CN113651479A - 一种原水高利用率生产脱盐水的***及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于给水处理脱盐水制备领域，公开了一种原水高利用率生产脱盐水的***及工艺，水资源是重要的自然资源，脱盐水也是各个领域应用广泛，尤其在工业领域消耗巨大，使用地表水生产脱盐水常规水资源利用率约为60％，产生23％的高浊度污水及17％左右的含盐废水，水资源利用率低，这也是给水处理单位面临的难题，该项发明能提高原水利用率83％以上，含盐废水经过浓缩后蒸发出盐，实现废水循环利用。常规工艺原水制成脱盐水需要浓缩4倍后除盐，约40％的原水变成污水排放，产生极大的水资源浪费。

Description

一种原水高利用率生产脱盐水的***及工艺
技术领域
本发明为工业脱盐水制备工艺***，属于给水处理脱盐水制备领域，具体涉及一种原水高利用率生产脱盐水工艺方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
水资源是重要的自然资源，脱盐水也是各个领域应用广泛，尤其在工业领域消耗巨大，使用地表水生产脱盐水常规水资源利用率约为60％，产生23％的高浊度污水及17％左右的含盐废水，水资源利用率低，这也是给水处理单位面临的难题，该项发明能提高原水利用率83％以上，含盐废水经过浓缩后蒸发出盐，实现废水循环利用。常规工艺原水制成脱盐水需要浓缩4倍后除盐，约40％的原水变成污水排放，产生极大的水资源浪费。
发明内容
为克服上述不足，本发明的目的之一是提供一种原水高利用率的脱盐水制备工艺，采用高密度沉淀池、v型滤池、高效纤维过滤器、双级反渗透、连续电去离子装置、浓浓水蒸盐装置构成一个原水高利用率生产脱盐水的工艺***，从而达到对节约水资源减少废水产生的目的。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面，提供了一种原水高利用率生产脱盐水的***，包括：原水池、换热器、滤池、过滤器、超滤装置、双级反渗透装置、连续去离子***；所述原水池的出水口与换热器进水口相连，换热器的出水口与过滤器的进水口相连，所述过滤器的出水口与超滤装置的进水口相连，所述超滤装置的出水口与双级反渗透装置的进水口相连，所述双级反渗透装置的淡水出口与连续去离子***的进水口相连，所述连续去离子***的淡水出口与用户终端设备相连。
本发明的优势在于：
1)把原水的利用率利用的高，***内运行过程中产生的废水都进行了回收再利用；
2)对浓浓水的盐份进行回收，水分也进行了回收，不产生含盐废水。
本发明的第二个方面，提供了一种原水高利用率生产脱盐水的方法，包括：
原水进行提温后，进行两次过滤，超滤，进行两级反渗透，再进行连续电去离子***处理，得到脱盐水。
本发明的第三个方面，提供了任一上述的原水高利用率生产脱盐水的***在水处理领域中的应用。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明充分能提高原水的利用率，不产生外排的含盐废水，脱盐水纯度达到电导≤0.2us/cm，本***能自动化运行，避免产生含盐废水，提高水资源利用率排放标准，环境友好型脱盐水制备工艺技术。
(2)本申请的操作方法简单、成本低、具有普适性，易于规模化生产。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为一种原水高利用率的脱盐水制备工艺，其中，1、原水，2、原水池，3、来水提温换热器，4、高效纤维过滤器，5、超滤装置，6、超滤浓水，7、反洗水，8、超滤产水池，9、一级反渗透，10、一级反渗透产水，11、一级反渗透产水池，12、二级反渗透，13、二级反渗透产水，14、连续去离子***，15、用户，16、一级反渗透浓水，17、一级反渗透产水，18、连续去离子***浓极水，19、二级反渗透浓水，20、脱碳塔，21、一级反渗透浓水池，22、浓水反渗透，23、浓淡水，24、浓浓水蒸盐装置，25、混盐，26、高密度沉淀池，27、泥水，28、泥水脱水机，29、干泥，30、V型滤池，31、反洗水。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
一个原水高利用率生产脱盐水的工艺***，原水进入原水罐后经原水提温换热器提温后经过滤器给水泵进入高效纤维过滤器后进入自清洗过滤器进一步过滤，滤后水进入超滤装置，超滤产水经一级反渗透给水泵经一级保安过滤器及一级高压泵后进入一级反渗透，一级反渗透产淡水进入一级反渗透产水池后依次经二级反渗透给水泵、二级保安过滤器后经二级高压泵进入二级反渗透，二级反渗透产水淡水依次经连续电去离子给水泵、连续电去离子保安过滤器后进入连续电去离子装置生产处合格的脱盐水供用户。
二级反渗透产的浓水、连续电去离子装置浓极水进入原水池
一级反渗透浓水进入浓水池依次通过浓水反渗透给水泵、浓水保安过滤器、浓水高压泵后进入浓水反渗透，浓水反渗透产水进入一级反渗透产水池；
高效纤维过滤器反洗水、超滤反洗水、浓水反渗透产浓浓水、v型滤池反洗水进入反洗缓冲池经反洗水回收泵提升至高密度沉淀池经→原水池
高密度沉淀池排泥经污泥排放泵及污泥浓缩池后进入污泥脱水机脱水泥渣外运；
污泥浓缩池上清液、脱水机出水进入v型滤池过滤后进入清洗水池。
经试验采用本发明能使脱盐水生产***提高原水利用达到90％以上，减少废水产生，废水主要为含盐废水经蒸发工艺后，使整个装置不产生废水。
本发明提出的一种原水高利用率的脱盐水制备工艺，具体步骤如下：
(1)产脱盐水***：
高效纤维过滤器过滤阶段，原水进入原水罐后经原水提温换热器提温后经过滤器给水泵进入高效纤维过滤器。
在一些实施例中，原水提温换热器提温至20～25℃。
在一些实施例中，高效纤维过滤器利用气缸和传动机构机械调节纤维密度。操作步骤繁琐，过滤时需要机械调节装置压紧滤层；反洗时又需要机械调节装置松开。
在一些实施例中，纤维滤层为竖向柱状滤芯，纤维束包裹在竖向过水多孔管上
在一些实施例中，水从纤维束外经纤维束过滤层进入过水多孔管后汇入出水管完成过滤。
在一些实施例中，纤维束过滤器进出水管设置压差计，当进出水管压差大于0.1Mpa时自动进行反洗。
在一些实施例中，纤维束过滤器回收率≥97％
在一些实施例中，纤维束过滤器内安装4组立式纤维柱，水流为横向流，即从纤维束柱流入竖向过水多孔管，纤维束过滤器桶体截面流速流速可达80～90m/h，较传统砂过滤器效率提高10倍，是水流竖向的纤维束过滤器的3倍。
超滤***处理阶段，原水经纤维束过滤器后进入自清洗过滤器进一步过滤，滤后水进入超滤装置。
在一些实施例中，自清洗过滤器采用电动式自清洗过滤器。
在一些实施例中，当滤芯内外地压差达到预设值或定时清洗开关达到设定时间时，***开启自动清洗过程。
在一些实施例中，整个清洗过程由一个电动清扫刷来完成，它进行一个旋转式的扫描运动将滤芯内表面的杂质清理下并通过一个排污阀排出。
在一些实施例中，电动清扫刷由一台双向转动的电力马达通过一个丝杆来驱动。
在一些实施例中，排污阀的启动由一个两位三通的电磁阀来控制，整个排污过程大约持续35秒钟，此过程***不断流。
一级反渗透***处理阶段，超滤产水经一级反渗透给水泵经一级保安过滤器及一级高压泵后进入一级反渗透。
在一些实施例中，一级反渗透保安过滤器采用304不锈钢材质内置5μm滤芯。
在一些实施例中，一级反渗透保安过滤器前进口母管上设置还原剂、阻垢剂投加点。
在一些实施例中，一级反渗透产水进入脱碳塔，去除水中的二氧化碳。
在一些实施例中，脱碳塔鼓风机进口设置空气过滤器，避免灰尘等杂质影响水质。
在一些实施例中，除碳塔鼓风机采用出风口在电机下方的形式，避免水流经出风口流入电机，影响设备安全稳定运行。除碳风机出口连接曝气管。
现有的除碳塔由于没有曝气管，空气分布均匀性差，为了克服这一问题，在一些实施例中，除碳塔下部进气，采用曝气管进行布气，使空气布置均匀。
在一些实施例中，一级反渗透浓水进入浓水池依次通过浓水反渗透给水泵、浓水保安过滤器、浓水高压泵后进入浓水反渗透进行二次回收
二级反渗透***处理阶段，一级反渗透产水池后依次经二级RO给水泵、二级保安过滤器后经二级高压泵进入二级反渗透。
在一些实施例中，二级反渗透产淡水进入二级反渗透产水池，供下一工序连续电去离子***使用。
在一些实施例中，二级反渗透浓水进入原水罐，回***重新利用，提高水利用率。
连续电去离子***处理工序，二级反渗透产水经连续电去离子保安过滤器后进入连续电去离子装置生产处合格的脱盐水供用户
在一些实施例中，一级反渗透产的浓水进入浓水池经浓水反渗透进一步回收淡水，回收率为50％，减少产生的浓水量。
在一些实施例中，二级反渗透产水淡水依次经连续电去离子给水泵、连续电去离子保安过滤器后进入连续电去离子装置生产处合格的脱盐水供用户
在一些实施例中，连续电去离子采用模块组合式结构。
在一些实施例中，每组连续电去离子***采用20个处理5m3/h的小模块组合成100m3/h产水能力。
在一些实施例中，每组连续电去离子***分三层，上层中层为7块，下层为6块，母管制。
与其他非同程管路布置的方式相比，同程布置管路更能把水布置地更均匀。因此，在一些实施例中，每层模块采用同程给水的原则，防止出现偏流，确保每组中的各个模块进水均匀。
在一些实施例中，连续去离子***两组为一套，一套处理能力为200m3/h。
在一些实施例中，两组连续电去离子***对称布置，操作面在中间，两侧为模块检维修侧便于***运行。
在一些实施例中，连续电去离子***浓极水回原水罐重新利用。
(2)浓水处理***：
一级反渗透浓水进入浓水池经浓水反渗透给水泵及依次经浓水保安过滤器、浓水高压泵后进入浓水反渗透产出的浓淡水进入超滤产水池，回用***。
浓水反渗透浓浓水进入浓浓水池后经泵送至浓浓水蒸盐装置，浓浓水进入蒸盐装置，利用蒸发把盐作为固体从***中分出来，水分冷凝后回原水罐。
连续去离子***浓极水进入超滤产水池，重新回***使用。
纤维过滤器及超滤反洗水、高密度沉淀池配套的污泥浓缩池上清液、脱水机出水进入废水池经废水回收泵送入高密度沉淀池后经v型滤池进一步过滤后重回原水池
高密度沉淀池排泥→泥排放泵→泥浓缩池→脱水机给料泵→泥水脱水机→干泥外运。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
实施例1：
某石化装置新上800m3/h脱盐水***，将857.3m3/h原水及554.35m3/h***回用水合计1411.65m3/h经原水泵从原水罐抽出后经原水提温换热器3提温至20～25℃后被处理水进入高效纤维过滤器单元4控制滤后水SDI≤4，高效纤维过滤器单元4被处理水回收率为97％，高效纤维过滤器单元4反洗水42.35m3/h，产水1369.3m3/h，产水进入自清洗过滤器进一步过滤，滤后水进入超滤装置5，控制超滤产水浊度：≤0.2NTU、SDI≤3，超滤***回收率≥90％。超滤产水1220m3/h进入超滤产水池8，浓水反渗透回收浓产水174.34m3/h回超滤产水池8，合计进入超滤产水池8 1394.34m3/h并依次经一级反渗透给水泵、一级保安过滤器及一级高压泵后进入一级反渗透9，一级反渗透9产淡水1045.75m3/h经除碳塔20进入一级反渗透产水池21后依次经二级RO给水泵、二级保安过滤器后经二级高压泵进入二级反渗透12，二级反渗透12产水淡水888.89m3/h依次经连续电去离子给水泵、连续电去离子保安过滤器后进入连续电去离子装置14回收率为90％，即成产出800m3/h合格的脱盐水供用户。
二级反渗透12产的浓水174.29m3/h、连续电去离子装置14浓极水88.89m3/h进入原水池2
一级反渗透浓水348.58m3/h进入浓水池依次通过浓水反渗透给水泵、浓水保安过滤器、浓水高压泵后进入浓水反渗透22，回收率50％，浓水反渗透22产水174.29m3/h进入超滤产水池8，浓水反渗透22产浓浓水174.29m3/h进入浓浓水蒸盐装置24；
高效纤维过滤器4反洗水42.35m3/h、自清洗过滤器反洗水13.69m3/h、超滤5反洗水135.56m3/h，送至废水池经水泵提升至高密度沉淀池26，控制出水电导率≤12000us/cm，后进入v型滤池30，v型滤池30回收率97％，回收滤后水185.8m3/h，回收至原水池2，高密度沉淀池26、v型滤池30***反洗水及泥水在***内自循环5.748，外排含水30％污泥约800kg/h。
浓浓水蒸盐装置24采用多效蒸发后提纯出盐类80kg/h
高密度沉淀池26排泥经污泥排放泵及污泥浓缩池后进入污泥脱水机脱水泥渣外运；
经试验采用本发明能使脱盐水生产***生产800m3/h脱盐水使用原水974.29m3/h提高原水利用达到82.1％，含盐废水经蒸发工艺后，使整个装置不产生废水。
实施例2：
某化工装置新上1350m3/h脱盐水***，将1644.1m3/h原水及738.04m3/h***回用水合计2382.15m3/h经原水泵从原水罐抽出后经原水提温换热器3提温至20～25℃后被处理水进入高效纤维过滤器单元4控制滤后水SDI≤4，高效纤维过滤器单元4被处理水回收率为97％，高效纤维过滤器单元4反洗水71.46m3/h，产水2310.69m3/h，产水进入自清洗过滤器进一步过滤，滤后水进入超滤装置5，控制超滤产水浊度：≤0.2NTU、SDI≤3，超滤***5回收率≥90％。超滤产水2058.82m3/h进入超滤产水池8，浓水反渗透回收浓产水294.12m3/h回超滤产水池8，合计进入超滤产水池8 2352.94m3/h并依次经一级反渗透给水泵、一级保安过滤器及一级高压泵后进入一级反渗透9，一级反渗透9产淡水1764.71m3/h经除碳塔20进入一级反渗透产水池11后依次经二级RO给水泵、二级保安过滤器后经二级高压泵进入二级反渗透12，二级反渗透产水淡水1500m3/h依次经连续电去离子给水泵、连续电去离子保安过滤器后进入连续电去离子装置14回收率为90％，即成产出1350m3/h合格的脱盐水供用户。
二级反渗透产的浓水264.71m3/h、连续电去离子装置14浓极水150m3/h进入原水池2
一级反渗透浓水588.24m3/h进入浓水池依次通过浓水反渗透给水泵、浓水保安过滤器、浓水高压泵后进入浓水反渗透，回收率50％，浓水反渗透产水294.12m3/h进入超滤产水池8，浓水反渗透产浓浓水294.12m3/h进入浓浓水蒸盐装置24；
高效纤维过滤器4反洗水71.46m3/h、自清洗过滤器反洗水23.11m3/h、超滤5反洗水228.76m3/h，送至废水池经水泵提升至高密度沉淀池26，控制出水电导率≤12000us/cm，后进入v型滤池30，v型滤池30回收率97％，回收滤后水323.33m3/h，回收至原水池2，高密度沉淀池26、v型滤池30***反洗水及泥水在***内自循环58.2，外排含水30％污泥约1220kg/h。
浓浓水蒸盐装置24采用多效蒸发后提纯出盐类116kg/h
高密度沉淀池26排泥经污泥排放泵及污泥浓缩池后进入污泥脱水机28脱水泥渣外运；
经试验采用本发明能使脱盐水生产***生产800m3/h脱盐水使用原水1644.11m3/h提高原水利用达到82.1％，含盐废水经蒸发工艺后，使整个装置不产生废水。
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种原水高利用率生产脱盐水的***，其特征在于，包括：原水池、换热器、滤池、过滤器、超滤装置、双级反渗透装置、连续去离子***；所述原水池的出水口与换热器进水口相连，换热器的出水口与过滤器的进水口相连，所述过滤器的出水口与超滤装置的进水口相连，所述超滤装置的出水口与双级反渗透装置的进水口相连，所述双级反渗透装置的淡水出口与连续去离子***的进水口相连，所述连续去离子***的淡水出口与用户终端设备相连。
2.如权利要求1所述的原水高利用率生产脱盐水的***，其特征在于，所述双级反渗透装置包括：一级反渗透装置、二级反渗透装置，所述一级反渗透装置的淡水出口与一级反渗透产水池进水口相连，所述一级反渗透产水池的出水口与二级反渗透装置的进水口相连。
3.如权利要求2所述的原水高利用率生产脱盐水的***，其特征在于，所述二级反渗透装置的浓水出口与原水池进水口相连；
或，所述连续去离子***的浓极水出口与原水池进水口相连。
4.如权利要求1所述的原水高利用率生产脱盐水的***，其特征在于，所述超滤装置的出水口与超滤产水池进水口相连，所述超滤产水池出水口与一级反渗透装置的进水口相连。
5.如权利要求2所述的原水高利用率生产脱盐水的***，其特征在于，所述一级反渗透装置、二级反渗透装置的前端分别设置有给水泵、过滤器和高压泵；
或，所述连续去离子***的前端设置有给水泵、过滤器。
6.如权利要求1所述的原水高利用率生产脱盐水的***，其特征在于，超滤浓水出口、过滤器的反洗水出口分别与沉淀池的进水口相连；所述沉淀池的泥水出口与泥水脱水机进水口相连，所述泥水脱水机的出水口与沉淀池的进水口相连，所述沉淀池的清水出口与v型滤池的进水口相连，所述v型滤池的反洗水出口与过滤器、超滤装置的反洗水进口相连；v型滤池的浓水出口与原水池相连。
7.如权利要求1所述的原水高利用率生产脱盐水的***，其特征在于，一级反渗透产水池的一级反渗透产水出口与脱碳塔的进水口相连，所述脱碳塔的出水口与二级反渗透的进水口相连；
或，连续去离子***的浓极水出口与原水池的进水口相连；
或，一级反渗透浓水池的出水口与浓水反渗透装置的进水口相连，所述浓水反渗透装置的浓浓水出口与浓浓水蒸盐装置的进水口相连；
或，所述浓水反渗透装置的浓淡水出口与超滤产水池进水口相连。
8.一种原水高利用率生产脱盐水的方法，其特征在于，包括：
原水进行提温后，进行两次过滤，超滤，进行两级反渗透，再进行连续电去离子***处理，得到脱盐水。
9.如权利要求8所述的原水高利用率生产脱盐水的方法，其特征在于，浓水反渗透产出的浓淡水进入超滤产水池，回用***；
浓水反渗透浓浓水进入浓浓水池后经泵送至浓浓水蒸盐装置；
纤维过滤器及超滤反洗水、高密度沉淀池产生的泥浓缩池上清液、脱水机出水进入废水池经废水回收泵送入高密度沉淀池后经v型滤池进一步过滤后重回原水池。
10.权利要求1-7任一项所述的原水高利用率生产脱盐水的***在水处理领域中的应用。
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