一种采用物理法且近零排放的制水方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种采用物理法且近零排放的制水方法及装置，包括：水处理单元，其包括原水蓄水池、水过滤设备、钠离子交换器、精密过滤器和RO设备；废液处理及回收单元，其包括再生废液罐、压滤机、第一纳滤分离设备、DTRO膜分离设备、第二纳滤分离设备和蒸发器。本发明专利技术的采用物理法且近零排放的制水方法及装置，采用互补性工艺搭建的制水方法，并且离子交换器中的再生剂进行循环使用，同时对水处理过程中产生的高浓度含盐废液进行回收利用，降低了水处理的成本。

A method and device for water making with physical method and near zero emission

The invention discloses a method of using physical and near zero emission water preparation method and device, including: water treatment units, including raw water tank, water filtration equipment, sodium ion exchanger and precise filter and RO equipment; processing and recycling of waste liquid unit comprises a regeneration waste tank, filter, first nanofiltration separation equipment DTRO, membrane separation equipment, second nanofiltration separation equipment and evaporator. Water producing method and apparatus of the present invention by physical method and near zero emissions, using complementary water method to build process, and regeneration of ion exchanger were recycled, and the produced water treatment process in high salinity wastewater recycling, reduce the cost of water treatment.

【技术实现步骤摘要】
一种采用物理法且近零排放的制水方法及装置
本专利技术属于水处理
，具体涉及一种采用物理法且近零排放的制水方法及装置。
技术介绍
随着水资源的日益匮乏，为提高水资源利用率，同时为减轻因污水排放而产生的环保压力，各行各业均对自身所产生的工艺废水进行处理及循环利用。但是现有的水处理工艺存在以下几个方面的问题：1、处理高含盐水较难处理并且成本极高，由于高含盐水的成因很多，原水钠盐含量及氯根含量高则现有工艺有其局限性；2、水处理过程添加化学试剂，由此带来了新的化学污染；3、离子交换器的再生需要消耗大量的氯化钠。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，提供了一种采用物理法且近零排放的制水方法及装置，采用互补性工艺搭建的制水方法，并且离子交换器中的再生剂进行循环使用，同时对水处理过程中产生的高浓度含盐废液进行回收利用，降低了水处理的成本。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术公开了高效低排废的复式结构离子交换装置，包括：水处理单元，其包括原水蓄水池、水过滤设备、钠离子交换器、精密过滤器和RO设备，所述水过滤设备的进液口与原水蓄水池连通，所述水过滤设备的出液口与钠离子交换器的进液口连通，所述钠离子交换器的出液口与精密过滤器的进液口连通，所述精密过滤器的出液口与RO设备的进液口连通；废液处理及回收单元，其包括再生废液罐、压滤机、第一纳滤分离设备、DTRO膜分离设备、第二纳滤分离设备和蒸发器，所述再生废液罐的废液进口与钠离子交换器的废液出口连通，所述再生废液罐的废液进口还与第二纳滤分离设备的废液出口连通，所述再生废液罐的废液出口与压滤机的废液进口连通，所述压滤机的废液出口与第一纳滤分离设备的废液进口连通，所述第一纳滤分离设备的出液口与原水蓄水池连通，所述第一纳滤分离设备的废液出口与DTRO膜分离设备的废液进口连通，所述DTRO膜分离设备的废液进口还与RO设备的废液出口连通，所述DTRO膜分离设备的出液口与原水蓄水池连通，所述DTRO膜分离设备的废液出口与第二纳滤分离设备的废液进口连通，所述第二纳滤设备的出液口与钠离子交换器的进液口、蒸发器和原水蓄水池均连通。优选的是，所述水过滤设备包括预过滤设备和超滤设备，所述预过滤设备的出液口与超滤设备的进液口连通，所述超滤设备的废液出口还与污水处理装置连通。优选的是，所述原水蓄水池与水过滤设备之间设置有水泵。本专利技术提供了一种采用物理法且近零排放的制水方法，将包含钙和镁的给水中的钙离子和镁离子除去，且对反应中产生的含盐废水进行处理和回收利用，以制备软水产品，所述制水方法包括：(a)水处理步骤，将所述给水在钠离子交换器内除去钙离子和镁离子，然后将已除去钙离子和镁离子的给水经过RO设备以除去钠离子，得到含钠离子浓溶液和纯水；(b)含盐废水处理及回收步骤，将水处理步骤中得到的含钠离子浓溶液进行多次浓缩，然后将浓缩后的含钠离子浓溶液通过第一纳滤分离设备分离出一价阴阳离子溶液和高价阴阳离子溶液；将一价阴阳离子溶液回流至钠离子交换器，作为钠离子交换器再生剂将钠离子交换器中的钙和镁置换出来，同时得到含钙和镁离子的浓缩液溶液，实现钠离子交换器的再生；然后再将含钙和镁离子的浓缩液溶液与高价阴阳离子浓缩溶液进行反应以沉淀钙和镁，同时得到含盐溶液；将含盐溶液通过第二纳滤分离设备得到杂盐溶液和氯化钠清水溶液，杂盐溶液回流至给水中，氯化钠清水溶液进入RO设备进行浓缩，浓缩后的氯化钠清水溶液通过第一纳滤分离设备。优选的是，水处理步骤(a)中得到的含钠离子浓溶液多次浓缩的倍数为100倍，含钙和镁离子的浓缩液溶液进行浓缩的倍数50倍，水处理步骤(b)中得到的氯化钠清水溶液浓缩至5-10％浓度。优选的是，水处理步骤(a)中的RO设备为两级RO，将水处理步骤(a)中得到的含钠离子浓溶液先依次通过两级海水淡化和DTRO膜分离设备，最后再通入到第一纳滤分离设备中。优选的是，水处理步骤(a)中的给水在钠离子交换器内采用下进上出，含盐废水处理及回收步骤(b)中的一价阴阳离子溶液在钠离子交换器内采用上进下出。优选的是，水处理步骤(a)的给水先经过预处理以除去给水中的泥沙以及其他固体颗粒。优选的是，将含盐废水处理及回收步骤(b)中的一价阴阳离子溶液的一部分在蒸发器内结晶。由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的物理法且近零排放的制水装置，采用水过滤设备：分级过滤水中存在的颗粒杂质，胶体，悬浮物及有机物等，使其达到后级软化器及RO设备的进水要求；精密过滤设备：过滤拦截软化器运行中产生的破碎树脂等杂质，保护一级RO设备；钠离子交换器：利用阳离子交换树脂对水中钙镁离子等进行置换吸附，树脂失效后利用再生剂氯化钠对树脂进行复苏，使其恢复工作能力，并将钙镁离子通过排废水排出，因排出废液的水量极少，本质上实现了钙镁离子的高倍浓缩，主要成分为氯化钙，氯化镁和再生过量残余氯化钠，技术手段上可以轻易实现钙镁离子的50-100倍浓缩，易与RO制水工艺中产生的浓缩液中碳酸根等高价阴离子进行沉淀化学反应。因水中钙镁离子已彻底除去，对后级RO和纳滤均起到长效的保护作用；RO设备：因其一级浓淡水比例约为1:4，也即其浓缩液可将原水溶解成份浓缩5倍，作为多级纯水工艺需求，在此基础上对一级纯水进行深度纯化，如为零排需求，需对其浓缩液进行多级浓缩，使其尽量趋近饱和溶解度，为后段结晶蒸发器作准备，主要成份为钠盐，因结晶蒸发器投入和运行费用均十分高昂，本工艺零排工艺线路中，采用多级RO的目的均为最大程度浓缩，减少末端蒸发器投入，甚至可以无需蒸发器，RO膜的投入级数的确定，是以将浓水中氯离子浓度浓缩至5-10％，使其具备作为再生剂为浓缩终点；一级海水淡化及二级海水淡化处理：均为采用RO膜的有一种特殊膜“海水淡化膜”进行水的浓淡水分离，产出一定比例的浓水和淡水；DTRO膜分离设备：针对高含盐水进行淡化处理，也是RO膜的一种特殊应用，产出浓水和淡水；纳滤分离设备：利用纳滤膜对离子的选择性，拦截高价阴阳离子，滤过一价离子，因上述浓缩液中含有大量钠离子和氯离子(即为一价阴阳离子溶液)，其通过率可达到85％，一价阴阳离子溶液的主要成份即为软化设备再生所需氯化钠成份，另外，再生废液中也含有大量氯化钠，再生废液中钙镁离子被沉淀后，残留水溶液中含有氯化钠及未沉淀的杂盐溶液，需进行一次分盐回收，提高氯化钠的利用率，鉴于此废水中必然含有钙镁离子，故采用低压纳滤膜进行分盐，并定期进行纳滤设备清洗。2、本专利技术的物理法且近零排放的制水方法，当水中含有较大量的易结垢阳离子，如钙镁离子等，对膜处理工艺影响极大，采用低排废量的预软化设备，对水中钙镁离子进行处理和浓缩。然后因原水钙镁离子已去除，可以不用投加阻垢剂而通过膜处理技术制备纯水，同时可以获得不含钙镁离子的原水浓缩液，膜段的多级浓缩液通过纳滤膜进行盐类分离，得到以氯化钠为主要成份的浓缩液和以高价盐为主要成份的杂盐浓缩液。氯化钠浓缩液作为工艺中钠离子交换器中所需再生剂循环利用，虽浓度不满足结晶条件，但满足预软化设备再生剂所需浓度，且减少了传统软化工艺中对氯化钠再生剂进行溶解和浓度控制的问题，同时高价盐浓缩液与钙镁离子浓缩液进行混合，使其产生化学沉淀。通过沉淀过滤后进行氯化钠盐回收后即可进行用于原水供给本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用物理法且近零排放的制水装置，其特征在于，包括：水处理单元(1)，其包括原水蓄水池(3)、水过滤设备(4)、钠离子交换器(5)、精密过滤器(6)和RO设备(7)，所述水过滤设备(4)的进液口与原水蓄水池(3)连通，所述水过滤设备(4)的出液口与钠离子交换器(5)的进液口连通，所述钠离子交换器(5)的出液口与精密过滤器(6)的进液口连通，所述精密过滤器(6)的出液口与RO设备(7)的进液口连通；废液处理及回收单元(2)，其包括再生废液罐(9)、压滤机(10)、第一纳滤分离设备(11)、DTRO膜分离设备(8)、第二纳滤分离设备(12)和蒸发器(13)，所述再生废液罐(9)的废液进口与钠离子交换器(5)的废液出口连通，所述再生废液罐(9)的废液进口还与第二纳滤分离设备(12)的废液出口连通，所述再生废液罐(9)的废液出口与压滤机(10)的废液进口连通，所述压滤机(10)的废液出口与第一纳滤分离设备(11)的废液进口连通，所述第一纳滤分离设备(11)的出液口与原水蓄水池(3)连通，所述第一纳滤分离设备(11)的废液出口与DTRO膜分离设备(8)的废液进口连通，所述DTRO膜分离设备(8)的废液进口还与RO设备(7)的废液出口连通，所述DTRO膜分离设备(8)的出液口与原水蓄水池(3)连通，所述DTRO膜分离设备(8)的废液出口与第二纳滤分离设备(12)的废液进口连通，所述第二纳滤设备的出液口与钠离子交换器(5)的进液口、蒸发器(13)和原水蓄水池(3)均连通。...

【技术特征摘要】
1.一种采用物理法且近零排放的制水装置，其特征在于，包括：水处理单元(1)，其包括原水蓄水池(3)、水过滤设备(4)、钠离子交换器(5)、精密过滤器(6)和RO设备(7)，所述水过滤设备(4)的进液口与原水蓄水池(3)连通，所述水过滤设备(4)的出液口与钠离子交换器(5)的进液口连通，所述钠离子交换器(5)的出液口与精密过滤器(6)的进液口连通，所述精密过滤器(6)的出液口与RO设备(7)的进液口连通；废液处理及回收单元(2)，其包括再生废液罐(9)、压滤机(10)、第一纳滤分离设备(11)、DTRO膜分离设备(8)、第二纳滤分离设备(12)和蒸发器(13)，所述再生废液罐(9)的废液进口与钠离子交换器(5)的废液出口连通，所述再生废液罐(9)的废液进口还与第二纳滤分离设备(12)的废液出口连通，所述再生废液罐(9)的废液出口与压滤机(10)的废液进口连通，所述压滤机(10)的废液出口与第一纳滤分离设备(11)的废液进口连通，所述第一纳滤分离设备(11)的出液口与原水蓄水池(3)连通，所述第一纳滤分离设备(11)的废液出口与DTRO膜分离设备(8)的废液进口连通，所述DTRO膜分离设备(8)的废液进口还与RO设备(7)的废液出口连通，所述DTRO膜分离设备(8)的出液口与原水蓄水池(3)连通，所述DTRO膜分离设备(8)的废液出口与第二纳滤分离设备(12)的废液进口连通，所述第二纳滤设备的出液口与钠离子交换器(5)的进液口、蒸发器(13)和原水蓄水池(3)均连通。2.如权利要求1所述的采用物理法且近零排放的制水装置，其特征在于，所述水过滤设备(4)包括预过滤设备和超滤设备，所述预过滤设备的出液口与超滤设备的进液口连通，所述超滤设备的废液出口还与污水处理装置连通。3.如权利要求1所述的采用物理法且近零排放的制水装置，其特征在于，所述原水蓄水池(3)与水过滤设备(4)之间设置有水泵。4.一种采用物理法且近零排放的制水方法，其特征在于，将包含钙和镁的给水中的钙离子和镁离子除去，且对反应中产生的含盐废水进行处理和回收利用，以制备软水产品，所述制水方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓忠友，唐平，
申请(专利权)人：四川迪菲特环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51