申请日 20200725
公开（公告）日 20201215
IPC分类号 C02F9/06
摘要
本发明涉及一种复床再生废水的资源化回用工艺及系统，所述复床再生废水资源化回用系统用于处理经离子交换再生产生的再生废水。本发明通过膜分离及浓缩系统和双极膜系统依次布置；所述膜分离及浓缩系统用于对所述复床离子交换树脂再生废水进行分质回用，所述双极膜系统用于对膜分离及浓缩系统浓缩液处理并得到酸、碱回用于本系统。本发明的优点是以低能耗对硫酸根进行高效浓缩，保证双极膜制取酸碱的盐浓度，余下的氯化钠硝酸钠等单价盐水再经反渗透系统浓缩送双极膜制酸碱，可以制取混合酸或者硫酸和盐酸分别制取，根据进水水质的差别而定；根据其各自膜的处理特点，合理布置；在高效浓缩的同时，大大降低了整套系统的能耗。
权利要求书
1.一种复床再生废水资源化回用系统，包括膜分离及浓缩系统和双极膜系统，其特征在于，所述膜分离及浓缩系统和双极膜系统依次布置；所述膜分离及浓缩系统用于对阴树脂再生废水进行分质浓缩，所述双极膜系统用于对膜分离及浓缩系统的浓缩液经双极膜处理得到酸和碱回用于复床换再生系统的装置；
所述阳树脂离子交换床(101)和阳阴混合树脂床(104)的再生酸废水混合液进入可分离电渗析系统(201)进行脱硬处理；
可分离电渗析系统(201)处理后的料液分成两路，分别为含硬浓水和淡水；含硬浓水进入脱硬反渗透(202)，淡水进入纳滤处理系统(203)；
所述可分离电渗析(201)淡水、阴树脂离子交换床(103)和阳阴混合树脂床(104)再生碱废水进入纳滤处理系统(203)进行分盐处理；纳滤处理系统(203)浓缩液进入硫酸钠双极膜系统(301)进行制酸碱处理；
所述膜分离及浓缩系统包括纳滤处理系统(203)和反渗透系统(204)；所述纳滤处理系统(203)和反渗透系统(204)依次布置；纳滤处理系统(203)的透过液进入到反渗透系统(204)；反渗透系统(204)的浓缩液进入氯化钠双极膜系统(302)进行制酸碱处理；
所述氯化钠双极膜系统(302)和硫酸钠双极膜系统(301)制取碱进入阴树脂碱再生系统(106)，用于阴树脂离子交换床(103)和阳阴混合树脂床(104)进行碱再生；所述氯化钠双极膜系统(302)和硫酸钠双极膜系统(301)制取酸进入阳树脂酸再生系统(105)，用于阳树脂离子交换床(101)和阳阴混合树脂床(104)进行酸再生。
2.根据权利要求1所述的一种复床再生废水资源化回用系统，其特征在于阳树脂离子交换床(101)经脱气塔(102)进入到阴树脂离子交换床(103)。
3.根据权利要求1所述的一种复床再生废水资源化回用系统，其特征在于含硬浓水进入脱硬反渗透(202)进一步浓缩后的浓盐水用于喷煤碴处理。
4.根据权利要求1所述的一种复床再生废水资源化回用系统，其特征在于氯化钠双极膜系统(302)所产酸浓度控制在质量浓度为3～5％。
5.根据权利要求1所述的一种复床再生废水资源化回用系统，其特征在于硫酸钠双极膜系统(301)所产碱浓度控制在质量浓度为3～5％。
说明书
一种复床再生废水资源化回用系统
技术领域
本发明涉及工业废水处理领域，特别是涉及一种复床再生废水的资源化回用工艺及系统。
背景技术
离子交换树脂广泛地应用在电厂、水处理、制高纯水等领域。离子交换树脂具有吸附选择性较好、机械强度大、抗污染能力强、物理化学稳定性好以及可循环使用等诸多优点，操作简单，投资低。然而，当离子交换树脂失效时，需要对其进行再生处理，会产生大量含有离子交换再生剂的废水。离子交换再生废水总盐量高和排放pH值不稳定，不仅造成了水资源的浪费，而且还对环境产生了不好的影响。
近年来随着国家《节约能源法》、《环境保护法》等法规相继颁布实施，国家对生产企业排水量和水质的要求日益严格，新上的高纯水系统大都采用了反渗透脱盐组合EDI工艺来达到用水要求，而已经上了离子交换的老系统如继续使用，就会面临再生废水的达标排放瓶颈。常见的处理方法是排入综合处理池，带来的隐患是综合废水盐度增加生化性变差，污水达标排放处理成本大幅度上升，更主要的矛盾是中和再生废水导致的高盐废水的排出破坏了生态环境。
为此河北、江苏、陕西、山东等地也相继对工业废水含盐排放值或整体回收率提出了限盐浓度的排放要求。地方政府和行业相关政策的推动，进一步的明确了工业废水处理清洁化生产的发展方向，从源头上解决高盐水排放问题。
发明内容
为了克服现有的阴树脂再生废水处理难，排放不易的现状，本发明提供一种阴树脂再生废水的资源化回用工艺系统，利用高盐水自制酸碱循环回用的工艺，结合反渗透制纯水回用，将原排放的高盐再生废水分质处理，减少再生废水的排放量，以低成本地实现水资源高效循环利用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种复床再生废水资源化回用系统，包括膜分离及浓缩系统和双极膜系统，其特征在于，所述膜分离及浓缩系统和双极膜系统依次布置；所述膜分离及浓缩系统用于对阴树脂再生废水进行分质浓缩，所述双极膜系统用于对膜分离及浓缩系统的浓缩液经双极膜处理得到酸和碱回用于本系统的装置；
所述阳树脂离子交换床和阳阴混合树脂床的出口混合液再生酸废水进入可分离电渗析系统进行脱硬处理；
可分离电渗析系统处理后的料液分成两路，分别为含硬浓水和淡水；含硬浓水进入脱硬反渗透，淡水进入纳滤处理系统；
所述可分离电渗析淡水、阴树脂离子交换床和阳阴混合树脂床再生碱废水进入纳滤处理系统进行分盐处理；纳滤处理系统浓缩液进入硫酸钠双极膜系统进行制酸碱处理；
所述膜分离及浓缩系统包括纳滤处理系统和反渗透系统；所述纳滤处理系统和反渗透系统依次布置；纳滤处理系统的透过液进入到反渗透系统；反渗透系统的浓缩液进入氯化钠双极膜系统进行制酸碱处理；
所述氯化钠双极膜系统和硫酸钠双极膜系统制取碱进入阴树脂碱再生系统，用于阴树脂离子交换床和阳阴混合树脂床进行碱再生；所述氯化钠双极膜系统和硫酸钠双极膜系统制取酸进入阳树脂酸再生系统，用于阳树脂离子交换床和阳阴混合树脂床进行酸再生。所述纳滤处理系统的纳滤膜为硫酸根离子纳滤分离膜；纳滤处理系统浓水中总溶解性固体含量大于10％均可以进行处理。所述反渗透处理系统浓水中总溶解性固体含量大于5％。
作为优选，上述一种复床再生废水资源化回用系统中阳树脂离子交换床经脱气塔进入到阴树脂离子交换床。
作为优选，上述一种复床再生废水资源化回用系统中的含硬浓水进入脱硬反渗透进一步浓缩后的浓盐水连接用于喷煤碴处理。
作为优选，上述一种复床再生废水资源化回用系统中氯化钠双极膜系统所产酸浓度控制在质量浓度为3～5％；可用于阳树脂再生。
作为优选，上述一种复床再生废水资源化回用系统中硫酸钠双极膜系统所产碱浓度控制在质量浓度为3～5％；可用于阴树脂再生。
在本申请中复床再生废水的资源化回用系统中包含再生废水的分质处理方法。所述的复床再生废水的资源化回用系统包括膜分离和双极膜系统。所述可分离膜浓缩及双极膜系统依次布置；所述膜分离及浓缩系统用于对树脂再生废水进行可分离膜迁移并浓缩，所述双极膜系统用于对浓缩液处理并得到酸和碱回用于本系统，所述钙镁等硬盐水用纳滤膜浓缩后少量浓盐水喷煤碴处理。
本申请中，所述反渗透处理系统产水可用树脂再生置换用水。整个阴树脂再生过程无需加入额外药剂，不会额外增加废水中的总溶解性固体含量。
本发明提供一种复床再生废水的资源化回用系统，与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明提供的复床再生废水的资源化回用系统，废水经过膜浓缩分离系统处理后，产水可用作阴树脂再生置换用水，浓缩液可通过双极膜系统制取浓度为3～5％酸和碱，分别用于阳树脂和阴树脂再生，高效循环利用，不额外增加其他药剂。整套系统满足了再生废水的资源化回用的要求，兼顾了环保效益和经济效益。
(2)本发明所提供的复床再生废水的资源化回用系统采用纳滤对废水进行硫酸根离子和氯离子的分离。在节省能耗的基础上实现对硫酸根进行高倍浓缩，而对阳床再生废水采用可选择透过钠离子的阳离子膜来制取补充的酸和碱，补充再生酸碱的总量要求。
(3)本发明所提供的树脂再生废水处理系统的浓缩分盐系统，采用反渗透系统、纳滤及电渗析系统。根据各类膜的处理特点，合理布置。在高效浓缩的同时，大大降低了整套系统的能耗。
发明人 （褚红;俞游;白海浪;徐悠;杨勇;杜圣羽;）
