申请日2014.05.12
公开(公告)日2014.08.13
IPC分类号C02F9/04; C02F9/10; C02F1/44; C25B1/26; C01C1/10
摘要
一种酸碱再生废水处理系统及方法，包括连通的精处理酸碱再生废水池、CO2投加系统及超滤系统;超滤系统与一级反渗透系统相连;一级反渗透系统与汽提精馏系统和二级反渗透系统相连，汽提精馏系统与氨水回收系统和电解制氯系统连通;二级反渗透系统与二级反渗透产水水箱和精处理酸碱再生废水池相连。酸碱再生废水经精处理酸碱再生废水池混合、CO2投加系统调pH值，超滤系统除悬浮物后送入一级反渗透系统，其浓水再经汽提精馏系统处理，其排水送入电解制氯系统，氨水送入氨水回收系统进行回收，产水经二级反渗透系统处理后收集产水，浓水返回精处理酸碱再生废水池中处理。本发明能够实现精处理系统所产生的酸碱再生废水的综合利用及零排放。
权利要求书
1.一种酸碱再生废水处理系统，其特征在于：包括依次连通的精处理酸 碱再生废水池(1)、CO2投加系统(2)以及超滤系统(3);超滤系统(3)的 废水出口与工业废水系统(12)相连，超滤系统(3)的出水口与一级反渗透 系统相连;所述的一级反渗透系统的浓水出口与汽提精馏系统(7)相连通， 汽提精馏系统(7)的出口分为两路，一路与氨水回收系统(9)连通，另一 路与电解制氯系统(8)连通;一级反渗透系统的产水出口与二级反渗透系统 (10)相连通，二级反渗透系统(10)的出口分为两路，一路与二级反渗透 产水水箱(11)相连通，另一路与精处理酸碱再生废水池(1)的入口相连通。
2.根据权利要求1所述酸碱再生废水处理系统，其特征在于：所述的一 级反渗透系统包括与超滤系统(3)的出水口相连通的一级苦咸水反渗透系统 (4);一级苦咸水反渗透系统(4)的浓水出口依次与一级苦咸水反渗透浓水 箱(5)和一级海水反渗透系统(6)相连通，一级海水反渗透系统(6)的浓 水出口与汽提精馏系统(7)相连通;一级苦咸水反渗透系统(4)的产水出 口和一级海水反渗透系统(6)的产水出口分别与二级反渗透系统(10)相连 通。
3.根据权利要求2所述的酸碱再生废水处理系统，其特征在于：所述的 一级苦咸水反渗透系统(4)和二级反渗透系统(10)采用苦咸水反渗透膜， 一级海水反渗透系统(6)采用海水反渗透膜。
4.一种基于权利要求1所述的酸碱再生废水处理系统的酸碱再生废水处 理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将酸碱再生废水在精处理酸碱再生废水池(1)中混合，混合后的酸 碱再生废水进入CO2投加系统(2)，通过CO2气体将酸碱再生废水的pH值 调节至6-7，酸碱再生废水的pH值调节完后进入超滤系统(3)去除酸碱再生 废水中悬浮物及铁，得到出水和携带了悬浮物及铁的清洗水;
2)清洗水由超滤系统(3)的废水出口排入工业废水系统(12)中进行 处理，出水进入一级反渗透系统进行一次脱盐浓缩，一次脱盐浓缩后得到一 级浓水和一级产水;
3)一级浓水进入汽提精馏系统(7)处理，得到氨水以及排水，氨水进 入氨水回收系统(9)回收利用，排水送至电解制氯系统(8)进行电解制得 次氯酸钠;同时，一级产水送入二级反渗透系统(10)进行二次脱盐浓缩， 二次脱盐浓缩后得到二级浓水和二级产水，二级产水进入二级反渗透产水水 箱(11)进行贮存，二级浓水返回精处理酸碱再生废水池(1)继续处理。
5.根据权利要求4所述的酸碱再生废水处理方法，其特征在于：所述的 步骤1)中酸碱再生废水在精处理酸碱再生废水池(1)中混合后的含盐量为 4000mg/L，氨含量为400mg/L;所述的步骤2)中的一级浓水含盐量为 80000mg/L，氨含量为7000～8000mg/L;二级反渗透系统(10)产生的浓水的 含盐量为4900mg/L，氨含量为1000mg/L。
6.根据权利要求4所述的酸碱再生废水处理方法，其特征在于：所述的 步骤2)中CO2气体在CO2投加系统(2)内循环，且CO2气体与混合后的精 处理再生废水逆流接触。
7.根据权利要求4所述的酸碱再生废水处理方法，其特征在于：所述的 步骤2)一级反渗透系统包括与超滤系统(3)的出水口相连通的一级苦咸水 反渗透系统(4);一级苦咸水反渗透系统(4)的浓水出口依次与一级苦咸水 反渗透浓水箱(5)和一级海水反渗透系统(6)相连通，一级海水反渗透系 统(6)的浓水出口与汽提精馏系统(7)相连通;一级海水反渗透系统(6) 的产水出口和一级海水反渗透系统(6)的产水出口分别与二级反渗透系统 (10)相连通;
出水从超滤系统(3)的出水口进入一级苦咸水反渗透系统(4)处理， 一级苦咸水反渗透系统(4)产生的浓水进入一级苦咸水反渗透浓水箱(5) 后输送到一级海水反渗透系统(6)中处理，一级海水反渗透系统(6)产生 的浓水进入汽提精馏系统(7)进行处理，得到浓氨水以及排水，浓氨水进入 氨水回收系统(9)回收利用，排水进入电解制氯系统(8)制得次氯酸钠; 一级苦咸水反渗透系统(4)产生的产水和一级海水反渗透系统(6)产生的 产水分别输送至二级反渗透系统(10)中进行脱盐浓缩。
8.根据权利要求7所述的酸碱再生废水处理方法，其特征在于：所述的 一级苦咸水反渗透系统(4)采用段间增压的运行方式，运行压力在2.5MPa， 一级苦咸水反渗透系统的回收率大于80%;一级海水反渗透系统(6)采用浓 水循环的运行方式，运行压力在8.5MPa，一级苦咸水反渗透系统的回收率控 制大于75%。
9.根据权利要求7所述的酸碱再生废水处理方法，其特征在于：所述的 一级苦咸水反渗透系统(4)产生的浓水含盐量约为19500mg/L，氨含量为 1900mg/L;一级苦咸水反渗透系统(4)产生的产水含盐量为500mg/L，氨含 量为100mg/L;一级海水反渗透系统(6)产生的浓水的含盐量为80000mg/L， 氨含量约为7300mg/L;一级海水反渗透系统(6)产生的产水的含盐量为 500mg/L，氨含量为130mg/L。
10.根据权利要求4所述的酸碱再生废水处理方法，其特征在于：所述 的步骤2)中二级反渗透系统(10)的回收率大于90%，二级反渗透系统(10) 产生的浓水含盐量为4900mg/L，氨含量1000mg/L;二级反渗透系统(10)产 生的产水含盐量为100mg/L，氨含量小于100mg/L。
说明书
一种酸碱再生废水处理系统及方法
技术领域
本发明属于工业废水处理与资源循环利用技术领域，具体涉及一种酸碱 再生废水处理系统及方法。
背景技术
目前，火电厂凝结水精处理系统的酸碱再生废水通常是经中和处理之后 达标排放，或者用于中和火电厂内其余酸碱废水。精处理系统酸碱再生废水 处理系统主要为以下几种：酸碱中和法、化学反应沉淀法、生化法、FENTON 试剂法、纳滤/反渗透法。但是现有的系统以及处理方法不能对酸碱再生废水 实现综合利用以及零排放。
发明内容
本发明的目的在于提供一种酸碱再生废水处理系统及方法，该系统及方 法能够实现精处理系统所产生的酸碱再生废水的综合利用及零排放。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括依次连通的精处理 酸碱再生废水池、CO2投加系统以及超滤系统;超滤系统的废水出口与工业废 水系统相连，超滤系统的出水口与一级反渗透系统相连;所述的一级反渗透 系统的浓水出口与汽提精馏系统相连通，汽提精馏系统的出口分为两路，一 路与氨水回收系统连通，另一路与电解制氯系统连通;一级反渗透系统的产 水出口与二级反渗透系统相连通，二级反渗透系统的出口分为两路，一路与 二级反渗透产水水箱相连通，另一路与精处理酸碱再生废水池的入口相连通。
所述的一级反渗透系统包括与超滤系统的出水口相连通的一级苦咸水反 渗透系统;一级苦咸水反渗透系统的浓水出口依次与一级苦咸水反渗透浓水 箱和一级海水反渗透系统相连通，一级海水反渗透系统的浓水出口与汽提精 馏系统相连通;一级苦咸水反渗透系统的产水出口和一级海水反渗透系统的 产水出口分别与二级反渗透系统相连通。
所述的一级苦咸水反渗透系统和二级反渗透系统采用苦咸水反渗透膜， 一级海水反渗透系统采用海水反渗透膜。
一种基于酸碱再生废水处理系统的酸碱再生废水处理方法，包括以下步 骤：
1)将酸碱再生废水在精处理酸碱再生废水池中混合，混合后的酸碱再生 废水进入CO2投加系统，通过CO2气体将酸碱再生废水的pH值调节至6-7， 酸碱再生废水的pH值调节完后进入超滤系统去除酸碱再生废水中悬浮物及 铁，得到出水和携带了悬浮物及铁的清洗水;
2)清洗水由超滤系统的废水出口排入工业废水系统中进行处理，出水进 入一级反渗透系统进行一次脱盐浓缩，一次脱盐浓缩后得到一级浓水和一级 产水;
3)一级浓水进入汽提精馏系统处理，得到氨水以及排水，氨水进入氨水 回收系统回收利用，排水送至电解制氯系统进行电解制得次氯酸钠;同时， 一级产水送入二级反渗透系统进行二次脱盐浓缩，二次脱盐浓缩后得到二级 浓水和二级产水，二级产水进入二级反渗透产水水箱进行贮存，二级浓水返 回精处理酸碱再生废水池继续处理。
所述的步骤1)中酸碱再生废水在精处理酸碱再生废水池中混合后的含盐 量为4000mg/L，氨含量为400mg/L;所述的步骤2)中的一级浓水含盐量为 80000mg/L，氨含量为7000～8000mg/L;二级反渗透系统产生的浓水的含盐量 为4900mg/L，氨含量为1000mg/L。
所述的步骤2)中CO2气体在CO2投加系统内循环，且CO2气体与混合 后的精处理再生废水逆流接触。
所述的步骤2)一级反渗透系统包括与超滤系统的出水口相连通的一级苦 咸水反渗透系统;一级苦咸水反渗透系统的浓水出口依次与一级苦咸水反渗 透浓水箱和一级海水反渗透系统相连通，一级海水反渗透系统的浓水出口与 汽提精馏系统相连通;一级海水反渗透系统的产水出口和一级海水反渗透系 统的产水出口分别与二级反渗透系统相连通;
出水从超滤系统的出水口进入一级苦咸水反渗透系统处理，一级苦咸水 反渗透系统产生的浓水进入一级苦咸水反渗透浓水箱后输送到一级海水反渗 透系统中处理，一级海水反渗透系统产生的浓水进入汽提精馏系统进行处理， 得到浓氨水以及排水，浓氨水进入氨水回收系统回收利用，排水进入电解制 氯系统制得次氯酸钠;一级苦咸水反渗透系统产生的产水和一级海水反渗透 系统产生的产水分别输送至二级反渗透系统中进行脱盐浓缩。
所述的一级苦咸水反渗透系统采用段间增压的运行方式，运行压力在 2.5MPa，一级苦咸水反渗透系统的回收率大于80%;一级海水反渗透系统采用 浓水循环的运行方式，运行压力在8.5MPa，一级苦咸水反渗透系统的回收率 控制大于75%。
所述的一级苦咸水反渗透系统产生的浓水含盐量约为19500mg/L，氨含量 为1900mg/L;一级苦咸水反渗透系统产生的产水含盐量为500mg/L，氨含量 为100mg/L;一级海水反渗透系统产生的浓水的含盐量为80000mg/L，氨含量 约为7300mg/L;一级海水反渗透系统产生的产水的含盐量为500mg/L，氨含 量为130mg/L。
所述的步骤2)中二级反渗透系统的回收率大于90%，二级反渗透系统产 生的浓水含盐量为4900mg/L，氨含量1000mg/L;二级反渗透系统产生的产水 含盐量为100mg/L，氨含量小于100mg/L。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明设置了超滤系统，由于超滤系统能够对调节完pH值的酸碱再生废 水进行过滤除去废水中颗粒悬浮物及铁，清洗水携带颗粒悬浮物及铁排至工 业废水系统中进行处理;另外，过滤后的出水由于经过了一级反渗透系统浓 缩脱盐，因此能够将酸碱再生废水中的氨、氯化钠等有用资源截留在浓水中; 而产出的浓水的主要成分为氯化钠、碳铵，经过气体精馏系统脱氨后分别得 到了浓氨水以及主要成分为氯化钠的排水，排水能够送至电解制氯系统制备 高浓度次氯酸钠溶液，有效回收了废水中的氯化钠资源，而浓氨水送入氨水 回收系统回收利用;同时一级反渗透系统得到的产水经过二级反渗透系统进 一步浓缩脱盐后得到的产水被二级反渗透产水水箱储存，即达到了回收淡水， 得到的浓水返回精处理酸碱再生废水池中，以实现循环;因此，本发明在整 体上实现了资源循环利用和再生废水的零排放。本发明对酸碱再生废水进行 处理，使淡水的回收率整体大于80%。
另外，本发明在精处理酸碱再生废水池之后设置了CO2投加系统，CO2投加系统能够调节混合后酸碱再生废水的pH值，使酸碱再生废水中的氨在后 续反渗透系统处理的过程有效的节流在少量的浓水中，有利于提高反渗透产 水水质。