申请日2013.10.31
公开(公告)日2014.01.29
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明提供了一种工业废水的回收方法及废水回收系统，其中，废水的回收方法依次包括以下步骤：步骤S10：降低澄清池内的废水的硬度;步骤S30：通过过滤装置对降低硬度的废水进行过滤，通过超滤装置对过滤后的废水进行超滤，以去除废水中的悬浮物、颗粒物以及胶体;步骤S50：通过离子交换装置对超滤后的废水进行离子交换以得到透过液;步骤S80：通过反渗透装置对透过液进行反渗透以得到渗透液;步骤S90：通过水箱对渗透液进行收集。本发明的废水的回收方法确保反渗透装置可以在高回收率下连续、稳定的运行，保证废水的回收量。
权利要求书
1.一种工业废水的回收方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
步骤S10：降低澄清池内的废水的硬度;
步骤S30：通过过滤装置对降低硬度的所述废水进行过滤，通过超滤装置对过滤后的 所述废水进行超滤，以去除所述废水中的悬浮物、颗粒物以及胶体;
步骤S50：通过离子交换装置对超滤后的所述废水进行离子交换以得到透过液;
步骤S80：通过反渗透装置对所述透过液进行反渗透以得到渗透液;
步骤S90：通过水箱对所述渗透液进行收集。
2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步骤S10进一步包括以下步骤：
步骤S12：向所述废水中加入石灰和纯碱以使所述废水中生成沉淀;
步骤S13：对所述沉淀进行分离;
步骤S14：对分离后的所述沉淀进行脱水，得到水和沉淀物，使得到的所述水返回到 所述澄清池内。
3.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步骤S30进一步包括以下步骤：
步骤S31：通过所述过滤装置对所述废水进行过滤;
步骤S32：调节所述废水的PH值，以使所述废水的PH值在8.0至9.0之间;
步骤S33：在所述废水中加入氧化性杀菌剂进行杀菌;
步骤S34：通过所述超滤装置对所述废水进行超滤。
4.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步骤S30和步所述骤S50之间还包括 以下步骤：
步骤S41：用清水对所述过滤装置和所述超滤装置进行反洗，并得到反洗液，使所述 反洗液返回到所述澄清池内;
步骤S42：用清水对经过反洗的所述过滤装置进行正洗。
5.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步骤S50进一步包括以下步骤：
步骤S51：通过所述离子交换器对所述废水进行离子交换;
步骤S52：在离子交换器中加入还原剂对交换剂进行还原再生，并得到再生废液;
步骤S53：对所述再生废液进行蒸发处理。
6.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步骤S50和步骤S80之间还包括以下 步骤：
步骤S60：对所述离子交换器进行反洗和冲洗，反洗和冲洗得到的液体返回到所述澄 清池内。
7.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步骤S80进一步包括以下步骤：
步骤S81：对所述透过液进行反渗透，得到所述渗透液和第一浓液;
步骤S82：对所述第一浓液进行反渗透，得到所述渗透液和第二浓液;
步骤S83：对所述第二浓液进行蒸发处理。
8.一种废水回收系统，其特征在于，包括：
澄清池(10)，具有澄清池进口和澄清池出口;
过滤装置，具有过滤进口和过滤出口，所述过滤进口与所述澄清池出口连通;
超滤装置，具有超滤进口和超滤出口，所述超滤进口与所述过滤出口连通;
离子交换器，具有交换器进口和第一交换器出口，所述交换器进口与所述超滤出口 连通;
反渗透装置，具有反渗透进口和反渗透出口，所述反渗透进口与所述第一交换器出 口连通;
水箱(50)，具有水箱进口，所述水箱进口与所述反渗透出口连通。
9.根据权利要求8所述的废水回收系统，其特征在于，
所述澄清池(10)包括混合池、设置在所述混合池下游的反应池以及蓄水池;
所述混合池包括：一级混合池和位于所述一级混合池下游的二级混合池，所述第一 混合池内设置有第一搅拌机构和第一投放口，所述第一混合池的进口形成所述澄清池进 口，所述二级混合池内设置有第二投放口;
所述反应池包括：混凝搅拌反应池和位于所述混凝搅拌反应池下游的混凝推流式反 应池，所述混凝搅拌反应池内设置有第二搅拌机构以及第三投放口，所述混凝推流式反 应池内设置有刮泥机和集水装置，所述集水装置设置在所述混凝推流式反应池的上部， 所述刮泥机的刮板位于所述混凝推流式反应池的底部;
所述蓄水池的进口与所述集水装置连通，所述蓄水池的出口形成所述澄清池出口。
10.根据权利要求8所述的废水回收系统，其特征在于，所述过滤装置为滤料过滤器(21)， 所述滤料过滤器(21)的进口和出口之间设置有多个滤料层，各所述滤料层的过滤间隙 在沿所述滤料过滤器(21)的进口至出口的方向上依次减小。
11.根据权利要求8所述的废水回收系统，其特征在于，所述离子交换器包括串联的第一离 子交换器和第二离子交换器，所述第一离子交换器为钠离子交换器，所述第二离子交换 器为弱酸阳离子交换器。
12.根据权利要求8所述的废水回收系统，其特征在于，所述离子交换器上还设置有用以添 加还原剂以对所述离子交换器内的交换剂进行还原的还原剂添加装置。
13.根据权利要求8所述的废水回收系统，其特征在于，所述反渗透装置包括：
第一反渗透装置(41)，包括第一反渗透装置进口、第一反渗透出口和第二反渗透出 口，所述第一反渗透装置进口形成所述反渗透进口;
第二反渗透装置(42)，包括第二反渗透装置进口和第三反渗透出口，所述第二反渗 透装置进口与所述第二反渗透出口连通，所述第三反渗透出口与所述第一反渗透出口共 同形成所述反渗透出口。
14.根据权利要求13所述的废水回收系统，其特征在于，还包括蒸发器(60)，所述离子交 换器还具有第二交换器出口，所述第二反渗透装置(42)还具有第四反渗透出口，所述 蒸发器(60)的进口与所述第二交换器出口和所述第四反渗透出口均连通。
说明书
工业废水的回收方法及废水回收系统
技术领域
本发明涉及废水回收技术领域，具体而言，涉及一种工业废水的回收方法及废水回收系 统。
背景技术
煤化工含盐废水主要来源于生产过程中的煤气洗涤废水、循环水系统排水、化学水站排 水等，有时还包括生化处理后的有机废水，由于原水中盐度在循环水场和化学水站中的浓缩 以及加药富集，使得其排放的废水具有含盐量高的特点，污染物以总含盐量(TDS)为主，部分 废水中还含有难降解的有机物。
随着煤化工行业的发展和环保要求的提高，生产企业越来越重视对生产废水的控制，很 多地区不仅要求废水的达标排放，还要求企业最大限度的回用废水，减轻对环境的污染，环 境敏感地区甚至要求废水不外排，在这种情况下，含盐废水的回用处理成为当前煤化工行业 废水处理研究的重点。
目前，含盐废水的处理通常采用物理或化学的方法降低或去除水中的绝大多数盐类，以 获得纯度较高的除盐水，主要有热浓缩、离子交换、电渗析、EDI(电解除盐技术)、膜分离等。 热浓缩技术即蒸发结晶，具有浓缩倍数高的特点，但普遍投资和运行费用均较高，一般用在 水量小、TDS在10000mg/l以上的高含盐废水处理上，多在膜浓缩之后应用;离子交换法、电 渗析法和EDI法多水回收率低，约50-60%，且运行成本很高;与之相比，膜分离法具有处理 成本低、规模大、技术成熟的特点。
公开号为CN101798150A的中国专利申请公开了一种高含盐废水的处理方法及其处理装 置，它包括石灰澄清池、滤池、离子交换器、除碳器、反渗透等处理过程，但该方法抗冲击 性较差，当来水水量和水质波动较大，系统不能保持一定的稳定性，且后续为一段反渗透膜， 使系统收率很难达到预期目标，膜压力较大，以上问题使其在工厂实际运用时难度较大。
公开号为CN1151862C的中国专利公开了一种高效率操作的反渗透方法和设备，它包括反 渗透膜、混合床离子交换装置、微过滤器、紫外线消毒装置、脱碳装置、电离子化装置等， 但该方法要求系统PH值控制在10.5以上，由于来水的碱度、有机物以及各种离子的波动性， 使系统很难控制在预定高PH下，一旦PH降低则出现膜结垢污堵的风险，在工程运行时很难 操作。
发明内容
本发明旨在提供一种回收量稳定的工业废水的回收方法及废水回收系统。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种工业废水的回收方法，依次包 括以下步骤：步骤S10：降低澄清池内的废水的硬度;步骤S30：通过过滤装置对降低硬度的 废水进行过滤，通过超滤装置对过滤后的废水进行超滤，以去除废水中的悬浮物、颗粒物以 及胶体;步骤S50：通过离子交换装置对超滤后的废水进行离子交换以得到透过液;步骤S80： 通过反渗透装置对透过液进行反渗透以得到渗透液;步骤S90：通过水箱对渗透液进行收集。
进一步地，步骤S10进一步包括以下步骤：步骤S12：向废水中加入石灰和纯碱以使废水 中生成沉淀;步骤S13：对沉淀进行分离;步骤S14：对分离后的沉淀进行脱水，得到水和沉 淀物，使得到的水返回到澄清池内。
进一步地，步骤S30进一步包括以下步骤：步骤S31：通过过滤装置对废水进行过滤;步 骤S32：调节废水的PH值，以使废水的PH值在8.0至9.0之间;步骤S33：在废水中加入氧 化性杀菌剂进行杀菌;步骤S34：通过超滤装置对废水进行超滤。
进一步地，步骤S30和步骤S50之间还包括以下步骤：步骤S41：用清水对过滤装置和超 滤装置进行反洗，并得到反洗液，使反洗液返回到澄清池内;步骤S42：用清水对经过反洗的 过滤装置进行正洗。
进一步地，步骤S50进一步包括以下步骤：步骤S51：通过离子交换器对废水进行离子交 换;步骤S52：在离子交换器中加入还原剂对交换剂进行还原再生，并得到再生废液;步骤S53： 对再生废液进行蒸发处理。
进一步地，步骤S50和步骤S80之间还包括以下步骤：步骤S60：对离子交换器进行反洗 和冲洗，反洗和冲洗得到的液体返回到澄清池内。
进一步地，步骤S80进一步包括以下步骤：步骤S81：对透过液进行反渗透，得到渗透液 和第一浓液;步骤S82：对第一浓液进行反渗透，得到渗透液和第二浓液;步骤S83：对第二 浓液进行蒸发处理。
根据本发明的另一方面，提供了一种废水回收系统，包括：澄清池，具有澄清池进口和 澄清池出口;过滤装置，具有过滤进口和过滤出口，过滤进口与澄清池出口连通;超滤装置， 具有超滤进口和超滤出口，超滤进口与过滤出口连通;离子交换器，具有交换器进口和第一 交换器出口，交换器进口与超滤出口连通;反渗透装置，具有反渗透进口和反渗透出口，反 渗透进口与第一交换器出口连通;水箱，具有水箱进口，水箱进口与反渗透出口连通。
进一步地，澄清池包括混合池、设置在混合池下游的反应池以及蓄水池;混合池包括： 一级混合池和位于一级混合池下游的二级混合池，第一混合池内设置有第一搅拌机构和第一 投放口，第一混合池的进口形成澄清池进口，二级混合池内设置有第二投放口;反应池包括： 混凝搅拌反应池和位于混凝搅拌反应池下游的混凝推流式反应池，混凝搅拌反应池内设置有 第二搅拌机构以及第三投放口，混凝推流式反应池内设置有刮泥机和集水装置，集水装置设 置在混凝推流式反应池的上部，刮泥机的刮板位于混凝推流式反应池的底部;蓄水池的进口 与集水装置连通，蓄水池的出口形成澄清池出口。
进一步地，过滤装置为滤料过滤器，滤料过滤器的进口和出口之间设置有多个滤料层， 各滤料层的过滤间隙在沿滤料过滤器的进口至出口的方向上依次减小。
进一步地，离子交换器包括串联的第一离子交换器和第二离子交换器，第一离子交换器 为钠离子交换器，第二离子交换器为弱酸阳离子交换器。
进一步地，离子交换器上还设置有用以添加还原剂以对离子交换器内的交换剂进行还原 的还原剂添加装置。
进一步地，反渗透装置包括：第一反渗透装置，包括第一反渗透装置进口、第一反渗透 出口和第二反渗透出口，第一反渗透装置进口形成反渗透进口;第二反渗透装置，包括第二 反渗透装置进口和第三反渗透出口，第二反渗透装置进口与第二反渗透出口连通，第三反渗 透出口与第一反渗透出口共同形成反渗透出口。
进一步地，本发明的废水回收系统还包括蒸发器，离子交换器还具有第二交换器出口， 第二反渗透装置还具有第四反渗透出口，蒸发器的进口与第二交换器出口和第四反渗透出口 均连通。
本发明的技术方案，首先通过化学反应去除废水中的大部分临时硬度和永久硬度，再在 过滤过程中通过物理方式初步去除废水中的悬浮物和胶体，在初步过滤后通过精度更高的超 滤的方式再次去除废水中的悬浮物和胶体，并最终通过离子交换的方式去除废水中的残余硬 度，完成废水中的杂质的去除。去除杂质后的废水通过反渗透的方式去除废水中的含盐部分， 得到可以从新利用的水质。本发明在反渗透之前通过化学和物理的方式去除废水中含有的杂 质部分，避免杂质对反渗透装置进行干扰和反渗透膜结垢的现象，确保反渗透装置可以在高 回收率下连续、稳定的运行，保证废水的回收量。