一种盐碱水全组分资源化系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种盐碱水全组分资源化系统及工艺，属于水处理技术领域，该系统包括盐碱水预处理系统及盐碱水分盐淡化系统；盐碱水预处理系统包括磷酸三钠加药装置、初步沉淀池、多层过滤系统、化学污泥脱水单元、阻垢剂加药装置和pH自动调节加药装置；盐碱水分盐淡化系统包括纳滤装置和反渗透装置。本发明专利技术耦合磷酸三钠软化与膜集成技术，通过投加磷酸三钠及多层过滤软化盐碱水，软化后出水pH接近中性，沉积的化学污泥可回用作缓释磷肥，另外在软化基础上结合阻垢剂和pH控制，防止膜结垢，再通过纳滤装置、反渗透装置实现分盐淡化，最终纳滤浓水经反渗透产水稀释后可用于灌溉，反渗透浓水可用于制盐，实现了盐碱水全组分资源化。实现了盐碱水全组分资源化。实现了盐碱水全组分资源化。

【技术实现步骤摘要】
一种盐碱水全组分资源化系统及工艺


[0001]本专利技术属于水处理
，具体涉及一种盐碱水全组分资源化系统及工艺。

技术介绍

[0002]我国盐碱地占地面积大，约为我国国土面积的10％，经过长期的农业实践，漫灌洗盐仍是改良盐碱地的重要手段。但在漫灌洗盐的过程中会产生大量的盐碱水，其盐分组成复杂，类型繁多，主要离子比值和含量与海水相比有很大差别，一般具有高pH值、高碳酸盐碱度以及离子系数高且水质类型繁多的特点，若将盐碱水作为废水直接排放将造成水资源的严重浪费，且其中的高盐分也将对生态环境造成破坏，因此必须考虑将盐碱水资源化利用。
[0003]通过纳滤和反渗透技术对盐碱水进行分盐淡化是实现盐碱水资源化利用的可靠途径。但一方面，盐碱水中浓度较高的Ca
2+
、Mg
2+
易导致膜结垢，也会使得难以从反渗透浓水中制得合格工业盐，因此需在分盐淡化前对盐碱水进行软化，目前常见的通过投加石灰、纯碱进行软化的方法存在软化出水pH高、化学污泥利用价值低等问题；另一方面，分盐产生的纳滤浓水中一、二价离子浓度仍均较高，难以实现回用。
[0004]现有技术中，公开号为CN216737936U的中国专利文献公开了一种用于盐碱水的高效回收处理装置，该装置包括盐水回收池以及与盐水回收池依次连通的初沉池、过滤池、超滤池、反渗透池、蒸发器、冷凝器、清水池；过滤池内设置有多个并联的多孔吸附柱，多个多孔吸附柱的设置使得进入到过滤池内的盐碱水进行有效分流，使得盐碱水过滤的更彻底；但是该装置并不能实现盐碱水的全资源化利用；公开号为CN216998046U的中国专利文献公开了一种太阳能盐碱水净化系统，该系统包括太阳能供电系统、供水泵、循环泵、管式纳滤膜、监测器、淡水池和控制器，所述供水泵、循环泵、管式纳滤膜、监测器、淡水池顺次连接形成过滤路，监测器、循环泵、管式纳滤膜顺次循环连接形成循环过滤路，太阳能供电系统通过控制器与供水泵、循环泵电性连接；但是上述系统不使用化学试剂，存在膜易结垢、使用寿命短的问题，需要监测器来检测出水是否合格，且不能实现盐碱水的全资源化利用。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种盐碱水全组分资源化系统，该系统耦合磷酸三钠软化作用与膜集成技术，使软化出水pH接近中性、化学污泥利用价值提高，且能够使难以回用的纳滤浓水适用于灌溉，反渗透浓水用于制得高品质工业盐，实现了盐碱水全组分资源化。
[0006]具体的技术方案如下：
[0007]一种盐碱水全组分资源化系统，包括盐碱水预处理系统及盐碱水分盐淡化系统；
[0008]所述盐碱水预处理系统包括磷酸三钠加药装置、初步沉淀池、多层过滤系统、化学污泥脱水单元、阻垢剂加药装置和pH自动调节加药装置；所述多层过滤系统包括微滤膜过滤器、多介质过滤器、超滤膜过滤器和过滤产水箱；
[0009]所述磷酸三钠加药装置用于将磷酸三钠加入至待处理盐碱水中，加入了磷酸三钠
的待处理盐碱水在初步沉淀池中沉淀；所述初步沉淀池出水口与所述微滤膜过滤器进水口相连，所述微滤膜过滤器出水口与所述多介质过滤器进水口相连，所述多介质过滤器出水口与所述超滤膜过滤器进水口相连，所述超滤膜过滤器出水口与所述过滤产水箱进水口相连；
[0010]所述化学污泥脱水单元用于接收来自初步沉淀池和微滤膜过滤器的化学污泥，所述阻垢剂加药装置用于将阻垢剂加入至过滤产水箱中，所述pH自动调节加药装置用于控制过滤产水箱的出水pH；
[0011]所述盐碱水分盐淡化系统包括纳滤装置和反渗透装置，所述纳滤装置进水口与所述过滤产水箱出水口相连，所述纳滤装置浓水出水口连接至纳滤浓水箱，所述纳滤装置的产水出水口与所述反渗透装置进水口相连，所述反渗透装置浓水出水口连接至反渗透浓水箱，所述反渗透装置的产水出水口连接至纳滤浓水箱或反渗透产水箱。
[0012]优选的，所述初步沉淀池还设置有搅拌器。
[0013]优选的，所述微滤膜过滤器的进水管路上设有第一提升泵，以达到后续处理单元所要求的高度。
[0014]所述微滤膜过滤器包括罐体和微滤膜组件；所述罐体的下部设有进水口，所述罐体的中部设有微滤膜组件，所述罐体的上部设有出水口；所述微滤膜组件采用管袋式、管式或者中空纤维微滤膜。
[0015]优选的，所述纳滤装置进水管路上依次设有第二提升泵、第一保安过滤器及第一增压泵，所述反渗透装置进水管路上依次设有第三提升泵、第二保安过滤器及第二增压泵。保安过滤器能够在水进入纳滤膜和反渗透膜前截留水中的微小物质，确保水质过滤精度，保护后续膜元件不受大颗粒物质的污堵。
[0016]本专利技术还提供了一种盐碱水全组分资源化的工艺，应用所述盐碱水全组分资源化系统，包括以下步骤：
[0017]步骤A：利用磷酸三钠加药装置将磷酸三钠加入至待处理盐碱水中，在初步沉淀池中，待处理盐碱水的Ca
2+
、Mg
2+
在PO
43
‑
的作用下沉淀，部分沉淀沉降于初步沉淀池的底部；
[0018]步骤B：初步沉淀池出水进入多层过滤系统，微滤膜过滤器截留大部分沉淀并将其沉积于罐体底部，多介质过滤器与超滤膜过滤器进一步发挥过滤作用，降低水的浊度，超滤膜过滤器出水进入过滤产水箱；另外，初步沉淀池与微滤膜过滤器底部的化学污泥定期排出；
[0019]步骤C：通过阻垢剂加药装置向过滤产水箱中加入阻垢剂，并通过pH自动调节加药装置控制过滤产水箱出水pH，协同防止水中剩余Ca
2+
、Mg
2+
结垢；
[0020]步骤D：过滤产水箱出水进入纳滤装置，经纳滤过程分盐后纳滤产水进入反渗透装置，纳滤浓水进入纳滤浓水箱，纳滤产水经反渗透装置淡化后，反渗透浓水进入反渗透浓水箱，反渗透产水可进入反渗透产水箱，也可进入纳滤浓水箱对纳滤浓水进行稀释，使其水质达到农田灌溉水标准。
[0021]本专利技术方法适用于处理Ca
2+
、Mg
2+
浓度高、碳酸盐碱度低且SO
42
‑
浓度较高的盐碱水，具体的，优选用于处理硬度(以CaCO3计)为1000～3000mg/L，碳酸盐碱度(以CaCO3计)低于200mg/L，SO
42
‑
浓度大于500mg/L的盐碱水。
[0022]步骤A中，磷酸三钠的使用量需要根据待处理盐碱水中Ca
2+
、Mg
2+
的量确定，通常以
[n(Ca
2+
)+n(Mg
2+
)]:n(P)＝1.5～3的比例来投加磷酸三钠，其中n表示物质的量。磷酸三钠能够使出水pH接近中性，减少后续调节pH时的酸碱用量，即减少部分药剂成本。
[0023]优选的，所述超滤膜过滤器出水pH为6～8，硬度小于100mg/L，浊度小于0.1NTU。
[0024]所述化学污泥的主要成分为Ca3(PO4)2与Mg3(PO4)2，可回用作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盐碱水全组分资源化系统，其特征在于，包括盐碱水预处理系统(1)及盐碱水分盐淡化系统(2)；所述盐碱水预处理系统(1)包括磷酸三钠加药装置(3)、初步沉淀池(4)、多层过滤系统(6)、化学污泥脱水单元(11)、阻垢剂加药装置(12)和pH自动调节加药装置(13)；所述多层过滤系统(6)包括微滤膜过滤器(7)、多介质过滤器(8)、超滤膜过滤器(9)和过滤产水箱(10)；所述磷酸三钠加药装置(3)用于将磷酸三钠加入至待处理盐碱水中，加入了磷酸三钠的待处理盐碱水在初步沉淀池(4)中沉淀；所述初步沉淀池(4)出水口与所述微滤膜过滤器(7)进水口相连，所述微滤膜过滤器(7)出水口与所述多介质过滤器(8)进水口相连，所述多介质过滤器(8)出水口与所述超滤膜过滤器(9)进水口相连，所述超滤膜过滤器(9)出水口与所述过滤产水箱(10)进水口相连；所述化学污泥脱水单元(11)用于接收来自初步沉淀池(4)和微滤膜过滤器(7)的化学污泥，所述阻垢剂加药装置(12)用于将阻垢剂加入至过滤产水箱(10)中，所述pH自动调节加药装置(13)用于控制过滤产水箱(10)的出水pH；所述盐碱水分盐淡化系统(2)包括纳滤装置(17)和反渗透装置(21)，所述纳滤装置(17)进水口与所述过滤产水箱(10)出水口相连，所述纳滤装置(17)浓水出水口连接至纳滤浓水箱(24)，所述纳滤装置(17)的产水出水口与所述反渗透装置(21)进水口相连，所述反渗透装置(21)浓水出水口连接至反渗透浓水箱(23)，所述反渗透装置(21)的产水出水口连接至纳滤浓水箱(24)或反渗透产水箱(22)。2.根据权利要求1所述盐碱水全组分资源化系统，其特征在于，所述初步沉淀池(4)还设置有搅拌器(401)。3.根据权利要求1所述盐碱水全组分资源化系统，其特征在于，所述微滤膜过滤器(7)的进水管路上设有第一提升泵(5)。4.根据权利要求1所述盐碱水全组分资源化系统，其特征在于，所述微滤膜过滤器(7)包括罐体(701)和微滤膜组件(702)；所述罐体(701)的下部设有进水口，所述罐体(701)的中部设有微滤膜组件(702)，所述罐体(701)的上部设有出水口；所述微滤膜组件(702)采用管袋式、管式或者中空纤维微滤膜。5.根据权利要求1所述盐碱水全组分资源化系统，其特征在于，所述纳滤装置(17)进水管路上依次设有第二提升泵(14)、第一保安过...

【专利技术属性】
技术研发人员：张林，陈伟烽，王晶，孙志林，姚之侃，周志军，张恩宇，毕飞，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：