申请日2007.11.14
公开(公告)日2008.05.14
IPC分类号B01D47/00; C02F1/42
摘要
本发明公开了一种清洁型工业循环水处理装置及方法：酸性工业污水池(1)中的污水泵送阳离子树脂床(4)后回锅炉除尘设备(7);碱性工业污水池(2)中的污水泵送阴离子树脂床(5)回锅炉除尘设备(7);原水经前置床(3)、阳离子树脂床(4)、阴离子树脂床(5)泵送至工业循环水处理设备(6)，工业循环水处理设备(6)的反洗置换水进入锅炉除尘设备(7)。本发明综合配置各生产环节上的资源，一方面减少工业循环水处理时的化学品药剂的使用量，降低水处理费用和二次污染，另一方面循环水继续使用，减少工业污水排放，节约水资源。
权利要求书
1.一种清洁型工业循环水处理装置，其特征在于：该循环 水处理装置由酸性或碱性工业污水池(1、2)、前置床(3)、阴 阳离子树脂床(5、4)、工业循环水处理设备(6)、锅炉除尘设 备(7)经管道(8)连通组成，酸性工业污水池(1)经管道(8) 连通阳离子树脂床(4)，再回至锅炉除尘设备(7);碱性工业污 水池(2)中经管道(8)连通阴离子树脂床(5)，再回至锅炉除 尘设备(7);原水经管(8)道依次连通前置床(3)、阳离子树 脂床(4)、阴离子树脂床(5)、工业循环水处理设备(6)和锅 炉除尘设备(7)。
2.根据权利要求1所述的一种清洁型工业循环水处理方法， 其特征在于由以下几个方面组成：原水经前置床(3)、阳离子树 脂床(4)、阴离子树脂床(5)、工业循环水处理设备(6)处理 后泵送锅炉除尘设备(7);酸性工业污水汇集于酸性工业污水池 (1)，泵送阳离子树脂床(4)，再回至锅炉除尘设备(7);碱性 工业污水汇集于碱性工业污水池(2)，泵送阴离子树脂床(5)， 再回至锅炉除尘设备(7)。
3.根据权利要求1所述的一种清洁型工业循环水处理装置， 其特征在于：前置床(3)、阳离子树脂床(4)为离子呈饱和状 态的大颗粒强酸性树脂床;阴离子树脂床(5)为离子呈饱和状 态的大颗粒强碱性树脂床。
4.根据权利要求2所述的一种清洁型工业循环水处理方法， 其特征在于：酸性工业污水为硝酸、盐酸、硫酸生产过程中产生 的酸性工业污水。
5.根据权利要求2所述的一种清洁型工业循环水处理方法， 其特征在于：碱性工业污水为合成氨生产过程中产生的碱性工业 污水。
说明书
一种清洁型工业循环水处理装置及方法
技术领域
本发明涉及工业污水处理装置及方法，具体涉及一种清 洁型工业循环水处理装置及方法。
背景技术
工业生产不仅要创造财富，也必须兼顾环境，化工企业 用水量大，排放的废水环境污染影响较大。目前化工生产大 部分使用循环水，原水经简单处理后作为循环水补充，循环 水反洗置换水大多不经处理直接排放厂外。
工业循环水使用的重要内容是控制换热设备的结垢和 腐蚀问题。结垢影响换热效率，能源消耗大，影响工艺操作， 腐蚀会缩短设备使用寿命，并存在安全隐患。为了防止结垢 和腐蚀，近年来大力推广磷系配方化学水处理技术，以达到 控制结垢和腐蚀的作用。这样，循环水装置均需加入定量的 磷系阻垢剂，并保持循环过程控制总磷在4.0-5.5mg/L，随 着阻垢剂失效，有机磷的转化，还需控制浓缩倍数在3-5， 即补入3-5吨原水就要排放1吨含磷4.0-5.5mg/L的循环水。
浓缩倍数是循环水应用技术的关键控制硬指标，浓缩倍 数受补充水质和循环冷却水质标准制约。由于我国大部分水 处理技术采用了磷系(含聚磷)配方，因而浓缩倍数实际上 成了循环水运行中一项重要的指标。由于有机磷药剂存在水 解的问题，它与钙镁离子的络合状态随时存在于动态变化之 中，循环水浓缩过程中，这种络合平衡指数不断被打破，水 的PH值升高，碱度增加，均会出现有磷酸钙垢或含磷、锌 污垢的问题，解决这一问题上的出路，就是要不断排放一部 分循环水，并补充新鲜水和药剂。
浓缩倍数事实上是控制磷系药剂在循环水系统中的停 留时间，排放的一部分废水也必然含有尚未失去功能的有效 药剂，这些含磷废水不仅浪费大量的水资源，而且对环境有 害，是水域富营养化、赤潮频发的重要因素。
控制浓缩倍数的方法，虽然有效控制了磷系药剂在循环 水中停留的时间，不会超过其水解失效的时间，一般不超过 50小时，可解决磷酸钙垢和污垢问题，循环水不断“吐故纳 新”，循环水中有机磷浓度保持在3-5ppm甚至更高，保持 清澈透明，但其带来的环境污染和浪费水资源问题，必然引 起关注。浓缩倍数概念的不合理使用，导致了水资源的浪费， 成本增加，例如将循环冷却水排放水用于其它水系再次使 用，看似综合利用，实为浪费，因为这种排水含有大量磷系 药剂，价格昂贵。
磷系药剂的使用存在不容忽视的问题：①磷是营养物 质，促进了水中菌藻微生物的繁殖加剧，加氯和投加各类杀 菌灭藻剂成为必须手段，大量含磷和含杀菌灭藻剂废水的排 放加重了环境水域污染和富营养化程度，成了公害性问题; ②磷系配方药剂在循环水处理系统内停留时间有限制，水解 成磷酸钙垢，循环水浓缩倍数低，不利于节约用水;③氯离 子是腐蚀因素，也是影响节水的大敌，目前尚无简便、廉价 的去除氯离子的方法。
综合性化工企业或多或少地存在述下相似的共性问题： ①高温的锅炉烟气液相法脱硫降尘时，高温烟气会汽化一定 量的除尘水，除尘水装置需要连续补充大量原水，以维持除 尘装置的水平衡;②含有钙、镁离子的硬水通过阳离子交换 树脂时，水中的钙、镁离子与树脂中的[H+]离子进行交换， 通过阴床离子交换树脂时水中的[HCO3 2-]、[CO3 2-]、[SO4 2-]等 阴离子与树指中的[OH-]进行交换;当树脂中[H+]、[OH-]离子 被完全交换后，就必须对这种离子呈饱和状态的树脂进行还 原再生，以恢复其交换性能;长期以来，阳床离子交换器中 的树脂失效后进行再生时所用的再生剂是工业盐酸，阴床树 脂失效后使用工业氢氧化钠进行再生，树脂再生费用高;③ 在硝酸生产过程中，存在着含3%～5%硝酸的冷凝液，即废 稀硝酸镁尾水是较大的污染源，必须实现中和达标后排放， 需要建大的中和池外，还要消耗纯碱，环保处理费用高;④ 合成氨生产过程中同样存在着8TT-20TT稀氨水环境处理问 题。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种清洁型工业循环水处理装 置及方法，综合配置本单位各生产环节上的资源，一方面减 少工业循环水处理时的化学品的使用量，降低废水处理费用 和二次污染，另一方面让循环水继续使用，减少工业污水排 放，节约水资源。
本发明的技术解决方案是：该循环水处理装置由酸性或 碱性工业污水池、前置床、阴阳离子树脂床、工业循环水处 理设备、锅炉除尘设备组成，原水经管道依次连通前置床、 阳床、阴床、循环水处理设备和锅炉除尘设备;酸性工业污 水汇集于酸性工业污水池，酸性工业污水池经管道连通阳离 子树脂床，再回至锅炉除尘设备;碱性工业污水汇集于碱性 工业污水池，碱性工业污水池经管道连通阴离子树脂床，再 回至锅炉除尘设备。
本发明的一种清洁型工业循环水处理方法由以下几个 方面组成：原水经前置床、阳离子树脂床、阴离子树脂床、 工业循环水处理设备处理后泵送锅炉除尘设备;酸性工业污 水汇集于酸性工业污水池，泵送阳离子树脂床，再回至锅炉 除尘设备;碱性工业污水汇集于碱性工业污水池，泵送阴离 子树脂床，再回至锅炉除尘设备。
本发明的一种清洁型工业循环水处理装置中，前置床和 阳离子树脂床为离子呈饱和状态的大颗粒强酸性树脂床;阴 离子树脂床为离子呈饱和状态的大颗粒强碱性树脂床。
本发明的一种清洁型工业循环水处理方法中，酸性工业 污水为硝酸、盐酸、硫酸生产过程中的酸性工业污水。
本发明的一种清洁型工业循环水处理方法中，碱性工业 污水为合成氨生产过程中的碱性工业污水。
本发明具有以下优点：①工业污水处理后循环利用，工 业生产过程中的外排水得到有效控制，实现工业污水零排放 的清洁化生产;②工业循环水处理设备不需加入磷系阻垢 剂，只需添加少量缓蚀剂和杀菌剂，降低水处理药剂费用， 降低水处理过程产生的二次污染;③生产过程中产生的酸性 或碱性工业污水作为树脂再生剂，综合利用工业废酸或废碱 液，降低处理费用;④用水设备的原水使用量减少，节约水 资源。