一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113562907A(43)申请公布日2021.10.29(21)申请号202010349930.3(22)申请日2020.04.28(71)申请人宝山钢铁股份有限公司地址201900上海市宝山区富锦路885号(72)发明人李恩超周佃民洪涛何晓蕾张毅顾德仁金雷(74)专利代理机构上海三和万国知识产权代理事务所(普通合伙)31230代理人刘立平任艳霞(51)Int.Cl.C02F9/10(2006.01)C02F103/16(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法及系统(57)摘要本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法及系统。所述方法为冷轧反渗透浓水进入加药除硬沉淀池，加药除硬沉淀池前部为混凝搅拌系统，随后冷轧反渗透浓水进入加药除硬沉淀池后部的斜板沉淀池，斜板沉淀池停留时间为40～70min；再进入装有改性阳离子树脂的改性阳离子树脂吸附塔中；经过改性阳离子树脂吸附塔后，冷轧反渗透浓水的钙硬度为3.6～8.1mg/L；冷轧反渗透浓水再进入管式陶瓷膜微滤、电渗析系统浓缩后，得到浓缩液通过排水泵进入蒸发结晶系统做最后的固化处理。本发明针对特定的水质状况，处理后的水质由钙硬度为178～580mg/L降低到钙硬度为13～45mg/L。CN113562907ACN113562907A权利要求书1/2页1.一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)所述冷轧反渗透浓水进入加药除硬沉淀池，加药除硬沉淀池加入碳酸钠，碳酸钠的投加量为1100～1500mg/L，加药除硬沉淀池前部为混凝搅拌系统；随后冷轧反渗透浓水进入加药除硬沉淀池后部的斜板沉淀池，斜板沉淀池停留时间为40～70min；(2)冷轧反渗透浓水经过加药除硬沉淀池后，再进入装有改性阳离子树脂的改性阳离子树脂吸附塔中，改性阳离子树脂在改性阳离子树脂吸附塔中的填充率为80～95％，冷轧反渗透浓水在改性阳离子树脂吸附塔中停留时间为20～35min；(3)经过改性阳离子树脂吸附塔后，冷轧反渗透浓水再进入管式陶瓷膜微滤，管式陶瓷膜微滤操作压力为0.9～3.3MPa，过滤精度为0.5～2.0μm；(4)最后，冷轧反渗透浓水进入电渗析系统浓缩后，得到浓缩液通过排水泵进入蒸发结晶系统做最后的固化处理。2.根据权利要求1所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于：在所述步骤(2)中所述改性阳离子树脂根据冷轧反渗透浓水的特性，由以下步骤制备而成：1)选取苯乙烯-二乙苯烯树脂聚合物，交联度7～10％，密度0.29～0.32g/cm3；2)聚乙烯醇溶液置于不锈钢反应釜中，按体积在每升聚乙烯醇溶液溶液中加入1370～1640mg苯乙烯-二乙苯烯树脂、610～830mg四氧化三铁超细粉末和1.3～5.7ml偶氮二异丁腈，然后反应釜在氮气保护氛围中加热至75～89℃，搅拌23～31h，搅拌速度为55～95转/min；反应结束后磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物冷却，抽滤，依次石油醚、氢氧化钠溶液、清水清洗；然后在50～60℃的真空干燥3～4h，冷却；3)将磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物和乙酰磺酸按质量比2～4:1置于反应釜中，在37～41℃的反应釜中反应130～150min，加入异丙醇终止反应，冰水冷却抽滤，清水清洗，在55～65℃的真空干燥3～4h后得到改性阳离子树脂。3.根据权利要求2所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于：制备得到改性阳离子树脂的全交换容量1.5～4.7mmol/g，对钙离子用很强的吸附置换能力。4.根据权利要求2所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于：改性阳离子树脂制备步骤2)中聚乙烯醇溶液为醇解度74～78％聚乙烯醇溶液。5.根据权利要求2所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于：改性阳离子树脂制备步骤2)中反应结束后磁性聚苯乙烯-二乙苯烯树脂混合物冷却，抽滤，用石油醚清洗3～5次，用氢氧化钠溶液清洗3～5次，清水清洗3～5次。6.根据权利要求2所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于：改性阳离子树脂制备步骤3)中加入20～40ml/L的量异丙醇终止反应。7.根据权利要求1所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于：在所述步骤(1)冷轧反渗透浓水在加药除硬沉淀池中，搅拌速度为80～130转/min，碳酸钠和冷轧反渗透浓水再搅拌系统的停留时间为3～6min。8.根据权利要求1所述一种冷轧反渗透浓水再浓缩方法，其特征在于：冷轧反渗透浓水经过电渗析系统，电渗析交换容量为1.6～2.3mol·kg-1，面电阻为1.6～3.1Ω·cm-2，膜厚为0.10～0.16mm，选择透过性为97～99％，电流效率能在8