

本实用新型涉及废水净化系统技术领域，尤其涉及一种针对印染废水的零排放净化系统。

背景技术

中国是一个纺织印染大国，印染废水主要特点之一废水产生量还特别大。近年来国内印染企业在废水处理上一般遵循“达标排放”办法，只要将污水处理到可向地表排放的标准，即可排入江河湖海；但是随着环保形势日益严峻，环境容量日趋饱和，各地对印染行业排污许可证上的排放废水总量不断削减，迫使印染企业废水回用率必须不断提高，为彻底解决废水排放的困境，因此（近）零排放工艺开始在印染行业有着越来越强的需求，开发新工艺技术促使印染废水（近）零排放成为未来企业发展的必然。

中国专利CN113526760A公开了一种含盐矿井水高效利用的资源化处理系统及方法将浓水软化后经反渗透浓缩耦合化学诱导结晶，将浓水进行纳滤分盐和进一步浓缩，浓水进入双极膜离子交换装置获得可回用的酸液和碱液，以实现废水零排放；但是该专利并未有针对印染废水的零排放设计，所谓零排放对离子清除要求极高，必须有针对性对待不同废水进行个体化设计才能实现零排放。

发明内容

针对印染废水排放量大，环保零排放要求高，而个体化净水系统设计的缺失问题，本实用新型提供一种针对印染废水的零排放净化系统，能有效实现印染废水净化后的零排放。

本实用新型采用以下技术方案来实现：

一种针对印染废水的零排放净化系统，包括一级回收系统、用于接收一级回收系统的过滤废水的二级回收系统和用于接收二级回收系统的过滤废水的分盐结晶浓缩系统和用于接收净化水的回用水池；

一级回收系统包括顺次连接的离子交换部分一、超滤部分和反渗透部分一，二级回收系统包括顺次连接的离子交换部分二和反渗透部分二；

相互连接的各系统和各部分间都以管道连接，管道连接有泵。

印染废水经过一级回收系统的离子交换、超滤和纳米孔径的反渗透得到的净化水被运到回用水池回收利用，而过滤下来的高浓度废水进入二级回收系统，再进一次离子交换和反渗透，净化水被回收利用，剩下高浓度盐水被泵入分盐结晶浓缩系统将一价盐和二价盐分开，浓缩结晶，分离出来的净化水进入回用水池，多出来的母液进入废水预处理系统，结晶下来的盐被回收。

优选的，一或二级回收系统的离子交换系统包括依次相应连接的蓄水池一或二、提升泵一或二、带有能软化废水的多孔树脂的软化罐一或二和用于再生软化罐的再生泵一或二、盐水池一或二。

提升泵将蓄水池中的原始印染废水泵入软化罐，软化罐内含多孔易吸附性树脂，能有效将印染废水中的Ca2+、Mg2+与原吸附在树脂孔内的Na+交换，软化废水，再生泵将盐水池中的高浓度Na+盐水泵入经过多次吸附工作的软化罐，高浓度的Na+盐利用离子浓度差再将残留在树脂中的Ca2+、Mg2+替换下来，使得树脂得以再生。

优选的，一级回收系统的超滤部分为以UF超滤膜为中心元件的UF超滤柱和用于反冲洗软化罐和UF超滤柱的反洗泵、中间水池，UF超滤柱连接软化罐和反洗泵，连接反洗泵的管道延伸分支连接软化罐一和软化罐二。

UF超滤膜的截留分子量范围是1000-200000道尔顿，超滤膜可以截留大分子杂质（如蛋白、色素、多糖等）透过目标产物；可以截留目标产物，透过小分子杂质（无机盐、小分子 色素、单糖、灰分等）和水，也可以分离不同分子量的目标产物，中间水池中的相对净水来自于UF超滤柱，反洗泵能将中间水池中的净水泵入UF超滤柱、软化罐一和软化罐二，用以反向冲洗使用后的UF超滤柱、软化罐一和软化罐二，冲下的脏水流入废水预处理系统，以防止UF超滤柱、软化罐一和软化罐二的堵塞失活。

优选的，一级回收系统的反渗透部分一包括依次连接的RO增压泵一、用于粗滤的保安过滤器一、RO高压泵一和以RO反渗透膜为中心元件的RO膜堆一，RO增压泵一与中间水池一连接，RO膜堆一连接净化水的管道与回用水池连接，RO膜堆一连接过滤废水的管道连接蓄水池二。

保安过滤器主要过滤微米级的杂质，起到防止RO反渗透膜被堵塞的作用，RO反渗透膜的过滤孔径低于1纳米，能在一定压力下有效将水分子和离子分开，经过过滤的净化水进入回用水池，而留下的浓盐水进入二级回收系统再处理一次。

优选的，二级回收系统的的反渗透部分二包括依次连接的用于粗滤的保安过滤器二、RO高压泵二和以RO反渗透膜为中心元件的RO膜堆二，保安过滤器二与软化罐二连接，RO膜堆二连接净化水的管道与回用水池连接。

浓盐水在二级回收系统经软化后进入RO反渗透部分二，因而再一次被浓缩后分离净化水和浓盐水，浓盐水进入分盐结晶浓缩系统。

优选的，分盐结晶浓缩系统包括依次连接的浓水收集池、提升泵、以离子价态选择性纳滤膜为中心元件的分盐装置和并行连接在分盐装置上的一价盐处理系统和二价盐处理系统，其中浓水收集池与RO膜堆二连接过滤废水的管道相连接。

浓水收集池收集二级回收系统的过滤废水，再经过纳滤膜的离子选择分为一价盐浓水和二价盐浓水，进入下一步处理。

优选的，一价盐处理系统包括依次连接的一价盐浓水池、增压泵三、用于粗滤的保安过滤器三、高压泵三和以海水淡化RO反渗透膜为中心元件的一价盐浓缩装置，一价盐浓缩装置连接回用水池。

一价盐浓水增压后经保安过滤器粗滤，经高压泵泵入一价盐浓缩装置，其中的海水淡化RO反渗透膜将一价盐进一步浓缩，分离出来的净化水进入回用水池。

优选的，二价盐处理系统包括依次连接的二价盐浓水池、提升泵三和冷冻结晶器，冷冻结晶器经由冷却循环泵连接冷却器入口，冷却器上连接有冷媒辅助泵，冷却器出口连接冷冻结晶器，冷冻结晶器还连接有用于回收二价盐的二价盐晶泵。

二价盐浓水被提升泵泵入冷冻结晶器，再由冷却循环泵泵入冷却器，冷媒辅助泵将冷媒泵入冷却器，以确保冷却效果，冷却器中的二价盐浓水经过冷却，再泵回冷冻结晶器进行充分冷凝结晶沉淀，二价盐晶体被二价盐晶泵回收，多余母液被排出。

优选的，软化罐一、软化罐二、UF超滤柱在阀门控制下连接有废水预处理系统，冷冻结晶器和RO膜堆一的过滤废水的连接管道与废水预处理系统连接，废水预处理系统接收来自软化罐一、软化罐二、UF超滤柱反向冲洗下来的脏水，废水预处理系统接收冷却结晶器得到的母液和RO膜堆一的起始过滤废水，以保持系统运行稳定。

本实用新型的有益效果：（1）针对印染废水的净化设计的两级回收系统，经过离子交换、超滤和反浸透处理形成的净化水可直接被回收利用，且接近污染物零排放；（2）回收系统采取有效的再生并防堵塞措施，保持各设备持续高效的工作效率；（3）分离结晶浓缩系统将一价盐和二价盐分开，并进行不同的处理，更有针对的性，排出高纯度的净化水并充分回收利用二价盐，防止物料浪费。

附图说明

图1为净化系统的结构示意图。

1-蓄水池一；2-提升泵一；3-软化罐一；3.1-树脂；4-再生泵一；4.1-再生泵二；5-盐水池一；5.1-盐水池二；6-UF超滤柱；6.1-UF超滤膜；7-反洗泵；8-中间水池；9-增压泵一；10-保安过滤器一；11-高压泵一；12-RO膜堆一；12.1-RO反渗透膜；13-蓄水池二；14-提升泵二；15-软化罐二；16-保安过滤器二；17-高压泵二；18-RO膜堆二；19-浓水收集池；20-提升泵三；21-分盐装置；21.1-离子价态选择性纳滤膜；22-一价盐浓水池；23-增压泵三；24-保安过滤器三；25-高压泵三；26-一价盐浓缩装置；26.1-海水淡化RO反渗透膜；27-二价盐浓水池；28-二价盐提升泵；29-冷媒辅助泵；30-冷却器；31-冷冻结晶器；32-冷却循环泵；33-二价盐晶泵；34-回用水池；35-阀门；36-一级回收系统；36.1-离子交换部分一；36.2-超滤部分；36.3-反渗透部分一；37-二级回收系统；37.1-离子交换部分二；37.2-反渗透部分二；38-分盐结晶浓缩系统；39-一价盐处理系统；40-二价盐处理系统。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型进行说明。

一种针对印染废水的零排放净化系统，包括一级回收系统36、用于接收一级回收系统36的过滤废水的二级回收系统37和用于接收二级回收系统37的过滤废水的分盐结晶浓缩系统26和用于接收净化水的回用水池34；一级回收系统包36括顺次连接的离子交换部分一36.1、超滤部分36.2和反渗透部分一36.3，二级回收系统37包括顺次连接的离子交换部分二37.1和反渗透部分二37.2；印染废水先通过一级回收系统36的离子交换、超滤和反渗透处理得到净化水和过滤废水，净化水进入回用水池34，过滤废水进入二级回收系统37再进行一次离子交换和反渗透，再度得到净化水和过滤废水，净化水进入回用水池34，过滤废水进入分盐结晶浓缩系统38，经过价态盐选择、反渗透或冷却结晶后得到可回收的净化水和盐结晶，最终得到的净化水内污染物极少，近乎于零排放。

一级回收系统36或二级回收系统37的离子交换系统包括依次相应连接的蓄水池一1或蓄水池二13、提升泵一2或提升泵二14、带有能软化废水的多孔树脂3.1的软化罐一3或软化罐二15和用于再生软化罐的再生泵一4或再生泵二4.1、盐水池一5或盐水池二5.1；一级回收系统36的超滤部分36.2为以UF超滤膜6.1为中心元件的UF超滤柱6和用于反冲洗软化罐和UF超滤柱的反洗泵7、中间水池8，UF超滤柱6连接软化罐一3和反洗泵7，连接反洗泵7的管道延伸分支连接软化罐一3和软化罐二15；一级回收系统36的反渗透部分一36.3包括依次连接的RO增压泵一9、用于粗滤的保安过滤器一10、RO高压泵一11和以RO反渗透膜12.1为中心元件的RO膜堆一12，RO增压泵一9与中间水池8连接，RO膜堆一12连接净化水的管道与回用水池34连接，RO膜堆一12连接过滤废水的管道连接蓄水池二13；二级回收系统37的的反渗透部分二37.2包括依次连接的用于粗滤的保安过滤器二16、RO高压泵二17和以RO反渗透膜为中心元件12.1的RO膜堆二18，保安过滤器二16与软化罐二15连接，RO膜堆二18连接净化水的管道与回用水池34连接；软化罐中的树脂3.1吸附的Na+与印染废水中的Ca2+和Mg2+进行离子交换，印染废水得以软化，工作过的软化罐经再生泵从盐水池里抽来Na+盐水再度将树脂上吸附的Ca2+和Mg2+交换下来，洗下来的Ca2+和Mg2+进入废水预处理系统，软化罐得以再生，UF超滤膜6.1可截留多种不同分子量大小的分子，从大分子至离子，因此二级回收系统37无需再进行超滤，中间水池8收集UF超滤柱6过滤的相对净化水，反洗泵将相对净化水抽入软化罐和UF超滤柱6，以防止堵塞；中间水池8的相对净化水经保安过滤器的微米级过滤防堵塞处理后再经过孔径低于纳米级的RO反渗透膜12.1过滤，充分滤除离子，得到净化水和过滤废水，浓缩的过滤废水进入二级回收系统37，再经过软化罐软化和RO膜堆的过滤，再得到净化水和超浓缩过滤废水。

分盐结晶浓缩系统38包括依次连接的浓水收集池19、提升泵三20、以离子价态选择性纳滤膜21.1为中心元件的分盐装置21和并行连接在分盐装置21上的一价盐处理系统39和二价盐处理系统40，其中浓水收集池19与RO膜堆二18连接过滤废水的管道相连接；一价盐处理系统39包括依次连接的一价盐浓水池22、增压泵三23、用于粗滤的保安过滤器三24、高压泵三25和以海水淡化RO反渗透膜26.1为中心元件的一价盐浓缩装置26，一价盐浓缩装置26连接回用水池34；二价盐处理系统40包括依次连接的二价盐浓水池27、二价盐提升泵28和冷冻结晶器31，冷冻结晶器31经由冷却循环泵32连接冷却器30入口，冷却器30上连接有冷媒辅助泵29，冷却器30出口连接冷冻结晶器31，冷冻结晶器31还连接有用于回收二价盐的二价盐晶泵33；分盐结晶浓缩系统38的浓水收集池19将二级回收系统37得到的超浓缩过滤废水泵入分盐装置21，分盐装置21内的离子价态选择性纳滤膜21.1将废水中的一价盐和二价盐分离开来，分别进入一价盐浓水池22和二价盐浓水池27；一价盐浓水经保安过滤器三24粗滤后加压泵入一价盐浓缩装置26，用海水淡化RO反渗透膜26.1将一价盐浓水分离成净化水和超浓盐水，二价盐浓水进入冷冻结晶器31，再泵入带冷媒的冷却器30冷却，又循环泵入冷冻结晶器31结晶沉淀，得到盐结晶和母液，母液被送入废水预处理系统；

软化罐一3、软化罐二15、UF超滤柱6在阀门35控制下连接有废水预处理系统，冷冻结晶器31和RO膜堆一12的过滤废水的连接管道与废水预处理系统连接，有得系统运行稳定。

以下为针对印染废水的零排放净化系统的工作过程：

印染废水经过一级回收系统36的软化罐一3进行离子交换，除去Ca2+和Mg2+得以软化，再经UF超滤柱6除去从大分子到离子各不同分子量的污染物，再进入RO膜堆一12经孔径低于纳米的RO反渗透膜12.1过滤，充分滤除离子，得到污染物近零排放的净化水，剩下过滤废水进入二级回收系统37，再次经过软化罐二15软化和RO膜堆二18的过滤形成净化水和超浓缩过滤废水，超浓缩过滤废水进入分盐浓缩结晶系统38，经过分盐装置21的中的离子价态选择性纳滤膜21.1将废水分成一价盐浓水和二价盐浓水，一价盐浓水经海水淡化RO反渗透膜26.1分为净化水和剩下的超浓盐水，二价盐浓水进入冷冻结晶器31，在冷却器30和冷媒辅助循环下在冷冻结晶器31内结晶沉淀，被分成可回收的盐结晶和母液，净化水和盐结晶得以回收。

Claims (9)

1.一种针对印染废水的零排放净化系统，其特征在于，包括一级回收系统、用于接收一级回收系统的过滤废水的二级回收系统和用于接收二级回收系统的过滤废水的分盐结晶浓缩系统和用于接收净化水的回用水池；

一级回收系统包括顺次连接的离子交换部分一、超滤部分和反渗透部分一，二级回收系统包括顺次连接的离子交换部分二和反渗透部分二；

相互连接的各系统和各部分间都以管道连接，管道连接有泵。

2.根据权利要求1所述的一种针对印染废水的零排放净化系统，其特征在于，所述一或二级回收系统的离子交换部分一或二包括依次相应连接的蓄水池一或二、提升泵一或二、带有能软化废水的多孔树脂的软化罐一或二和用于再生软化罐的再生泵一或二、盐水池一或二。

3.根据权利要求2所述的一种针对印染废水的零排放净化系统，其特征在于，所述一级回收物系统的超滤部分为以UF超滤膜为中心元件的UF超滤柱和用于反冲洗软化罐和UF超滤柱的反洗泵、中间水池，UF超滤柱连接软化罐和反洗泵，连接反洗泵的管道延伸分支连接软化罐一和软化罐二。

4.根据权利要求3所述的一种针对印染废水的零排放净化系统，其特征在于，所述一级回收系统的反渗透部分一包括依次连接的RO增压泵一、用于粗滤的保安过滤器一、RO高压泵一和以RO反渗透膜为中心元件的RO膜堆一，RO增压泵一与中间水池一连接，RO膜堆一连接净化水的管道与回用水池连接，RO膜堆一连接过滤废水的管道连接蓄水池二。

5.根据权利要求1~4任一所述的一种针对印染废水的零排放净化系统，其特征在于，所述二级回收系统的反渗透部分二包括依次连接的用于粗滤的保安过滤器二、RO高压泵二和以RO反渗透膜为中心元件的RO膜堆二，保安过滤器二与软化罐二连接，RO膜堆二连接净化水的管道与回用水池连接。

6.根据权利要求5所述的一种针对印染废水的零排放净化系统，其特征在于，所述分盐结晶浓缩系统包括依次连接的浓水收集池、提升泵、以离子价态选择性纳滤膜为中心元件的分盐装置和并行连接在分盐装置上的一价盐处理系统和二价盐处理系统，其中浓水收集池与RO膜堆二连接过滤废水的管道相连接。

7.根据权利要求6所述的一种针对印染废水的零排放净化系统，其特征在于，所述一价盐处理系统包括依次连接的一价盐浓水池、增压泵三、用于粗滤的保安过滤器三、高压泵三和以海水淡化RO反渗透膜为中心元件的一价盐浓缩装置，一价盐浓缩装置连接回用水池。

8.根据权利要求6所述的一种针对印染废水的零排放净化系统，其特征在于，所述二价盐处理系统包括依次连接的二价盐浓水池、提升泵三和冷冻结晶器，冷冻结晶器经由冷却循环泵连接冷却器入口，冷却器上连接有冷媒辅助泵，冷却器出口连接冷却结晶器，冷冻结晶器还连接有用于回收二价盐的二价盐晶泵。

9.根据权利要求8所述的一种针对印染废水的零排放净化系统，其特征在于，软化罐一、软化罐二、UF超滤柱在阀门控制下连接有废水预处理系统，冷冻结晶器和RO膜堆一的过滤废水的连接管道与废水预处理系统连接。

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