[发明专利]一种高度去除再生水中尿素的系统及方法

说明书

本发明是高度去除再生水中尿素的系统及方法，其结构包括热交换器、尿素吸收塔和氧化反应槽。方法是：再生水先通过热交换器，达到设定温度后，进入尿素吸收塔进行尿素吸附；尿素吸收塔出水经过一次加药后进入氧化反应槽进行化学反应，反应槽内同时还进行二次加药辅助反应进行；在反应槽内停留反应一定时间后，出水输送至纯水制备系统的预处理系统。本发明的优点：根据本发明的水处理方法，可以将再生水中的尿素高度分解，最终产水尿素含量为25～40ppb，保证再生水进入纯水制备系统的预处理系统不会引起终端供水TOC超标，且该方法具有如下优点：一、加药量少，离子负荷低。二、再生简单，无额外费用。三、效果稳定高效。四、调试方便。

技术领域

本发明涉及的是一种高度去除再生水中尿素的系统及方法，属于水处理技术领域，具体属于超纯水制造技术领域。

背景技术

中国人均水资源占有量低，城市缺水问题突出。水资源短缺是制约我国社会经济发展的一个重要因素，而将城市污水处理，制备再生水回用是解决目前问题的有效途径，尤其是北方城市，再生水应用更广。

目前，中国的半导体/液晶面板厂超纯水制备系统原水基本来自市政用水，通过预处理系统、制成系统、抛光系统可以制造出符合业主水质要求的超纯水。但中国正在推动节水技术进步，提高用水效率和效益，促进水资源的可持续利用，用再生水代替部分市政用水是大趋势，也是每个半导体/液晶面板厂不可避免的课题。

但再生水中尿素(小分子有机物)含量有季节性变化，可高达5ppm，超纯水制备系统对尿素的去除能力有限，会造成终端供水TOC超标。因此亟需寻找有效方法去除再生水中的尿素，对水资源有效利用的同时，保证半导体/液晶面板厂的终端供水水质。

目前常采用生物活性炭或化学加药法去除再生水中的尿素。生物活性炭是采用固定床的形式，将微生物负载到活性炭上形成生物膜，生物降解尿素；化学加药法是通过添加一定浓度的NaBr和NaClO，调节pH值，把尿素氧化成氮气。

中国专利201180012482.7《水处理方法和超纯水制造方法》通过先添加水溶性溴化物盐和氧化剂，再用生物处理设备进行生物处理的方法来实现尿素的高度分解。但在原水尿素浓度较大时，添加过多药剂会增大后续处理设备的离子负荷；而且经过化学加药法处理的原水里会有氧化剂，需添加还原剂保证后续的生物处理设备正常运行。

中国专利201180050274.6《超纯水制造方法》通过两级生物处理装置实现尿素的高度分解，生物处理装置后添加菌体分离装置避免污泥进入纯水系统。但生物处理尿素缺乏抗冲击能力，还需多级添加碳源和氮源培养污泥，费时费力。

由上述内容可知，现有技术存在以下问题：在原水中添加大量药剂的化学处理，存在对超纯水制造工艺中离子交换装置的负荷无益地增加的问题，导致离子交换树脂量、再生频率增加。另外，生物处理尿素缺乏抗冲击能力，需培养污泥，多级添加碳源和氮源，耗时长，运行不便。

发明内容

本发明提出的是一种高度去除再生水中尿素的系统及方法，其目的旨在克服现有技术存在的上述缺陷，利用物理吸附和化学氧化原理，高度分解去除再生水中的尿素，最终进入纯水制备系统的预处理系统，保证纯水制备系统稳定运行，供水TOC达标。

本发明的技术解决方案：高度去除再生水中尿素的系统，其结构包括热交换器、尿素吸收塔和氧化反应槽，其中热交换器的上下两端分别设置有热水进水口和热水出水口，热交换器邻近于所述尿素吸收塔的一侧设置有热交换器出水口且远离所述尿素吸收塔的一侧设置有热交换器进水口，热交换器进水口连接再生水管，热交换器出水口通过中间连接管件连接尿素吸收塔顶部，尿素吸收塔部通过尿素吸收塔出水管连接管道混合器，尿素吸收塔出水管上设加药口，管道混合器通过氧化反应槽进水管连接氧化反应槽，氧化反应槽下部通过氧化反应槽出水管连接纯水制备系统。

优选的，所述的热交换器为板式热交换器。