專利名稱：一種褐藻化工廢鈣水新型循環(huán)回用工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保、化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型褐藻化工廢鈣水的循環(huán)回用組合工藝。
背景技術(shù)：
我國是海藻養(yǎng)殖加工大國，褐藻化工是支柱型產(chǎn)業(yè)之一，其中褐藻酸鈉年產(chǎn)量達(dá)3萬噸，為世界第一。褐藻化工行業(yè)耗水巨大，每生產(chǎn)I噸褐藻酸鈉約產(chǎn)生450-550m3工藝廢水，由于其中含有大量的鈣鹽及鈉鹽無法回用，一般經(jīng)過環(huán)保處理達(dá)標(biāo)后直接排放，全國年排放量可達(dá)18000000-22000000m3。近年來，由于水資源的緊張及環(huán)保要求的提高，耗水量巨大的弊端越來越凸顯，已成為制約褐藻化工行業(yè)發(fā)展的瓶頸，甚至威脅行業(yè)的生存，然而 現(xiàn)有的廢水處理方式成本過高，企業(yè)無法承受，因此，亟待開發(fā)一種新型的低成本廢鈣水回用工藝。 現(xiàn)已見報道的廢鈣水處理工藝有化學(xué)沉淀法、反滲透法等。其中，申請?zhí)枮?00710116304. 4，發(fā)明名稱為“一種海藻化工生產(chǎn)中的廢水循環(huán)利用方法”的發(fā)明專利公開一種采用化學(xué)沉淀法將廢水中鈣離子去除后再將工藝廢水進一步回用的方法；申請?zhí)枮?01010192769. X，發(fā)明名稱為“處理褐藻化工行業(yè)中含鈣廢水雙堿沉淀法”的發(fā)明專利公開一種采用雙堿沉淀法將廢水中鈣離子去除后將工藝廢水進一步回用的方法；申請?zhí)枮?01010192769. X，發(fā)明名稱為“褐藻膠生產(chǎn)廢水的處理及循環(huán)回用零排放的工藝方法”的發(fā)明專利公開一種采用反滲透技術(shù)處理工藝廢水然后進一步回用的方法。上述的廢鈣水處理方法存在如下缺陷其中，化學(xué)沉淀法由于只進行了脫鈣處理，而未進行脫鹽處理，使回用水中鹽度過高無法滿足工藝要求；反滲透法產(chǎn)水指標(biāo)優(yōu)良，然而設(shè)備耐污染能力差，水處理成本過高，企業(yè)無法承受。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種褐藻化工廢鈣水新型循環(huán)回用工藝；使用化學(xué)沉淀、電滲析及離子交換相結(jié)合的新工藝進行褐藻化工廢鈣水中無機鹽及雜質(zhì)的去除，既保證處理后的廢水達(dá)到工藝回用指標(biāo)，使回用水對后續(xù)生產(chǎn)完全沒有影響，又將處理成本控制在企業(yè)接受范圍，解決了傳統(tǒng)廢鈣水處理工藝無法解決的問題，實現(xiàn)了褐藻化工廢鈣水經(jīng)濟循環(huán)回用。本發(fā)明是按照以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種褐藻化工廢鈣水新型循環(huán)回用工藝，其特征在于包括如下步驟A、向廢鈣水中通入酸性氣體將廢鈣水中的C032_轉(zhuǎn)化為HC03_ ；B、向廢鈣水中添加脫鈣劑進行一次脫鈣處理，靜置沉淀；C、砂濾預(yù)處理脫鈣后廢水；D、電滲析除鹽脫鈣；電滲析處理過程中，濃水及淡水的進水均采用廢水，濃、淡體積比為I : 2-2 1，電滲析處理后淡水電導(dǎo)率控制在2-4mS/cm，淡水進入下一步驟，濃水作為廢水經(jīng)環(huán)保處理后排放；E、強陽離子交換樹脂進一步脫除電滲析淡水中殘余的鈣離子；當(dāng)電滲析淡水中的鈣離子濃度大于40ppm時使用強陽離子吸附樹脂進一步處理電滲析淡水中的鈣離子，若電滲析淡水中的鈣離子濃度小于40ppm，則此步驟可跳過；F、上述處理后的產(chǎn)水與自來水混合后作為工藝水沖稀消化液進行回用；G、沖稀膠液凈化鈣化后產(chǎn)生廢鈣水進入新一輪循環(huán)。進一步地，所述B步驟中，按照廢鈣水中的鈣總量與脫鈣劑鈣總量摩爾比
I 0. 4-0. 7，向廢鈣水中添加Ca (OH)2 *CaO，添加過程中采用機械攪拌，將廢鈣水的pH值 調(diào)節(jié)至7. 0-7. 5，靜置沉淀2-3h。進一步地，所述酸性氣體為含大量CO2的鍋爐尾氣，調(diào)節(jié)廢水pH為6. 0-6. 5。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果如下I、采用含0)2的尾氣將C032_轉(zhuǎn)化為HC03_，節(jié)約了鹽酸用量，減低了成本同時避免引入新的離子，降低了后續(xù)處理成本；2、采用Ca (OH)2 (熟石灰)或CaO (生石灰)等成本較低的原料作為脫鈣劑進行一次脫鈣，可一步脫除30-60%的鈣，在低成本脫鈣的同時，又避免引入新的離子，減輕后續(xù)電滲析處理負(fù)擔(dān)，進一步節(jié)約成本；3、解決了單一化學(xué)沉淀法沒有除鹽步驟的缺點，應(yīng)用化學(xué)沉淀、電滲析及離子交換結(jié)合工藝克服了傳統(tǒng)廢鈣水處理工藝水質(zhì)差、成本高等缺點，在保障回用水水質(zhì)指標(biāo)的同時降低了廢鈣水處理成本，實現(xiàn)了廢鈣水的經(jīng)濟高效回用，廢水回用率達(dá)40%以上，保證了回用水的水質(zhì)，對生產(chǎn)不會造成不良影響；4、合理利用電滲析對水質(zhì)要求低、除鹽條件可控的特點，將廢鈣水中的鹽濃度與生產(chǎn)成本均控制在合理范圍，與反滲透工藝相比，既實現(xiàn)了循環(huán)回用，又解決了成本問題，使工藝真正實現(xiàn)經(jīng)濟化運行。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例具體詳細(xì)敘述本發(fā)明的技術(shù)方案。實施例一本實施例提出一種褐藻化工廢鈣水新型循環(huán)回用工藝，包括以下步驟(I)、生產(chǎn)車間取廢鈣水100L，其中含鈣量550ppm，電導(dǎo)率10. Oms/cm。向廢鈣水中通入CO2，調(diào)節(jié)料液pH為6. 5 ;(2)、向廢鈣水中添加脫鈣劑進行一次脫鈣處理，靜置沉淀，采用Ca (OH) 2或CaO作為脫鈣劑，根據(jù)廢鈣水中鈣含量，按照廢鈣水中的鈣總量與脫鈣劑鈣總量摩爾比I : 0.6，向廢鈣水中添加Ca(OH)2或CaO，添加過程中采用機械攪拌，將廢鈣水的pH值調(diào)節(jié)至7. 0，靜置沉淀2h ；(3)、砂濾預(yù)處理脫鈣后廢水，采用砂濾對脫鈣后廢水進行預(yù)處理，將可見雜質(zhì)去除，保證電滲析進水質(zhì)量，避免電滲析出現(xiàn)堵塞情況；(4)、電滲析除鹽脫鈣，電滲析處理砂濾后廢水，除鹽脫鈣，濃水及淡水進水均采用廢水，濃淡體積比為I : I，電滲析處理后淡水電導(dǎo)率控制在3ms/cm，淡水進入下一步驟，濃水作為廢水經(jīng)環(huán)保處理后排放；
(5)、強陽離子交換樹脂進一步脫除電滲析淡水中殘余的鈣離子，檢測電滲析淡水中的鈣離子濃度為60ppm，使用強陽離子吸附樹脂進一步處理電滲析淡水中的鈣離子，經(jīng)上述處理后的廢水含I丐30ppm ；(6)、上述處理后的產(chǎn)水，按照產(chǎn)水指標(biāo)情況與自來水按比例I : I混合，使混合后的水質(zhì)達(dá)到工藝水指標(biāo)，作為工藝水沖稀消化液進行回用根據(jù)水質(zhì)情況將產(chǎn)水與自來水按比例混合，使混合后水質(zhì)達(dá)到回用水指標(biāo)，可作為工藝水對消化液進行沖稀回用；(7)、膠液凈化鈣化后產(chǎn)生廢鈣水進入新一輪循環(huán)沖稀后膠液經(jīng)過凈化、鈣化生產(chǎn)工藝后又產(chǎn)生廢鈣水，含鈣量420ppm，電導(dǎo)率8. Oms/cm,此廢鈣水可經(jīng)過上述步驟循環(huán)回用。實施例二 本實施例步驟(I)采用的脫鈣劑為Ca(0H)2(熟石灰)，廢鈣水中總鈣量與脫鈣劑的摩爾比為I : 0.5;步驟(3)采用的濃淡體積比為2 1，淡水電導(dǎo)率控制在4. Oms/cm;步驟(5)采用的產(chǎn)水與自來水體積比為I : 2，具體工藝過程如下 取循環(huán)回用后廢鈣水100L，其中含鈣量420ppm，電導(dǎo)率9. 2ms/cm。向廢鈣水中通A CO2,調(diào)節(jié)料液pH為6. 3 ;采用Ca (OH) 2 (熟石灰)作為脫鈣劑，根據(jù)廢鈣水中鈣含量，按照廢鈣水中的鈣總量與脫鈣劑鈣總量摩爾比I : 0.5，向廢鈣水中添加Ca(OH)2，添加過程中采用機械攪拌，將廢鈣水的PH值調(diào)節(jié)至7. O，靜置沉淀2h ;采用砂濾對脫鈣后廢水進行預(yù)處理；電滲析設(shè)備采用50對異相電滲析膜，膜尺寸200mmX 400mm，進水壓力0. 02Mpa，濃淡水流速均為lL/h，電壓30v，初始電流2. OA,電滲析處理砂濾后廢水除鹽脫鈣，濃水及淡水均采用廢鈣水，濃淡體積比為2 1，處理時間0. 6h，處理后淡水電導(dǎo)率為4. Oms/cm,淡水進入下一步驟，濃水作為廢水經(jīng)環(huán)保處理后排放；當(dāng)電滲析淡水中的鈣離子濃度40ppm，無需進行強陽離子吸附樹脂處理；產(chǎn)水與自來水按體積比I : 2混合后即達(dá)到回用水指標(biāo)，可作為工藝水對消化液進行沖?。粵_稀膠液經(jīng)過凈化、鈣化生產(chǎn)工藝后又產(chǎn)生廢鈣水，含鈣量500ppm,電導(dǎo)率8. 5ms/cm,此廢I丐水可經(jīng)過上述步驟循環(huán)回用；實施例三步驟(I)采用的脫鈣劑為CaO(生石灰)，廢鈣水中總鈣量與脫鈣劑的摩爾比為I : 0.4 ;步驟(3)采用的濃淡體積比為I : 2，淡水電導(dǎo)率控制在2. Oms/cm;步驟(5)采用的產(chǎn)水與自來水體積比為2 1，具體工藝過程如下生產(chǎn)車間取廢鈣水5m3，其中含鈣量420ppm，電導(dǎo)率7. 5ms/cm。向廢鈣水中通入含大量CO2的鍋爐尾氣，調(diào)節(jié)料液pH為6. O ;采用CaO (生石灰)作為脫鈣劑，根據(jù)廢鈣水中鈣含量，按照廢鈣水中的鈣總量與脫鈣劑鈣總量摩爾比I : 0.4，向廢鈣水中添加CaO，添加過程中采用機械攪拌，將廢鈣水的PH值調(diào)節(jié)至7. 5，靜置沉淀3h ;采用砂濾對脫鈣后廢水進行預(yù)處理；電滲析設(shè)備采用250對工業(yè)異相電滲析膜,膜尺寸400mm*1600mm,進水壓力0. IMpa，濃淡水流速均為10m3/h，電壓200v，初始電流100A，電滲析處理砂濾后廢水除鹽脫隹丐，濃水及淡水均采用廢I丐水，濃淡體積比為I : 2,處理后淡水電導(dǎo)率為2. Oms/cm,淡水進入下一步驟，濃水作為廢水經(jīng)環(huán)保處理后排放；當(dāng)電滲析淡水中的鈣離子濃度80ppm，使用強陽離子吸附樹脂進一步處理，經(jīng)上述處理后的廢水含鈣40ppm;產(chǎn)水與自來水按體積比
2 I混合后即達(dá)到回用水指標(biāo)，可作為工藝水對消化液進行沖??；沖稀后膠液經(jīng)過凈化、鈣化生產(chǎn)工藝后又產(chǎn)生廢鈣水，含鈣量500ppm，電導(dǎo)率9. Oms/cm，此廢鈣水可經(jīng)過上述步驟循環(huán)回用。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例應(yīng)用于其它領(lǐng)域有類似要求的液體、氣體的控制，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的 保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種褐藻化工廢鈣水新型循環(huán)回用工藝，其特征在于包括如下步驟 A、向廢鈣水中通入酸性氣體將廢鈣水中的C032_轉(zhuǎn)化為HC03_； B、向廢鈣水中添加脫鈣劑進行一次脫鈣處理，靜置沉淀； C、砂濾預(yù)處理脫鈣后廢水； D、電滲析除鹽脫鈣； 電滲析處理過程中，濃水及淡水的進水均采用廢水，濃、淡體積比為I : 2-2 1，電滲析處理后淡水電導(dǎo)率控制在2-4mS/cm，淡水進入下一步驟，濃水作為廢水經(jīng)環(huán)保處理后排放； E、強陽離子交換樹脂進一步脫除電滲析淡水中殘余的鈣離子； 當(dāng)電滲析淡水中的鈣離子濃度大于40ppm時使用強陽離子吸附樹脂進一步處理電滲析淡水中的鈣離子，若電滲析淡水中的鈣離子濃度小于40ppm，則此步驟可跳過； F、上述處理后的產(chǎn)水與自來水混合后作為工藝水沖稀消化液進行回用； G、沖稀膠液凈化鈣化后產(chǎn)生廢鈣水進入新一輪循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的褐藻化工廢鈣水新型循環(huán)回用工藝，其特征在于所述B步驟中，按照廢鈣水中的鈣總量與脫鈣劑鈣總量摩爾比I : 0.4-0. 7，向廢鈣水中添加Ca(OH)2 *CaO，添加過程中采用機械攪拌，將廢鈣水的pH值調(diào)節(jié)至7. 0-7. 5，靜置沉淀2-3h。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的褐藻化工廢鈣水新型循環(huán)回用工藝，其特征在于所述酸性氣體為含大量CO2的鍋爐尾氣，調(diào)節(jié)廢水pH為6. 0-6. 5。
全文摘要
本發(fā)明提出一種褐藻化工廢鈣水新型循環(huán)回用工藝，其步驟包括向廢鈣水中添加脫鈣劑進行一次脫鈣處理；砂濾預(yù)處理；電滲析除鹽脫鈣；陽離子交換樹脂進一步去除電滲析淡水中殘余的鈣離子；上述處理后的產(chǎn)水與自來水按比例混合后作為工藝水沖稀消化液進行回用；過濾鈣化后產(chǎn)生廢鈣水進入新一輪循環(huán)。本發(fā)明應(yīng)用化學(xué)沉淀、電滲析及離子交換結(jié)合工藝克服了傳統(tǒng)廢鈣水處理工藝水質(zhì)差、成本高等缺點，在保障回用水水質(zhì)指標(biāo)的同時降低了廢鈣水處理成本，實現(xiàn)了廢鈣水的經(jīng)濟高效回用。
文檔編號C02F9/06GK102745841SQ201210167549
公開日2012年10月24日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者冷凱良, 孫偉紅, 李曉川, 殷邦忠, 苗鈞魁, 許洋, 賈福強, 邢麗紅 申請人:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所