CN108218049A - 全膜法高盐水回用处理方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水处理技术领域，具体是一种全膜法高盐水回用处理方法及其装置，回用处理方法，包括以下步骤：1）向高盐水中加碱产生化学反应，形成碳酸钙和氢氧化镁，除去部分沉淀物或悬浮物；2）然后经过第一级陶瓷膜装置过滤，陶瓷膜装置产水加酸调PH后，进入膜脱盐装置进行脱盐处理，脱盐后的产品水回用；3）向上一步膜脱盐装置的浓水中再次加碱后进入反应池，形成碳酸钙和氢氧化镁沉淀，除去部分沉淀物或悬浮物；4）然后经过第二级陶瓷膜装置过滤，陶瓷膜装置产水加酸调PH后进入膜浓缩装置，将水浓缩5‑8倍，产水回用。本发明可以最大限度的提高整个***的浓缩倍数，使剩余的废水量最小化。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体是一种全膜法高盐水回用处理方法及其装置。
背景技术
高盐水是地表水、地下水或其它各类水，经过膜浓缩、离子交换再生、清洗废水或蒸发过程所形成的高含盐、高硬度的水。高盐水主要来源于循环排污水、反渗透浓水、离子交换再生水和其它脱盐设备的浓缩水，该类废水不但含盐高、硬度高，还含有部分有机物、藻类及微生物，在循环排污水中还含有部分杀菌剂、缓蚀阻垢剂和泄露的油类污染。
随着国家环保政策要求越来越严格，该类废水最终的处理方式，不但要回用，而且要实现零排放，实现零排放就要高倍浓缩。现有的高倍浓缩方式为先用膜法浓缩3-4倍左右，然后进入离子交换除去硬度，再用膜法浓缩。因离子交换只能除去水中的硬度，而不能除去水中的COD、碱度、二氧化硅等杂质，使后续的浓缩装置难于稳定运行，而且浓缩倍数不能做的很高。另外，离子交换运行一定时间后就会失效，再生时需要消耗大量的酸或盐，这些酸或盐又回到***中去，增加了***的含盐量，从而影响整个***的浓缩倍数。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种全膜法高盐水回用处理方法及其装置，本发明可以最大限度的提高整个***的浓缩倍数，使剩余的废水量最小化。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种全膜法高盐水回用处理方法，包括以下步骤：
1）向高盐水中加碱产生化学反应，形成碳酸钙和氢氧化镁，利用沉淀池或气浮池除去部分沉淀物或悬浮物；
2）然后经过第一级陶瓷膜装置过滤，陶瓷膜装置产水加酸调PH后，进入膜脱盐装置进行脱盐处理，脱盐后的产品水回用，浓水经过膜脱盐装置浓缩后，水中的硬度、碱度、二氧化硅以及COD等都有一定升高；
3）向上一步膜脱盐装置的浓水中再次加碱后进入反应池，形成碳酸钙和氢氧化镁沉淀，利用沉淀池或气浮池除去部分沉淀物或悬浮物；
4）然后经过第二级陶瓷膜装置过滤，陶瓷膜装置产水加酸调PH后进入膜浓缩装置，将水浓缩5-8倍，产水回用，浓水进入烟道汽化、蒸发或进行其他处理。
步骤1）和步骤3）中的加碱指的是加入氢氧化钠、氢氧化钠和碳酸钠的组合、氢氧化钙和碳酸钠的组合中的一种，步骤2）和步骤4）中的加酸指的是加入盐酸或硫酸中的一种。
步骤1）和步骤3）中所用的陶瓷膜装置为管式、多通道、中空纤维、平板式或圆盘式中的一种。
步骤1）和步骤3）中所用的陶瓷膜装置材质为氧化铝、氧化锆、氧化钛、碳化硅、高岭土或堇青石中的一种。
步骤2）中所用的膜脱盐装置是指的电渗析、反渗透、纳滤或反渗透与纳滤的组合中的一种，步骤2）中所用的膜脱盐装置的回收率在50％-95％之间，优选80-90％；脱盐率在50％-98％之间，优选70-90％。
步骤4）中所用的膜浓缩装置是指的反渗透、电渗析、电渗析与反渗透的组合中的一种，步骤4）中所用的膜浓缩装置的回收率在50％-90％之间，优选75-85％。
步骤2）和步骤4）中所用的陶瓷膜装置的过滤精度为20纳米-20微米之间。
一种利用上述全膜法高盐水回用处理方法进行回用处理的装置，包括第一反应池，第一反应池连接第一加碱装置，第一反应池输出端连接依次设置的第一沉淀池、第一水箱、第一除垢仪、第一增压泵，第一增压泵连接第一陶瓷膜装置，第一陶瓷膜装置连接第一陶瓷膜产水箱，第一陶瓷膜产水箱连接第二增压泵，第二增压泵连接膜脱盐装置，第二增压泵与膜脱盐装置之间设有第一加酸装置，膜脱盐装置的产水回用，膜脱盐装置连接浓水箱，浓水箱连接第二反应池，第二反应池连接第二加碱装置，第二反应池输出端连接依次设置的第二沉淀池、第二水箱、第二除垢仪、第三增压泵，第三增压泵连接第二陶瓷膜装置，第二陶瓷膜装置连接第二陶瓷膜产水箱，第二陶瓷膜产水箱连接第四增压泵，第四增压泵连接膜浓缩装置，第四增压泵与膜浓缩装置之间设有第二加酸装置，膜浓缩装置产水回用。
所述第一除垢仪、第二除垢仪选用电子除垢仪、超声波除垢仪或磁性除垢仪中的一种。
本发明所达到的有益效果是：
经过本发明处理后的高盐水，高盐水的总浓缩倍数由原来的20-50倍提高至40-100倍，产水全部回用，运行费用节省30％以上，投资节省30％以上。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是本发明实施例二的结构示意图。
图中：图中，1、第一反应池，2、第一加碱装置，3、第一沉淀池，4、第一水箱，5、第一除垢仪，6、第一增压泵，71、第一循环泵，72、第一膜池，81、管式陶瓷膜装置，82、平板陶瓷膜装置，9、第一陶瓷膜产水箱，10、第二增压泵，11、第一加酸装置，12、反渗透脱盐装置，13、浓水箱，14、第二反应池，15、第二加碱装置，16、第二沉淀池，17、第二水箱，18、第二除垢仪，19、第三增压泵，201、第二循环泵，202、第二膜池，211、管式陶瓷膜装置，212、平板陶瓷膜装置，22、第二陶瓷膜产水箱，23、第四增压泵，24、第二加酸装置，25、RO装置，26、ED浓缩装置，27、第一抽吸泵，28、第二抽吸泵。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
一种全膜法高盐水回用处理方法，包括以下步骤：
1）向高盐水中加碱产生化学反应，形成碳酸钙和氢氧化镁，利用沉淀池或气浮池除去部分沉淀物或悬浮物；
2）然后经过第一级陶瓷膜装置过滤，陶瓷膜装置产水加酸调PH后，进入膜脱盐装置进行脱盐处理，脱盐后的产品水回用，浓水经过膜脱盐装置浓缩后，水中的硬度、碱度、二氧化硅以及COD等都有一定升高；
3）向上一步膜脱盐装置的浓水中再次加碱后进入反应池，形成碳酸钙和氢氧化镁沉淀，利用沉淀池或气浮池除去部分沉淀物或悬浮物；
4）然后经过第二级陶瓷膜装置过滤，陶瓷膜装置产水加酸调PH后进入膜浓缩装置，将水浓缩5-8倍，产水回用，浓水进入烟道汽化、蒸发或进行其他处理。
步骤1）和步骤3）中的加碱指的是加入氢氧化钠、氢氧化钠和碳酸钠的组合、氢氧化钙和碳酸钠的组合中的一种，步骤2）和步骤4）中的加酸指的是加入盐酸或硫酸中的一种。
步骤1）和步骤3）中所用的陶瓷膜装置为管式、多通道、中空纤维、平板式或圆盘式中的一种。
步骤1）和步骤3）中所用的陶瓷膜装置材质为氧化铝、氧化锆、氧化钛、碳化硅、高岭土或堇青石中的一种。
步骤2）中所用的膜脱盐装置是指的电渗析、反渗透、纳滤或反渗透与纳滤的组合中的一种，步骤2）中所用的膜脱盐装置的回收率在50％-95％之间，脱盐率在50％-98％之间。
步骤4）中所用的膜浓缩装置是指的反渗透、电渗析、电渗析与反渗透的组合中的一种，步骤4）中所用的膜浓缩装置的回收率在50％-90％之间。
步骤2）和步骤4）中所用的陶瓷膜装置的过滤精度为20纳米-20微米之间。
实施例一
如图1所示，一种利用上述全膜法高盐水回用处理方法进行回用处理的装置，包括第一反应池1，第一反应池1连接第一加碱装置2，第一反应池1输出端连接依次设置的第一沉淀池3、第一水箱4、第一除垢仪5、第一增压泵6、第一循环泵71，第一循环泵71连接管式陶瓷膜装置81，管式陶瓷膜装置81连接第一陶瓷膜产水箱9，第一陶瓷膜产水箱9连接第二增压泵10，第二增压泵10连接反渗透脱盐装置12，第二增压泵10与反渗透脱盐装置12之间设有第一加酸装置11。反渗透脱盐装置12的产水回用，反渗透脱盐装置12连接浓水箱13。浓水箱13连接第二反应池14，第二反应池14连接第二加碱装置15，第二反应池14输出端连接依次设置的第二沉淀池16、第二水箱17、第二除垢仪18、第三增压泵19、第二循环泵201，第二循环泵201连接管式陶瓷膜装置211，管式陶瓷膜装置211连接第二陶瓷膜产水箱22，第二陶瓷膜产水箱22连接第四增压泵23，第四增压泵23连接RO装置25，即反渗透浓缩装置，第四增压泵23与RO装置25之间设有第二加酸装置24，RO装置25产水回用，RO装置25连接ED装置26，即电渗析装置。
所述第一除垢仪5、第二除垢仪18选用电子除垢仪、超声波除垢仪或磁性除垢仪中的一种。
本发明的工作过程如下：第一步，将含盐量为2500ppm循环排污水送入第一反应池1中，用第一加碱装置2加入氢氧化钠和碳酸钠，搅拌反应60分钟，形成碳酸钙和氢氧化镁晶体，该混合液自流到第一沉淀池3中，沉淀后的水自流到第一水箱4中，经第一水箱4暂存后自流至第一除垢仪5中，经第一除垢仪5处理后到第一增压泵6中，经第一增压泵6提高压力后到第一循环泵71中，经第一循环泵71加大循环流量后到管式陶瓷膜装置81，经过管式陶瓷膜装置81过滤后的产水到第一陶瓷膜产水箱9，产水经第二增压泵10加压，通过第一加酸装置11加酸调节PH后进入反渗透脱盐装置12进行脱盐处理，反渗透脱盐装置12的产水回用，浓水含盐量25000ppm进入浓水箱13。第二步，将浓水箱13中的浓水送人第二反应池14中，用第二加碱装置15加入氢氧化钠和碳酸钠，搅拌反应60分钟，形成碳酸钙和氢氧化镁晶体，该混合液自流到第二沉淀池16中，沉淀后的水自流到第二水箱17中，经第二水箱17暂存后自流至第二除垢仪18中，经第二除垢仪18处理后到第三增压泵19中，经第三增压泵19提高压力后到第二循环泵201中，经第二循环泵201加大循环流量后到管式陶瓷膜装置211，经管式陶瓷膜装置211过滤后的产水到第二陶瓷膜产水箱22，产水经第四增压泵23加压，通过第二加酸装置24加酸调节PH后进入RO装置25，经RO装置25浓缩两倍后进ED浓缩装置26，经ED浓缩装置26浓缩4倍至含盐量200000ppm，ED浓缩装置26的产水返回到第二陶瓷膜产水箱22中，RO装置25的产水回用，ED浓缩装置26的浓水进入烟道汽化。经以上两步浓缩处理后，循环排污水的总浓缩倍数为80倍。
实施例二
如图2所示，一种利用上述全膜法高盐水回用处理方法进行回用处理的装置，包括第一反应池1，第一反应池1连接第一加碱装置2，第一反应池1输出端连接依次设置的第一沉淀池3、第一水箱4、第一除垢仪5、第一增压泵6，第一增压泵6连接第一膜池72，第一膜池72内设有平板陶瓷膜装置82，平板陶瓷膜装置82通过第一抽吸泵27连接第一陶瓷膜产水箱9，第一陶瓷膜产水箱9连接第二增压泵10，第二增压泵10连接反渗透脱盐装置12，第二增压泵10与反渗透脱盐装置12之间设有第一加酸装置11。反渗透脱盐装置12的产水回用，反渗透脱盐装置12连接浓水箱13。浓水箱13连接第二反应池14，第二反应池14连接第二加碱装置15，第二反应池14输出端连接依次设置的第二沉淀池16、第二水箱17、第二除垢仪18、第三增压泵19，第三增压泵19连接第二膜池202，第二膜池202内设有平板陶瓷膜装置212，平板陶瓷膜装置212通过第二抽吸泵28连接第二陶瓷膜产水箱22，第二陶瓷膜产水箱22连接第四增压泵23，第四增压泵23连接RO装置25，即反渗透浓缩装置，第四增压泵23与RO装置25之间设有第二加酸装置24，RO装置25产水回用，RO装置25连接ED装置26，即电渗析装置。
本发明的工作过程如下：第一步将含盐量为2500ppm循环排污水送入第一反应池1中，用第一加碱装置2加入氢氧化钠和碳酸钠，搅拌反应60分钟，形成碳酸钙和氢氧化镁晶体，该混合液自流到第一沉淀池3中，沉淀后的水自流到第一水箱4中，经第一水箱4暂存后自流至第一除垢仪5中，经第一除垢仪5处理后到第一增压泵6中，经第一增压泵6输送到第一膜池72中，经过平板陶瓷膜装置82过滤后的产品水经第一抽吸泵27抽吸后输送到第一陶瓷膜产水箱9中，产水经第二增压泵10加压，通过第一加酸装置11加酸调节PH后进入反渗透脱盐装置12进行脱盐处理，反渗透脱盐装置12的产水回用，浓水含盐量25000ppm进入浓水箱13。第二步，将浓水箱13中的浓水送人第二反应池14中，用第二加碱装置15加入氢氧化钠和碳酸钠，搅拌反应60分钟，形成碳酸钙和氢氧化镁晶体，该混合液自流到第二沉淀池16中，沉淀后的水自流到第二水箱17中，经第二水箱17暂存后自流至第二除垢仪18中，经第二除垢仪18处理后到第三增压泵19中，经第三增压泵19输送到第二膜池202中，经过平板陶瓷膜装置212过滤后的产品水经第二抽吸泵28抽吸后输送到第二陶瓷膜产水箱22中，产水经第四增压泵23加压，通过第二加酸装置24加酸调节PH后进入RO装置25，经RO装置25浓缩两倍后进ED浓缩装置26，经ED浓缩装置26浓缩4倍至含盐量200000ppm，ED浓缩装置26的产水返回到第二陶瓷膜产水箱22中，RO装置25的产水回用，ED浓缩装置26的浓水进入烟道汽化。经以上两步浓缩处理后，循环排污水的总浓缩倍数为80倍。
Claims (9)
1.一种全膜法高盐水回用处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）向高盐水中加碱产生化学反应，形成碳酸钙和氢氧化镁，利用沉淀池或气浮池除去部分沉淀物或悬浮物；
2）然后经过第一级陶瓷膜装置过滤，陶瓷膜装置产水加酸调PH后，进入膜脱盐装置进行脱盐处理，脱盐后的产品水回用，浓水经过膜脱盐装置浓缩后，水中的硬度、碱度、二氧化硅以及COD等都有一定升高；
3）向上一步膜脱盐装置的浓水中再次加碱后进入反应池，形成碳酸钙和氢氧化镁沉淀，利用沉淀池或气浮池除去部分沉淀物或悬浮物；
4）然后经过第二级陶瓷膜装置过滤，陶瓷膜装置产水加酸调PH后进入膜浓缩装置，将水浓缩5-8倍，产水回用，浓水进入烟道汽化或蒸发处理。
2.根据权利要求1所述的全膜法高盐水回用处理方法，其特征在于，步骤1）和步骤3）中的加碱指的是加入氢氧化钠、氢氧化钠和碳酸钠的组合、氢氧化钙和碳酸钠的组合中的一种，步骤2）和步骤4）中的加酸指的是加入盐酸或硫酸中的一种。
3.根据权利要求1所述的全膜法高盐水回用处理方法，其特征在于，步骤1）和步骤3）中所用的陶瓷膜装置为管式、多通道、中空纤维、平板式或圆盘式中的一种。
4.根据权利要求1所述的全膜法高盐水回用处理方法，其特征在于，步骤1）和步骤3）中所用的陶瓷膜装置材质为氧化铝、氧化锆、氧化钛、碳化硅、高岭土或堇青石中的一种。
5.根据权利要求1所述的全膜法高盐水回用处理方法，其特征在于，步骤2）中所用的膜脱盐装置是指的电渗析、反渗透、纳滤或反渗透与纳滤的组合中的一种，步骤2）中所用的膜脱盐装置的回收率在50％-95％之间，脱盐率在50％-98％之间。
6.根据权利要求1所述的全膜法高盐水回用处理方法，其特征在于，步骤4）中所用的膜浓缩装置是指的反渗透、电渗析、电渗析与反渗透的组合中的一种，步骤4）中所用的膜浓缩装置的回收率在50％-90％之间。
7.根据权利要求1所述的全膜法高盐水回用处理方法，其特征在于，步骤2）和步骤4）中所用的陶瓷膜装置的过滤精度为20纳米-20微米之间。
8.一种利用权利要求1所述的全膜法高盐水回用处理方法进行全膜法高盐水回用处理的装置，其特征在于，包括第一反应池，第一反应池连接第一加碱装置，第一反应池输出端连接依次设置的第一沉淀池、第一水箱、第一除垢仪、第一增压泵，第一增压泵连接第一陶瓷膜装置，第一陶瓷膜装置连接第一陶瓷膜产水箱，第一陶瓷膜产水箱连接第二增压泵，第二增压泵连接膜脱盐装置，第二增压泵与膜脱盐装置之间设有第一加酸装置，膜脱盐装置的产水回用，膜脱盐装置连接浓水箱，浓水箱连接第二反应池，第二反应池连接第二加碱装置，第二反应池输出端连接依次设置的第二沉淀池、第二水箱、第二除垢仪、第三增压泵，第三增压泵连接第二陶瓷膜装置，第二陶瓷膜装置连接第二陶瓷膜产水箱，第二陶瓷膜产水箱连接第四增压泵，第四增压泵连接膜浓缩装置，第四增压泵与膜浓缩装置之间设有第二加酸装置，膜浓缩装置产水回用。
9.根据权利要求8所述的全膜法高盐水回用处理装置，其特征在于，所述第一除垢仪、第二除垢仪选用电子除垢仪、超声波除垢仪或磁性除垢仪中的一种。
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