一种再生水中痕量小分子有机物的去除系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种再生水中痕量小分子有机物的去除系统。


背景技术：

2.现有工业废水/污水厂尾水再生处理工艺主要为超滤(uf)和反渗透(ro)相结合的方式，该方式可有效去除废水中的大部分总有机碳(toc)、总溶解固体(tds)等污染物，从而产出较高品质的再生水。经uf+ro处理的再生水toc浓度很低(一般toc＜1mg/l)。再生水可用于一般工业生产、农业灌溉、城市景观以及地下水补充等，但对于集成电路、平板显示、新能源等对生产原水要求较高的电子/新能源等行业来说，再生水无法直接回用于电子超纯水的制备，主要是因为ro产水的toc多为小分子有机物，在现有超纯水制备系统中难以得到有效去除：活性炭、离子交换树脂、反渗透、toc-uv等工艺单元对小分子有机物的处理作用有限，去除率仅为10％～20％，因此再生水中的小分子有机物将导致超纯水系统产水toc超标，最终会对电子产品良率造成较大影响。因此需要在再生水回用于电子超纯水制备之前就将再生水中的痕量小分子有机物，尤其是再生水中的尿素进行有效去除。


技术实现要素：

3.实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种对小分子有机物处理效果好的再生水中痕量小分子有机物的去除系统。
4.技术方案：本实用新型所述的再生水中痕量小分子有机物的去除系统，包括再生水储水池、加药装置、紫外氧化装置和产水池；再生水储水池和紫外氧化装置之间的连接管道与加药装置的加药管道连通；紫外氧化装置中的产水进入产水池中，产水池上还连有toc检测回路。
5.其中，所述再生水储水池和紫外氧化装置之间的连接管道上设有提升泵和流量计i；加药管道上设有加药泵和流量计ii。
6.其中，所述toc检测回路为连通产水池上取样口和回流口之间的回路，回路上设有取样泵、树脂柱和toc检测仪，产水经取样泵泵入树脂柱，流经树脂柱后，由toc检测仪检测该取样水中的toc浓度。
7.其中，还包括plc控制箱，toc检测仪、加药泵、流量计ii、提升泵、流量计i以及紫外氧化装置中紫外灯管的开关分别通过电缆与plc控制箱连接。
8.其中，所述树脂柱内填充有强酸阳离子交换树脂和强碱阴离子交换树脂。
9.其中，所述紫外氧化装置中安装有紫外灯管，紫外灯管为低压185nm、低压254nm或多谱段中压灯管中的一种。
10.其中，再生水储水池中的再生水采用如下方法得到：将收集的污水厂尾水依次通过多介质过滤器、保安过滤器、超滤装置和反渗透装置，得到再生水。
11.有益效果：本实用新型再生水中痕量小分子有机物去除系统设置加药装置和紫外氧化装置，往再生水中添加氧化剂，在紫外光催化下，氧化剂产生强氧化力的自由基氧化还
原尿素，从而实现再生水中痕量尿素的有效去除，实现再生水回用于电子超纯水的制备；并且本实用新型还通过在产水池上设置toc检测回路，解决了低浓度尿素在线监测的难题，实现有效检测水体中低浓度(10～30ppb)的尿素。
附图说明
12.图1为本实用新型系统的系统原理图。
具体实施方式
13.如图1所示，本实用新型用于去除再生水中痕量小分子有机物的系统，包括再生水储水池1、加药装置3、紫外氧化装置4和产水池5；紫外氧化装置4中安装有紫外灯管，紫外灯管为低压185nm、低压254nm或多谱段中压灯管中的一种，通过紫外灯管对添加氧化剂的再生水进行照射；加药装置3的加药管道10与再生水储水池1和紫外氧化装置4之间的连接管道13连通；紫外氧化装置4中的产水进入产水池5中，产水池5还连有toc检测回路；toc检测回路一端连接连通产水池5上取样口11，另一端连接产水池5上回流口12，检测回路上设有取样泵6、树脂柱7和toc检测仪8，产水经取样泵6泵入树脂柱7，流经树脂柱7后，由toc检测仪8检测该取样水中的toc。toc检测仪8选用的型号为哈希ql3550、梅特勒4000toce或ge m9e中的一种，优选ge m9e。
14.其中，再生水储水池1和紫外氧化装置4之间的连接管道上设有提升泵2和流量计i；加药管道10上设有加药泵和流量计ii。本实用新型系统还包括plc控制箱9，toc检测仪8、加药泵、流量计ii、提升泵2、流量计i以及紫外氧化装置4中紫外灯管的开关分别通过电缆与plc控制箱9连接。
15.将经过uf+ro处理后得到的再生水投加氧化剂后通入紫外氧化装置4，加药装置3由plc控制箱9控制加药量y＝5.1ln(x)+2.9，x为再生水中尿素浓度，单位ppb；y为氧化剂中有效成分总浓度，单位ppm；紫外氧化装置4由plc控制箱9控制照射剂量y＝3.4x
0.8
，x为再生水中尿素浓度，单位ppb；z为紫外光照射剂量，单位mj/cm2；紫外氧化装置4的产水进入产水池5，产水池5设置取样泵6，产水经过小型树脂柱7，由toc检测仪表8检测水体toc浓度，并反馈至plc控制箱9，基于y＝0.2x+1.3换算出产水中尿素含量，x为氧化还原反应后产水中尿素浓度，单位ppb；w为树脂柱出水toc浓度，单位ppb。
16.本实用新型系统的具体工作过程为：将经过uf+ro处理后得到的再生水从再生水储水池1通过提升泵2泵入紫外氧化装置4中，加药装置3将氧化剂通过加药管道10加入到连接管道13中，再生水投加氧化剂后通入紫外氧化装置4中，紫外氧化装置4中安装有紫外灯管，通过紫外灯管对添加有氧化剂的再生水进行照射，氧化剂包括如下质量分数的组分：6.0％双氧水、42.0％过二硫酸盐、2.0％氯胺和50.0％水。
17.再生水中尿素浓度为123ppb；
18.氧化剂的加入量为y＝5.1ln(123)+2.9＝27.4ppm，取30ppm(是指氧化剂中三个有效成分的总浓度)；
19.紫外氧化装置中水力停留时间为120s；
20.照射剂量为z＝3.4(123)
0.8
＝159.7mj/cm2，取160mj/cm2；
21.经检测，产水toc浓度为16.8ppb。
22.将产水池5的产水通入树脂柱7，经toc检测仪8检测，树脂柱7出水的toc浓度为6.9ppb，经换算，产水中尿素含量x＝(6.9-1.3)/0.2＝28ppb。


技术特征：
1.一种再生水中痕量小分子有机物的去除系统，其特征在于：包括再生水储水池（1）、加药装置（3）、紫外氧化装置（4）和产水池（5）；再生水储水池（1）和紫外氧化装置（4）之间的连接管道与加药装置（3）的加药管道（10）连通（13）；紫外氧化装置（4）中的产水进入产水池（5）中，产水池（5）上还连有toc检测回路。2.根据权利要求1所述的再生水中痕量小分子有机物的去除系统，其特征在于：所述再生水储水池（1）和紫外氧化装置（4）之间的连接管道上设有提升泵（2）和流量计i；加药管道（10）上设有加药泵和流量计ii。3.根据权利要求1所述的再生水中痕量小分子有机物的去除系统，其特征在于：所述toc检测回路为连通产水池（5）上取样口（11）和回流口（12）之间的回路，回路上设有取样泵（6）、树脂柱（7）和toc检测仪（8）。4.根据权利要求3所述的再生水中痕量小分子有机物的去除系统，其特征在于：还包括plc控制箱（9），toc检测仪（8）、加药泵、流量计ii、提升泵（2）、流量计i以及紫外氧化装置（4）中紫外灯管的开关分别通过电缆与plc控制箱（9）连接。5.根据权利要求1所述的再生水中痕量小分子有机物的去除系统，其特征在于：所述紫外氧化装置（4）中安装有紫外灯管，紫外灯管为低压185nm、低压254nm或多谱段中压灯管中的一种。

技术总结
本实用新型公开了一种再生水中痕量小分子有机物的去除系统，包括再生水储水池、加药装置、紫外氧化装置和产水池；再生水储水池和紫外氧化装置之间的连接管道与加药装置的加药管道连通；紫外氧化装置中的产水进入产水池中，产水池上还连有TOC检测回路。本实用新型再生水中痕量小分子有机物去除系统设置加药装置和紫外氧化装置，往再生水中添加氧化剂，在紫外光催化下，氧化剂产生强氧化力的自由基氧化还原尿素，从而实现再生水中痕量尿素的有效去除，实现再生水回用于电子超纯水的制备；并且本实用新型还通过在产水池上设置TOC检测回路，实现有效检测水体中低浓度(10～30ppb)的尿素。尿素。尿素。


技术研发人员：熊江磊 陈炜彧 蒋士龙 周伟 袁润博
受保护的技术使用者：江苏中电创新环境科技有限公司
技术研发日：2021.10.12
技术公布日：2022/5/10