申请日2016.05.27
公开(公告)日2016.08.31
IPC分类号B01J49/00
摘要
本发明提供一种离子交换塔酸碱再生废水回用系统，所述离子交换塔连接有回收盐水储槽和废盐水储槽，回收盐水储槽的出液管路上设置有回收盐水泵，废盐水储槽的出液管路上设置有废盐水泵，在回收盐水泵和废盐水泵之间设置有连通管道，连通管道上设置有连接废盐水储槽的回流管路。本发明还提出一种离子交换塔酸碱再生废水回用方法。本发明提出的废水回用系统，可利用原回收盐水储槽至一次盐水储槽的管道，实现废盐水储槽内再生废水的回用;通过在回流管道上设置pH值测量装置，确保废盐水泵出口pH值大于7，避免影响化盐工序正常生产。本发明的方法，降低了污水排放量，节约了一次盐水储槽的化盐水生产水补水量，降低了生产生本。
摘要附图
权利要求书
1.一种离子交换塔酸碱再生废水回用系统，所述离子交换塔连接有回收盐水储槽和废盐水储槽，其特征在于，
所述回收盐水储槽的出液管路上设置有回收盐水泵，所述废盐水储槽的出液管路上设置有废盐水泵，在回收盐水泵和废盐水泵之间设置有连通管道，连通管道上设置有连接所述废盐水储槽的回流管路。
2.根据权利要求1所述的离子交换塔酸碱再生废水回用系统，其特征在于，所述回收盐水储槽的出液管路连接于一次盐水储槽，所述废盐水储槽的出液管路连接于污水处理系统。
3.根据权利要求1所述的离子交换塔酸碱再生废水回用系统，其特征在于，在所述回流管路上设置有pH测量装置。
4.根据权利要求1所述的离子交换塔酸碱再生废水回用系统，其特征在于，所述离子交换塔顶部设置有进液管路，所述进液管路连接有盐酸管道、烧碱管道和纯水管道及压缩空气管道;所述离子交换塔顶部还设置有出液管路，所述出液管路连接有树脂捕集器，所述树脂捕集器连接所述回收盐水储槽;
所述离子交换塔底部设置有废水排放管路，所述废水排放管路连接所述回收盐水储槽及废盐水储槽。
5.根据权利要求1～4任一所述的离子交换塔酸碱再生废水回用系统，其特征在于，所述回收盐水储槽的出液管路设置在盐水储槽底部，所述废盐水储槽的出液管路设置在废盐水储槽底部，所述回流管路连接于所述废盐水储槽顶部;其中，回收盐水储槽出液管路、废盐水储槽出液管路、回流管路上均设置有阀门。
6.一种离子交换塔酸碱再生废水回用方法，采用权利要求1～5任一所述的系统，其特征在于，包括步骤：
(1)单台离子交换塔再生前，打空废盐水储槽及回收盐水储槽内的再生废水，开始对离子交换塔再生;首先对离子交换塔进行一次水洗、反吹、大流量反洗，之后对离子交换塔进行盐酸再生、二次水洗，最后对离子交换塔进行碱液再生、三次水洗，一次水洗、大流量反洗的出水排至回收盐水储槽，盐酸再生、二次水洗、碱液再生、三次水洗的出水排至废盐水储槽;
(2)二次水洗结束后，开启废盐水泵，关闭回收盐水储槽连接于一次盐水储槽管路上的阀门，打开回流管路上的阀门，废盐水储槽内废水进行自循环混合;
(3)用烧碱和水对离子交换塔进行再生，排出的废液进入废盐水储槽，待废盐水储槽内pH值达到7以上时，关闭回流管路上的阀门，打开回收盐水储槽连接于一次盐水储槽管路上的阀门，至废盐水储槽液位降至0，关闭废盐水泵。
7.根据权利要求6所述的离子交换塔酸碱再生废水回用方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，对离子交换塔进行一次水洗、盐酸再生和二次水洗，一次水洗之后排液、反吹、反洗，反洗工序中，纯水由离子交换塔底部进入，由顶部排出送至树脂捕集器，之后排至回收盐水储槽，然后用盐酸再生。
8.根据权利要求6所述的离子交换塔酸碱再生废水回用方法，其特征在于，在步骤(3)用烧碱和水对离子交换塔再生后，用精盐水置换所述离子交换塔。
9.根据权利要求8所述的离子交换塔酸碱再生废水回用方法，其特征在于，所述精盐水通过以下方式制取：一次盐水工序采用加入精制剂的方式控制一次盐水中Ca2++Mg2+≤10ppm，然后用离子交换树脂处理得到精盐水;所述精制剂为碳酸钠、NaOH、FeCl3中的一种或多种。
10.根据权利要求6～9任一所述的离子交换塔酸碱再生废水回用方法，其特征在于，用质量含量25～35%的盐酸、质量含量30～35%的烧碱对离子交换塔进行再生，盐酸和烧碱的体积比例为1：1～1.5。
说明书
离子交换塔酸碱再生废水回用系统和回用方法
技术领域
本发明属于离子交换技术领域，具体涉及一种离子交换塔废水回用的装置和方法。
背景技术
离子交换膜制碱，是用阳离子交换膜隔离电解盐水的阳极和阴极，电解生成烧碱和氯气和氢气。离子膜法对盐水纯度的要求高，盐水要经过二次精制，进入电解槽的盐水中Ca2+、Mg2+含量要在20ppb以下，因此要用离子交换树脂处理以除去钙、镁离子：先将盐水中Ca2++Mg2+降至10ppm以下，然后用螯合树脂进行离子交换处理。
目前，离子膜制碱行业普遍采用离子交换塔去除盐水中的Ca2+、Mg2+等金属阳离子，每运行一定时间，需对塔内螯合树脂进行再生，恢复其树脂活性，以实现循环使用。不同离子交换塔树脂添加量、交换容量各不相同，因此运行周期亦存在一定差异。离子交换塔的运行成本主要由运行周期决定，运行周期越长，再生次数越少，再生过程中纯水、压缩空气、盐酸、烧碱消耗越少，污水排放量越少，生产成本就越低。
离子交换塔进水Ca2++Mg2+含量10ppm，出水Ca2++Mg2+含量20ppb，以Ca2+含量10ppm进行核算，则一次盐水需增加精制剂Na2CO3的用量2.9×10-4t/t(折百碱)，才能确保系统指标合格。这也造成了成本的上升。
发明内容
针对本领域存在的不足，本发明要解决的问题是提供一种离子交换塔酸碱再生废水回用系统。
本发明的第二个目的是提供一种离子交换塔酸碱再生废水回用方法。
实现本发明上述目的的技术方案为：
一种离子交换塔酸碱再生废水回用系统，所述离子交换塔连接有回收盐水储槽和废盐水储槽，
所述回收盐水储槽的出液管路上设置有回收盐水泵，所述废盐水储槽的出液管路上设置有废盐水泵，在回收盐水泵和废盐水泵之间设置有连通管道，连通管道上设置有连接所述废盐水储槽的回流管路。
其中，所述回收盐水储槽的出液管路连接于一次盐水储槽，所述废盐水储槽的出液管路连接于污水处理系统。
进一步地，在所述回流管路上设置有pH测量装置。
其中，所述离子交换塔顶部设置有进液管路，所述进液管路连接有盐酸管道、烧碱管道和纯水管道、压缩空气管道;所述离子交换塔顶部还设置有出液管路，所述出液管路连接有树脂捕集器，所述树脂捕集器连接所述回收盐水储槽。
所述离子交换塔底部设置有废水排放管路，所述废水排放管路连接所述回收盐水储槽及废盐水储槽。
更进一步地，所述回收盐水储槽的出液管路设置在盐水储槽底部，所述废盐水储槽的出液管路设置在废盐水储槽底部，所述回流管路连接于所述废盐水储槽顶部;其中，回收盐水储槽出液管路、废盐水储槽出液管路、回流管路上均设置有阀门。
一种离子交换塔酸碱再生废水回用方法，采用本发明提出的系统，包括步骤：
(1)单台离子交换塔再生前，打空废盐水储槽及回收盐水储槽内的再生废水，开始对离子交换塔再生;首先对离子交换塔进行一次水洗、反吹、大流量反洗，之后对离子交换塔进行盐酸再生、二次水洗，最后对离子交换塔进行碱液再生、三次水洗，一次水洗、大流量反洗的出水排至回收盐水储槽，盐酸再生、二次水洗、碱液再生、三次水洗的出水排至废盐水储槽;
(2)二次水洗结束后，开启废盐水泵，关闭回收盐水储槽连接于一次盐水储槽管路上的阀门，打开回流管路上的阀门，废盐水储槽内废水进行自循环混合;
(3)用烧碱和水对离子交换塔进行再生，排出的废液进入废盐水储槽，待废盐水储槽内pH值达到7以上时，关闭回流管路上的阀门，打开回收盐水储槽连接于一次盐水储槽管路上的阀门，至废盐水储槽液位降至0，关闭废盐水泵。
其中，在所述步骤(1)中，对离子交换塔进行一次水洗、盐酸再生和二次水洗，一次水洗之后排液、反吹、反洗，反洗工序中，纯水由离子交换塔底部进入，由顶部排出送至树脂捕集器，之后排至回收盐水储槽，然后用盐酸再生。
其中，在步骤(3)用烧碱和水对离子交换塔再生后，用精盐水置换所述离子交换塔。
所述精盐水通过以下方式制取：一次盐水工序采用加入精制剂的方式控制一次盐水中Ca2++Mg2+≤10ppm，然后用离子交换树脂处理得到精盐水;所述精制剂为碳酸钠、NaOH、FeCl3中的一种或多种。
其中，用质量含量25～35%的盐酸、质量含量30～35%的烧碱对离子交换塔进行再生，盐酸和烧碱的体积比例为1：1～1.5。
本发明的有益效果在于：
本发明提出的废水回用系统，可利用原回收盐水储槽至一次盐水储槽的管道，实现废盐水储槽内再生废水的回用;通过在回流管道上设置pH值测量装置，确保废盐水泵出口废水PH值大于7，避免影响化盐工序正常生产。
本发明提出的方法，降低了污水排放量，节约了一次盐水储槽的化盐水生产水补水量，降低了生产生本。
本生产单位有离子交换塔共计三台，采取两台串联、一台再生的方式倒替运行，单台离子交换塔每运行80h，需再生40h，单台离子交换塔再生共产生酸碱废水175.55m3，约175.55t，则3台离子交换塔每小时产生酸碱再生废水4.39t/h。废盐水储槽再生废水回用后，每小时降低4.39t污水排放量，每年节约排污费用支出105360元(年运行8000h，排污费3元/t);此外，每小时节约4.39t一次盐水储槽的生产水补水量，每年节约生产水费用支出175600元(年运行8000h，生产水单价5元/t)，合计降低生产成本280960元/年。除经济效益以外，酸碱再生废水的回用减少了污水排放量，降低了污水处理负荷，具有良好的社会效益和环保效益。
