專利名稱：一種工業(yè)生產(chǎn)過程中淡鹽水凈化回用工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水的凈化回用工藝，尤其是工業(yè)生產(chǎn)過程中淡鹽水的凈化回 用工藝。
背景技術(shù)：
工業(yè)廢水的凈化回用是重要環(huán)保課題，具有代表性的是氯堿工業(yè)生產(chǎn)過 程中的淡鹽水的凈化回用。傳統(tǒng)方法一般采用加入化學(xué)試劑沉淀分離去除， 但大量使用化學(xué)試劑會提高生產(chǎn)成本并且沉淀分離物會造成環(huán)境污染，另外， 不同的去除物需要不同的試劑，容易帶來新的污染。
目前，也有一些物理分離法，如膜分離法。中國發(fā)明專利申請公開說明
書CN1411540A(申請?zhí)?2145429. 9)公開了一種膜分離法。它們一般單獨(dú)使用， 并且由于不同的分離物適用不同的膜，即使使用膜組件，單一使用膜分離法 也容易造成膜堵塞，縮短膜的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是在涉及廢水的凈化回用，尤其是工業(yè)生產(chǎn)過 程中淡鹽水的凈化回用中，提供一種能夠適用分離去除多種物質(zhì)，并且延長 膜的使用壽命，沉淀分離物少，節(jié)能環(huán)保，凈化回用效率高的工藝。
3本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是 將工業(yè)生產(chǎn)過程中淡鹽水經(jīng)過如下步驟處理；
1、 將淡鹽水脫除氯氣；
2、 步驟1得到的淡鹽水用離子交換劑除去部分硫酸根
3、 步驟2得到的淡鹽水利用超聲波對污染物進(jìn)行降解，除去淡鹽水中的 大部分的有機(jī)物、胺類、硫酸根、鐵離子雜質(zhì)；
4、 步驟3得到的淡鹽水經(jīng)過膜過濾進(jìn)一步除去淡鹽水中的有機(jī)物、胺類、 硫酸根、鐵離子雜質(zhì)；
5、 步驟4得到的淡鹽水經(jīng)過重飽和后回用。
步驟1中將淡鹽水送人脫氯塔脫氯，脫氯后的淡鹽水經(jīng)淡鹽水泵送出 中和后，再送至亞硫酸鈉脫氯處理單元。其中亞硫酸鈉質(zhì)量濃度為8 12%、 優(yōu)選10%。脫氯真空塔中的真空度為0.07 0.075MPa。脫氯塔內(nèi)裝填料，材 質(zhì)為純鈦或玻璃鋼。所用的冷卻器為純鈦材的板式或列管式換熱器，所用冷 卻介質(zhì)為循環(huán)冷卻水。
步驟2中淡鹽水的處理工藝采用定時化驗直接加入；也可以采用自動 加藥系統(tǒng)控制，在需要加入離子交換劑處理的一部分淡鹽水管道上顯示流量， 通過變送器傳遞指示信號來自動調(diào)整無需進(jìn)行離子交換劑處理的淡鹽水管路 的閥門。需要處理的淡鹽水在折流槽中加入離子交換劑，并進(jìn)入沉降槽，以除 去硫酸根。離子交換劑選用強(qiáng)酸性離子交換樹脂和氯化鋇，優(yōu)選強(qiáng)酸性離子 交換樹脂(例如宜賓天原化工廠產(chǎn)2001樹脂)。
步驟3中超聲波處理器為管式處理器，其超聲頻率為25KHz,功率為2KW，具有獨(dú)立開/關(guān)脈沖定時器，開和關(guān)循環(huán)均可從l秒，4秒，8秒，連續(xù)選擇設(shè) 定。
步驟4中膜為聚酰胺、聚砜、陶瓷、聚丙烯、聚四氟乙烯中的一種或 幾種組成。優(yōu)選表面層為芳香聚酰胺材質(zhì)，厚度約為1000-2000埃，并由一 層微孔聚砜、陶瓷等材質(zhì)層組成。
步驟5中重飽和的方法可以是蒸發(fā)濃縮或是加入固體鹽方法。 在離子膜法燒堿生產(chǎn)過程中，自電解槽陽極室流出的淡鹽水中溶解有少 量的氯氣，其中含氯在0.5-0.8克/升。這部分氯氣若不除去，將在淡鹽水的 輸送和再利用過程中產(chǎn)生很多問題，如腐蝕管路和設(shè)備、影響鹽水的精制和 沉降、腐蝕碳素?zé)Y(jié)管、使鰲合樹脂中毒、污染和惡化生產(chǎn)操作環(huán)境等，因 此，淡鹽水在重飽和前必須進(jìn)行脫氯處理。
本發(fā)明采用機(jī)械真空法+亞硫酸鈉法結(jié)合法脫氯。機(jī)械真空法具有工藝流 程相對較短、設(shè)備及儀表少等特點，而且采用機(jī)械真空泵形成的真空脫氯系 統(tǒng)真空度高、運(yùn)行穩(wěn)定、脫氯效果好、動力消耗不大，脫氯后淡鹽水含氯在 10毫克/升以下，可有效節(jié)約化學(xué)法除氯所用的亞硫酸鈉，且脫出的氯氣純 度高達(dá)95%以上，可并人氯氣總管回收，提高氯氣的利用率。該工藝適合規(guī)模 比較大的企業(yè)(2萬噸/小時以上)，其優(yōu)良性能更是明顯。
硫酸根含量較高的鹽水進(jìn)入電解槽時，會阻礙氯離子放電，硫酸根在陽 極放電會產(chǎn)生氧氣，消耗電能，降低電流效率，因此必須除掉送入電解系統(tǒng) 的鹽水中的硫酸根離子，通常要求其質(zhì)量濃度小于7克/升。
本發(fā)明采用離子交換劑除去部分硫酸根。該法容易掌握，操作簡單。 淡水鹽中含有有機(jī)物、少量未達(dá)要求的硫酸根、鐵離子等其他有害雜質(zhì)，這些雜質(zhì)在電解過程中會沉積在離子膜上，引起離子膜的堵塞，并且使得電 流效率大大降低，電解槽電壓升高，降低了離子膜的使用壽命。其中淡水鹽 中的銨(胺)雜質(zhì)的存在對氯堿生產(chǎn)的安全有嚴(yán)重的威脅。在電解過程中，
當(dāng)溶液pH值小于5時，會產(chǎn)生NCl3 ，反應(yīng)式為NHb+3H0C1,NC13+3H20， NC13 是易爆物，氯堿廠因NCl3而發(fā)生的爆炸事故屢見不鮮，因此，含銨(胺)的鹽 水必須要經(jīng)過處理方能投入使用，否則，后患無窮。
本發(fā)明采用超聲波處理加膜過濾器超聲波對有機(jī)物的降解是通過超聲 輻射產(chǎn)生的空化效應(yīng)(瞬間局部高溫5000K，高壓50MPa，高冷卻速率109K/s， 超高速射流)，使H20和溶解在水中的02發(fā)生裂解反應(yīng)生成大量H0 、 0 和 H00'等高活性的自由基團(tuán)對污染物進(jìn)行降解；同時，部分有機(jī)污染物在空化 效應(yīng)下能夠直接被降解。膜為聚酰胺、聚砜、陶瓷、聚丙烯、聚四氟乙烯中 的一種或幾種組成。優(yōu)選表面層為芳香聚酰胺材質(zhì)，厚度約為1000-2000埃， 并由一層微孔聚砜、陶瓷等材質(zhì)層組成，它可承受高壓力，對機(jī)械張力及化 學(xué)侵蝕具有較好的抵抗性,對NaCl等一價離子具有較高的通過率，而對2價 離子特別是二價陰離子和納米級的溶質(zhì)粒子等有機(jī)物的脫除率較高。利用超 聲波處理加膜過濾器，能夠有效的除去淡鹽水中的有機(jī)物、胺類、硫酸根、 鐵離子等有害雜質(zhì)，可以在高溫下進(jìn)行處理，節(jié)省能耗。本發(fā)明引入超聲波 技術(shù)，其不僅對有機(jī)物、胺類有降解去除的作用，而且使得膜組件不易發(fā)生 堵塞，增加了膜組件的使用壽命。
綜上所述，本發(fā)明是能夠適用分離去除多種物質(zhì)，并且延長膜的使用壽 命，沉淀分離物少，節(jié)能環(huán)保，凈化回用效率高的工藝。


圖1淡水鹽凈化回用系統(tǒng)工藝流程圖
具體實施方法
實施例l
結(jié)合圖1淡水鹽凈化回用系統(tǒng)工藝流程圖。來自電解槽的淡鹽水送人脫 氯塔的上部，脫氯后的淡鹽水從脫氯塔的下部流出，經(jīng)淡鹽水泵送出中和后，
再送至亞硫酸鈉脫氯處理單元。其中亞硫酸鈉質(zhì)量濃度為10%。脫氯真空塔中 的真空度為0.07 0.075MPa。脫氯塔內(nèi)裝填料，材質(zhì)為純鈦或玻璃鋼。所用 的冷卻器為純鈦材的板式或列管式換熱器，所用冷卻介質(zhì)為循環(huán)冷卻水。脫 氯后送入除硫酸根單元，采用自動加藥系統(tǒng)控制，在需要加入離子交換劑處理 的一部分淡鹽水管道上顯示流量，通過變送器傳遞指示信號來自動調(diào)整無需 進(jìn)行離子交換劑處理的淡鹽水管路的閥門。需要處理的淡鹽水在折流槽中加 入強(qiáng)酸性離子交換樹脂,并進(jìn)入沉降槽，以除去硫酸根。脫除硫酸根后送入超 聲波加膜過濾器單元，超聲波處理器為管式處理器，其超聲頻率為25KHz,功 率為2KW，膜表面層為芳香聚酰胺材質(zhì)，厚度約為1000-2000埃，并由一層微 孔聚砜、陶瓷材質(zhì)層組成。最后加入固體鹽回用。淡鹽水凈化處理前后指標(biāo) 見下表。 實施例2
結(jié)合圖1淡水鹽凈化回用系統(tǒng)工藝流程圖。其它步驟同實施例1，其中亞 硫酸鈉質(zhì)量濃度為8%，脫氯后送入除硫酸根單元，采用定時化驗直接加入氯 化鋇，膜為聚四氟乙烯、聚砜、陶瓷組成。淡鹽水凈化處理前后指標(biāo)見下表。說明書
實施例3
結(jié)合圖l淡水鹽凈化回用系統(tǒng)工藝流程圖。其它歩驟同實施例l，其中
亞硫酸鈉質(zhì)量濃度為12%。
表淡鹽水凈化處理前后控制指標(biāo)變化情況
項目凈化前實施例1凈化后實施例2凈化后
NaCl/g. L—120O 220200 220200 220
游離氯/g. L—10. 7 0. 9無無
對-/g. L-110 1135 6
Fe37mg. L10. 15 0. 2〈0.0001<0. 0001
有機(jī)物/mg. L-120 30<0. 001- 〈0.001
pH2. 0 2. 57. 0 8. 07.0 8.0
溫度/。c80 9070 8070 80
8
權(quán)利要求
1. 一種工業(yè)生產(chǎn)過程中淡鹽水凈化回用工藝，其特征是包括如下步驟1)將淡鹽水脫除氯氣；2)步驟1)得到的淡鹽水用離子交換劑除去部分硫酸根；3)步驟2)得到的淡鹽水利用超聲波對污染物進(jìn)行降解；4)步驟3)得到的淡鹽水經(jīng)過膜過濾除去淡鹽水中的有機(jī)物、胺類、硫酸根、鐵離子等雜質(zhì)；5)步驟4)得到的淡鹽水經(jīng)過重飽和后回用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是脫除氯氣可以采用機(jī)械真空法加 亞硫酸鈉法，其中亞硫酸鈉質(zhì)量濃度為8 12%，脫氯的真空度為0.07 0. 075MPa。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝，其特征是:優(yōu)選其中亞硫酸鈉質(zhì)量濃度為10%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是所用離子交換劑優(yōu)選強(qiáng)酸性離子 交換樹脂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的工藝，其特征是超聲波處理器為管式處理器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的工藝，其特征是所述膜材料為聚酰胺、聚砜、陶瓷、聚丙烯、聚四氟乙烯中的一種或幾種組成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的工藝，其特征是所述膜材料優(yōu)選芳香聚酰胺、聚砜、陶瓷組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工業(yè)生產(chǎn)過程中淡鹽水凈化回用工藝。主要將淡鹽水經(jīng)過脫除氯氣、用離子交換劑除去部分硫酸根、超聲波降解、膜過濾、重飽和回用完成。采用該工藝能夠適用分離去除多種物質(zhì)，并且延長膜的使用壽命，沉淀分離物少，節(jié)能環(huán)保，凈化回用效率高。
文檔編號C02F9/08GK101456638SQ20071005072
公開日2009年6月17日 申請日期2007年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月10日
發(fā)明者峰 劉, 葉易春, 徐景富, 李立峰, 黃益平 申請人:四川中荷環(huán)保分離技術(shù)有限責(zé)任公司