一種氫氧化鎂洗滌水回收系統的製作方法
2023-10-08 08:24:54 4
專利名稱：一種氫氧化鎂洗滌水回收系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氫氧化鎂洗滌水回收系統，屬於廢液分離回收技術領域。
背景技術：
氫氧化鎂是一種主要應用於環保領域的液相無機鹼類產品，具有活性大、比表面積大、吸附能力強、緩衝和中和能力強、非沉澱性、流動性好、使用和調節方便、溫和、安全、無毒、無害、腐蝕性小、易操作、副產物易回收和綜合利用等特點，被稱為環境友好型「綠色安全中和劑」，應用於酸性廢水中和、廢液中重金屬離子(Ni2+、Mn2+、Cd2+、Cu2+、Cr3+、Cr6+等)脫除、煙氣脫硫、印染廢液處理等環保領域，具有其他鹼性物質(氧化鈣、氫氧化鈣、氫氧化鈉、碳酸鈉等)無可比擬的優越性，以往應用於酸性工業廢水、含硫煙氣處理領域中的一些強鹼物質，如:石灰、燒鹼、純鹼等的使用逐步受到限制，而被崛起的弱鹼氫氧化鎂所取代。氫氧化鎂的生產工藝有以下幾種:1、氧化鎂水化法:該方法是一種十分古老的生產工藝，主要是將菱鎂礦輕燒得到的輕燒氧化鎂粉放入盛有熱水的反應池中，邊加邊攪拌，加料完畢後保溫沉化2h左右，然後進行固液分離、脫水，得到濾餅狀及料漿狀氫氧化鎂。此工藝基本不具備除雜功能，產品質量受原料氧化鎂的純度和活性影響，氧化鎂中的雜質除微量可溶性的鹽類外，基本被帶入產品中，因而，只能生產低檔次的氫氧化鎂。2、海水或滷水一鹼性物質(氨、石灰、氫氧化鈣、氫氧化鈉等)沉澱法:該方法是將海水或滷水經過簡單的淨化後，加入鹼性沉澱劑，產生氫氧化鎂沉澱，經過濾、洗滌、脫水得到濾餅狀及料漿狀氫氧化鎂。由於氨的揮發性強，易汙染環境，操作難度大；石灰和氫氧化鈣易生成硫酸鈣，隨氫氧化鎂一起析出，造成產品雜質含量高，質量差；工業上多用氫氧化鈉,將氫氧化鈉加入到滷水中，形成氫氧化鎂沉澱，以及氯化鈉。由於氫氧化鈉是強鹼，故易使生成的氫氧化鎂形成膠體沉澱，給產物性能控制帶來困難，同時易帶入較多的Na+和Cl—及其他雜質，也造成產品雜質含量高，純度難以保障。3、海水、滷水一輕燒白雲石沉澱法:該方法屬於沉澱法的一種，以海水、滷水和輕燒白雲石為原料，將輕燒白雲石水合生成含氫氧化鈣和氫氧化鎂的輕燒白雲石乳，輕燒白雲石乳中的氫氧化鈣和原料海水、滷水中的鎂離子於反應器中反應生成氫氧化鎂。經沉降、洗滌、分離、脫水得到濾餅狀氫氧化鎂。上述氫氧化鎂的生產工藝中，沉降、洗滌、分離、脫水的工序必不可少。而氫氧化鎂洗滌水中尚含有一定量的氫氧化鎂及氯化鈉，其中氫氧化鎂不僅為飽和溶液，同時含有大量透過板框的Mg(OH)2膠體，NaCl含量在1_5%。該洗滌水直接排放，不僅帶來大量汙染，同時造成資源的巨大浪費。因料漿狀氫氧化鎂應用於環保領域的諸多優勢，20世紀90年代末，國外料漿狀氫氧化鎂料的生產和應用得到迅速發展；我國擁有豐富的鎂資源，近年來，氫氧化鎂的生產及應用逐漸增加。但是由於國內的生產裝置，規模小、產品質量低、技術水平低，特別是氫氧化鎂洗滌水的回收利用幾乎是空白。
實用新型內容本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種回收率高、清潔生產的氫氧化鎂洗滌水回收系統。本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:一種氫氧化鎂洗滌水回收系統，該系統包括依次通過管路連接的原料儲罐、超/微濾單元及反滲透單元，其中，所述的原料儲罐上設有pH控制單元；所述的超/微濾單元包括與原料儲罐出口連接的超/微濾膜過濾器及與超/微濾膜過濾器出口連接的超/微濾產水儲罐；所述的反滲透單元包括一級反滲透設備、一級反滲透出水儲罐、二級反滲透設備及回用水罐，所述的一級反滲透設備的入口與超/微濾產水儲罐的出口連接，一級反滲透設備的濃縮液出口與氯化鈉回收罐連接，一級反滲透設備的濾液出口與一級反滲透出水儲罐的入口連接，一級反滲透出水儲罐的出口與二級反滲透設備的入口連接，二級反滲透設備的濃縮液出口與超/微濾產水儲罐連接形成回流管路，二級反滲透設備的濾液出口與回用水罐連接。所述的pH控制單元包括pH傳感器、鹼液儲存箱及鹼液自動閥,所述的pH傳感器伸入原料儲罐的內部，所述的鹼液儲存箱通過加鹼管路連接在原料儲罐上端，所述的鹼液自動閥設在鹼液儲存箱與原 料儲罐之間的加鹼管路上並與PH傳感器連接。鹼液自動閥根據PH傳感器輸出的4-20ma信號，自動投加鹼液，保證氫氧化鎂膠體充分形成和結晶析出。所述的原料儲罐內部設有攪拌機。所述的超/微濾膜過濾器內的過濾膜為管式、板式、卷式或毛細管式的過濾膜，該過濾膜的過濾孔徑為10nm-1000nm。所述的一級反滲透設備包括前段反滲透膜過濾器、能量回收裝置及後段反滲透膜過濾器，所述的前段反滲透膜過濾器的入口與超/微濾產水儲罐的出口連接，前段反滲透膜過濾器的濾液出口與一級反滲透出水儲罐連接，前段反滲透膜過濾器的濃縮液出口通過能量回收裝置連接後段反滲透膜過濾器的入口，後段反滲透膜過濾器的濾液出口與一級反滲透出水儲罐連接，後段反滲透膜過濾器的濃縮液出口通過能量回收裝置與氯化鈉回收罐連接。所述的二級反滲透設備為二級反滲透膜過濾器。所述的前段反滲透膜過濾器、後段反滲透膜過濾器及二級反滲透膜過濾器內的反滲透膜均為卷式、管式、毛細管式或板式的反滲透膜。連接原料儲罐、超/微濾單元及反滲透單元的管路上設有不同規格型號的輸送泵、壓力表及閥門。這些輸送泵包括超/微濾輸送泵、一級反滲透增壓泵、能量回收裝置增壓泵、二級反滲透高壓泵、超/微濾循環泵、一級反滲透高壓泵及回用水輸送泵。所述的後段反滲透膜過濾器及二級反滲透膜過濾器的濾液出口管路或濃縮液出口管路上均設有流量計。[0026]使用本實用新型的系統進行氫氧化鎂回收的工藝如下:(I)將氫氧化鎂洗滌水通入原料儲罐內，向原料儲罐內添加鹼液調節pH值，使氫氧化鎂洗滌水中產生氫氧化鎂膠體；(2)從原料儲罐流出的氫氧化鎂洗滌水通過超/微濾單元過濾，氫氧化鎂膠體及細小顆粒物被截留在超/微濾單元內，在超/微濾單元停止時被引入沉降罐內，含有氯化鈉的濾液離開超/微濾單元，進入反滲透單元；(3)在反滲透單元內，氯化鈉被濃縮並被引入氯化鈉濃縮液儲罐，透過反滲透單元的濾出液為工業用水。氫氧化鎂洗漆水經過本實用新型的工藝處理後,可回收99.9%的氫氧化鎂,99%的氯化鈉和60-80%的水，可為生產企業降低生產成本，大幅度減少廢水排放量、大幅度減少固體廢棄物排放量，使企業更容易達到環保要求，能夠為企業實現節能減排的目的。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點及有益效果:(I)回收高附加值氫氧化鎂，實現變廢為寶，減汙增效的目的；(2)回收氯化鈉，回收率99%以上；(3)採用反滲透技術濃縮氯化鈉，能耗大大低於傳統蒸發濃縮，節能降耗；(4)回收高級別工藝用水，水回收率達到60-80% ；(5)節約新·鮮用水量和減少汙水排放量；(6)大量減少泥渣排放量，比傳統汙水處理系統可減少汙泥廢渣90%左右；(7)典型清潔生產工藝，實現經濟和環境雙贏。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的原料儲罐及超/微濾單元的結構示意圖；圖3為本實用新型的一級反滲透設備的結構示意圖；圖4為本實用新型的二級反滲透設備的結構示意圖；圖5為使用本實用新型的系統進行氫氧化鎂回收的工藝示意圖。圖中，I為原料儲罐，2為超/微濾膜過濾器，3為超/微濾產水儲罐，4為保安過濾器，5為前段反滲透膜過濾器，6為能量回收裝置，7為後段反滲透膜過濾器，8為一級反滲透出水儲罐，9為二級反滲透膜過濾器，10為回用水罐，11為pH傳感器，12為鹼液儲存箱，13為鹼液自動閥，14為攪拌機，15為超/微濾輸送泵，16為壓力表，17為閥門，18為流量計，19為一級反滲透增壓泵，20為能量回收裝置增壓泵，21為二級反滲透高壓泵，22為超/微濾循環泵，23為一級反滲透高壓泵,24為回用水輸送泵。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例一種氫氧化鎂洗滌水回收系統，如圖1 圖4所示，該系統包括依次通過管路連接的原料儲罐1、超/微濾單元及反滲透單元。其中，原料儲罐I上設有pH控制單元，原料儲罐I內部設有攪拌機14。pH控制單元包括pH傳感器11、鹼液儲存箱12及鹼液自動閥13，pH傳感器11伸入原料儲罐I的內部，鹼液儲存箱12通過加鹼管路連接在原料儲罐I上端，鹼液自動閥13設在鹼液儲存箱12與原料儲罐I之間的加鹼管路上並與pH傳感器11連接。鹼液自動閥13根據pH傳感器11輸出的4-20ma信號，自動投加鹼液，保證氫氧化鎂膠體充分形成和結晶析出。超/微濾單元包括與原料儲罐I出口連接的超/微濾膜過濾器2及與超/微濾膜過濾器2出口連接的超/微濾產水儲罐3 ;超/微濾膜過濾器2內的過濾膜為管式、板式、卷式或毛細管式的過濾膜，該過濾膜的過濾孔徑為10nm-1000nm。反滲透單元包括一級反滲透設備、一級反滲透出水儲罐8、二級反滲透設備及回用水罐10，一級反滲透設備的入口與超/微濾產水儲罐3的出口連接，一級反滲透設備的濃縮液出口與氯化鈉回收罐連接，一級反滲透設備的濾液出口與一級反滲透出水儲罐8的入口連接，一級反滲透出水儲罐8的出口與二級反滲透設備的入口連接(一級反滲透出水儲罐8內的水還可以作為低等級回用水直接被引用)，二級反滲透設備的濃縮液出口與超/微濾產水儲罐3連接形成回流管路，二級反滲透設備的濾液出口與回用水罐10連接，回用水通過回用水輸送泵24送至用水點。其中，一級反滲透設備包括前段反滲透膜過濾器5、能量回收裝置6及後段反滲透膜過濾器7，超/微濾產水儲罐3通過保安過濾器4連接前段反滲透膜過濾器5的入口，前段反滲透膜過濾器5的濾液出口與一級反滲透出水儲罐8連接，前段反滲透膜過濾器5的濃縮液出口通過能量回收裝置6連接後段反滲透膜過濾器7的入口，後段反滲透膜過濾器7的濾液出口與一級反滲透出水儲罐8連接，後段反滲透膜過濾器7的濃縮液出口通過能量 回收裝置6與氯化鈉回收罐連接。其中，二級反滲透設備為二級反滲透膜過濾器9。前段反滲透膜過濾器5、後段反滲透膜過濾器7及二級反滲透膜過濾器9內的反滲透膜均為卷式、管式、毛細管式或板式的反滲透膜。根據運行壓力不同，連接原料儲罐1、超/微濾單元及反滲透單元的管路上設有不同規格型號的輸送泵、壓力表16及閥門17。這些輸送泵包括超/微濾輸送泵15、一級反滲透增壓泵19、能量回收裝置增壓泵20、二級反滲透高壓泵21、超/微濾循環泵22、一級反滲透高壓泵23及回用水輸送泵24。後段反滲透膜過濾器7及二級反滲透膜過濾器9的濾液出口管路或濃縮液出口管路上均設有流量計18。使用本實用新型的系統進行氫氧化鎂回收的工藝如圖5所示，該工藝包括以下步驟:(I)將氫氧化鎂洗滌水通入原料儲罐I內，向原料儲罐I內添加鹼液調節PH值，使氫氧化鎂洗滌水中產生氫氧化鎂膠體；(2)從原料儲罐I流出的氫氧化鎂洗滌水通過超/微濾單元過濾，氫氧化鎂膠體及細小顆粒物被截留在超/微濾單元內，在超/微濾單元停止時被引入沉降罐內，含有氯化鈉的濾液離開超/微濾單元，進入反滲透單元；(3)在反滲透單元內，氯化鈉被濃縮並被引入氯化鈉濃縮液儲罐，透過反滲透單元的濾出液為工業用水。氫氧化鎂洗滌水經過本實用新型的工藝處理後，可回收99.9%的氫氧化鎂，99%的氯化鈉和60-80%的水，可為生產企業降低生產成本，大幅度減少廢水排放量、大幅度減少固體廢棄物排放量，使企業更容易達到環保要求，能夠為企業實現節能減排的目的。
權利要求1.一種氫氧化鎂洗滌水回收系統，其特徵在於，該系統包括依次通過管路連接的原料儲罐、超/微濾單元及反滲透單元,其中， 所述的原料儲罐上設有PH控制單元； 所述的超/微濾單元包括與原料儲罐出口連接的超/微濾膜過濾器及與超/微濾膜過濾器出口連接的超/微濾產水儲罐； 所述的反滲透單元包括一級反滲透設備、一級反滲透出水儲罐、二級反滲透設備及回用水罐，所述的一級反滲透設備的入口與超/微濾產水儲罐的出口連接，一級反滲透設備的濃縮液出口與氯化鈉回收罐連接，一級反滲透設備的濾液出口與一級反滲透出水儲罐的入口連接，一級反滲透出水儲罐的出口與二級反滲透設備的入口連接，二級反滲透設備的濃縮液出口與超/微濾產水儲罐連接形成回流管路，二級反滲透設備的濾液出口與回用水罐連接。
2.根據權利要求1所述的一種氫氧化鎂洗滌水回收系統，其特徵在於，所述的PH控制單元包括pH傳感器、鹼液儲存箱及鹼液自動閥，所述的pH傳感器伸入原料儲罐的內部，所述的鹼液儲存箱通過加鹼管路連接在原料儲罐上端，所述的鹼液自動閥設在鹼液儲存箱與原料儲罐之間的加鹼管路上並與PH傳感器連接。
3.根據權利要求1所述的一種氫氧化鎂洗滌水回收系統，其特徵在於，所述的原料儲罐內部設有攪拌機。
4.根據權利要求1所述的一種氫氧化鎂洗滌水回收系統，其特徵在於，所述的超/微濾膜過濾器內的過濾膜為管式、板式、卷式或毛細管式的過濾膜，該過濾膜的過濾孔徑為10nm-1000nm。
5.根據權利要求1所述的一種氫氧化鎂洗滌水回收系統，其特徵在於，所述的一級反滲透設備包括前段反滲透膜過濾器、能量回收裝置及後段反滲透膜過濾器，所述的前段反滲透膜過濾器的入口與超/微濾產水儲罐的出口連接，前段反滲透膜過濾器的濾液出口與一級反滲透出水儲罐連接，前段反滲透膜過濾器的濃縮液出口通過能量回收裝置連接後段反滲透膜過濾器的入口，後段反滲透膜過濾器的濾液出口與一級反滲透出水儲罐連接，後段反滲透膜過濾器的濃縮液出口通過能量回收裝置與氯化鈉回收罐連接。
6.根據權利要求5所述的一種氫氧化鎂洗滌水回收系統，其特徵在於，所述的二級反滲透設備為二級反滲透膜過濾器。
7.根據權利要求6所述的一種氫氧化鎂洗滌水回收系統，其特徵在於，所述的前段反滲透膜過濾器、後段反滲透膜過濾器及二級反滲透膜過濾器內的反滲透膜均為卷式、管式、毛細管式或板式的反滲透膜。
8.根據權利要求1所述的 一種氫氧化鎂洗滌水回收系統，其特徵在於，連接原料儲罐、超/微濾單元及反滲透單元的管路上設有輸送泵、壓力表及閥門。
專利摘要本實用新型涉及一種氫氧化鎂洗滌水回收系統，包括依次通過管路連接的原料儲罐、超/微濾單元及反滲透單元；其中，原料儲罐上設有pH控制單元，超/微濾單元包括與原料儲罐出口連接的超/微濾膜過濾器及與超/微濾膜過濾器出口連接的超/微濾產水儲罐；反滲透單元包括一級反滲透設備、一級反滲透出水儲罐、二級反滲透設備及回用水罐。與現有技術相比，本實用新型採用超/微濾技術及反滲透技術，回收洗滌水中的氫氧化鎂膠體，同時實現氯化鈉的回收及水回收利用，具有回收率高、清潔生產等優點。
文檔編號C02F9/04GK203144213SQ20132007131
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月7日 優先權日2013年2月7日
發明者葛文越, 齊唯, 劉勝偉 申請人:上海凱鑫分離技術有限公司