CN218435298U - 一种利用反渗透浓盐水制备酸碱的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种利用反渗透浓盐水制备酸碱的系统，包括依次连接的调节池、沉淀池、反硝化生物滤池、一级臭氧氧化池、砂滤装置、超滤装置、反渗透装置、离子交换树脂装置、二级臭氧氧化池、纳滤分盐装置、双极膜电渗析装置；超滤装置设有浓水口一，浓水口与调节池连接；反渗透装置与新水储水池相连接。优点是：能够对钢企反渗透浓盐水进行处理，提高了水回收率，回用水水质满足工业用新水水质要求，实现了冶金企业浓盐水减量化回用的目的，综合废水的浓缩液最终变成酸和碱副产品。

Description

一种利用反渗透浓盐水制备酸碱的系统

技术领域

本实用新型属于工业废水处理领域，尤其涉及一种利用反渗透浓盐水制备酸碱的系统。

背景技术

进一步降低钢铁企业吨钢耗用新水量，提高钢铁企业水的循环利用率。废水回用是废水处理的最终目标，但废水经反渗透处理后，在得到大部分初级纯水的同时也产生出了较大比例的高盐度浓水，浓盐水是反渗透除盐工艺不可避免的产物，含有很高的有机物和盐浓度，其浓盐水量大概是反渗透处理水量的25％。对于该高盐度浓水，现阶段的处理方法基本都为直接排放，造成了大量的资源浪费和环境污染。

现有技术中，专利申请号：CN201010283192.3，公开了一种浓盐水的脱盐处理工艺，采用渗透蒸发技术对浓盐水进行脱盐处理并回收纯净水。本工艺使浓盐水最大限度提浓，除盐率高，出水电导率低。同时结合热量回收技术，大大降低了系统整体能耗，可用于反渗透浓排水、循环冷却排污水等废水的脱盐处理。但该技术运行能耗高，需要把浓盐水加热至60度以上，而且只能去除浓盐水中的盐份，不能有效去除浓水中的有机物。

专利申请号：CN201310012301.1，公开了一种钢铁厂浓盐水零排放处理工艺，采用三级反渗透工艺进行废水浓缩，然后进行蒸发结晶。三级反渗透的浓缩不仅运行成本很高，而且该工艺没有考虑到反渗透膜的有机物污染和无机物结垢等问题，限制了推广和应用。

专利申请号：CN201310218148.8，公开了一种高效液体零排放废水处理方法及系统，虽然该系统具有能耗低效率高的优点，但是得到的混盐无法处置就成为了二次污染物，甚至是危险废弃物，因此并没有解决固体盐类回用的问题，仍然困扰企业的进一步发展。

综上所述，现有冶金企业浓盐水处理工艺存在处理效果差，膜污染严重，系统产水率低，工艺运行成本过高的缺点。因此，开发一种高效的冶金企业浓盐水的资源化利用的工艺，不仅可以为冶金企业节省大量的新水资源，而且浓盐水排放量的大幅减少将减轻废水排放对周边水域环境的不利影响。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种利用反渗透浓盐水制备酸碱的系统，针对钢企排放的反渗透浓盐水，依次经调节池、沉淀池、反硝化生物滤池、一级臭氧氧化装置、砂滤装置、超滤装置、反渗透装置、离子交换树脂装置、二级臭氧氧化装置、纳滤分盐装置和双极膜电渗析装置进行处理，提高水回收率，实现了冶金企业浓盐水减量化回用的目的。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种利用反渗透浓盐水制备酸碱的系统，包括调节池、沉淀池、反硝化生物滤池、一级臭氧氧化池、砂滤装置、超滤装置、反渗透装置、离子交换树脂装置、二级臭氧氧化池、纳滤分盐装置、双极膜电渗析装置；

调节池的出水口与沉淀池的进水口相连接，沉淀池的出水口与反硝化生物滤池的进水口相连接，反硝化生物滤池的出水口与一级臭氧氧化池的进水口相连接，一级臭氧氧化池的出水口与砂滤装置的进水口相连接，砂滤装置的出水口与超滤装置的进水口相连接，超滤装置设有浓水口一、产水口一，浓水口与调节池连接，产水口与反渗透装置的进水口相连接，反渗透装置设有浓水口二、产水口二，浓水口二与离子交换树脂装置的进水口相连接，产水口二与新水储水池相连接，新水储水池中的新水供新水用户使用，离子交换树脂装置的出水口与二级臭氧氧化装置的进水口相连接，二级臭氧氧化装置的出水口与纳滤分盐装置相连接，纳滤分盐装置的产水口与双极膜电渗析装置的进水口相连接。

所述的反硝化生物滤池的填料为陶粒滤料。

所述的砂滤装置内填充有石英砂均质滤料。

所述的调节池与计量泵连接。

所述的离子交换树脂装置内填充有螯合型离子交换树脂。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

利用反渗透浓盐水制备酸碱的系统能够对钢企反渗透浓盐水依次经调节池、沉淀池、反硝化生物滤池、一级臭氧氧化装置、砂滤装置、超滤装置、反渗透装置、离子交换树脂装置、二级臭氧氧化装置、纳滤分盐装置和双极膜电渗析装置进行处理，提高了水回收率，回用水水质满足工业用新水水质要求，实现了冶金企业浓盐水减量化回用的目的，综合废水的浓缩液最终变成酸和碱副产品。该系统同时制备酸和碱，不仅可以实现浓盐水的回收利用，而且生产的副产品盐酸和氢氧化钠可以回用于厂区内离子交换树脂的再生、废水预处理软化及酸碱中和过程等，从而节省外购酸碱费用，实现浓盐水的资源化利用。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图中：1-调节池，2-沉淀池，3-反硝化生物滤池，4-一级臭氧氧化装置，5-砂滤装置，6-超滤装置，7-反渗透装置，8-离子交换树脂装置，9-二级臭氧氧化装置，10-纳滤分盐装置，11-双极膜电渗析装置，12-新水储水池。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。

见图1，一种利用反渗透浓盐水制备酸碱的系统，包括调节池1，沉淀池2，反硝化生物滤池3，一级臭氧氧化装置4，砂滤装置5，超滤装置6，反渗透装置7，离子交换树脂装置8，二级臭氧氧化装置9，纳滤分盐装置10，双极膜电渗析装置11，新水储水池12。

钢企反渗透浓盐水首先进入调节池1内进行水量调节，调节池1通过连接的计量泵将酸液或碱液投加到调节池1内进行废水pH值的调节。调节池1的出水口与沉淀池2的进水口相连接，沉淀池2的出水口与反硝化生物滤池3的进水口相连接，反硝化生物滤池3的出水口与一级臭氧氧化装置4的进水口相连接，一级臭氧氧化装置4的出水口与砂滤装置5的进水口相连接，砂滤装置5的出水口与超滤装置6的进水口相连接，超滤装置6的浓水由浓水口一回流至调节池1进行循环处理，超滤装置6的产水与反渗透装置7的进水口相连接，反渗透装置7产生的浓水经浓水口二与离子交换树脂8的进水口相连接，反渗透装置7的产水进入新水储水池12，新水储水池12中的新水可以供新水用户使用，离子交换树脂8的出水与二级臭氧氧化装置9的进水口相连接，二级臭氧氧化装置9的出水口与纳滤分盐装置10相连接，纳滤分盐装置10产生的浓水可以送高炉冲渣或罩式炉喷淋冷却，纳滤分盐装置10的产水进入双极膜电渗析11，经双极膜电渗析11处理后即可产出工业用盐酸和氢氧化钠，进而回用于厂区内部需要用到酸或碱的生产环节，实现反渗透浓盐水的高附加值利用。

具体操作步骤为：

反渗透浓盐水首先进入调节池1，在调节池1内进行水质水量的均衡和废水pH值的调节，调节pH的同时投加无水碳酸钠，经过沉淀有效的去除原水中的总硬度、氟等离子，调节池1的上清液进入反硝化生物滤池2，在反硝化生物滤池2中补加甲醇作为微生物反硝化脱氮的外加碳源，反硝化生物滤池3的出水进入一级臭氧氧化装置4，在臭氧的强氧化作用下，废水中无法生物降解的有机物被臭氧氧化成容易生物降解的小分子有机物或部分矿化，一级臭氧氧化装置4的出水进入砂滤装置5，过滤后出水浊度和悬浮物进一步降低，砂滤装置5出水进入超滤装置6，通过超滤装置6进一步截留废水中的悬浮物、胶体类污染物质，超滤装置6的浓水回流至调节池1进行循环处理，超滤装置6的产水进入反渗透装置7进行浓缩分离，截留废水中的大部分盐及小分子有机物等，反渗透装置7产水进入新水储水池12供新水用户使用，反渗透装置7产生的高盐水进入螯合型离子交换树脂装置8，经过离子交换树脂装置8内的螯合型离子交换树脂，吸附废水中的残余钙、镁等金属离子，减轻废水对后续膜浓缩处理系统的污染，延长设备使用寿命，离子交换树脂装置8处理后的出水进入二级臭氧氧化装置9，在此对离子交换树脂装置8软化处理后的废水进行进一步的有机物降解，二级臭氧氧化装置9出水进入纳滤分盐装置10，纳滤分盐装置10将废水分成产水和浓水，纳滤浓水送高炉冲渣或罩式炉喷淋冷却，纳滤产水送双极膜电渗析装置11进行处理，双极膜电渗析装置11最终将纳滤产水中的盐相应地转变为盐酸和氢氧化钠，回收的盐酸和氢氧化钠可回用于厂区内的离子交换树脂再生、废水预处理软化以及酸碱中和过程等，从而节省外购酸碱费用，实现反渗透浓盐水的资源化利用。产水的电导＜80us/cm，COD＜5mg/L，总硬度＜0.1mg/L，满足工业用新水水质要求。

Claims (5)

1.一种利用反渗透浓盐水制备酸碱的系统，其特征在于，包括调节池、沉淀池、反硝化生物滤池、一级臭氧氧化池、砂滤装置、超滤装置、反渗透装置、离子交换树脂装置、二级臭氧氧化池、纳滤分盐装置、双极膜电渗析装置；

调节池的出水口与沉淀池的进水口相连接，沉淀池的出水口与反硝化生物滤池的进水口相连接，反硝化生物滤池的出水口与一级臭氧氧化池的进水口相连接，一级臭氧氧化池的出水口与砂滤装置的进水口相连接，砂滤装置的出水口与超滤装置的进水口相连接，超滤装置设有浓水口一、产水口一，浓水口与调节池连接，产水口与反渗透装置的进水口相连接，反渗透装置设有浓水口二、产水口二，浓水口二与离子交换树脂装置的进水口相连接，产水口二与新水储水池相连接，新水储水池中的新水供新水用户使用，离子交换树脂装置的出水口与二级臭氧氧化装置的进水口相连接，二级臭氧氧化装置的出水口与纳滤分盐装置相连接，纳滤分盐装置的产水口与双极膜电渗析装置的进水口相连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用反渗透浓盐水制备酸碱的系统，其特征在于，所述的反硝化生物滤池的填料为陶粒滤料。

3.根据权利要求1所述的一种利用反渗透浓盐水制备酸碱的系统，其特征在于，所述的砂滤装置内填充有石英砂均质滤料。

4.根据权利要求1所述的一种利用反渗透浓盐水制备酸碱的系统，其特征在于，所述的调节池与计量泵连接。

5.根据权利要求1所述的一种利用反渗透浓盐水制备酸碱的系统，其特征在于，所述的离子交换树脂装置内填充有螯合型离子交换树脂。

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