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零廢水排放的制備超純水的系統和方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510779129.1

申請日:

2015.11.13

公開號:

CN105236661A

公開日:

2016.01.13

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法律詳情: 專利權人的姓名或者名稱、地址的變更IPC(主分類):C02F 9/10變更事項:專利權人變更前:江蘇理工學院變更后:江蘇理工學院變更事項:地址變更前:213001 江蘇省常州市鐘樓區中吳大道1801號變更后:213001 江蘇省常州市中吳大道1801號|||授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 9/10申請日:20151113|||公開
IPC分類號: C02F9/10; C02F103/04(2006.01)N 主分類號: C02F9/10
申請人: 江蘇理工學院
發明人: 尚通明; 王自偉; 劉維橋; 何沁華; 魏成文
地址: 213001江蘇省常州市鐘樓區中吳大道1801號
優先權:
專利代理機構: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司32214 代理人: 孫培英
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510779129.1

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2018.12.14|||2017.12.19|||2016.02.10|||2016.01.13

法律狀態類型:

專利權人的姓名或者名稱、地址的變更|||授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種零廢水排放的制備超純水的系統,包括預處理子系統、脫鹽子系統、精處理子系統和再生廢水預處理子系統;預處理子系統包括通過管道依次連接的原水儲罐、水泵、軟化過濾器、pH值調節罐、石英砂過濾器、活性炭過濾器、沸石過濾器和預處理水儲罐,脫鹽子系統包括一級反滲透主機和二級反滲透主機,精處理子系統為混床系統,再生廢水預處理子系統包括再生廢水中和池和蒸發結晶裝置。本發明的制備超純水的系統和方法實現了超純水制備過程廢水零排放;制備超純水的系統包括混床,混床中的陽樹脂和陰樹脂再生時產生的大量酸堿廢水不是如現有處理方式那樣排放到污水管網中,而是在本發明的系統中得到處理,并最終得到超純水。

權利要求書

權利要求書
1.  一種零廢水排放的制備超純水的系統,其特征在于:包括預處理子系統、脫鹽子系統、精處理子系統和再生廢水預處理子系統;
所述預處理子系統包括通過管道依次連接的原水儲罐、水泵、軟化過濾器、pH值調節罐、石英砂過濾器、活性炭過濾器、沸石過濾器和預處理水儲罐;
脫鹽子系統包括通過管道依次連接的第一高壓泵、一級反滲透主機、反滲透水箱、第二高壓泵、二級反滲透主機、紫外線殺菌器、精密過濾器和脫鹽水儲罐,第一高壓泵的進水口與預處理子系統的預處理水儲罐的出水口相連;
精處理子系統為混床系統,包括加壓泵、2組混合離子交換柱和超純水儲罐,加壓泵的進水口通過管道與脫鹽子系統的脫鹽水儲罐的出水口相連,加壓泵的出水口與混床的進水口通過管道連通,混床的出水口通過管道與超純水儲罐相連通;
再生廢水預處理子系統包括再生廢水中和池和蒸發結晶裝置,所述蒸發裝置設有冷凝水收集管道和冷凝水儲罐,冷凝水儲罐的出水口通過水泵和管道與預處理子系統的軟化過濾器相連通,管道上設有閥門;其中精處理子系統的混合離子交換柱的再生酸液出口通過管道通入再生廢水中和池中,再生堿液出口也通過管道通入再生廢水中和池中,再生廢水中和池的出水口通過水泵和管道將池中廢水輸送至蒸發裝置中。

2.  根據權利要求1所述的零廢水排放的制備超純水的系統,其特征在于:預處理子系統的pH值調節罐包括罐主體、酸液罐和堿液罐,酸液罐和堿液罐設置在罐主體的上方,酸液罐和堿液罐分別通過管道與罐主體聯通,管道上設有閥門;罐主體上還設有pH值檢測儀,pH值檢測儀的電極浸在pH值調節罐內的液體中,即時讀取測量罐內液體的pH值;酸液罐內儲存20%~30%的鹽酸,堿液罐內儲存15%~20%的氫氧化鈉溶液。

3.  根據權利要求1所述的零廢水排放的制備超純水的系統,其特征在于:精處理子系統的混合離子交換柱的柱身上設有再生酸液進口、再生酸液出口、再生堿液進口、再生堿液出口;再生酸液進口通過管道與鹽酸儲罐相連通,再生堿液進口通過管道與氫氧化鈉溶液儲罐相連通,其中鹽酸儲罐中鹽酸的濃度為20%~30%,氫氧化鈉溶液儲罐中氫氧化鈉溶液的濃度為15%~20%。

4.  根據權利要求1至3之一所述的零廢水排放的制備超純水的系統,其特征在于:預處理子系統的處理負荷為脫鹽子系統處理負荷的8~12倍,預處理子系統的處理負荷為精處理子系統的處理負荷的8~12倍。

5.  一種如權利要求1所述的零廢水排放的制備超純水的系統制備超純水的方法,其特征在于包括以下步驟:
①原水預處理;將原水通入原水儲罐中,打開水泵,原水通過軟化過濾器,去除水中結垢離子,降低原水硬度;從軟化過濾器流出的水進入pH值調節罐內,pH值檢測儀及時讀取罐內水的pH值,若罐內水的pH值大于7.0,向罐內滴加鹽酸至pH值讀數為7.0,若罐內水的pH值小于7.0,向罐內滴加氫氧化鈉溶液至pH值讀數為7.0,若罐內水的pH值為7.0則不需要調節;
pH值調至7.0的水從pH值調節罐流出,依次經過石英砂過濾器、活性炭過濾器和沸石過濾器,經過該三級過濾除去水中的1~20μm的固體懸浮物、膠體、有機物,減輕后續反滲透膜處理負荷,從沸石過濾器流出的水儲存在預處理水儲罐內;
②脫鹽處理;脫鹽子系統的第一高壓泵將預處理水儲罐內的水輸送至一級反滲透主機內,經過一級反滲透脫除水中大部分的溶解鹽類、顆粒、硬度和活性硅;經一級反滲透處理的水再進行二級反滲透,進一步脫除水中微量的溶解鹽類、硬度和SiO2;
經過兩級反滲透處理的水送入紫外線殺菌器中,紫外線破壞生物體的核酸功能而使細菌死亡;紫外線殺菌器流出的水進入精密過濾器中,水中的細菌被除去,從精密過濾器流出的水儲存在脫鹽水儲罐內;
③精處理;精處理子系統的加壓泵將步驟②脫鹽處理后的水輸送至混床中,在混床中深度去除水中的礦物質,出水水質的電導率達到超純水的標準,得到的超純水儲存在超純水儲罐內;
④混床再生廢液處理;連續處理完畢100~150噸原水后,混床內的陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂使用鹽酸和氫氧化鈉分別再生后,對再生廢液預處理,再生的廢酸和廢堿液通入再生廢水預處理子系統的再生廢水中和池中,在中和池中中和后送入蒸發結晶裝置中加熱,隨著蒸發結晶裝置中鹽濃度的升高,氯化鈉析出,收集結晶的氯化鈉,蒸發過程中產生的水蒸汽冷凝后儲存在冷凝水儲罐內;
預處理后,冷凝水儲罐內的水送入制備超純水系統的預處理子系統的軟化過濾器中,按照上述步驟①至步驟③進行純化得到超純水。

6.  根據權利要求5所述的零廢水排放的制備超純水的系統制備超純水的方法,其特征在于:步驟④預處理后,冷凝水儲罐內的水從軟化過濾器流出的水進入pH值調節罐內,pH值檢測儀讀取罐內水的pH值,并將pH值調節罐內水的pH調至7.0;pH值調至7.0的水從pH值調節罐流出,依次經過石英砂過濾器、活性炭過濾器和沸石過濾器,經過該三級過濾除去水中的固體懸浮物、膠體、有機物,從沸石過濾器流出的水儲存在預處理水儲罐內;脫鹽子系統的第一高壓泵將預處理水儲罐內的水輸送至一級反滲透主機內,經一級反滲透處理的水再進行二級反滲透;經過兩級反滲透后進入紫外線殺菌器中,紫外線破壞生物體的核酸功能而使細菌死亡;紫外線殺菌器流出的水進入精密過濾器中,水中的細菌被除去,從精密過濾器流出的水儲存在脫鹽水儲罐內;精處理子系統的加壓泵將脫鹽處理后的水輸送至混床中,在混床中深度去除水中的礦物質,混床出水的電導率達到超純水的標準。

7.  根據權利要求5所述的零廢水排放的制備超純水的系統制備超純水的方法,其特征在于:原水預處理的處理負荷是脫鹽處理負荷的8~12倍,原水預處理的處理負荷是精處理負荷的8~12倍。

說明書

說明書零廢水排放的制備超純水的系統和方法
技術領域
本發明涉及一種純水的制備方法,具體涉及一種生產過程零廢水排放的制備超純水的系統和方法。
背景技術
水是一種最常見的化合物,它既是生命之源,也是現代工業不可或缺的重要資源。隨著科學技術的發展,許多領域對水質量的要求越來越高,純水制備技術成為一個熱門研究領域。
純水分為飲用純水和工業純水。工業純水根據電導率分為三種,如下表1所示。
表1工業純水分類(25℃)

超純水作為高品質的分析實驗用水、生產工藝用水和鍋爐設備補給用水廣泛用于電子、醫藥、電力、化工等眾多工業領域。它不僅與產品的質量和成品率有著直接的關系,而且對各個行業的發展產生積極的影響,是生產過程中不可或缺的原材料之一。
關于超純水的制備方法,張志坤等在《超純水制備》(現代化工,2011,04期:79-82)一文中提到用預處理+二級反滲透+電去離子EDI+拋光精混床的工藝流程處理石化公司地下水制備超純水。文中將石英砂過濾器和精密過濾器作為預處理,去除原水中的懸浮物、膠體、色度、濁度、有機物等,一級反滲透作為預脫鹽裝置,脫除水中大部分的溶解鹽類、顆粒、硬度、活性硅;二級反滲透和電去離子作為精脫鹽裝置,進一步脫除水中微量的溶解鹽類、硬度和SiO2,使整個系統的出水水質達到超純水出水水質要求;電去離子EDI和拋光精混床作為第三套工序,主要起第三重保障作用,保障出水水質滿足油田伴生氣洗滌水質需要。該工藝工作性能可靠、產水量為3噸/h,出水水質穩定,產水電阻率在0.056μS/cm以下,符合工業超純水的標準,而且拋光精混床的再生周期大大延長,減少了部分環境污染。但是,該工藝需要使用EDI裝置,EDI裝置的初期投資昂貴,維修比較困難,很多材料及配件均要求進口,初期投資非常昂貴,不適用于中小型企業,而且EDI在水電離模式下工作時,電能和除鹽的效率較低。
又例如中國專利文獻CN104150663A(申請號201410438809.2)公開了一種超純水生產系統,包括預處理子系統、反滲透子系統、混床子系統;所述預處理子系統包括依次相連接的原水箱、原水泵、多介質過濾器、活性炭過濾器、保安過濾器;所述反滲透子系統包括一級高壓泵、RO反滲透系統、RO水箱、二級高壓泵、純水箱,所述RO反滲透系統包括一級反滲透主機、二級反滲透主機;所述混床子系統包括純水泵、混床、紫外線殺菌器、精密過濾器,純水箱與純水泵相連接,純水泵、混床、紫外線殺菌器、精密過濾器依次連接。
上述超純水制備工藝中均使用了混床,混床運行過程中需要頻繁用酸堿進行再生,產生大量酸堿廢液,上述文獻中未提到酸堿廢液的處理方法;目前混床再生產生的酸堿廢水的處理是將其中和后排放到市政污水管網,這種處理方式也是水資源的浪費。
近年來,隨著人們節約資源和環境保護意識的不斷提高,不僅要求水質能夠滿足各領域的用水要求,還要對制備超純水工藝中一些造成水資源浪費和污染環境的技術工藝加以改進,這些都推動了純水制備技術的不斷發展。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種生產過程零廢水排放的制備超純水的系統和方法。
實現本發明第一目的的技術方案是一種零廢水排放的制備超純水的系統,包括預處理子系統、脫鹽子系統、精處理子系統和再生廢水預處理子系統。
所述預處理子系統包括通過管道依次連接的原水儲罐、水泵、軟化過濾器、pH值調節罐、石英砂過濾器、活性炭過濾器、沸石過濾器和預處理水儲罐。
脫鹽子系統包括通過管道依次連接的第一高壓泵、一級反滲透主機、反滲透水箱、第二高壓泵、二級反滲透主機、紫外線殺菌器、精密過濾器和脫鹽水儲罐,第一高壓泵的進水口與預處理子系統的預處理水儲罐的出水口相連。
精處理子系統為混床系統,包括加壓泵、2組混合離子交換柱和超純水儲罐,加壓泵的進水口通過管道與脫鹽子系統的脫鹽水儲罐的出水口相連,加壓泵的出水口與混床的進水口通過管道連通,混床的出水口通過管道與超純水儲罐相連通。
再生廢水預處理子系統包括再生廢水中和池和蒸發結晶裝置,所述蒸發裝置設有冷凝水收集管道和冷凝水儲罐,冷凝水儲罐的出水口通過水泵和管道與預處理子系統的軟化過濾器相連通,管道上設有閥門;其中精處理子系統的混合離子交換柱的再生酸液出口通過管道通入再生廢水中和池中,再生堿液出口也通過管道通入再生廢水中和池中,再生廢水中和池的出水口通過水泵和管道將池中廢水輸送至蒸發裝置中。
所述預處理子系統的pH值調節罐包括罐主體、酸液罐和堿液罐,酸液罐和堿液罐設置在罐主體的上方,酸液罐和堿液罐分別通過管道與罐主體聯通,管道上設有閥門;罐主體上還設有pH值檢測儀,pH值檢測儀的電極浸在pH值調節罐內的液體中,即時讀取測量罐內液體的pH值;酸液罐內儲存20%~30%的鹽酸,堿液罐內儲存15%~20%的氫氧化鈉溶液。
所述精處理子系統的混合離子交換柱的柱身上設有再生酸液進口、再生酸液出口、再生堿液進口、再生堿液出口;再生酸液進口通過管道與鹽酸儲罐相連通,再生堿液進口通過管道與氫氧化鈉溶液儲罐相連通,其中鹽酸儲罐中鹽酸的濃度為20%~30%,氫氧化鈉溶液儲罐中氫氧化鈉溶液的濃度為15%~20%。
預處理子系統的處理負荷為脫鹽子系統處理負荷的8~12倍,預處理子系統的處理負荷為精處理子系統的處理負荷的8~12倍。
實現本發明第二目的的技術方案是一種零廢水排放的制備超純水的方法,包括以下步驟:
①原水預處理;將原水通入原水儲罐中,打開水泵,原水通過軟化過濾器,去除水中結垢離子,降低原水硬度;從軟化過濾器流出的水進入pH值調節罐內,pH值檢測儀及時讀取罐內水的pH值,若罐內水的pH值大于7.0,向罐內滴加鹽酸至pH值讀數為7.0,若罐內水的pH值小于7.0,向罐內滴加氫氧化鈉溶液至pH值讀數為7.0,若罐內水的pH值為7.0則不需要調節。
pH值調至7.0的水從pH值調節罐流出,依次經過石英砂過濾器、活性炭過濾器和沸石過濾器,經過該三級過濾除去水中的1~20μm的固體懸浮物、膠體、有機物,減輕后續反滲透膜處理負荷,從沸石過濾器流出的水儲存在預處理水儲罐內。
②脫鹽處理;脫鹽子系統的第一高壓泵將預處理水儲罐內的水輸送至一級反滲透主機內,經過一級反滲透脫除水中大部分的溶解鹽類、顆粒、硬度和活性硅;經一級反滲透處理的水再進行二級反滲透,進一步脫除水中微量的溶解鹽類、硬度和SiO2。
經過兩級反滲透處理的水送入紫外線殺菌器中,紫外線破壞生物體的核酸功能而使細菌死亡;紫外線殺菌器流出的水進入精密過濾器中,水中的細菌被除去,從精密過濾器流出的水儲存在脫鹽水儲罐內。
③精處理;精處理子系統的加壓泵將步驟②脫鹽處理后的水輸送至混床中,在混床中深度去除水中的礦物質,出水水質的電導率達到超純水的標準,得到的超純水儲存在超純水儲罐內。
④混床再生廢液處理;連續處理完畢100~150噸原水后,混床內的陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂使用鹽酸和氫氧化鈉分別再生后,對再生廢液預處理,即將再生的廢酸和廢堿液通入再生廢水預處理子系統的再生廢水中和池中,在中和池中中和后送入蒸發結晶裝置中加熱,隨著蒸發結晶裝置中鹽濃度的升高,氯化鈉析出,收集結晶的氯化鈉,蒸發過程中產生的水蒸汽冷凝后儲存在冷凝水儲罐內。
預處理后,冷凝水儲罐內的水送入制備超純水系統的預處理子系統的軟化過濾器中,按照上述步驟①至步驟③進行純化得到超純水。
具體的,預處理后,冷凝水儲罐內的水從軟化過濾器流出的水進入pH值調節罐內,pH值檢測儀讀取罐內水的pH值,并將pH值調節罐內水的pH調至7.0;pH值調至7.0的水從pH值調節罐流出,依次經過石英砂過濾器、活性炭過濾器和沸石過濾器,經過該三級過濾除去水中的固體懸浮物、膠體、有機物,從沸石過濾器流出的水儲存在預處理水儲罐內;脫鹽子系統的第一高壓泵將預處理水儲罐內的水輸送至一級反滲透主機內,經一級反滲透處理的水再進行二級反滲透;經過兩級反滲透后進入紫外線殺菌器中,紫外線破壞生物體的核酸功能而使細菌死亡;紫外線殺菌器流出的水進入精密過濾器中,水中的細菌被除去,從精密過濾器流出的水儲存在脫鹽水儲罐內;精處理子系統的加壓泵將脫鹽處理后的水輸送至混床中,在混床中深度去除水中的礦物質,混床出水的電導率達到超純水的標準。
上述步驟①原水預處理的處理負荷是步驟②脫鹽處理負荷的8~12倍,步驟①原水預處理的處理負荷是步驟③精處理負荷的8~12倍。
本發明具有積極的效果:(1)本發明的制備超純水的系統和方法實現了超純水制備過程廢水零排放;制備超純水的系統包括混床,混床中的陽樹脂和陰樹脂再生時產生的大量酸堿廢水不是如現有處理方式那樣排放到污水管網中,而是在本發明的系統中得到處理,并最終得到超純水。
(2)本發明的制備超純水的系統的預處理子系統的處理負荷為后續脫鹽子系統和精處理子系統的處理負荷的8~12倍,經過預處理的水提高了進入反滲透裝置的水質,減輕了反滲透膜的工作壓力,降低了膜污染,而且較大的負荷能力保證本系統可以同時處理較為純凈的自來水、混床的再生水,經過預處理的中間水的電導率可以達到2μs/cm,可以直接作為生活用水使用。
由于精處理子系統之前的預處理子系統和脫鹽子系統對原水的處理,混床樹脂的再生周期變長,處理水量達到120噸才需對混床的陰陽樹脂進行再生。
(3)本發明的制備超純水的系統和方法未使用價格昂貴的裝置,處理設備投入成本較低,設備占地面積小,適合中小型企業生產工業用超純水。
(4)本發明的制備超純水的系統和方法制備的超純水的電導率低至0.02μs/cm。
附圖說明
圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施方式
(實施例1、零廢水排放的制備超純水的系統)
見圖1,本實施例的零廢水排放的制備超純水的系統包括預處理子系統、脫鹽子系統、精處理子系統和再生廢水預處理子系統。
所述預處理子系統包括通過管道依次連接的原水儲罐、水泵、軟化過濾器、pH值調節罐、石英砂過濾器、活性炭過濾器、沸石過濾器和預處理水儲罐。
其中pH值調節罐包括罐主體、酸液罐和堿液罐,酸液罐和堿液罐設置在罐主體的上方,酸液罐和堿液罐分別通過管道與罐主體聯通,管道上設有閥門。罐主體上還設有pH值檢測儀,pH值檢測儀的電極浸在pH值調節罐內的液體中,隨時測量罐內液體的pH值。酸液罐內儲存20%~30%的鹽酸,堿液罐內儲存15%~20%的氫氧化鈉溶液。
所述脫鹽子系統包括通過管道依次連接的第一高壓泵、一級反滲透主機、反滲透水箱、第二高壓泵、二級反滲透主機、紫外線殺菌器、精密過濾器和脫鹽水儲罐。第一高壓泵的進水口與預處理子系統的預處理水儲罐的出水口相連。
精處理子系統為混床系統,包括加壓泵、2組直徑為600mm的混合離子交換柱(簡稱混床)和超純水儲罐;加壓泵的進水口通過管道與脫鹽子系統的脫鹽水儲罐的出水口相連,加壓泵的出水口與混床的進水口通過管道連通,混床的出水口通過管道與超純水儲罐相連通。
混床的柱身上設有再生酸液進口、再生酸液出口、再生堿液進口、再生堿液出口;再生酸液進口通過管道與鹽酸儲罐相連通,再生堿液進口通過管道與氫氧化鈉溶液儲罐相連通,其中鹽酸的濃度為20%~30%,氫氧化鈉溶液的濃度為15%~20%。
再生廢水預處理子系統包括再生廢水中和池和蒸發結晶裝置,所述蒸發裝置設有冷凝水收集管道和冷凝水儲罐。混床的再生酸液出口通過管道通入再生廢水中和池中,再生堿液出口也通過管道通入再生廢水中和池中,再生廢水中和池的出水口通過水泵和管道將中和廢水即高濃度的氯化鈉溶液輸送至蒸發裝置中。中和后的廢水在蒸發裝置中加熱蒸發,產生的蒸汽冷凝后得到的冷凝水經冷凝水管道儲存在冷凝水儲罐中。冷凝水儲罐的出水口通過水泵和管道與預處理子系統的軟化過濾器相連通,管道上設有閥門。
上訴零廢水排放的制備超純水的系統中,預處理子系統的處理負荷為后續脫鹽子系統和精處理子系統的處理負荷的8~12倍;本實施例中,預處理子系統的處理負荷為5噸/h,脫鹽子系統和精處理子系統的處理負荷為0.5噸/h。
(實施例2、零廢水排放的制備超純水的方法)
本實施例處理的原水為自來水,電導率為400~500μs/cm。
本實施例的零廢水排放的制備超純水的方法使用實施例1所述的系統,處理時包括以下步驟:
①原水預處理。將自來水通入原水儲罐中,打開水泵,原水通過軟化過濾器,去除水中鈣、鎂等結垢離子,降低原水硬度;從軟化過濾器流出的水進入pH值調節罐內,pH值檢測儀及時讀取罐內水的pH值,若罐內水的pH值大于7.0,向罐內滴加鹽酸至pH值讀數為7.0,若罐內水的pH值小于7.0,向罐內滴加氫氧化鈉溶液至pH值讀數為7.0,若罐內水的pH值為7.0則不需要調節。
pH值調至7.0的水從pH值調節罐流出,依次經過石英砂過濾器、活性炭過濾器和沸石過濾器,經過該三級過濾除去水中的1~20μm的固體懸浮物、膠體、有機物等,減輕后續反滲透膜處理負荷。從沸石過濾器流出的水儲存在預處理水儲罐內,經步驟①處理的中間水的電導率為2μs/cm。
原水預處理時的處理負荷是5噸/h。
②脫鹽處理。脫鹽子系統的第一高壓泵將預處理水儲罐內的水輸送至一級反滲透主機內,經過一級反滲透脫除水中大部分的溶解鹽類、顆粒、硬度和活性硅;經一級反滲透處理的水再進行二級反滲透,進一步脫除水中微量的溶解鹽類、硬度和SiO2。
預處理后的水經過兩級反滲透后進入紫外線殺菌器中,紫外線破壞生物體的核酸功能而使細菌死亡;紫外線殺菌器流出的水進入精密過濾器中,水中的細菌被除去,從精密過濾器流出的水儲存在脫鹽水儲罐內。
步驟②的處理負荷是0.5噸/h。
經步驟②脫鹽處理的水的電導率為0.2~0.3μs/cm。
③精處理。精處理子系統的加壓泵將步驟②脫鹽處理后的水輸送至混床中,在混床中深度去除水中的礦物質,使得出水水質的電導率達到了0.02μs/cm,達到超純水的標準(0.055~0.1μs/cm),得到的超純水儲存在超純水儲罐內待用或待售。
步驟③的處理負荷是0.5噸/h,全套設備的處理負荷為0.5噸/h。
④混床再生廢液處理。本實施例連續處理完畢100~150(本實施例中為120)噸原水后,混床內的陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂需要再生,按照現有的再生方法,使用鹽酸和氫氧化鈉分別對兩種樹脂再生后,首先對再生廢水預處理,再生的廢酸和廢堿液通入再生廢水預處理子系統的再生廢水中和池中,在中和池中中和后送入蒸發結晶裝置中加熱,隨著蒸發結晶裝置中鹽濃度的升高,氯化鈉析出,收集結晶的氯化鈉;蒸發過程中產生的水蒸汽冷凝后儲存在冷凝水儲罐內,冷凝水的電導率為800μs/cm。
再生廢水預處理后,冷凝水儲罐內的水送入預處理子系統的軟化過濾器中,按照上述步驟①至步驟③進行純化。
具體的,冷凝水儲罐內的水送入預處理子系統的軟化過濾器中軟化后,從軟化過濾器流出的水進入pH值調節罐內,pH值檢測儀讀取罐內水的pH值,并將pH值調節罐內水的pH調至7.0。
pH值調至7.0的水從pH值調節罐流出,依次經過石英砂過濾器、活性炭過濾器和沸石過濾器,經過該三級過濾除去水中的固體懸浮物、膠體、有機物等,從沸石過濾器流出的水儲存在預處理水儲罐內,此時水的電導率為150~200μs/cm。
脫鹽子系統的第一高壓泵將預處理水儲罐內的水輸送至一級反滲透主機內,經過一級反滲透脫除水中大部分的溶解鹽類、顆粒、硬度和活性硅;經一級反滲透處理的水再進行二級反滲透,進一步脫除水中微量的溶解鹽類、硬度和SiO2。
預處理后的水經過兩級反滲透后進入紫外線殺菌器中,紫外線破壞生物體的核酸功能而使細菌死亡;紫外線殺菌器流出的水進入精密過濾器中,水中的細菌被除去,從精密過濾器流出的水儲存在脫鹽水儲罐內。
精處理子系統的加壓泵將脫鹽處理后的水輸送至混床中,在混床中深度去除水中的礦物質,混床出水的電導率達到了0.03μs/cm,同樣達到超純水的標準(0.055~0.1μs/cm)。
因此本發明的制備超純水的系統和方法實現了超純水制備過程廢水零排放;制備超純水的系統包括混床,混床中的陽樹脂和陰樹脂再生時產生的大量酸堿廢水不是如現有處理方式那樣排放到污水管網中,而是在本發明的系統中得到處理,并最終得到超純水。

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廢水 排放 制備 超純水 系統 方法
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