一种高效高回收率反渗透浓水回收处理方法及系统技术方案

技术编号:14973138 阅读:103 留言:0更新日期:2017-04-03 01:08
本发明专利技术公开一种高效高回收率反渗透浓水回收处理的方法,采用熟石灰和纯碱对反渗透浓水进行软化或化学沉淀处理,以去除导致反渗透膜上结垢的钙离子、镁离子和硅;然后通过管式膜微滤装置过滤出沉淀物,浓水成为过滤产水,沉淀物以排泥方式去污泥处理设施脱水成干泥后外运填埋;向所述过滤产水中加入盐酸并搅拌,将pH值调到7.5~8.3后成为浓水反渗透进水通过提升泵输送到浓水反渗透装置;通过浓水反渗透装置对浓水反渗透进水进行脱盐,得到淡水和浓缩水。本发明专利技术还公开一种高效高回收率反渗透浓水回收处理的系统,包括通过管道依次连接的一级反应槽、二级反应槽、管式膜微滤装置、pH回调槽、浓水反渗透装置,分别对应实现以上方法各步骤的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理领域,具体而言,涉及一种高效、高回收率的反渗透浓水回收处理的方法及其系统。
技术介绍
目前,反渗透用作预脱盐设备已被广泛应用在水处理领域。常规反渗透设备出于防垢的目的,其水回收率一般不超过75%,相当于25%的浓水需要回收处理或排放,由于浓水经过反渗透浓缩了4倍,其钙镁、硅结垢物质具有结垢趋向,在采用再生水作为水源的反渗透系统,还存在有机物指标COD(ChemicalOxygenDemand,化学需氧量)超过排放标准,为此,反渗透浓水无论是达标排放,还是再回收处理,都具有一定的难度,有些企业考虑浓水回收起来难度较大且投入较多就直接外排,白白浪费了水资源,在水资源相对短缺的当今,这25%的浓水很具有回收价值。反渗透浓水的水质特征:悬浮物低,含盐量(totaldissolvedsolids,TDS)高,钙镁结垢趋向严重,硅浓缩后也有严重的结垢趋向,有机物指标COD有可能超过排放标准。常规的浓水回收工艺是将反渗透浓水直接通过高压泵增压后进入浓水反渗透装置去回收处理,由于存在钙、镁和硅结垢风险,浓水反渗透回收率一般设置得很低,只有40~50%的回收率,相当于只回收了一半浓水,且存在严重的结垢风险,运行不稳定,造成系统运行不到半个月就要停下来清洗,导致反渗透膜因频繁药剂清洗而寿命大大降低;因此,不加预处理直接上浓水反渗透装置的系统运行存在风险,且没有运行良好的业绩。为保证浓水反渗透运行稳定,且提高其回收率,回收更多的浓水,研究一套高效高回收率的浓水回收处理工艺已刻不容缓。
技术实现思路
本专利技术提供一种高效高回收率反渗透浓水回收处理的方法及系统,从反渗透浓水中的污染物及水质特点着手,有针对性地去除影响反渗透回收率的结垢和污染因素(钙、镁和硅、有机物等),采用熟石灰和纯碱与钙、镁和硅反应得到沉淀、高效的管式膜微滤过滤措施,使进入浓水反渗透装置的给水几乎没有结垢物质的情况下,极大地提高浓水反渗透装置的回收率,且实现浓水反渗透长期不结垢的稳定运行。为达到上述目的,本专利技术提供了一种高效高回收率反渗透浓水回收处理的方法,包括以下步骤:a、采用熟石灰和纯碱对反渗透浓水进行软化或化学沉淀处理,以去除导致结垢的钙离子、镁离子和硅;具体包括:a1、在一级反应槽内收集浓水,向所述一级反应槽加入熟石灰并搅拌,使熟石灰与浓水充分反应,以生成氢氧化镁和碳酸钙沉淀,同时,浓水中的二氧化硅与氢氧化镁反应生成硅酸镁沉淀,搅拌浓水避免氢氧化镁、硅酸镁和碳酸钙沉淀沉积在所述一级反应槽底部;a2、所述一级反应槽中反应后的浓水流入二级反应槽,搅拌所述二级反应槽中的浓水并向所述二级反应槽加入纯碱,使纯碱与浓水充分反应,生成碳酸钙沉淀,搅拌浓水避免碳酸钙和硅酸镁沉淀沉积在所述二级反应槽底部;b、将所述二级反应槽中的浓水通过管式膜微滤装置过滤得到过滤产水,过滤留下的沉淀物形成泥浆下沉形成浓缩污泥;c、向所述过滤产水中加入盐酸并搅拌,使其充分混合及反应,使得所述过滤产水成为pH值为7.5~8.3的浓水反渗透进水;d、通过浓水反渗透装置对所述浓水反渗透进水进行脱盐,得到淡水和浓缩水。其中,在步骤d之后还包括以下步骤:e、将步骤d中得到的反渗透浓水进行蒸发结晶以便回收利用,以实现浓水的“零排放”。其中,在步骤b之后还包括以下步骤:b1、将所述管式膜微滤装置过滤得到的浓缩污泥经污泥脱水机脱水形成泥饼,以便进行填埋处理。本专利技术还公开一种高效高回收率反渗透浓水回收处理的系统,包括通过管道依次连接的一级反应槽、二级反应槽、管式膜微滤装置、pH回调槽、浓水反渗透装置,其中:所述一级反应槽包括熟石灰反应器、第一搅拌器和第一加药装置,所述熟石灰反应器用于容置浓水,所述第一搅拌器对所述熟石灰反应器中的浓水进行搅拌,所述第一加药装置用于向所述熟石灰反应器的浓水中加入熟石灰;所述二级反应槽包括纯碱反应器、第二搅拌器和第二加药装置,所述纯碱反应器用于容置浓水,所述第二搅拌器对所述纯碱反应器中的浓水进行搅拌,所述第二加药装置用于向所述纯碱反应器的浓水中加入纯碱;所述管式膜微滤装置包括前置浓缩箱、错流循环泵、管式膜微滤子装置、加药子装置和清洗子装置,所述前置浓缩箱用于容置待过滤的浓水和错流循环的浓水,其底部设置排泥装置用于定期或连续排放浓缩污泥;所述错流循环泵为所述管式膜微滤装置的过滤提供动力,错流循环是保证管式微滤膜不被污堵而采用的大流量循环过滤模式,所述管式膜微滤子装置包含镶嵌式锚型结构膜,用于将浓水过滤得到过滤产水,过滤留下的沉淀物形成泥浆下沉,在所述前置浓缩箱底部形成浓缩污泥;所述加药子装置是用于微滤膜反洗时定期加药以进行维护性清洗;所述清洗子装置用于对所述管式膜微滤子装置进行清洗;所述pH回调槽还包括第三反应槽、第三加药装置、第三搅拌器和pH值检测单元,所述第三反应槽用于容置所述过滤产水,所述第三加药装置用于向所述第三反应槽中加入盐酸,所述第三搅拌器用于搅拌所述第三反应槽中的所述过滤产水使其与盐酸充分反应,所述pH值检测单元用于检测所述第三反应槽中所述过滤产水的pH值,当所述第三反应槽中的pH值达到7.5~8.3之间时,所述第三加药装置停止加药;所述浓水反渗透装置包括浓水反渗透给水泵、保安过滤器、高压泵、浓水反渗透子装置、第四加药子装置、辅助化学清洗子装置、淡水箱及浓水箱;所述浓水反渗透给水泵为所述保安过滤器的过滤提供动力;所述保安过滤器对所述反渗透进水进行精密过滤,其中,所述保安过滤器的过滤精度为5微米,对所述浓水反渗透子装置起到保安作用;所述高压泵提供所述浓水反渗透子装置脱盐的动力,所述浓水反渗透子装置实现脱盐,将所述浓水反渗透进水过滤得到为淡水和浓缩水,所述加药子装置用于向所述浓水反渗透装置投加还原剂和阻垢剂,还原剂用于除去所述反渗透进水中的氧化剂,保护反渗透膜不被氧化,阻垢剂有效阻止反渗透膜上污垢的形成,所述辅助化学清洗子装置用于对反渗透膜进行清洗,所述淡水箱用于容置淡水,所述浓水箱用于容置浓缩水。其中,还包括蒸发结晶装置,同时所述浓水反渗透装置还包括浓水泵,所述浓水泵置于所述浓水箱,将所述浓水箱中得到的浓缩水提升到所述蒸发结晶装置,所述蒸发结晶装置将浓缩水进行蒸发结晶,蒸发出的蒸馏水经冷却后回收再利用,结晶析出的盐经烘干,可以打包后外卖,实现浓水的零排放。其中,还包括污泥脱水机,且所述排泥装置为污泥螺杆泵,所述污泥螺杆泵将...

【技术保护点】
一种高效高回收率反渗透浓水回收处理的方法,其特征在于,包括以下步骤:a、采用熟石灰和纯碱对反渗透浓水进行软化或化学沉淀处理,以去除导致结垢的钙离子、镁离子和硅;具体包括:a1、在一级反应槽内收集浓水,向所述一级反应槽加入熟石灰并搅拌,使熟石灰与浓水充分反应,以生成氢氧化镁和碳酸钙沉淀,同时,浓水中的二氧化硅与氢氧化镁反应生成硅酸镁沉淀,搅拌浓水避免氢氧化镁、硅酸镁和碳酸钙沉淀沉积在所述一级反应槽底部;a2、所述一级反应槽中反应后的浓水流入二级反应槽,搅拌所述二级反应槽中的浓水并向所述二级反应槽中加入纯碱,使纯碱与浓水充分反应,生成碳酸钙沉淀,搅拌浓水避免碳酸钙和硅酸镁沉淀沉积在所述二级反应槽底部;b、将所述二级反应槽中的浓水通过管式膜微滤装置过滤得到过滤产水,过滤留下的沉淀物形成泥浆下沉形成浓缩污泥;c、向所述过滤产水中加入盐酸并搅拌,使其充分混合及反应,使得所述过滤产水成为pH值为7.5~8.3的浓水反渗透进水;d、通过浓水反渗透装置对所述浓水反渗透进水进行脱盐,得到淡水和浓缩水。

【技术特征摘要】
1.一种高效高回收率反渗透浓水回收处理的方法,其特征在于,包括以下步
骤:
a、采用熟石灰和纯碱对反渗透浓水进行软化或化学沉淀处理,以去除导致结
垢的钙离子、镁离子和硅;具体包括:
a1、在一级反应槽内收集浓水,向所述一级反应槽加入熟石灰并搅拌,使熟石
灰与浓水充分反应,以生成氢氧化镁和碳酸钙沉淀,同时,浓水中的二氧化硅与氢
氧化镁反应生成硅酸镁沉淀,搅拌浓水避免氢氧化镁、硅酸镁和碳酸钙沉淀沉积在
所述一级反应槽底部;
a2、所述一级反应槽中反应后的浓水流入二级反应槽,搅拌所述二级反应槽中
的浓水并向所述二级反应槽中加入纯碱,使纯碱与浓水充分反应,生成碳酸钙沉淀,
搅拌浓水避免碳酸钙和硅酸镁沉淀沉积在所述二级反应槽底部;
b、将所述二级反应槽中的浓水通过管式膜微滤装置过滤得到过滤产水,过滤
留下的沉淀物形成泥浆下沉形成浓缩污泥;
c、向所述过滤产水中加入盐酸并搅拌,使其充分混合及反应,使得所述过滤
产水成为pH值为7.5~8.3的浓水反渗透进水;
d、通过浓水反渗透装置对所述浓水反渗透进水进行脱盐,得到淡水和浓缩水。
2.根据权利要求1所述的高效高回收率反渗透浓水回收处理的方法,其特征
在于,在步骤d之后还包括以下步骤:
e、将步骤d中得到的反渗透浓水进行蒸发结晶。
3.根据权利要求1所述的高效高回收率反渗透浓水回收处理的方法,其特征
在于,在步骤b之后还包括以下步骤:
b1、将所述管式膜微滤装置过滤得到的浓缩污泥经污泥脱水机脱水形成泥饼。
4.一种高效高回收率反渗透浓水回收处理的系统,其特征在于,包括通过管
道依次连接的一级反应槽、二级反应槽、管式膜微滤装置、pH回调槽、浓水反渗
透装置,其中:
所述一级反应槽包括熟石灰反应器、第一搅拌器和第一加药装置,所述熟石灰
反应器用于容置浓水,所述第一搅拌器对所述熟石灰反应器中的浓水进行搅拌,所
述第一加药装置用于向所述熟石灰反应器的浓水中加入熟石灰;
所述二级反应槽包括纯碱反应器、第二搅拌器和第二加药装置,所述纯碱反应

\t器用于容置浓水,所述第二搅拌器对所述纯碱反应器中的浓水进行搅拌,所述第二
加药装置用于向所述纯碱反应器的浓水中加入纯碱;
所述管式膜微滤装置包括前置浓缩箱、错流循环泵、管式膜微滤子装置、加药
子装置和清洗子装置,所述前置浓缩箱...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢长血杨媛徐光平樊少斌吴召坤王艳字静王刚金梅孔令秀
申请(专利权)人:北京中电加美环保科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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