[实用新型]一种制浆造纸废水零排放软化装置

说明书

本实用新型涉及一种制浆造纸废水零排放软化装置。包括：废水软化装置，用于对制浆造纸废水进行除钙镁离子处理；反渗透膜，连接于废水软化装置，用于对废水软化装置除钙镁离子后的废水进行浓缩处理；离子交换树脂柱，连接于反渗透膜的浓液侧，用于对反渗透膜的浓液进行离子交换法除硬度处理；浓缩装置，连接于离子交换树脂柱的产水口，用于对离子交换树脂柱除硬后的产水进行浓缩处理；膜反应器，连接于浓缩装置，用于对浓缩装置得到的浓液进行沉淀法去除钙镁离子并用分离膜实时去除反应中生成的沉淀。

技术领域

本实用新型涉及一种制浆造纸废水零排放软化装置，尤其是采用加药软化-沉淀/过滤、树脂软化、加药-膜反应器等多种软化工艺组合，提高硬度的去除效果，降低软化成本。属于环保水处理领域。

背景技术

制浆造纸废水含盐量高、硬度大、碱度大、硫酸盐含量高。废水中的硬度、碱度、硫酸盐等均对废水回用及零排放过程膜系统的稳定运行有显著影响。软化工艺是制约废水零排放系统稳定运行的关键工艺之一。

中国专利CN104370405A报道的高含盐高硬度废水零排放工艺对反应出水采用沉淀后多介质过滤作为二工段超滤系统的进水。该工艺路线长，操作复杂，对SS的控制要求高，未对硬度去除做差别化处理。中国专利CN103342432A采用膜集成工艺对制浆造纸废水进行零排放处理，在第一反渗透后采用加药软化与超滤相结合的工艺处理，该工艺提及的膜处理工艺未与加药系统耦合而是处理加药沉淀后的上清液。

实用新型内容

本实用新型针对制浆造纸废水零排放过程中的软化需求，提供了一种整体化的软化方法，该方法以加药-膜反应器为核心，通过耦合软化-水减量的技术，使加药-膜反应器的运行具有反应器运行稳定、水量少、反应完全、出水除硬效果好等特点。该方法作为整体工艺包，具有运行稳定、除硬效果好、整个废水零排放系统的运行成本低的优点。

技术方案是：

一种制浆造纸废水零排放软化工艺，包括如下步骤：

第1步，加药-沉淀法除硬：在制浆造纸废水中加入药剂使Ca²⁺和Mg²⁺沉淀，并通过沉淀的方法将沉淀物去除；

第2步，反渗透浓缩：将第1步得到的废水采用反渗透膜浓缩；

第3步，离子交换树脂除硬：将第2步得到的反渗透浓液采用离子交换树脂除硬；

第4步，废水减量处理：对第3步得到的废水采用电渗析或者蒸发方式进行浓缩；

第5步，膜反应器除硬：在膜反应器中对第4步得到的浓液加入沉淀剂进行反应并用分离膜去除生成的沉淀。

在一个实施方式中，所述的第1步中的加入药剂是指加入NaOH和Na₂CO₃，或者是指依次加入石灰、烟道气，或者是指加入Ca(OH)₂和Na₂CO₃，或者是指加入钙镁络合剂。

在一个实施方式中，所述的第1步处理后的废水pH值保持在10.3～11.5之间，废水的硬度50～200mg/L。

在一个实施方式中，所述的第2步反渗透膜浓缩使浓水中盐质量浓度达到3～6%。

在一个实施方式中，所述的第3步中离子交换树脂除硬使废水硬度小于5mg/L；使用的离子交换树脂是指阳离子交换树脂或者弱酸性离子交换树脂。

在一个实施方式中，所述的第4步电渗析膜进行浓缩使废水中盐质量浓度达到12～20%；蒸发方式是指多效蒸发或MVR蒸发。

在一个实施方式中，所述的第5步得到的废水硬度小于1mg/L；膜反应器使用的分离膜是陶瓷膜或者有机膜；所述的有机膜构型是管式超滤膜或中空纤维超滤膜；所述的沉淀剂是氢氧化钠和碳酸钠。