CN213011989U - 氯碱工业盐水精制软化处理*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氯碱工业盐水精制软化处理***。该***包括软化超滤单元和化学清洗单元，所述软化超滤单元包括软化水箱、管式超滤膜组件和产水水箱，软化水箱的盐水入口接盐水，出水口通过出水管与管式超滤膜组件进水口连通，出水管上设有循环泵，管式超滤膜组件浓水出口通过浓水回流管与软化水箱连通，管式超滤膜组件产水口通过产水管与产水水箱连通；所述化学清洗单元包括清洗水箱，其上部通过清洗浓水回流管与浓水回流管连通，其上部还通过清洗回流管与产水管连通，清洗水箱的清洗液出口通过清洗液出水管与循环泵连通。该***具有结构简单、强度高、耐久性好、成本低且产水水质稳定、处理效果好的优点。

Description

氯碱工业盐水精制软化处理***

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，特别是涉及一种氯碱工业盐水精制软化处理***。

背景技术

工业上用电解精制盐水即饱和NaCl溶液的方法制取NaOH、Cl₂和H₂，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。目前，国内氯碱工业主要采用离子膜法制碱，以饱和盐水为原料，电解产生氢氧化钠等产品，若盐水中含有大量的钙、镁、硫酸根等杂质，钙、镁离子会在电解过程中与阳极上的OH^-反应生成不溶物沉积在离子膜上，严重影响离子膜寿命，而硫酸根无法透过离子膜，在盐水***中积累，达到一定浓度后会在阳极放电，产生游离态的氧会对阳极产生较为严重的破坏，因此，必须预先除去这些杂质，盐水精制在离子膜法制碱生产过程中极为重要。

盐水中的钙离子、镁离子可溶性杂质，一般采用加入氢氧化钠、碳酸钠精制剂，使盐水中的钙镁离子生成沉淀，然后通过澄清、过滤等手段达到精制目的。在澄清过滤的同时也达到去除泥沙及机械杂质的目的。

目前国内精制反应后的粗盐水主要澄清过滤方法有两类：以采用戈尔膜过滤器的戈尔膜法和采用HVM管式膜的凯膜法为代表的死端过滤工艺，和以陶瓷膜为代表的无机膜错流过滤技术。

戈尔膜法：先向化盐水中加入氢氧化钠和氯化钡，反应生成氢氧化大于1，再加入碳酸钠生成碳酸钙固体物质，送入戈尔膜过滤器过滤制得一次盐水，戈尔膜过滤器采用PTFE滤膜/PP复合管状滤膜，存在滤膜复合强度低、易被盐水腐蚀破损等问题。

凯膜法：HVM管式膜为全PTFE材料的管式膜，弥补了PTFE滤膜/PP复合管状滤膜的缺陷，但是，HVM管式膜盐水精制工艺同戈尔膜法精制盐水工艺一样，仍采用终端过滤，膜表面易积聚滤饼，通量下降快。

陶瓷膜法：陶瓷膜用于盐水精制工艺采用无机膜错流过滤技术，进料方向与膜表面平行，对膜面具有很好的冲刷作用，可有效减少滤饼沉积，提高膜通量，其工艺为：向化盐水中加入氢氧化钠、碳酸钠和氯化钡等精制剂反应生成氢氧化镁、碳酸钙和硫酸钡固体物质，再加入凝助剂与氧化剂进行预处理，通过吸附与共沉淀作用除去氢氧化镁胶体及其部分固体颗粒，用无机膜错流过滤器对盐水进行过滤，透过无机膜的渗透液进入到离子交换树脂，经处理后获得精制盐水，未透过膜的富含杂质的盐水返回预处理。该工艺虽采用无机膜错流过滤技术，有效降低了膜污染，但仍存在陶瓷膜运行能耗大，投资成本高。

因此，有必要研制一种结构简单、强度高、耐久性好、成本低且产水水质稳定、处理效果好的盐水精制软化处理***。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、强度高、耐久性好、成本低且产水水质稳定、处理效果好的氯碱工业盐水精制软化处理***。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的：

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供的一种氯碱工业盐水精制软化处理***，包括软化超滤单元和化学清洗单元，其中，

所述软化超滤单元，包括：软化水箱、管式超滤膜组件和产水水箱，其中，所述软化水箱的上部设有浓水入口和用于接入盐水的盐水入口，下部设有出水口；所述出水口通过出水管与管式超滤膜组件的进水口连通，所述出水管上设有循环泵；所述管式超滤膜组件的浓水出口通过浓水回流管与软化水箱的浓水入口连通；所述管式超滤膜组件的产水口通过产水管与所述产水水箱连通；

所述化学清洗单元，包括：清洗水箱，所述清洗水箱的上部设置有回流口，下部设置有清洗液出口；所述清洗水箱上部的回流口通过清洗浓水回流管与浓水回流管连通，所述清洗水箱上部的回流口还通过清洗回流管与产水管连通；所述清洗水箱的清洗液出口通过清洗液出水管与所述循环泵连通。

优选地，所述软化超滤单元还包括：与所述浓水回流管连通的浓水排放管，所述浓水排放管上设置有浓水排放阀。

优选地，所述***还包括：超滤膜反洗单元，包括反洗进水管，所述反洗进水管与管式超滤膜组件的反洗口连接，所述反洗进水管上设置有反洗泵，所述反洗泵与反洗口之间的反洗进水管上设置有反洗阀。

优选地，在软化超滤单元中，所述软化水箱的浓水入口处的浓水回流管上设置有浓水阀；所述软化水箱的出水口处的出水管上设置有第一出水阀；所述产水管上设置有产水阀。

优选地，在化学清洗单元中，所述清洗水箱的清洗液出口处的清洗液出水管上设置有第二出水阀，回流口处的清洗回流管上设置有清洗回流阀，回流口处的清洗浓水回流管上设置有浓水回流阀。

优选地，所述循环泵和反洗泵均为变频水泵。

优选地，所述管式超滤膜组件膜孔直径为0.001～0.02μm。

优选地，所述管式超滤膜组件为两组或多组，每组通过4～6支管式超滤膜串联而成。

本实用新型氯碱工业盐水精制软化处理***通过采用管式超滤膜组件进行错流循环过滤，并对***管路进行优化，提高了氯碱工业盐水的处理效果；具有结构简单、强度高、耐久性好、成本低且产水水质稳定、处理效果好的优点；可取代传统的絮凝、过滤技术，无需投加絮凝剂、PAM，无需考虑絮凝沉降效率，降低了投资成本和运行成本，使工艺更高效经济。

其中，通过对***管路进行优化，形成了软化超滤单元和化学清洗单元，清洗单元可以对管式超滤膜组件进行化学清洗，使得***维护简单，降低了运行成本。采用管式超滤膜组件进行过滤，过滤效果好，不易出现堵塞，不会产生污染；可一次性取代沉淀池、砂滤、活性炭和中空超滤等多道前处理及过滤设备，可直接作为高压反渗透***的预处理***；具有结实耐用，不易断，强度优异，抗污染，抗氧化，耐酸碱性能好(pH1-13)，使用寿命长(可以达到5年以上)的优点。

附图说明

图1是本实用新型氯碱工业盐水精制软化处理***的结构示意图；

图2是本实用新型氯碱工业盐水精制软化处理***中各阀门的安装示意图。

图1-图2中，1管式超滤膜组件，2清洗水箱，3软化水箱，4产水水箱，5循环泵，6反洗泵，7第二出水阀，8第一出水阀，9反洗阀，10浓水回流阀，11浓水阀，12清洗回流阀，13产水阀，14浓水排放阀，15出水管，16清洗液出水管，17反洗进水管，18产水管，19浓水回流管，20清洗浓水回流管，21清洗回流管，22浓水排放管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：

图1示意性地示出了本实用新型氯碱工业盐水精制软化处理***的结构。如图1所示，本实用新型提供的一种氯碱工业盐水精制软化处理***，包括：软化超滤单元和化学清洗单元。其中，

所述软化超滤单元包括：软化水箱3、管式超滤膜组件1和产水水箱4。所述软化水箱3的上部设置有浓水入口和用于接入盐水的盐水入口，下部设置有出水口。所述出水口通过出水管15与管式超滤膜组件1的进水口连通，所述出水管15上设有循环泵5；所述管式超滤膜组件1的浓水出口通过浓水回流管19与软化水箱3的浓水入口连通；所述管式超滤膜组件1的产水口通过产水管18与所述产水水箱4连通。

所述化学清洗单元包括：清洗水箱2，所述清洗水箱2的上部设置有回流口，下部设置有清洗液出口。所述清洗水箱2上部的回流口通过清洗浓水回流管20与浓水回流管19连通，所述清洗水箱2上部的回流口还通过清洗回流管21与产水管18连通；所述清洗水箱2的清洗液出口通过清洗液出水管16与所述循环泵5连通。

图2示意性地示出了本实用新型氯碱工业盐水精制软化处理***中各阀门的安装结构。如图2所示，所述软化超滤单元中：所述软化水箱3的浓水入口处的浓水回流管19上设置有浓水阀11；所述软化水箱3的出水口处的出水管15上设置有第一出水阀8；所述产水管18上设置有产水阀13，且所述产水阀13靠近产水水箱4处。所述化学清洗单元中：所述清洗水箱2的清洗液出口处的清洗液出水管16上设置有第二出水阀7，回流口处的清洗回流管21上设置有清洗回流阀12，回流口处的清洗浓水回流管20上设置有浓水回流阀10。

在一可选实施例中，所述软化超滤单元还包括：与所述浓水回流管19连通的浓水排放管22，所述浓水排放管22上设置有浓水排放阀14，当检测到软化水箱3中污水的污泥浓度达到15g/L，关闭浓水回流管19上的浓水阀11，打开浓水排放阀14进行浓水排放。其中，污水中污泥浓度可以采用取样检测等方式进行浓度检测。

在一可选实施例中，所述***还可以包括：超滤膜反洗单元。所述超滤膜反洗单元包括反洗进水管17，所述反洗进水管17与管式超滤膜组件1的反洗口连接，反洗进水管17上设置有反洗泵6，反洗泵6与反洗口之间的反洗进水管17上设置有反洗阀9。本实用新型通过超滤膜反洗单元的反洗来延缓膜污染；而且当膜污染发展到一定程度后，可以通过清洗水箱对膜组件进行化学清洗，维护简单。

本实用新型中，所述管式超滤膜组件1的膜孔直径为0.001～0.02μm。管式超滤膜组件1的数量可以根据处理量确定，例如可同时设置两组并联连接，其中，每组中可串联4～6支管式超滤膜；可以采用德国Berghof-I5型管式超滤膜。本实用新型中管式超滤膜组件1的单支膜面积大，通量高，整体占地面积小，结构简单，造价适中，工艺简单高效，运行费用低，耐高温运行，温度最高耐受为70℃，可保证氯碱行业的温度要求。与现有技术中相比，本实用新型中管式超滤膜组件1的膜孔直径为0.001～0.02μm，能够更有效地过滤水中的悬浮物、大分子、溶解性物质等，不会对后续高压反渗透膜***产生污染。而且，本实用新型中所述管式超滤膜组件1的膜管内径较大，不易出现堵塞现象，不需要定期反冲洗，只需2～8周进行化学清洗，且可取代传统的絮凝、过滤技术，无需投加絮凝剂、PAM，无需考虑絮凝沉降效率，降低投资成本和运行成本，使工艺更高效经济，其次管式超滤膜组件1结实耐用，不易断，具有优异的强度、抗污染、抗氧化、耐酸碱性能(pH1-13)，使用寿命长，可以达到5年以上，运行维护更简单。

本实用新型中，所述循环泵5和反洗泵6均为变频水泵。本实用新型通过变频调节，按照低能耗方式运行，进水量达到尖峰时，通过提高循环量和循环压力，来增加***产水量。该***通过变频调节，可进行高速错流运行，高速水流起到冲刷作用，延缓膜堵污染现象等。

本实用新型氯碱行业盐水精制软化处理***的处理过程为：

盐水通过盐水管道经盐水入口进入软化水箱3，在软化水箱3中加入药剂进行反应，形成沉淀生成泥水混合物，通过循环泵5打入到管式超滤膜组件1内进行低速错流循环。经管式超滤膜组件1低速错流循环过滤后，沉淀被截留在膜管内，达到除硬的效果；浓水通过浓水回流管19回流到软化水箱3中；干净的水透过膜管，从产水口经产水管18进入产水水箱44，即可进入高压反渗透膜进行处理。其中，当检测到软化水箱3中浓水的污泥浓度达到15g/L时，关闭浓水阀11，打开浓水排放阀14，通过浓水排放管22将其排出。

当***达不到设定产水量时，通过提高循环泵5的流速，来提高产水压力；并通过对管式超滤膜组件1膜表面进行超滤膜反洗单元反洗和化学清洗单元清洗，来降低污染，从而提高产水量。

***运行时，反洗泵6对单支膜在线交替进行反洗，每30分钟反洗一次，反洗时间30s，每天可进行1-2次化学加强反洗，化学加强反洗是在反洗液中加入酸性药剂进行加强反洗，无污染。

进行化学清洗时，打开第二出水阀7、浓水回流阀10、清洗回流阀12，关闭其他阀门，清洗水箱2内药剂通过循环泵5打入管式超滤膜组件1内错流循环，对管式超滤膜组件1进行清洗，出水分别通过清洗回流管21和清洗浓水回流管20回流至清洗水箱2。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种氯碱工业盐水精制软化处理***，其特征在于，包括软化超滤单元和化学清洗单元，其中，

所述软化超滤单元包括：软化水箱、管式超滤膜组件和产水水箱，其中，所述软化水箱的上部设有浓水入口和用于接入盐水的盐水入口，下部设有出水口；所述出水口通过出水管与管式超滤膜组件的进水口连通，所述出水管上设有循环泵；所述管式超滤膜组件的浓水出口通过浓水回流管与软化水箱的浓水入口连通；所述管式超滤膜组件的产水口通过产水管与所述产水水箱连通；

所述化学清洗单元包括：清洗水箱，所述清洗水箱的上部设置有回流口，下部设置有清洗液出口；所述清洗水箱上部的回流口通过清洗浓水回流管与浓水回流管连通，所述清洗水箱上部的回流口还通过清洗回流管与产水管连通；所述清洗水箱的清洗液出口通过清洗液出水管与所述循环泵连通。

2.根据权利要求1所述的氯碱工业盐水精制软化处理***，其特征在于，所述软化超滤单元还包括：与所述浓水回流管连通的浓水排放管，所述浓水排放管上设置有浓水排放阀。

3.根据权利要求1所述的氯碱工业盐水精制软化处理***，其特征在于，所述***还包括：超滤膜反洗单元，包括反洗进水管，所述反洗进水管与管式超滤膜组件的反洗口连接，所述反洗进水管上设置有反洗泵，所述反洗泵与反洗口之间的反洗进水管上设置有反洗阀。

4.根据权利要求1所述的氯碱工业盐水精制软化处理***，其特征在于所述软化超滤单元中，

所述软化水箱的浓水入口处的浓水回流管上设置有浓水阀；

所述软化水箱的出水口处的出水管上设置有第一出水阀；

所述产水管上设置有产水阀。

5.根据权利要求1所述的氯碱工业盐水精制软化处理***，其特征在于，所述化学清洗单元中，

所述清洗水箱的清洗液出口处的清洗液出水管上设置有第二出水阀，回流口处的清洗回流管上设置有清洗回流阀，回流口处的清洗浓水回流管上设置有浓水回流阀。

6.根据权利要求1所述的氯碱工业盐水精制软化处理***，其特征在于，所述循环泵和反洗泵均为变频水泵。

7.根据权利要求1所述的氯碱工业盐水精制软化处理***，其特征在于，所述管式超滤膜组件的膜孔直径为0.001～0.02μm。

8.根据权利要求1所述的氯碱工业盐水精制软化处理***，其特征在于，所述管式超滤膜组件为两组或多组，每组通过4～6支管式超滤膜串联而成。

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