[发明专利]余压型循环水系统排污水再生回用装置

说明书

技术领域

本发明专利涉及工业循环水处理领域，具体说是一种利用循环水系统管道余压的 循环水系统排污水再生回用装置。

背景技术

当前我国工业用水中循环冷却水的用量占了相当大的比重，其中冶金、发电、石油 等行业循环水年用量占到工业用水总量的50～80%。循环水系统排污水的再生回用是解决 工业水资源短缺问题、实现污水减排的有效途径。由于投加了水质稳定剂的循环水系统在 实际运行时采用高浓缩倍数，系统排污水的含盐量、硬度、碱度、COD等水质指标均比自然水 体高出数倍。由于排污水复杂的水质，当前工业对排污水的处理方法尚存在不足。

中国发明专利（公开号CN1522974A）公开了一种工业循环冷却水的旁流处理方法， 其主要是对排污水进行旁流处理，采用混凝沉淀技术和离子交换技术，在水回用的过程中 实现水处理剂的回用。该方法运用的离子交换法需要频繁再生离子交换树脂，消耗了大量 的酸碱，没有充分考虑树脂再生过程和运行费用。

中国发明专利（公开号CN101624246A）公布了一种工业循环水排污水的处理与回 用技术，其主要是结合复合氧化钛光催化氧化处理技术、絮凝沉淀技术和反渗透、超滤技 术对排污水进行处理，获得的产出水回用至生产用水和锅炉用水循环系统中。该方法中膜 处理系统在实际运行中所需压力大，能耗高。

余压利用是有效降低处理能耗的方法之一。循环冷却水系统回水管道余压达 0.22Mpa，利用该部分能量为处理过程增压可以大幅度降低能耗，从而减少处理成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种余压型循 环水系统排污水再生回用装置，利用循环水系统管道余压对排污水进行浅层过滤和离子交 换处理，节约能耗，处理效率高。

本发明余压型循环水系统排污水再生回用装置，包括浅层过滤器和离子交换器， 其特征是：浅层过滤器出水口与离子交换器进水口连接，浅层过滤器进水口连接循环水系 统出水管,离子交换器的出水口接入循环水系统集水池。

所述浅层过滤器，采用80目的石榴石作为过滤介质，滤层厚度为250～400mm。

所述离子交换器，采用大孔型阳离子交换树脂。

在离子交换器的进水口与出水口之间，并联反洗回路，用于离子交换树脂再生。所 述反洗回路包括再生液增压泵和离子交换再生液水池，再生液增压泵出水口连接离子交换 器进水口，再生液增压泵进水口接入离子交换再生液水池，离子交换器出水口接入离子交 换再生液水池。

本发明装置，从对循环水系统管道余压的利用入手：循环冷却水系统换热器后的 回水管道分为两路，一路通向冷却塔，另一路将排污水引入处理装置。在冷却塔前将排污水 引出进入后续步骤，为处理排污水提供了充分的能量。带余压的排污水进入浅层过滤器，浅 层过滤器采用石榴石滤料，该滤料更换周期长，出水水质好，自动化程度高，这一过程的能 耗小于管道余压的0.22Mpa,无需额外加压，同时排污水的浊度去除率达到80%，满足了回用 水水质的浊度要求。浅层过滤后的出水进入到后一处理步骤，即离子交换树脂处理，采用大 孔型阳离子交换树脂，该树脂性能稳定，软化效果好，作用原理如下：

①2RNa+Ca²⁺→R₂Ca+2Na⁺

②2RNa+Mg²⁺→R₂Mg+2Na⁺

处理过程能够除去排污水中超过95%的钙镁离子，同时排污水中的水质稳定剂和树脂 互不干扰，在处理后得以保留。离子交换树脂在工作一段时间后，需要进行再生，此时打开 再生液水池的进水阀，使氯化钠溶液进入离子交换器对树脂进行再生，再生原理如下：

③R₂Ca+2NaCl→2RNa+CaCl₂

④R₂Mg+2NaCl→2RNa+MgCl₂

处理后再生液回到再生液水池，其中含有高浓度的钙镁离子，向其中先后加入氢氧化 钠和碳酸钠，既再生了氯化钠溶液，也通过出售沉淀副产品产生效益，降低了装置处理成 本。

⑤MgCl₂+2NaOH→2NaCl+Mg(OH)₂↓