一种正渗透技术多模式处理废水的系统和方法技术方案

本发明专利技术属于废水处理技术领域，公开了一种正渗透技术多模式处理废水的系统和方法。该系统包括：料液箱、料液泵、料液侧袋式过滤器、正渗透膜组器、汲取液箱、汲取液泵、汲取液侧袋式过滤器、补盐装置、物理清洗水箱、物理清洗水泵、化学清洗水箱和化学清洗水泵。本发明专利技术的系统和方法针对不同来源的高盐高有机废水，均能达到很好的浓缩效果。达到很好的浓缩效果。达到很好的浓缩效果。

【技术实现步骤摘要】
一种正渗透技术多模式处理废水的系统和方法


[0001]本专利技术属于废水处理
，更具体地，涉及一种正渗透技术多模式处理废水的系统和方法。

技术介绍

[0002]高盐高浓有机废水一般是指总溶解固体(TDS)大于3.5％(质量分数)，且同时化学需氧量(CODcr)在1000mg/L以上，甚至上万mg/L的废水。此类废水来源广泛，其一是化工、制药、焦化、造纸、垃圾填埋等多种工农业生产过程中排放的化工废水、制药废水、焦化废水、造纸废水以及垃圾渗滤液等；其二是在工业废水循环利用过程中的反渗透浓水。高盐高浓有机废水特点为高无机盐(Cl
‑
、SO
42
‑
、Na
+
、Ca
2+
、Mg
2+
等)、高有机物、高硬度、高碱度等，环境风险大，如果得不到妥善处理直接排放会造成严重的环境污染，同时也是目前难处理废水之一。正因为如此，高盐高浓有机废水的排放往往和“零排放”或“近零排放”挂钩。
[0003]目前，针对沿江沿河石化、化工、制药、造纸、印染、电力、钢铁等重点行业水资源消耗和废水排放强度大的问题，亟待研究高盐废水预处理及资源化利用技术和装备，开发低成本废水综合治理近零排放成套技术。
[0004]而目前，工业废水零排放处理的一般流程为预处理+减量化+结晶分盐，产生的废盐需固化填埋或资源回收。其中减量化目标是深度浓缩脱盐，减少后续蒸发结晶水量负荷。相关技术系列主要分为热法浓缩技术和膜法浓缩技术。
[0005]热法浓缩技术包含多效蒸发技术(MED)和机械蒸汽再压缩技术 (MVR)。该类技术设备占地面积大、投资高、设备材质要求高、存在相变、运行能耗高，同时存在结垢、发泡和腐蚀等问题。
[0006]膜法浓缩技术包括叠管式反渗透(DTRO)、膜蒸馏技术(MD)、正渗透(FO)、电渗析(ED)、振动膜(DM)等。相较于热法浓缩技术，膜法浓缩技术具有如下优势：设备占地面积小、模块化安装、投资低、产水水质好，膜系统采用塑料管路、减少结垢、降低腐蚀；但同时存在如下问题：高盐高浓有机废水膜法浓缩技术属于新兴技术，案例较少，需要试验验证；运行压力高，膜污染严重，TDS浓缩极限7
‑
9万mg/L；膜蒸馏技术(MD) 的膜通量较小，存在相变，无废热可利用的情况下，吨水能耗偏高；电渗析(ED)设备占地大，维护复杂等；振动膜(DM)的单位体积内膜面积少，处理水量小，浓缩倍数低。
[0007]正渗透技术(FO)可以说是一个工程化的渗透过程，主要靠选择性渗透膜两侧的渗透压差作为驱动力，使得水分子通过膜分离出来，进而实现原料液浓缩减量。据报道，一个典型的高盐高有机物废水溶液，使用正渗透技术能取得5
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20倍的浓缩倍数，产水率可达80％
‑
95％。正渗透技术(FO) 作为一种新型膜浓缩技术，具有低能耗、高抗污染等优点。虽然有一些工程应用的案例与尝试，但是在实际应用过程中仍然存在运行数据缺失、运行条件不清晰，运行参数不稳定等问题。
[0008]因此，针对目前不同来源的废水的“零排放”或“近零排放”需求，亟待提出一种新的正渗透技术处理废水的系统和方法，通过多种模式运行，确定技术的可行性、优化废水浓
缩效果，实现正渗透废水处理技术的合理运行等。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种正渗透技术多模式处理废水的系统和方法，针对不同来源的高盐高有机废水，均能达到很好的浓缩效果。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种正渗透技术多模式处理废水的系统，该系统包括：料液箱、料液泵、料液侧袋式过滤器、正渗透膜组器、汲取液箱、汲取液泵、汲取液侧袋式过滤器、补盐装置、物理清洗水箱、物理清洗水泵、化学清洗水箱和化学清洗水泵；
[0011]所述料液箱分别设置有料液出水口和料液浓水回流口；
[0012]所述料液出水口与所述正渗透膜组器的料液侧之间连通的管线上依次设置有第一阀门、所述料液泵、所述料液侧袋式过滤器、料液压力传感器、料液电磁流量计和料液电导率仪；
[0013]所述料液浓水回流口与所述正渗透膜组器的料液侧之间连通的管线上依次设置有第二阀门、第一回流电导率仪、回流压力传感器和第一回流电磁流量计，任选地，所述第一回流电导率仪与所述第二阀门连接的管线处还设置有第三阀门，用于使所述料液浓水回流口与所述正渗透膜组器的料液侧之间连通的管线中的液体排至系统外；
[0014]所述料液箱还连接有pH调节装置；
[0015]所述汲取液箱分别设置有汲取液出水口、汲取液回流口和补盐入口；
[0016]所述汲取液出水口与所述正渗透膜组器的汲取液侧之间连通的管线上依次设置有第四阀门、所述汲取液泵、所述汲取液侧袋式过滤器、汲取液压力传感器、汲取液电磁流量计和汲取液电导率仪；
[0017]所述汲取液回流口与所述正渗透膜组器的汲取液侧之间连通的管线上依次设置有第五阀门、第二回流电导率仪和第二回流电磁流量计，任选地，所述第二回流电导率仪与所述第五阀门连接的管线处还设置有第六阀门，用于使所述汲取液回流管口与所述正渗透膜组器的汲取液侧之间连通的管线中的液体排至系统外；
[0018]所述补盐入口与所述补盐装置连通；
[0019]所述物理清洗水箱与物理清洗水泵连接；所述化学清洗水箱与所述化学清洗水泵连接；所述物理清洗水泵的出口和所述化学清洗水泵的出口汇合后，汇合出口分别连接至第七阀门和第八阀门，所述第七阀门的另一端与所述第一阀门和所述料液泵之间连通的管线连通，所述第八阀门的另一端与所述第四阀门和所述汲取液泵之间连通的管线连通。
[0020]根据本专利技术，优选地，所述正渗透膜组器包括1
‑
3支膜柱。在本专利技术中，所述正渗透膜组器的膜柱可以串联运行，也可以单独运行。所述正渗透膜组器的结构如图1所示，所述正渗透膜组器的膜柱的不同运行模式的阀门开关情况如表1所示。
[0021]表1所述正渗透膜组器的膜柱的不同运行模式的阀门开关情况
[0022][0023]根据本专利技术，优选地，所述补盐装置包括补盐泵和补盐箱，所述补盐入口依次与所述补盐泵和补盐箱连通。
[0024]根据本专利技术，优选地，所述补盐装置为电渗析补盐装置，所述汲取液箱还设置有稀释汲取液出口，所述电渗析补盐装置通过所述稀释汲取液出口和所述补盐入口与所述汲取液箱连通。在本专利技术中，所述电渗析补盐装置包括电渗析槽、整流器、脱盐液箱和浓缩液箱等设备，所述脱盐液箱与所述稀释汲取液出口连通，所述浓缩液箱所述补盐入口连通。
[0025]根据本专利技术，优选地，所述料液箱和所述汲取液箱内各自独立地设置有静压式液位计。
[0026]根据本专利技术，优选地，所述料液箱、汲取液箱、物理清洗水箱、化学清洗水箱和补盐箱内各自独立地设置有搅拌器。
[0027]在本专利技术中，所述物理清洗水箱用于对汲取液泵、汲取液侧袋式过滤器和所述正渗透膜组器的汲取液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正渗透技术多模式处理废水的系统，其特征在于，该系统包括：料液箱、料液泵、料液侧袋式过滤器、正渗透膜组器、汲取液箱、汲取液泵、汲取液侧袋式过滤器、补盐装置、物理清洗水箱、物理清洗水泵、化学清洗水箱和化学清洗水泵；所述料液箱分别设置有料液出水口和料液浓水回流口；所述料液出水口与所述正渗透膜组器的料液侧之间连通的管线上依次设置有第一阀门、所述料液泵、所述料液侧袋式过滤器、料液压力传感器、料液电磁流量计和料液电导率仪；所述料液浓水回流口与所述正渗透膜组器的料液侧之间连通的管线上依次设置有第二阀门、第一回流电导率仪、回流压力传感器和第一回流电磁流量计，任选地，所述第一回流电导率仪与所述第二阀门连接的管线处还设置有第三阀门，用于使所述料液浓水回流口与所述正渗透膜组器的料液侧之间连通的管线中的液体排至系统外；所述料液箱还连接有pH调节装置；所述汲取液箱分别设置有汲取液出水口、汲取液回流口和补盐入口；所述汲取液出水口与所述正渗透膜组器的汲取液侧之间连通的管线上依次设置有第四阀门、所述汲取液泵、所述汲取液侧袋式过滤器、汲取液压力传感器、汲取液电磁流量计和汲取液电导率仪；所述汲取液回流口与所述正渗透膜组器的汲取液侧之间连通的管线上依次设置有第五阀门、第二回流电导率仪和第二回流电磁流量计，任选地，所述第二回流电导率仪与所述第五阀门连接的管线处还设置有第六阀门，用于使所述汲取液回流管口与所述正渗透膜组器的汲取液侧之间连通的管线中的液体排至系统外；所述补盐入口与所述补盐装置连通；所述物理清洗水箱与物理清洗水泵连接；所述化学清洗水箱与所述化学清洗水泵连接；所述物理清洗水泵的出口和所述化学清洗水泵的出口汇合后，汇合出口分别连接至第七阀门和第八阀门，所述第七阀门的另一端与所述第一阀门和所述料液泵之间连通的管线连通，所述第八阀门的另一端与所述第四阀门和所述汲取液泵之间连通的管线连通。2.根据权利要求1所述的正渗透技术多模式处理废水的系统，其中，所述补盐装置包括补盐泵和补盐箱，所述补盐入口依次与所述补盐泵和补盐箱连通。3.根据权利要求1所述的正渗透技术多模式处理废水的系统，其中，所述补盐装置为电渗析补盐装置，所述汲取液箱还设置有稀释汲取液出口，所述电渗析补盐装置通过所述稀释汲取液出口和所述补盐入口与所述汲取液箱连通。4.根据权利要求2所述的正渗透技术多模式处理废水的系统，其中，所述正渗透膜组器包括1
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3支膜柱；所述料液箱和所述汲取液箱内各自独立地设置有静压式液位计；所述料液箱、汲取液箱、物理清洗水箱、化学清洗水箱和补盐箱内各自独立地设置有搅拌器；所述料液侧袋式过滤器的精度为30
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100μm；所述汲取液侧袋式过滤器的精度为4
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6μm。5.一种正渗透技术多模式处理废水的方法，其特征在于，该方法采用权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：常江，张志强，王佳伟，刘国梁，王浩，杨炼，李烨，邱浩然，孙冀垆，王欢欢，
申请(专利权)人：北京城市排水集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：