软化器无排污再生方法技术

本发明专利技术叙述了离子软化器再生排出废水的回收利用技术。本技术方案是在不改变原软化器的运行方式和树脂再生方式的情况下，解决了软化器失效后再生还原过程中的废水排放问题，即对再生过程中的低硬度水直接回收利用，对高硬度水加沉淀剂处理后再回收利用，实现了软化器的无排污再生还原，不仅节水，消除了排放废水对环境的影响，同时还可以得到相应的钙镁盐固体混合物。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及离子交换软化水处理工艺中软化器再生排水的回收处理方法。众所周知，离子交换软化水处理工艺是水软化处理的常用方法之一，常用的离子交换树脂为氢型树脂、钠型树脂和铵型树脂。该工艺包括两个过程，其一是制水过程，即原水通过离子交换器，其中的钙、镁离子吸附于离子交换树脂上，使原水得到软化。二是再生还原过程，软化器运行一段时间后，离子交换树脂吸附大量的钙、镁离子达到饱和，失去对水的软化能力，再生还原即采用再生剂清洗树脂，除去吸附于树脂上的钙镁离子，恢复树脂的原始状态。在整个再生还原过程中不同时间不同过程排水的硬度不同，部分排水的硬度低于或等于原水硬度，部分排水的硬度大于原水硬度；现有的再生还原工艺是将所有的再生还原排水统统排掉，不仅要消耗大量水，同时造成废水排放污染环境。本专利技术的目的是分析确定不同再生还原过程排水的硬度，以直接回收低硬度水、处理回收高硬度水，解决再生还原过程中的水消耗、废水排放问题，实现了软化器的无废水排放再生还原，不仅节水，而且消除了环境污染。为实现本专利技术目的，采用如下技术方案所用设备为带有软化树脂的软化器、沉淀池、过滤槽、储液池及清水池；软化器再生过程中排出的低硬度水排入所述的清水池作置换和清洗水循环使用或作原水用，高硬度水排入沉淀池加沉淀剂后进过滤槽过滤，滤液入所述的储液池作下次再生用的再生液。所述的低硬度水是指再生排水硬度小于或等于原水硬度，所述的高硬度水是指软化器再生排水硬度大于原水硬度；所述的沉淀剂在脱除水中硬度的同时产生出软化树脂离子；所述的软化器中软化树脂为弱酸型树脂、钠型树脂和铵型树脂。软化树脂为钠型树脂时，沉淀剂为碳酸钠、磷酸钠、氢氧化钠；软化树脂为氢型树脂时，沉淀剂依次为氢氧化钙、浓硫酸；软化树脂为铵型树脂时，沉淀剂为碳酸铵。采用此方案的原理当前离子交换法软化器的再生工艺有顺流再生离子交换器、逆流再生离子交换器、浮动床离子交换器。三种再生工艺的过程为①顺流再生离子交换器反洗→再生→置换→正洗②逆流再生离子交换器小反洗→放水→顶压→再生→置换→正洗③浮动床离子交换器降床→再生→置换→正洗→起床清洗从以上再生过程中看出三种工艺有共同的三个步骤即再生→置换→正洗。其他各步骤的排水从分析结果知其硬度都低于运行时软化器入口水的硬度，最大只是相等，因此除上面所述的三个共有步骤以外，所有各步的排水都是所述的低硬度水可以直接排入清水池中回收作原水或置换、清洗水用。对共同具有的三步排水进行硬度分析，其硬度变化如附图说明图1图中t0为再生化学药剂注入开始时间，t1为排水硬度上升至原水硬度时的时间，t2为排水硬度下降至原水硬度时的时间，t3为软化器再生正洗合格的时间，y1是软化器运行时硬度控制指标，y2是原水硬度。从图1曲线上可知再生开始排水硬度平稳，变化不大，与原水硬度相差不大，但进行一段时间后排水的硬度显著上升，置换一定时间后硬度下降直到清洗结束。显而易见t0到t1和t2至清洗结束这两段时间内的排水硬度也小于或接近原水硬度，这部分水也是所述的低硬度水可以直接循环使用或排入清水池中回收作原水或清洗水用。对于t1--t2时间段内排水即高硬度水的处理。其处理的基本原则是加入沉淀剂降低硬度，同时产生再生工艺所用的再生剂。①对钠离子交换器的t1--t2时间段排出水即高硬度水的处理方法为将含有氯化钙和氯化镁的高硬度水，排入沉淀池中，在池中加入碳酸钠，其反应如下也可在其中加入磷酸钠或氢氧化钠发生相应的反应，产生沉淀。同时产生再生剂NaCl。将此反应的混合液送入过滤槽中，滤出沉淀，含NaCl再生剂的滤液打入储液槽待下次再生用。②对氢型离子交换器的排出水的处理，此处仅以氯化氢再生工艺为例说明之。处理t1--t2时间内含有氯化钙和氯化镁的高硬度排水，并使其还原成氯化氢再生剂。对钙硬度来说可用硫酸(浓)软化使其生成溶解度小且不溶于氯化氢的硫酸钙沉淀(在20℃时，氯化钙溶解度为74.5g，硫酸钙为2036PPM、硫酸钙相对氯化钙是难溶物)，同时生成的氯化氢可作为氢离子软化器的再生剂。但对镁硬度来说，其氯化镁和硫酸镁两种盐溶解度都很大(在20℃时，氯化镁为54.5g，硫酸镁为44.5g)，无法用浓硫酸直接除去镁硬度。处理这种废水的具体方法是，首先在加硫酸之前加入氢氧化钙生成溶解度很小的氢氧化镁沉淀(10PPM20℃)，分离氢氧化镁使镁硬度转变成钙硬度，然后再加入浓硫酸。除去钙硬度。其反应式为反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钙沉淀，同时生成再生剂氯化氢，其清液用于再生氢型软化器，其中残有2036PPM硫酸钙硬度对氢型软化器的再生效果无明显影响。采用本专利技术的技术方案正是基于对再生过程排水分为低硬度水和高硬度水的构思，对不同硬度的水采用不同的处理方法，使软化器再生过程中无废水排放，消除了环境污染，节约了用水，同时还可从沉淀物中得到氢氧化镁、硫酸钙、碳酸钙、碳酸镁产品。图1是软化器再生排水硬度曲线图2是钠型软化器无排污再生流程图3是氢型软化器无排污再生流程其中1—软化器 2—过滤器 3—清水池 4—储液池 5—沉淀池 6—粉状碳酸钠投料器 7—氢氧化钙投料器 8—沉淀池A 9—浓硫酸计量池实施本技术方案的关键之处，是如何确定上述的t1和t2这两个时刻。这将在实施例中详细说明。此外，本技术方案不仅使用于所述的实施例。还使用于有关的软化再生处理工艺。以下通过实施例来进一步说明本专利技术。已知原水分析指标总碱度3.9mg-N/L总硬度5.6mg N/L暂硬3.9mg-N/L永硬1.7mg-N/L钙离子＝4.4mg-N/L镁离子＝1.2mg-N/L。实施例1钠离子交换器直径2000mm，装填树脂为732钠型5.6m3，树脂高度为1.8m，工作交换容量为1.5mg-N/g，树脂湿真密度为1.28g/ml，湿视密度为0.8g/ml，再生液分布装置距树脂面200mm，软化器工作能力为60t/hr，周期为20hr，周期产水量为1200t，运行出水硬度为0.04mg-N/L。该交换器原工作过程及耗水等情况如下程序时间(min) 控制流量(t/hr) 耗水(t)反洗 20 4013.3上盐(8％) 60 1010置换 30 105正洗 40 5536.6合计 150 64.9根据以上原工艺过程确定本技术方案的排水回收工艺，确定t1和t2(以t0为0确定t1、t2)①反洗水的回收反洗排水的硬度与运行时的原水硬度相同，这部分排水通过过滤器过滤后，回收至清水池中。反洗时间20min，排水13.3t。②再生上盐时出水的回收分二步回收一步是低硬度水的回收，这部分水实际是反洗时储存于软化器系统中的水，在再生开始后排出的，这部分水约3.3吨(通过计算系统体积得出系统储水量为3.3吨)，需经过约20min排出(再生时水流量为10t/hr)，也即再生开始20min后的排水为高硬度水。至此知t1为40min。第二步是将高硬度水排入沉淀池中处理回收，即再生上盐过程的后40min的排水排入沉淀池。③置换过程的水回收。置换的作用是为了清除其中残存的再生剂和再生产物，即将再生过程中储存于软化器系统中的水置换出，这部分水的量仍为3.3吨，由于置换的水流量仍为10t/hr，则置换时间为20min，这些水为高硬水回收于沉淀池中，置换结束同时高硬水回本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软化器无排污再生方法，包括带有离子交换树脂的软化器、沉淀池、过滤槽、储液池及清水池；软化器再生过程中排出的低硬度水排入所述的清水池作原水用或作置换和清洗水循环使用，高硬度水排入所述的沉淀池加沉淀剂后进所述的过滤槽过滤，滤液入所述的储液池作再生液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李循，
申请(专利权)人：李循，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]