一種褐藻化工廢鈣水新型循環回用工藝的製作方法

2023-12-05 06:43:01 1

專利名稱：一種褐藻化工廢鈣水新型循環回用工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於環保、化工技術領域，具體涉及一種新型褐藻化工廢鈣水的循環回用組合工藝。
背景技術：
我國是海藻養殖加工大國，褐藻化工是支柱型產業之一，其中褐藻酸鈉年產量達3萬噸，為世界第一。褐藻化工行業耗水巨大，每生產I噸褐藻酸鈉約產生450-550m3工藝廢水，由於其中含有大量的鈣鹽及鈉鹽無法回用，一般經過環保處理達標後直接排放，全國年排放量可達18000000-22000000m3。近年來，由於水資源的緊張及環保要求的提高，耗水量巨大的弊端越來越凸顯，已成為制約褐藻化工行業發展的瓶頸，甚至威脅行業的生存，然而 現有的廢水處理方式成本過高，企業無法承受，因此，亟待開發一種新型的低成本廢鈣水回用工藝。 現已見報導的廢鈣水處理工藝有化學沉澱法、反滲透法等。其中，申請號為200710116304. 4，發明名稱為「一種海藻化工生產中的廢水循環利用方法」的發明專利公開一種採用化學沉澱法將廢水中鈣離子去除後再將工藝廢水進一步回用的方法；申請號為201010192769. X，發明名稱為「處理褐藻化工行業中含鈣廢水雙鹼沉澱法」的發明專利公開一種採用雙鹼沉澱法將廢水中鈣離子去除後將工藝廢水進一步回用的方法；申請號為201010192769. X，發明名稱為「褐藻膠生產廢水的處理及循環回用零排放的工藝方法」的發明專利公開一種採用反滲透技術處理工藝廢水然後進一步回用的方法。上述的廢鈣水處理方法存在如下缺陷其中，化學沉澱法由於只進行了脫鈣處理，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；反滲透法產水指標優良，然而設備耐汙染能力差，水處理成本過高，企業無法承受。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種褐藻化工廢鈣水新型循環回用工藝；使用化學沉澱、電滲析及離子交換相結合的新工藝進行褐藻化工廢鈣水中無機鹽及雜質的去除，既保證處理後的廢水達到工藝回用指標，使回用水對後續生產完全沒有影響，又將處理成本控制在企業接受範圍，解決了傳統廢鈣水處理工藝無法解決的問題，實現了褐藻化工廢鈣水經濟循環回用。本發明是按照以下技術方案實現的一種褐藻化工廢鈣水新型循環回用工藝，其特徵在於包括如下步驟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，靜置沉澱；C、砂濾預處理脫鈣後廢水；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採用廢水，濃、淡體積比為I : 2-2 1，電滲析處理後淡水電導率控制在2-4mS/cm，淡水進入下一步驟，濃水作為廢水經環保處理後排放；E、強陽離子交換樹脂進一步脫除電滲析淡水中殘餘的鈣離子；當電滲析淡水中的鈣離子濃度大於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於40ppm，則此步驟可跳過；F、上述處理後的產水與自來水混合後作為工藝水衝稀消化液進行回用；G、衝稀膠液淨化鈣化後產生廢鈣水進入新一輪循環。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，添加過程中採用機械攪拌，將廢鈣水的pH值 調節至7. 0-7. 5，靜置沉澱2-3h。進一步地，所述酸性氣體為含大量CO2的鍋爐尾氣，調節廢水pH為6. 0-6. 5。與現有技術相比，本發明的優點和積極效果如下I、採用含0)2的尾氣將C032_轉化為HC03_，節約了鹽酸用量，減低了成本同時避免引入新的離子，降低了後續處理成本；2、採用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，減輕後續電滲析處理負擔，進一步節約成本；3、解決了單一化學沉澱法沒有除鹽步驟的缺點，應用化學沉澱、電滲析及離子交換結合工藝克服了傳統廢鈣水處理工藝水質差、成本高等缺點，在保障回用水水質指標的同時降低了廢鈣水處理成本，實現了廢鈣水的經濟高效回用，廢水回用率達40%以上，保證了回用水的水質，對生產不會造成不良影響；4、合理利用電滲析對水質要求低、除鹽條件可控的特點，將廢鈣水中的鹽濃度與生產成本均控制在合理範圍，與反滲透工藝相比，既實現了循環回用，又解決了成本問題，使工藝真正實現經濟化運行。
具體實施例方式下面結合實施例具體詳細敘述本發明的技術方案。實施例一本實施例提出一種褐藻化工廢鈣水新型循環回用工藝，包括以下步驟(I)、生產車間取廢鈣水100L，其中含鈣量550ppm，電導率10. Oms/cm。向廢鈣水中通入CO2，調節料液pH為6. 5 ;(2)、向廢鈣水中添加脫鈣劑進行一次脫鈣處理，靜置沉澱，採用Ca (OH) 2或CaO作為脫鈣劑，根據廢鈣水中鈣含量，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，添加過程中採用機械攪拌，將廢鈣水的pH值調節至7. 0，靜置沉澱2h ；(3)、砂濾預處理脫鈣後廢水，採用砂濾對脫鈣後廢水進行預處理，將可見雜質去除，保證電滲析進水質量，避免電滲析出現堵塞情況；(4)、電滲析除鹽脫鈣，電滲析處理砂濾後廢水，除鹽脫鈣，濃水及淡水進水均採用廢水，濃淡體積比為I : I，電滲析處理後淡水電導率控制在3ms/cm，淡水進入下一步驟，濃水作為廢水經環保處理後排放；
(5)、強陽離子交換樹脂進一步脫除電滲析淡水中殘餘的鈣離子，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，經上述處理後的廢水含I丐30ppm ；(6)、上述處理後的產水，按照產水指標情況與自來水按比例I : I混合，使混合後的水質達到工藝水指標，作為工藝水衝稀消化液進行回用根據水質情況將產水與自來水按比例混合，使混合後水質達到回用水指標，可作為工藝水對消化液進行衝稀回用；(7)、膠液淨化鈣化後產生廢鈣水進入新一輪循環衝稀後膠液經過淨化、鈣化生產工藝後又產生廢鈣水，含鈣量420ppm，電導率8. Oms/cm,此廢鈣水可經過上述步驟循環回用。實施例二 本實施例步驟(I)採用的脫鈣劑為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)採用的濃淡體積比為2 1，淡水電導率控制在4. Oms/cm;步驟(5)採用的產水與自來水體積比為I : 2，具體工藝過程如下 取循環回用後廢鈣水100L，其中含鈣量420ppm，電導率9. 2ms/cm。向廢鈣水中通A CO2,調節料液pH為6. 3 ;採用Ca (OH) 2 (熟石灰)作為脫鈣劑，根據廢鈣水中鈣含量，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，添加過程中採用機械攪拌，將廢鈣水的PH值調節至7. O，靜置沉澱2h ;採用砂濾對脫鈣後廢水進行預處理；電滲析設備採用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,電滲析處理砂濾後廢水除鹽脫鈣，濃水及淡水均採用廢鈣水，濃淡體積比為2 1，處理時間0. 6h，處理後淡水電導率為4. Oms/cm,淡水進入下一步驟，濃水作為廢水經環保處理後排放；當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；產水與自來水按體積比I : 2混合後即達到回用水指標，可作為工藝水對消化液進行衝稀；衝稀膠液經過淨化、鈣化生產工藝後又產生廢鈣水，含鈣量500ppm,電導率8. 5ms/cm,此廢I丐水可經過上述步驟循環回用；實施例三步驟(I)採用的脫鈣劑為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)採用的濃淡體積比為I : 2，淡水電導率控制在2. Oms/cm;步驟(5)採用的產水與自來水體積比為2 1，具體工藝過程如下生產車間取廢鈣水5m3，其中含鈣量420ppm，電導率7. 5ms/cm。向廢鈣水中通入含大量CO2的鍋爐尾氣，調節料液pH為6. O ;採用CaO (生石灰)作為脫鈣劑，根據廢鈣水中鈣含量，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，添加過程中採用機械攪拌，將廢鈣水的PH值調節至7. 5，靜置沉澱3h ;採用砂濾對脫鈣後廢水進行預處理；電滲析設備採用250對工業異相電滲析膜,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，電滲析處理砂濾後廢水除鹽脫隹丐，濃水及淡水均採用廢I丐水，濃淡體積比為I : 2,處理後淡水電導率為2. Oms/cm,淡水進入下一步驟，濃水作為廢水經環保處理後排放；當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，經上述處理後的廢水含鈣40ppm;產水與自來水按體積比
2 I混合後即達到回用水指標，可作為工藝水對消化液進行衝稀；衝稀後膠液經過淨化、鈣化生產工藝後又產生廢鈣水，含鈣量500ppm，電導率9. Oms/cm，此廢鈣水可經過上述步驟循環回用。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例應用於其它領域有類似要求的液體、氣體的控制，但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的 保護範圍。
權利要求
1.一種褐藻化工廢鈣水新型循環回用工藝，其特徵在於包括如下步驟 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，靜置沉澱； C、砂濾預處理脫鈣後廢水； 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採用廢水，濃、淡體積比為I : 2-2 1，電滲析處理後淡水電導率控制在2-4mS/cm，淡水進入下一步驟，濃水作為廢水經環保處理後排放； E、強陽離子交換樹脂進一步脫除電滲析淡水中殘餘的鈣離子； 當電滲析淡水中的鈣離子濃度大於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於40ppm，則此步驟可跳過； F、上述處理後的產水與自來水混合後作為工藝水衝稀消化液進行回用； G、衝稀膠液淨化鈣化後產生廢鈣水進入新一輪循環。
2.根據權利要求I所述的褐藻化工廢鈣水新型循環回用工藝，其特徵在於所述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，添加過程中採用機械攪拌，將廢鈣水的pH值調節至7. 0-7. 5，靜置沉澱2-3h。
3.根據權利要求2所述的褐藻化工廢鈣水新型循環回用工藝，其特徵在於所述酸性氣體為含大量CO2的鍋爐尾氣，調節廢水pH為6. 0-6. 5。
全文摘要
本發明提出一種褐藻化工廢鈣水新型循環回用工藝，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餘的鈣離子；上述處理後的產水與自來水按比例混合後作為工藝水衝稀消化液進行回用；過濾鈣化後產生廢鈣水進入新一輪循環。本發明應用化學沉澱、電滲析及離子交換結合工藝克服了傳統廢鈣水處理工藝水質差、成本高等缺點，在保障回用水水質指標的同時降低了廢鈣水處理成本，實現了廢鈣水的經濟高效回用。
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 優先權日2012年5月25日
發明者冷凱良, 孫偉紅, 李曉川, 殷邦忠, 苗鈞魁, 許洋, 賈福強, 邢麗紅 申請人:中國水產科學研究院黃海水產研究所