[發明專利]一種零廢水排放的制備超純水的方法

有效

• 申請號: 201711048630.6
• 申請日: 2015-11-13
• 公開（公告）號: CN107673533B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 尚通明;王自偉;劉維橋;何沁華;魏成文
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F103/04
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 孫培英

1.一種零廢水排放的制備超純水的方法，其特征在于：使用制備超純水的系統，包括預處理子系統、脫鹽子系統、精處理子系統和再生廢水預處理子系統；

所述預處理子系統包括通過管道依次連接的原水儲罐、水泵、軟化過濾器、pH值調節罐、石英砂過濾器、活性炭過濾器、沸石過濾器和預處理水儲罐；

脫鹽子系統包括通過管道依次連接的第一高壓泵、一級反滲透主機、反滲透水箱、第二高壓泵、二級反滲透主機、紫外線殺菌器、精密過濾器和脫鹽水儲罐，第一高壓泵的進水口與預處理子系統的預處理水儲罐的出水口相連；

精處理子系統為混床系統，包括加壓泵、2組混合離子交換柱和超純水儲罐，加壓泵的進水口通過管道與脫鹽子系統的脫鹽水儲罐的出水口相連，加壓泵的出水口與混床的進水口通過管道連通，混床的出水口通過管道與超純水儲罐相連通；

再生廢水預處理子系統包括再生廢水中和池和蒸發結晶裝置，所述蒸發裝置設有冷凝水收集管道和冷凝水儲罐，冷凝水儲罐的出水口通過水泵和管道與預處理子系統的軟化過濾器相連通，管道上設有閥門；其中精處理子系統的混合離子交換柱的再生酸液出口通過管道通入再生廢水中和池中，再生堿液出口也通過管道通入再生廢水中和池中，再生廢水中和池的出水口通過水泵和管道將池中廢水輸送至蒸發裝置中；

制備方法包括以下步驟：

①原水預處理；將原水通入原水儲罐中，打開水泵，原水通過軟化過濾器，去除水中結垢離子，降低原水硬度；從軟化過濾器流出的水進入pH值調節罐內，pH值檢測儀及時讀取罐內水的pH值，若罐內水的pH值大于7.0，向罐內滴加鹽酸至pH值讀數為7.0，若罐內水的pH值小于7.0，向罐內滴加氫氧化鈉溶液至pH值讀數為7.0，若罐內水的pH值為7.0則不需要調節；

pH值調至7.0的水從pH值調節罐流出，依次經過石英砂過濾器、活性炭過濾器和沸石過濾器，經過該三級過濾除去水中的1~20μm的固體懸浮物、膠體、有機物，減輕后續反滲透膜處理負荷，從沸石過濾器流出的水儲存在預處理水儲罐內；原水預處理時的處理負荷是5噸/h；

②脫鹽處理；脫鹽子系統的第一高壓泵將預處理水儲罐內的水輸送至一級反滲透主機內，經過一級反滲透脫除水中大部分的溶解鹽類、顆粒、硬度和活性硅；經一級反滲透處理的水再進行二級反滲透，進一步脫除水中微量的溶解鹽類、硬度和SiO₂；

經過兩級反滲透處理的水送入紫外線殺菌器中，紫外線破壞生物體的核酸功能而使細菌死亡；紫外線殺菌器流出的水進入精密過濾器中，水中的細菌被除去，從精密過濾器流出的水儲存在脫鹽水儲罐內；原水預處理的處理負荷是脫鹽處理負荷的8～12倍；

③精處理；精處理子系統的加壓泵將步驟②脫鹽處理后的水輸送至混床中，在混床中深度去除水中的礦物質，出水水質的電導率達到超純水的標準，得到的超純水儲存在超純水儲罐內；原水預處理的處理負荷是精處理負荷的8～12倍；

④混床再生廢液處理；連續處理完畢120噸原水后，混床內的陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂使用鹽酸和氫氧化鈉分別再生后，對再生廢液預處理，再生的廢酸和廢堿液通入再生廢水預處理子系統的再生廢水中和池中，在中和池中中和后送入蒸發結晶裝置中加熱，隨著蒸發結晶裝置中鹽濃度的升高，氯化鈉析出，收集結晶的氯化鈉，蒸發過程中產生的水蒸汽冷凝后儲存在冷凝水儲罐內；

預處理后，冷凝水儲罐內的水送入制備超純水系統的預處理子系統的軟化過濾器中，從軟化過濾器流出的水進入pH值調節罐內，pH值檢測儀讀取罐內水的pH值，并將pH值調節罐內水的pH調至7.0；pH值調至7.0的水從pH值調節罐流出，依次經過石英砂過濾器、活性炭過濾器和沸石過濾器，經過該三級過濾除去水中的固體懸浮物、膠體、有機物，從沸石過濾器流出的水儲存在預處理水儲罐內；脫鹽子系統的第一高壓泵將預處理水儲罐內的水輸送至一級反滲透主機內，經一級反滲透處理的水再進行二級反滲透；經過兩級反滲透后進入紫外線殺菌器中，紫外線破壞生物體的核酸功能而使細菌死亡；紫外線殺菌器流出的水進入精密過濾器中，水中的細菌被除去，從精密過濾器流出的水儲存在脫鹽水儲罐內；精處理子系統的加壓泵將脫鹽處理后的水輸送至混床中，在混床中深度去除水中的礦物質，混床出水的電導率達到超純水的標準。