公布日：2022.03.01
申请日：2021.12.02
分类号：C02F9/04(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种光伏生产废水的资源化处理工艺，涉及废水处理技术领域。本发明是将光伏生产过程中所产生的废水先进行预处理，然后将预处理后的废水依次进行化学除硬、树脂软化和除氟处理、折点加氯处理、超滤、一级RO浓缩处理以及超纯水处理。经过本发明的处理工艺可以直接获得超纯水，并将超纯水用于生产使用。本发明的处理工艺实现了变废为宝，有效节约了水资源。
权利要求书
1.一种光伏生产废水的资源化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将光伏生产废水过滤除杂后边搅拌边加入NaOH，调整废水的pH值至10 11，再加入重金属捕捉剂继续搅拌，以对废水中重金属充分捕捉，搅拌至沉淀物不再增加为止，采用沉淀池1进行过滤，得到上清液1和污泥；(2)在上清液1中加入碳酸钠进行化学除硬，除硬反应时间为20 60min，以使得废水硬度降低至20mg/L，将除硬后的废水排入沉淀池2进行沉淀，得到沉淀污泥和上清液2，将沉淀污泥通过气动隔膜泵打入压滤机进行过滤，滤液返回至过滤废水箱，沉淀池2的上清液2采用多介质过滤器进行过滤；(3)将步骤(2)处理后的上清液2依次经过酸中和、软化树脂、除氟树脂处理；(4)将树脂处理后的废水进行折点加氯处理，并将处理后的废水进行超滤；(5)将超滤后的废水进入一级RO浓缩处理；(6)将一级RO浓缩处理后的废水进行超纯水处理，得到再生水。
2.根据权利要求1所述光伏生产废水的资源化处理工艺，其特征在于，步骤(1)中所述金属捕捉剂为铜金属捕捉剂、镍金属捕捉剂或铬金属捕捉剂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述光伏生产废水的资源化处理工艺，其特征在于，步骤(2)所述多介质过滤器是由本体及内填充介质组成，所述填充介质是由石英砂和无烟煤按质量比为2.4构成。
4.根据权利要求3所述光伏生产废水的资源化处理工艺，其特征在于，经多介质过滤器处理后得到的废水浊度<1NTU，SDI<5。
5.根据权利要求1所述光伏生产废水的资源化处理工艺，其特征在于，步骤(3)中所述软化树脂为钠型阳离子交换树脂。
6.根据权利要求1所述光伏生产废水的资源化处理工艺，其特征在于，步骤(3)中所述除氟树脂为CH 87。
7.根据权利要求1所述光伏生产废水的资源化处理工艺，其特征在于，步骤(4)所述折点加氯处理中氯氮摩尔比为10:1，pH为7。
8.根据权利要求1所述光伏生产废水的资源化处理工艺，其特征在于，步骤(4)所述超滤采用的超滤膜为中空纤维膜，所述中空纤维膜壁上有0.01～0.03微米的贯通孔。
9.根据权利要求1所述光伏生产废水的资源化处理工艺，其特征在于，步骤(5)所述一级RO浓缩处理采用一级反渗透装置进行除杂、浓缩。
10.根据权利要求1所述光伏生产废水的资源化处理工艺，其特征在于，步骤(6)所述超纯水处理是依次采用两级反渗透装置进行处理、采用EDI进行处理、杀菌处理、抛光混床处理。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种光伏生产废水的资源化处理工艺，该工艺是回收废水中的重金属，并将废水处理成再生水直接用于生产使用，不仅节约了水资源，同时实现了变废为宝。
本发明光伏生产废水的资源化处理工艺包括以下步骤：
(1)将光伏生产废水过滤除杂后边搅拌边加入NaOH，调整废水的pH值至10 11，再加入重金属捕捉剂继续搅拌，以对废水中重金属充分捕捉，搅拌至沉淀物不再增加为止，采用沉淀池1进行过滤，得到上清液1和污泥；
(2)在上清液1中加入碳酸钠进行化学除硬，除硬反应时间为20 60min，以使得废水硬度降低至20mg/L，将除硬后的废水排入沉淀池2进行沉淀，得到沉淀污泥和上清液2，将沉淀污泥通过气动隔膜泵打入压滤机进行过滤，滤液返回至过滤废水箱，沉淀池2的上清液2采用多介质过滤器进行过滤；
(3)将步骤(2)处理后的上清液2依次经过酸中和、软化树脂、除氟树脂处理；
(4)将树脂处理后的废水进行折点加氯处理，并将处理后的废水进行超滤；
(5)将超滤后的废水进入一级RO浓缩处理；
(6)将一级RO浓缩处理后的废水进行超纯水处理，得到再生水。
优选地，本发明步骤(1)中所述金属捕捉剂为铜金属捕捉剂、镍金属捕捉剂或铬重金属捕捉剂中的至少一种。
优选地，本发明步骤(2)所述多介质过滤器是由本体及内填充介质组成，所述填充介质是由石英砂和无烟煤按质量比为2.4构成。工作期间，带压力的原水由上部进入上集水腔，均匀的经介质层的过滤后进入下集水腔，流出设备成为过滤水。多介质过滤器需配置反冲洗功能，洗脱介质上及床层中吸附截留的污垢，以便反洗时去除这些污垢，提高出水水质并延长设备工作周期。经该设备过滤后，出水的浊度<1NTU，SDI<5。在多介质过滤器的进水口装有流量计，以观察工作时的流量。本发明多介质过滤器需定期反洗，在反洗时设计了压缩空气冲刷步骤，以除去粘附在介质上的物质。气冲的目的是利用介质粒子间摩擦，以松动介质上所粘住的颗粒物质。
优选地，本发明步骤(3)中所述软化树脂为钠型阳离子交换树脂。具体原理是当水中钙镁离子含量高时，钠型阳离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，钙镁离子与树脂中的钠离子进行交换，从而降低水中的钙镁离子，使得水中的硬度降低。
优选地，本发明步骤(3)中所述除氟树脂为CH 87。该除氟树脂中含氟选择性官能团，可以在其他离子共存的情况下，对氟离子表现出极强的选择性，同时吸附量大，吸附精度高，可以将水中的氟离子含量从几十或几百ppm降至1ppm以下。
优选地，本发明步骤(4)所述折点加氯处理中氯氮摩尔比为10:1，pH为7。折点加氯处理方式可以去除水中大多数产生臭味的物质以及氨氮，杀菌效果较好。
优选地，本发明步骤(4)所述超滤采用的超滤膜为中空纤维膜，所述中空纤维膜壁上有0.01～0.03微米的贯通孔。在压力驱动下，尺寸小于膜分离孔径的分子或粒子可穿过纤维壁，而尺寸大于膜分离孔径的分子或粒子则被纤维壁所截留，从而实现大小粒子的分离。超滤处理方式可以彻底去除水中的胶体、细菌、微生物、悬浮物等，出水的TSS可小于0.1ppm，污染指数SDI可小于3，大大减少后续设备的再生、清洗频率，提高生产效率，减少排污以及能耗。
优选地，本发明步骤(5)所述一级RO浓缩处理采用一级反渗透装置进行除杂、浓缩。一级RO浓缩处理装置主要是用于去除水中可溶性盐、有机大分子以及尚未清除的小颗粒物质。在压力作用下，大部分水分子和微量小离子透过反渗透膜，经收集后成为产品水，通过产品管道进入后续设备中。水中的大部分盐分和胶体、有机物等不能透过反渗透膜，残留在少量浓水中，由浓水管排出，达到浓缩减量的目的。
优选地，本发明步骤(6)所述超纯水处理是依次采用两级反渗透装置进行处理、采用EDI进行处理、杀菌处理、抛光混床处理。其中抛光混床的作用是进一步去除GE CEDI处理后水中残余的阳离子和阴离子。抛光混床内装核级特种树脂(陶氏抛光树脂UP6150及UP6040)，出水电阻率可≥18.2MΩ.cm。
采用通用公司生产GE CEDI进行处理，即采用直流电迫使污染性离子持续从进水中迁移出来，并穿过树脂床和离子交换膜汇集到浓水室。同时直流电能够将水分子电离成氢离子和氢氧根离子，持续地对树脂再生。EDI技术替代了传统的水处理系统中初级混床，能够连续地、可预知地生产高纯水。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明对光伏生产废水进行资源化处理，具体是将光伏生产过程中所产生的废水先进行预处理，然后将预处理后的废水依次进行化学除硬、树脂软化和除氟处理、折点加氯处理、超滤、一级RO浓缩处理以及超纯水处理。本发明的处理工艺使得废水经过处理后成为高纯水，并用于实际生产使用，充分有效利用了水资源，降低了对环境的负荷，实现了变废为宝。
（发明人：唐叶红;刘景光;王晓茵;王延宗;郅松卡）