[發(fā)明專利]一種零廢水排放的制備超純水的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711048677.2
• 申請日: 2015-11-13
• 公開（公告）號: CN107804943B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尚通明;王自偉;劉維橋;何沁華;魏成文
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇理工學(xué)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 32214
• 代理人: 孫培英

本發(fā)明公開了一種零廢水排放的制備超純水的系統(tǒng)，包括預(yù)處理子系統(tǒng)、脫鹽子系統(tǒng)、精處理子系統(tǒng)和再生廢水預(yù)處理子系統(tǒng)；預(yù)處理子系統(tǒng)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(diào)節(jié)罐、石英砂過濾器、活性炭過濾器、沸石過濾器和預(yù)處理水儲罐，脫鹽子系統(tǒng)包括一級反滲透主機和二級反滲透主機，精處理子系統(tǒng)為混床系統(tǒng)，再生廢水預(yù)處理子系統(tǒng)包括再生廢水中和池和蒸發(fā)結(jié)晶裝置。本發(fā)明的制備超純水的系統(tǒng)實現(xiàn)了超純水制備過程廢水零排放；制備超純水的系統(tǒng)包括混床，混床中的陽樹脂和陰樹脂再生時產(chǎn)生的大量酸堿廢水不是如現(xiàn)有處理方式那樣排放到污水管網(wǎng)中，而是在本發(fā)明的系統(tǒng)中得到處理，并最終得到超純水。

本申請是申請?zhí)枮?01510779129.1，申請日為2015年11月13日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為“零廢水排放的制備超純水的系統(tǒng)和方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種純水的制備方法，具體涉及一種生產(chǎn)過程零廢水排放的制備超純水的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

水是一種最常見的化合物，它既是生命之源，也是現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的重要資源。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多領(lǐng)域?qū)λ|(zhì)量的要求越來越高，純水制備技術(shù)成為一個熱門研究領(lǐng)域。

純水分為飲用純水和工業(yè)純水。工業(yè)純水根據(jù)電導(dǎo)率分為三種，如下表1所示。

表1 工業(yè)純水分類（25℃）

超純水作為高品質(zhì)的分析實驗用水、生產(chǎn)工藝用水和鍋爐設(shè)備補給用水廣泛用于電子、醫(yī)藥、電力、化工等眾多工業(yè)領(lǐng)域。它不僅與產(chǎn)品的質(zhì)量和成品率有著直接的關(guān)系，而且對各個行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生積極的影響，是生產(chǎn)過程中不可或缺的原材料之一。

關(guān)于超純水的制備方法，張志坤等在《超純水制備》（現(xiàn)代化工，2011,04期：79-82）一文中提到用預(yù)處理+二級反滲透+電去離子EDI+拋光精混床的工藝流程處理石化公司地下水制備超純水。文中將石英砂過濾器和精密過濾器作為預(yù)處理，去除原水中的懸浮物、膠體、色度、濁度、有機物等，一級反滲透作為預(yù)脫鹽裝置，脫除水中大部分的溶解鹽類、顆粒、硬度、活性硅；二級反滲透和電去離子作為精脫鹽裝置，進(jìn)一步脫除水中微量的溶解鹽類、硬度和SiO₂，使整個系統(tǒng)的出水水質(zhì)達(dá)到超純水出水水質(zhì)要求；電去離子EDI和拋光精混床作為第三套工序，主要起第三重保障作用，保障出水水質(zhì)滿足油田伴生氣洗滌水質(zhì)需要。該工藝工作性能可靠、產(chǎn)水量為3噸/h，出水水質(zhì)穩(wěn)定，產(chǎn)水電阻率在0.056μS/cm以下，符合工業(yè)超純水的標(biāo)準(zhǔn)，而且拋光精混床的再生周期大大延長，減少了部分環(huán)境污染。但是，該工藝需要使用EDI裝置，EDI裝置的初期投資昂貴，維修比較困難，很多材料及配件均要求進(jìn)口，初期投資非常昂貴，不適用于中小型企業(yè)，而且EDI在水電離模式下工作時，電能和除鹽的效率較低。

又例如中國專利文獻(xiàn)CN 104150663 A（申請?zhí)?201410438809.2）公開了一種超純水生產(chǎn)系統(tǒng)，包括預(yù)處理子系統(tǒng)、反滲透子系統(tǒng)、混床子系統(tǒng)；所述預(yù)處理子系統(tǒng)包括依次相連接的原水箱、原水泵、多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、保安過濾器；所述反滲透子系統(tǒng)包括一級高壓泵、RO反滲透系統(tǒng)、RO水箱、二級高壓泵、純水箱，所述RO反滲透系統(tǒng)包括一級反滲透主機、二級反滲透主機；所述混床子系統(tǒng)包括純水泵、混床、紫外線殺菌器、精密過濾器，純水箱與純水泵相連接，純水泵、混床、紫外線殺菌器、精密過濾器依次連接。

上述超純水制備工藝中均使用了混床，混床運行過程中需要頻繁用酸堿進(jìn)行再生，產(chǎn)生大量酸堿廢液，上述文獻(xiàn)中未提到酸堿廢液的處理方法；目前混床再生產(chǎn)生的酸堿廢水的處理是將其中和后排放到市政污水管網(wǎng)，這種處理方式也是水資源的浪費。

近年來，隨著人們節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)意識的不斷提高，不僅要求水質(zhì)能夠滿足各領(lǐng)域的用水要求，還要對制備超純水工藝中一些造成水資源浪費和污染環(huán)境的技術(shù)工藝加以改進(jìn)，這些都推動了純水制備技術(shù)的不斷發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容