一种采用双膜法的除盐水产水系统和工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种采用双膜法的除盐水产水系统和工艺，该系统包括超滤系统和反渗透系统；超滤系统包括：超滤配水渠、超滤单元、超滤产水抽吸泵、超滤清洗单元、超滤反洗单元、超滤药品配制投加单元、超滤产品水池、压缩空气储罐；超滤系统的作用是去除水中的悬浮固体，为反渗透提供合格的进水：保证反渗透进水的浊度小于0.2NTU，SDI小于3；反渗透系统包括全自动反渗透机组、加药系统、冲洗系统。污水首先经过化学处理后进入配水渠，然后进入超滤单元膜池底部，由超滤产水抽吸泵负压驱动穿过膜壁进入膜纤维腔中，通过浸没式超滤膜进行过滤后，滤出水进入中间水箱，超滤出水经过反渗透系统处理后，产水去往联合泵站除盐水水池，实现水的循环使用。循环使用。循环使用。

【技术实现步骤摘要】
一种采用双膜法的除盐水产水系统和工艺


[0001]本专利技术涉及一种采用双膜法的除盐水产水系统和工艺，属于污水水处理


技术介绍

[0002]钢铁企业的产量取得快速发展，但是钢铁企业也是高耗能、高水耗、高污染的产业，是能源、资源消耗的大户，其中钢铁行业的水耗占到全国工业水耗的9%以上，尤其是钢铁生产过程中的炼铁、炼钢、轧钢等生产工艺，一方面通过技术创新、技术改造，优化设计和流程不断降低吨钢耗水，同时也积极响应国家号召，进行绿色发展、资源废物的重复利用和再利用。

技术实现思路

[0003]为了满足太钢不锈钢生产线除盐水用水的需求，实现废物的再利用，绿色发展可持续发展，本专利技术提供了一种除盐水产水系统，对中水进行消毒、超滤、加压、反渗透等处理，产出除盐水，加压通过除盐水管网供给用户，该处理系统自动化程度高，运行安全稳定，经济效益和社会效益高，出水水质稳定受控，满足不锈钢系统生产用水，同时也实现废水的再利用，引领企业走上绿色、低碳可持续发展的循环发展道路。
[0004]该专利技术主要采用双膜法技术，超滤采用浸没式超滤膜元件，反渗透采用抗污染膜元件，并且配合加药系统、清洗系统、杀菌系统、反洗系统、化学清洗系统构成产水系统，超滤系统主要功能是去除水中的胶体、悬浮物、大分子有机物等，产品水浊度≤0.2NTU，SDI≤3，滤出水经过反渗透提升泵、保安过滤器、高压泵进入反渗透装置，反渗透系统的产水去往除盐水水池，反渗透的浓水进一步处理后外排。
[0005]本专利技术提供的一种采用双膜法的除盐水产水系统，包括超滤系统和反渗透系统；所述超滤系统包括：超滤配水渠（含滤网）、超滤单元、超滤产水抽吸泵、超滤清洗单元、超滤反洗单元、超滤药品配制投加单元、超滤产品水池、压缩空气储罐。超滤系统的作用是去除水中的悬浮固体，包括胶体、细菌等杂质，为反渗透提供合格的进水：保证反渗透进水的浊度小于0.2NTU，SDI小于3；保证反渗透系统的安全运行，降低反渗透系统化学清洗频率，延长反渗透膜使用寿命。
[0006]所述超滤单元包括超滤膜池、超滤膜池小车，超滤膜池中设有超滤膜元件、超滤膜挂架（不锈钢）、集水管、布气管等。
[0007]所述超滤膜池是CS膜过滤系统的主要反应池，本项目采用混凝土结构形式，它具有造价低、抗腐蚀、坚固不变形等特点。
[0008]所述超滤膜元件由上万根聚偏氟乙烯材质（PVDF）中空纤维膜组成，外包塑料网罩，两端用聚氨酯塑胶封头。膜元件上端封头可允许滤出水从中空纤维膜内腔流向集水管路，而底部封头封堵纤维膜的出口但允许低压工艺空气在反洗时候从封头上一系列的开孔穿过进入膜纤维束的外表面。膜元件又称作膜柱，膜柱可以取出进行修补和更换。
[0009]所述超滤膜挂架（不锈钢）共安装54个膜挂架，每个膜挂架安装9组膜柱共1944支膜组件。每列膜池安装有9个膜挂架，324支膜组件。膜挂架是可以移动的装置，可以通过膜池检修小车将膜挂架提出水面检修。
[0010]所述超滤膜池小车设置在膜池上方，为了超滤系统膜元件的安装方便，同时为了以后超滤系统维护方便，在膜池上方设置小车一台，膜池小车可以将一列超滤膜挂架从膜池中提出，在小车上检修膜列。
[0011]本专利技术系统中采用6台超滤产水抽吸泵，分别与6套超滤单元的膜池对应连接。所述超滤产水抽吸泵提供超滤单元的过滤动力，与其他类型的超滤不同，浸没式超滤的过滤动力来自于水泵的抽吸力。超滤产水抽吸泵还有一个作用是作为化学清洗泵使用，在化学清洗时，抽吸泵通过单元内部的管道循环，使清洗药液不断透过膜丝，对膜丝内部进行深层清洗。
[0012]所述超滤反洗单元由鼓风机、反洗水泵及相关仪表组成；超滤反洗单元由鼓风机、反洗水泵及相关仪表组成。超滤鼓风机由3台变频罗茨风机（2用1备）、入口过滤器、进出口消音器和监测仪表组成。鼓风机根据管道上的流量计采取变频调速的方式，保证鼓风机的流量满足反洗工艺条件。超滤反洗水泵由变频水泵、和监测仪表组成。水泵根据管道上的流量计和超滤单元的压力传感器采取变频调速的方式，保证反洗水的流量、压力满足反洗工艺条件。
[0013]所述超滤药品配制投加单元包括次氯酸钠配药输送装置、盐酸配药输送装置、柠檬酸配药输送装置构成。所述的次氯酸钠配药输送装置，为了抑制水中细菌的繁殖，需对超滤给水进行杀菌处理；杀菌剂采用10%次氯酸钠，加药量为3mg/L。次氯酸钠配药输送装置由1台5m3次氯酸钠储罐、1台次氯酸钠卸料泵、2台2 m3计量箱、2台机械计量泵（原水杀菌用）、2台气动隔膜计量泵（超滤清洗用）组成。次氯酸钠计量箱及计量泵1用1备。加药量根据流量变化按比例自动调节。超滤清洗次氯酸钠加药泵的加药量由时间控制，保证化学清洗液浓度。所述的盐酸配药输送装置，由1台盐酸储罐、1台盐酸卸料泵、2台2 m3计量箱、2台机械隔膜计量泵（原水调pH用）、2台气动隔膜计量泵（超滤清洗用）组成。加药量根据pH变化PID自动调节。超滤清洗盐酸加药泵的加药量由时间控制，保证化学清洗液浓度。所述的柠檬酸配药输送装置，由1台2 m3计量箱、2台气动隔膜计量泵组成。柠檬酸计量箱设有搅拌器1台。加药量定量投加，由时间控制加药量保证化学清洗液浓度。
[0014]所述的压缩空气储罐用来储存压缩空气，超滤单元工艺用压缩空气有2个作用，一个是排除超滤产水抽吸泵吸入口管道内的空气；另一个作用是对超滤膜进行完整性检测。在系统初次启动时，压缩空气通过真空抽吸器抽取管道内的空气，使超滤产品水充满抽吸水泵的吸入口管道，避免气蚀现象。
[0015]所述超滤清洗单元由超滤清洗水箱、超滤清洗加热器、超滤清洗水泵组成。根据时间和透膜压差由PLC来决定何时进行维护性清洗和化学清洗，无论维护清洗还是化学清洗过程都是全自动完成，无需人为干预。清洗系统设气动蝶阀、温度传感器、液位计、流量计及加热器等配套设备，清洗过程包括清洗水箱灌水、配药、加热、药液转移到超滤膜池、装置内闭路循环、超滤膜池排空、超滤膜漂洗等步骤。所述超滤清洗单元主要是对膜组件进行清洗，其作用是：防止膜结垢和膜污染，该系统包括气/水反冲洗、化学加强反冲洗（CEBW）、化学在线清洗（CIP）。
[0016]CIP化学在线清洗系统，当系统TMP(透膜压力)或时间结合达到工艺设定的上限或达到设定的清洗周期时，系统停止水过滤运行，进行全范围的化学在线清洗。完整CIP可由PLC控制自动完成。正常透膜压力15
‑
35kPa。超过过膜压力必须进行完整CIP清洗，清洗后达到正常的过膜压力。具体步骤如下：第一步、反洗在进行完整CIP清洗前，膜滤池先进行反冲洗去除多余的固体杂质从而最大限度提高化学清洗效率。
[0017]第二步、化学清洗溶剂灌入膜滤池灌入38度热水加满后，投加化学清洗剂。
[0018]第三步、浸泡膜组件在膜池内清洗液体中浸泡到一个预定的时间段（操作人员可以进行时间调整）,同时风机启动，采用低压空气进入膜纤维束，增强CIP的强度。
[0019]第四步、化学清洗剂放空清洗液从膜池排放到排污管道，利用反渗透本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用双膜法的除盐水产水系统，其特征在于：包括超滤系统和反渗透系统；所述超滤系统包括：超滤配水渠、超滤单元、超滤产水抽吸泵、超滤清洗单元、超滤反洗单元、超滤药品配制投加单元、超滤产品水池、压缩空气储罐；超滤系统的作用是去除水中的悬浮固体，为反渗透提供合格的进水：保证反渗透进水的浊度小于0.2NTU，SDI小于3；超滤配水渠与污水管连接，配水渠中设有滤网，超滤配水渠另一端连接若干个超滤单元，每个超滤单元的膜池配备一台超滤产水抽吸泵，超滤清洗单元和超滤反洗单元分别与超滤单元的膜池连接，定期对膜元件进行清洗；超滤药品配制投加单元与污水管连接，对超滤给水进行化学处理；超滤单元出口连接超滤产品水池；压缩空气储罐与超滤单元的膜池连接；所述超滤单元包括超滤膜池、超滤膜池小车，超滤膜池中设有超滤膜元件、超滤膜挂架、集水管、布气管；所述超滤膜池是CS膜过滤系统的主要反应池，采用混凝土结构；所述超滤膜元件由上万根聚偏氟乙烯材质PVDF中空纤维膜组成，外包塑料网罩，两端用聚氨酯塑胶封头，膜元件上端封头允许滤出水从中空纤维膜内腔流向集水管路，底部封头封堵纤维膜的出口允许低压工艺空气在反洗时候从封头上一系列的开孔穿过进入膜纤维束的外表面，膜元件能取出进行修补和更换；所述超滤膜池小车设置在膜池上方；所述超滤反洗单元由鼓风机、反洗水泵及相关仪表组成；所述超滤药品配制投加单元包括次氯酸钠配药输送装置、盐酸配药输送装置、柠檬酸配药输送装置；所述的次氯酸钠配药输送装置包括次氯酸钠储罐、次氯酸钠卸料泵、计量箱、计量泵，对超滤给水进行杀菌处理；所述的盐酸配药输送装置包括盐酸储罐、盐酸卸料泵、计量箱、计量泵；所述的柠檬酸配药输送装置包括计量箱、计量泵；所述的压缩空气储罐用来储存压缩空气，超滤单元工艺用压缩空气的作用，一是排除超滤产水抽吸泵吸入口管道内的空气；另一个作用是对超滤膜进行完整性检测；所述超滤清洗单元由超滤清洗水箱、超滤清洗加热器、超滤清洗水泵组成；根据时间和透膜压差由PLC来决定何时进行维护性清洗和化学清洗，超滤清洗单元设气动蝶阀、温度传感器、液位计、流量计及加热器；所述超滤清洗单元是对膜组件进行清洗，其作用是：防止膜结垢和膜污染；所述反渗透系统包括全自动反渗透机组、加药系统、冲洗系统；所述全自动反渗透机组，包括提升泵、保安过滤器、高压给水泵、反渗透装置；所述反渗透提升泵采用耐腐蚀离心泵，保安过滤器的出水经高压给水泵升压后进入反渗透装置；所述的反渗透装置：反渗透装置包括反渗透膜池，反渗透膜池中设有膜组件、压力容器；所述加药系统包括阻垢剂加药装置、还原剂加药装置和非氧化性杀菌剂加药装置；所述阻垢剂加药装置包括电动搅拌计量箱和计量泵组成；还原剂加药装置包括电动搅拌器计量箱和计量泵组成；所述非氧化性杀菌剂加药装置包括计量箱计量泵组成；所述冲洗系统包括一套水清洗装置和两套化学清洗装置，水清洗装置由一座反渗透冲洗水池和两台冲洗泵组成，化学清洗装置由两座带加热装置的化学清洗水箱、两台清洗泵和2台保安过滤器组成；当反渗透膜发生污堵后，手动对其清洗；全自动反渗透机组的提升泵与超滤产水的出水管连接，提升泵另一端连接保安过滤器，保安过滤器出水通往反渗透装置；加药系统的阻垢剂加药装置和还原剂加药装置分别与超滤产水的出水管连接，对水进行化学处理；加药系统的非氧化性杀菌剂加药装置与反
渗透装置连接，运行过程中对膜进行杀菌处理，反渗透装置连接冲洗系统，对膜组件进行清洗。2.根据权利要求1所述的采用双膜法的除盐水产水系统，其特征在于：所述超滤膜挂架共安装54个膜挂架，材质为不锈钢，每列膜池安装有9个膜挂架，324支膜组件；超滤膜挂架是能移动的设备，通过膜池检修小车将膜挂架提出水面检修。3.根据权利要求1所述的采用双膜法的除盐水产水系统，其特征在于：超滤反洗单元的鼓风机由3台变频罗茨风机、入口过滤器、进出口消音器和监测仪表组成，鼓风机根据管道上的流量计采取变频调速的方式，保证鼓风机的流量满足反洗工艺条件，超滤反洗水泵由变频水泵和监测仪表组成；变频水泵根据管道上的流量计和超滤单元的压力传感器采取变频调速的方式，保证反洗水的流量、压力满足反洗工艺条件。4.根据权利要求1所述的采用双膜法的除盐水产水系统，其特征在于：所述超滤药品配制投加单元中，次氯酸钠配药输送装置由1台5m3次氯酸钠储罐、1台次氯酸钠卸料泵、2台2 m3计量箱、2台机械计量泵、2台气动隔膜计量泵组成，次氯酸钠计量箱及计量泵1用1备；盐酸配药输送装置由1台盐酸储罐、1台盐酸卸料泵、2台2 m3计量箱、2台机械隔膜计量泵、2台气动隔膜计量泵组成；柠檬酸配药输送装置由1台2 m3计量箱、2台气动隔膜计量泵组成。5.根据权利要求1所述的采用双膜法的除盐水产水系统，其特征在于：所述全自动反...

【专利技术属性】
技术研发人员：白云军，宁毅，贺占超，王瑞红，岳璐，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：