[實用新型]低能耗廢水回用制備裝置

有效

• 申請號: 201020508090.2
• 申請日: 2010-08-26
• 公開（公告）號: CN201762187U
• 公開（公告）日: 2011-03-16
• 發明（設計）人: 張建忠;陳建
• 申請（專利權）人: 寶鋼工程技術集團有限公司
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02;C02F1/44
• 代理公司: 上海明成云知識產權代理有限公司 31232
• 代理人: 常明

技術領域

本實用新型涉及廢水回收裝置，具體涉及一種低能耗的廢水回用制備裝置。

背景技術

我國是水資源短缺和水污染嚴重的國家，在“十一五”規劃中，對企業在能源和資源的循環利用方面，提出了更高的要求。如何更有效地節約能源、降低能耗、減少廢水排放量，將成為影響企業綜合競爭力的一個重要因素。廢水回用是廢水處理的最終目標，是企業節能減排的有效手段。

在節能減排政策的大背景下，一些鋼鐵生產企業將達到排放標準的廢水通過串級循環回用、與工業水混合循環利用或制預脫鹽水、純水等多種途徑進行了大量的回用，但仍存在如下局限性：

1、部分廢水雖然經處理后達到排放標準，卻因含鹽量高不能回用進行直接排放。

2、制取預脫鹽水、純水消耗的廢水量占廢水排放量的比重不大，廢水的資源化利用也都處于簡單化回用。

3、廢水在處理過程中沒有脫鹽處理，在循環回用過程中，由于濃縮以及離子的長期富集，造成廢水處理站出水含鹽量越來越高。回用水高含鹽量，特別是高鈣鎂硬度、高氯離子含量，在回用的過程中易造成管道、設備結垢和腐蝕。

4、基于鋼鐵產業發展政策對噸鋼耗水量的要求，一些企業為降低噸鋼耗水量的指標而將達標排放廢水直接回用，影響到設備壽命和產品質量。

因此，在廢水回用的方式上，不應簡單地回用和混合，對廢水的深度處理是非常必要的。

當前廢水制成工業水是廢水回用較好的途徑，鋼鐵廠全廠性廢水站出水含鹽量約在800～2000毫克/升，要達到工業水的水質標準，就需要進行脫鹽處理。目前脫鹽設備主要有：離子交換器、電滲析(ED)、電去離子交換器(EDI)、電吸附法(EST)、反滲透(RO)、納濾(NF)、蒸餾和多功能電化學水處理器等設備。

一、陰陽離子交換器

陰陽離子交換器是通過交換器內的陽陰離子樹脂與水中陽離子、陰離子進行交換、降低出水含鹽量的設備，失效樹脂通過酸堿再生來恢復交換能力。該設備在水質軟化、水質除鹽、高純水制取等水處理領域應用廣泛。當進水含鹽量不大于500毫克/升，制取純水是經濟的；當廢水的含鹽量高，用此設備雖然出水水質很好，但再生頻繁，產生大量酸堿廢水，污染環境，設備占地面積大，運行費用高。故該法不適合制工業水。

二、電滲析(ED)

電滲析是采用離子交換膜在直流電場的作用下，對溶液中電解質的陰陽離子具有選擇透過性，達到除鹽目的。電滲析脫鹽率與設備的級和段有關，基本采用二級二段可以達到脫鹽率60％～70％。電滲析的回收率約為65％，對進水預處理方面要求略低，當進水含鹽量在500～4000毫克/升時，采用電滲析技術進行脫鹽是可行的。當進水含鹽量在800～1500毫克/升時，該設備產水可以達到工業水水質，但電滲析耗電高，回收率低。電滲析技術在反滲透應用前曾得到廣泛應用。

三、電去離子交換器(EDI)

電去離子交換屬于深度除鹽，采用離子選擇性膜和離子交換樹脂夾在直流電壓兩個電極之間，預脫鹽水經過其淡水室去除水中離子，出水達到超純水要求。EDI包含了電滲析和離子交換樹脂除鹽兩種成熟的水凈化技術，要求進水含鹽量很低，適用于制取超純水，不適用于制取工業水。在電子行業超純水制取和電廠鍋爐補給水處理除鹽水制取中應用較廣。

四、反滲透(RO)

反滲透是利用足夠的壓力使水溶液中的水透過反滲透膜而與溶質分離的設備，反滲透膜是核心。根據不同水質可以選擇不同類型的反滲透膜。常規設計一般采用兩段排列，必要時為提高回收率，也可以采用三段排列。目前在鋼鐵生產企業大多采用一級反滲透制取預脫鹽水(電導率＜90us/cm)，二級反滲透制取純水(電導率＜10us/cm)。反滲透脫鹽率高，產水水質很好，但運行電耗高，因此，含鹽量800～2000毫克/升的全廠性廢水不適合用反滲透直接制取工業水。目前也有采用部分回用水脫鹽后再與未脫鹽的部分回用水混合使用的方法。在廢水回用中，反滲透脫鹽率約為90％～98.5％，回收率約為65％～75％；當含鹽量在2000～30000毫克/升時，采用反滲透制取工業水是合理的。反滲透在水處理脫鹽工藝系統占據了重要的地位，可作為純水的預脫鹽，可以制取純水。目前也廣泛應用于海水淡化。

五、電吸附(EST)