一种精处理树脂再生酸碱废液分类收集及再生利用方法与流程

本发明属于火电厂水处理领域，具体说明一种精处理树脂再生酸碱废液分类收集及再生利用方法，通过再生过程的精确控制对精处理再生废水分类收集，酸碱废液经再生工艺生成纯度较高的酸碱后回用于树脂再生。

背景技术：

目前，我国在役的300mw及以上的燃煤机组，绝大多数都配有凝结水精处理系统。凝结水精处理的目的在于将汽轮机内蒸汽做功后的凝结水、各种疏水和锅炉补给水等含有少量离子、氨氮的凝结水通过树脂吸附去除，从而使凝结水得以回用。

凝结水精处理树脂吸附饱和后需要通过再生将其吸附的离子去除，从而恢复树脂的吸附能力。通常再生时用3～5％的氢氧化钠和盐酸冲洗树脂，将树脂上吸附的离子置换下来，从而恢复树脂的交换能力。精处理再生包含阳树脂再生和阴树脂再生，阳树脂再生分为擦洗、进酸、酸置换和冲洗四步，阴树脂再生分为擦洗、进碱、碱置换和冲洗四步。

目前将阳树脂再生和阴树脂再生过程中擦洗和冲洗水进行回收的分类收集方法比较普遍，但这样做的不足在于:该种分类收集方法能使再生过程中的70％低盐废水回用，但仍有10％的高盐废水需要处理，水量较大，且酸置换后期和碱置换后期排出的酸碱溶液浓度和纯度高；，如直接和其余带有杂质的酸碱再生废水混合，将会造成酸碱资源浪费，同时增大了后期需要进行处理的废水量，增加了后续处理难度和费用。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种精处理树脂再生酸碱废液分类收集及再生利用方法。

这种精处理树脂再生酸碱废液分类收集及再生利用方法，包括以下步骤：

步骤1、进酸开始后，检测钠离子浓度并收集废水，将从进酸开始至氨离子浓度低于设定值a时间段内收集到的废水记为废水a；进酸后至酸置换结束前，将氨离子浓度从设定值a降至设定值b的时间段内收集到的废水记为废水b；将氨离子浓度开始低于设定值b时至酸置换结束时间段内收集到的废水记为废水c；酸置结束后，将阳树脂再生冲洗水记为废水d；

步骤2、进碱开始后，检测硅酸根离子浓度并收集废水，将从进碱开始至硅酸根离子浓度低于设定值c时间段内收集到的废水记为废水e；进碱后至碱置换结束前，将硅酸根离子浓度从设定值c降至设定值d的时间段内收集到的废水记为废水f；将硅酸根离子浓度开始低于设定值d时至碱置换结束时间段内收集到的废水记为废水g；将阴树脂再生冲洗水记为废水h；

步骤3、将废水b和废水f混合后，经过精度为3μm至5μm的碟片式过滤器进行过滤；将碟片式过滤器出水通过电渗析浓缩，电渗析浓缩后得到的浓水与淡水的比例为1:4至1:6；同时将大部分硅酸根离子迁移至淡水，浓水中含有氨、氯化钠和少量硅酸根离子；

步骤4、将步骤3中过滤后得到的浓水经电驱动双极膜处理；

步骤4.1、将废水c和废水d作为电驱动双极膜的阳膜侧循环水，废水c和废水d在电驱动双极膜的阳膜侧产生7％～10％的盐酸溶液，将该盐酸溶液进行酸液回用；

步骤4.2、将废水g和废水h作为电驱动双极膜的阴膜侧循环水，经电驱动双极膜处理后废水g和废水h中含有7％～10％的氢氧化钠和100～200mg/l的氨；负压抽取废水g和废水h得到纯净的氨气，将纯净的氨气用于电厂脱硝喷氨系统；将氢氧化钠溶液进行碱液回用；

步骤5、将废水a和废水e作为最终废水用于后端工艺；将步骤3中的淡水也作为最终废水用于后端工艺。

作为优选，所述步骤1中废水a含有盐酸，废水a还含有从阳树脂官能团上交换下来的氨离子、铁离子和铜离子；废水b含有盐酸和钠离子；废水c含有盐酸和钠离子；废水d含有盐酸。

作为优选，所述步骤2中废水e中含有氢氧化钠、氨离子和硅酸根离子；废水f中含有氢氧化钠和硅酸根离子；废水g中含有氢氧化钠和硅酸根离子；废水h中含有氢氧化钠。

作为优选，所述步骤4.1和步骤4.2中回用的盐酸溶液和氢氧化钠溶液用于下次精处理树脂再生。

作为优选，所述步骤1中设定值a不小于2000mg/l，设定值b不小于400mg/l；步骤2中设定值c不小于1000mg/l，设定值d不小于200mg/l。

本发明的有益效果是：本发明通过精确测定精处理再生过程中酸碱浓度和氨氮浓度、电导率和硅酸根离子等指标，将进酸或进碱及酸置换或碱置换过程中含盐量和氨氮浓度最高的那部分废水分离出来，回用纯度高的酸碱溶液，电渗析浓缩高盐废水，将双极膜产生的酸碱溶液回用到下次精处理再生过程中。本发明可将精处理废水回用85％～90％，节省酸碱用量50～70％，减少了酸碱过程中离子的引入，为后端废水零排放节约了成本。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

针对目前凝结水精处理再生废水处理难度大，费用高等问题，本发明通过再生过程的精确控制对精处理再生废水分类收集，酸碱废液经再生工艺生成纯度较高的酸碱后回用于树脂再生。

作为一种实施例，以300wm发电机组精处理系统为例，如图1所示，具体包括：

进酸时间60min，酸置换时间60min，阳树脂酸再生单次产生的废水：0～10分钟产生废水3t，氨氮浓度≥5000mg/l，钠离子浓度≥300mg/l(废水a)；10～110分钟产生废水30t，氨氮＜10mg/l，钠离子浓度＜10mg/l(废水b)；110～120分钟产生废水3t，擦洗水量100t，冲洗水量100t；

精处理阴树脂碱再生进碱时间60min，碱置换时间60min，单次产生的废水：0～60分钟产生高盐废水，0～30分钟产生高盐废水9t，硅酸根离子≥1000mg/l，废水量2～3t(废水c)；30～120分钟产生低盐废水，废水量27t，硅酸根离子＜10mg/l(废水d)。110～120分钟产生废水3t，擦洗水量100t，冲洗水量100t。

将废水b和废水d混合得到废水e，含氯化钠20000～25000mg/l，废水e的水量为57t。

废水e经选择性电渗析处理，产生80～100g/l氯化钠溶液12t(溶液f)以及4000～5000mg/l氯化钠溶液45t(溶液g)。

冲洗水和110min～120min的废水混合作为电驱动双极膜酸碱侧的循环水，溶液f作为料液，经电驱动双极膜处理，得到约2mol/l的盐酸和氢氧化钠溶液各6t(溶液h)以及50g/l氯化钠溶液12t(溶液i)。

除去400t的擦洗水和冲洗水，单次酸碱再生废水总量为72t，经上述工艺处理后最终废水16t，大量减少了末端废水量，同时可减少下次酸碱再生时约50％的酸碱量。

由以上实施例可知，本发明可将精处理废水回用85％～90％，节省酸碱用量50～70％，减少了酸碱过程中离子的引入，为后端废水零排放节约了成本。

技术特征：

1.一种精处理树脂再生酸碱废液分类收集及再生利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、进酸开始后，检测钠离子浓度并收集废水，将从进酸开始至氨离子浓度低于设定值a时间段内收集到的废水记为废水a；进酸后至酸置换结束前，将氨离子浓度从设定值a降至设定值b的时间段内收集到的废水记为废水b；将氨离子浓度开始低于设定值b时至酸置换结束时间段内收集到的废水记为废水c；酸置结束后，将阳树脂再生冲洗水记为废水d；

步骤2、进碱开始后，检测硅酸根离子浓度并收集废水，将从进碱开始至硅酸根离子浓度低于设定值c时间段内收集到的废水记为废水e；进碱后至碱置换结束前，将硅酸根离子浓度从设定值c降至设定值d的时间段内收集到的废水记为废水f；将硅酸根离子浓度开始低于设定值d时至碱置换结束时间段内收集到的废水记为废水g；将阴树脂再生冲洗水记为废水h；

步骤3、将废水b和废水f混合后，经过精度为3μm至5μm的碟片式过滤器进行过滤；将碟片式过滤器出水通过电渗析浓缩，电渗析浓缩后得到的浓水与淡水的比例为1:4至1:6；同时将大部分硅酸根离子迁移至淡水，浓水中含有氨、氯化钠和少量硅酸根离子；

步骤4、将步骤3中过滤后得到的浓水经电驱动双极膜处理；

步骤4.1、将废水c和废水d作为电驱动双极膜的阳膜侧循环水，废水c和废水d在电驱动双极膜的阳膜侧产生7％～10％的盐酸溶液，将该盐酸溶液进行酸液回用；

步骤4.2、将废水g和废水h作为电驱动双极膜的阴膜侧循环水，经电驱动双极膜处理后废水g和废水h中含有7％～10％的氢氧化钠和100～200mg/l的氨；负压抽取废水g和废水h得到纯净的氨气，将纯净的氨气用于电厂脱硝喷氨系统；将氢氧化钠溶液进行碱液回用；

步骤5、将废水a和废水e作为最终废水用于后端工艺；将步骤3中的淡水也作为最终废水用于后端工艺。

2.根据权利要求1所述精处理树脂再生酸碱废液分类收集及再生利用方法，其特征在于：所述步骤1中废水a含有盐酸，废水a还含有从阳树脂官能团上交换下来的氨离子、铁离子和铜离子；废水b含有盐酸和钠离子；废水c含有盐酸和钠离子；废水d含有盐酸。

3.根据权利要求1所述精处理树脂再生酸碱废液分类收集及再生利用方法，其特征在于：所述步骤2中废水e中含有氢氧化钠、氨离子和硅酸根离子；废水f中含有氢氧化钠和硅酸根离子；废水g中含有氢氧化钠和硅酸根离子；废水h中含有氢氧化钠。

4.根据权利要求1所述精处理树脂再生酸碱废液分类收集及再生利用方法，其特征在于：所述步骤4.1和步骤4.2中回用的盐酸溶液和氢氧化钠溶液用于下次精处理树脂再生。

5.根据权利要求1所述精处理树脂再生酸碱废液分类收集及再生利用方法，其特征在于：所述步骤1中设定值a不小于2000mg/l，设定值b不小于400mg/l；步骤2中设定值c不小于1000mg/l，设定值d不小于200mg/l。

技术总结
本发明涉及一种精处理树脂再生酸碱废液分类收集及再生利用方法，包括：步骤1、进酸开始后，检测钠离子浓度并收集废水；步骤2、进碱开始后，检测硅酸根离子浓度并收集废水。本发明的有益效果是：本发明通过精确测定精处理再生过程中酸碱浓度和氨氮浓度、电导率和硅酸根离子等指标，将进酸或进碱及酸置换或碱置换过程中含盐量和氨氮浓度最高的那部分废水分离出来，回用纯度高的酸碱溶液，电渗析浓缩高盐废水，将双极膜产生的酸碱溶液回用到下次精处理再生过程中。本发明可将精处理废水回用85％～90％，节省酸碱用量50～70％，减少了酸碱过程中离子的引入，为后端废水零排放节约了成本。

技术研发人员：张贺;冯向东;徐浩然;陈彪;童小忠;高强生;余一凡
受保护的技术使用者：浙江浙能技术研究院有限公司
技术研发日：2020.08.18
技术公布日：2020.11.24