[发明专利]钠床再生废液循环利用方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于废水处理研究技术领域，特别涉及一种能够去除钠床再生废液中的钙、镁离子，实现钠床再生废液的零排放和连续再生的钠床再生废液循环利用方法及系统。

背景技术

一般工业给水、污废水回用通过钠离子交换器对给水进行软化处理，钠离子交换树脂使用一段时间后其交换容量降低，需要用氯化钠对钠离子交换树脂进行再生，以恢复其交换能力。

目前树脂再生大多是用盐水(4～6％的NaCl溶液)浸泡，使树脂层重新生效，用量约为理论计算的1.5倍。其主要机理是通过NaCl溶液将树脂层吸附的钙(Ca²⁺)、镁(Mg²⁺)离子置换出来，生成含有大量的钙(Ca²⁺)和镁(Mg²⁺)离子的NaCl溶液(钙镁含量一般6000mg/L～8000mg/L)，下文称其为废盐水，对该废盐水处理的方式，主要有以下几种途径：

途经一：将该废盐水稀释后排入污水处理系统后外排，会带来严重的资源浪费和环境污染。

途径二：将废盐水通过软化和过滤处理之后重新利用，如申请号为CN85105048公开了一种废盐水回收和循环利用的方法，该方法主要根据废盐溶液中的总硬度和镁的含量，加入适量的NaOH和Na₂CO₃，使分别生成Mg(OH)₂和CaCO₃沉淀，然后经过离心机甩滤、再经真空抽滤，分离出纯净的NaCl溶液，再配以适量浓度的NaCl溶液以供循环利用，上述技术离心甩滤反应后固液分离不彻底，离心甩滤装置和过滤膜极易堵塞板结，设备使用期短；另一方面未调节pH值，易造成树脂再生效果较差。

途经三：如申请号为CN98111580.2的专利文件公开的一种软化水处理过程中交换树脂再生产生的废盐液回收并循环利用装置，其在废盐液中加入有效量的碱和CO₂气体，充分混合反应，使废盐液中硬度离子生成沉淀，再通过斜管固液分离，实现废盐液的再生回用。该技术CO₂气体供给装置较复杂，且CO₂的反应活性低，为保证除硬效果将大大加长再生周期；另一方面，Mg(OH)₂形成的絮体沉淀沉降速度慢，存在固液分离不彻底等不足。

以上方法因为高盐水除硬不彻底或固液分离不彻底两方面因素影响，若用其再生钠床，易造成再生不彻底或树脂层结垢，导致树脂交换容量下降和年损耗率增大；另一方面，废盐水密度一般约1.33g/mL，而软化反应生成的氢氧化镁的粒径只有几个到几十个微米，且呈絮状，很难重力沉降，固液分离难度大，一般处理产水且浊度大于40NTU，且现有系统中使用的过滤设备(如离心机、真空抽滤设备等)容易被Mg(OH)₂堵塞，更换周期短，影响钠床效率及处理工艺的连续性。

综上所述，目前的钠床再生废盐水在循环利用时，均不同程度的存在固液分离难度大、再生周期长和连续性差等特点。

发明内容

为了解决上述技术中所存在的不足，本发明提供了一种能够有效去除钠床再生废液中的钙、镁等硬度离子，实现钠床再生废液零排放和连续再生的钠床再生废液循环利用方法。

本发明还提供了一种利用上述方法的钠床再生废液循环利用系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种钠床再生废液循环利用方法由以下步骤组成：

(1)检测钠床再生废液的流量、碱度、含盐量以及其中Ca²⁺、Mg²⁺离子的含量；

(2)根据步骤(1)检测的钠床再生废液的流量和含盐量，向钠床再生废液中投加聚合氯化铁或聚合硫酸铁或聚铝溶液，浓度为50～90mg/L，反应5～10min；

(3)向步骤(2)的反应液中投加NaOH或石灰，50～55r/min匀速搅拌10～15min，再加入Na₂CO₃，50～55r/min匀速搅拌10～15min，形成浑浊液；其中NaOH或石灰与Na₂CO₃的投加量均是根据步骤(1)的检测结果确定；

(4)步骤(3)的浑浊液经压滤机压滤处理后使其固液分离，回收压滤清液，并向其中加入质量浓度为6％～35％的HCl和质量浓度为10％～26％的NaCl溶液，调节压滤清液的pH至7.0～8.0、NaCl浓度至6～8％；