公布日：2022.09.16
申请日：2022.07.27
分类号：C02F1/28(2006.01)I;C02F1/60(2006.01)I;C02F1/58(2006.01)I;C01F5/14(2006.01)I;C01F11/18(2006.01)I;C01D7/00(2006.01)I;
C01D5/00(2006.01)I;C01B33/113(2006.01)I
摘要
本发明公开一种工业废水吸附法分盐工艺，包括S1：工业废水经过预处理设备后，去除浊度、悬浮物，得到预处理产水，预处理产水送入除硬工艺段；S2：除硬工艺段吸附进水中的钙、镁离子，产水为软化水，通过系统压力送入脱酸工艺段；S3：脱酸工艺段吸附软化水中的氯离子、硫酸根离子，产水为碱性水，利用系统余压送入脱硅工艺段；S4：脱硅工艺段吸附脱酸工艺段碱性水中的碳酸根离子、碳酸氢根离子，产水为碱性水，利用系统余压送入脱碱工艺段；S5：脱碱工艺段吸附脱硅工艺段碱性水中的碱土金属Na+，产水为脱盐水，返回生产系统。本发明将废水中的离子分质、分类提取，不产生废液，无需添加酸碱，无需配备酸、碱存储系统，可实现水的全量回收。
权利要求书
1.一种工业废水吸附法分盐工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1：工业废水经过预处理设备后，去除浊度、悬浮物，得到预处理产水，预处理产水送入除硬工艺段(1)；S2：除硬工艺段(1)吸附进水中的钙、镁离子，产水为软化水，软化水通过系统压力送入脱酸工艺段(2)；S3：脱酸工艺段(2)吸附软化水中的氯离子、硫酸根离子，产水为碱性水，利用系统余压送入脱硅工艺段(3)；S4：脱硅工艺段(3)吸附脱酸工艺段(2)碱性水中的碳酸根离子、碳酸氢根离子，产水为碱性水，利用系统余压送入脱碱工艺段(4)；S5：脱碱工艺段(4)吸附脱硅工艺段(3)碱性水中的碱土金属Na+，产水为脱盐水，可返回生产系统做循环水使用。
2.根据权利要求1所述的一种工业废水吸附法分盐工艺，其特征在于，所述除硬工艺段(1)由填有除硬吸附剂的若干吸附柱并联组成；所述脱酸工艺段(2)由装有除酸根吸附剂的若干吸附柱并联组成；所述脱硅工艺段(3)由填有除硅吸附剂若干吸附柱并联组成；所述脱碱工艺段(4)由填有碱金属离子吸附剂的若干吸附柱并联组成。
3.根据权利要求2所述的一种工业废水吸附法分盐工艺，其特征在于，各工艺段的吸附柱中分别通入有解析液，用以对吸附剂进行解析以恢复其性能，所述除硬工艺段(1)的解析液为NaCl溶液，浓度为2％-10％，；所述脱酸工艺段(2)、脱硅工艺段(3)的解析液为NaOH溶液；所述脱碱工艺段(4)的解析液为H2SO4或HCL。
4.根据权利要求3所述的一种工业废水吸附法分盐工艺，其特征在于，还包括：S6：所述除硬工艺段(1)的解析废液，经过碱化工艺(1-1)，并加入适量NaOH溶液，反应产生悬浮液，悬浮液进行固液分离(1-2)，将悬浮液中固体分离后，溶液进行电催化I(1-3)，电催化I(1-3)产生酸液和碱液，产生的酸液为NaCl溶液，可返回除硬工艺段(1)，电催化I(1-3)产生的碱性液进行微反应I(1-4)，微反应I(1-4)过程中加入CO2气体，得到分散的碳酸钙颗粒，提取后，清液可作为除硬工艺段(1)解析液循环使用；S7：使所述脱酸工艺段(2)的解析废液经过浓缩I(2-1)，经过浓缩I(2-1)产生的浓缩液进行分盐(2-2)，分盐(2-2)产生的清液为NaCl溶液，作为电催化I(1-3)的原料液使用；分盐(2-2)产生的Na2SO4溶液作为电催化II(4-2)的原料液使用，或进行蒸发结晶I(2-3)提取Na2SO4固体；S8：所述脱硅工艺段(3)的解析废液送入微反应II(3-1)进行碳化脱硅，并加入足量CO2气体，其产水依次经过过滤(3-2)、蒸发结晶II(3-3)后，得到二氧化硅固体和碳酸钠固体；S9：所述脱碱工艺段(4)的解析废液经过浓缩II(4-1)，其产生的解析废液浓缩液作为电催化II(4-2)的原料液，通过电催化II(4-2)制取酸、碱副产物，并由酸碱站(4-3)进行回收，以供系统工艺循环使用。
5.根据权利要求4所述的一种工业废水吸附法分盐工艺，其特征在于，所述酸碱站(4-3)回收的酸液可作为脱碱工艺段(4)的解析液；碱液可作为脱酸工艺段(2)、脱硅工艺段(3)的解析液。
6.根据权利要求4所述的一种工业废水吸附法分盐工艺，其特征在于，步骤S7中所述浓缩I(2-1)为浓缩工艺，使用膜浓缩装置、电渗析设备、电脱盐设备中的一种使溶液浓缩；所述分盐(2-2)为使用蒸发、冷冻、膜分离装置中的一种实现分盐功能。
发明内容
为了解决现有煤化工废水处理工艺废液产量大、回收利用率低、能耗高、运行压力高、运行不稳定等缺陷，本申请提供一种工业废水吸附法分盐工艺，该工艺可将废水中的离子分质、分类提取，不产生废液，无需添加酸碱，运行压力低、实现废水回收并得到脱盐水，同时，使水中的离子得到提取和纯化。
为实现上述目的，本申请提出一种工业废水吸附法分盐工艺，包括如下步骤：
S1：工业废水经过预处理设备后，去除浊度、悬浮物，得到预处理产水，预处理产水送入除硬工艺段；
S2：除硬工艺段吸附进水中的钙、镁离子，产水为软化水，软化水通过系统压力送入脱酸工艺段；
S3：脱酸工艺段吸附软化水中的氯离子、硫酸根离子，产水为碱性水，利用系统余压送入脱硅工艺段；
S4：脱硅工艺段吸附脱酸工艺段碱性水中的碳酸根离子、碳酸氢根离子，产水为碱性水，利用系统余压送入脱碱工艺段；
S5：脱碱工艺段吸附脱硅工艺段碱性水中的碱土金属Na+，产水为脱盐水，可返回生产系统做循环水使用。
进一步的，所述除硬工艺段由填有除硬吸附剂的若干吸附柱并联组成；所述脱酸工艺段由装有除酸根吸附剂的若干吸附柱并联组成；所述脱硅工艺段由填有除硅吸附剂若干吸附柱并联组成；所述脱碱工艺段由填有碱金属离子吸附剂的若干吸附柱并联组成。
进一步的，各工艺段的吸附柱中分别通入有解析液，用以对吸附剂进行解析以恢复其性能，所述除硬工艺段的解析液为NaCl溶液，浓度为2％-10％，；所述脱酸工艺段、脱硅工艺段的解析液为NaOH溶液；所述脱碱工艺段的解析液为H2SO4或HCL。
进一步的，还包括：
S6：所述除硬工艺段的解析废液，经过碱化工艺，并加入适量NaOH溶液，反应产生悬浮液，悬浮液进行固液分离，将悬浮液中固体分离后，溶液进行电催化I，电催化I产生酸液和碱液，产生的酸液为NaCl溶液，可返回除硬工艺段，电催化I产生的碱性液进行微反应I，微反应I过程中加入CO2气体，得到分散的碳酸钙颗粒，提取后，清液可作为除硬工艺段解析液循环使用；
S7：使所述脱酸工艺段的解析废液经过浓缩I，经过浓缩I产生的浓缩液进行分盐，分盐产生的清液为NaCl溶液，作为电催化I的原料液使用；分盐产生的Na2SO4溶液作为电催化II的原料液使用，或进行蒸发结晶I提取Na2SO4固体；
S8：所述脱硅工艺段的解析废液送入微反应II进行碳化脱硅，并加入足量CO2气体，其产水依次经过过滤、蒸发结晶II后，得到二氧化硅固体和碳酸钠固体；
S9：所述脱碱工艺段的解析废液经过浓缩II，其产生的解析废液浓缩液作为电催化II的原料液，通过电催化II制取酸、碱副产物，并由酸碱站进行回收，满足系统工艺循环使用。
进一步的，所述酸碱站回收的酸液可作为脱碱工艺段的解析液；碱液可作为脱酸工艺段、脱硅工艺段的解析液。
进一步的，步骤S7中所述浓缩I为浓缩工艺，使用膜浓缩装置、电渗析设备、电脱盐设备中的一种使溶液浓缩；所述分盐为使用蒸发、冷冻、膜分离装置中的一种实现分盐功能。
本发明的有益效果包括：本发明将废水中的离子分质、分类提取，不产生废液，无需添加酸碱，无需配备酸、碱存储系统，可实现水的全量回收，具有成本低、工艺流程短、无废渣废液的优点。在得到脱盐水的同时，将水中的离子得到提取和纯化，将提取的盐进行回收利用，副产盐酸、硫酸、碳酸钠、纳米钙、氢氧化镁等，回收利用率高。此工艺相对于传统技术，不产生大量的废水、运行压力低、能耗低、不需要酸碱、运行稳定、易于维护。
（发明人：姬克瑶）
