CN208577559U - 高盐废水除硬除硅及浓缩处理*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，涉及废水处理技术领域，该***包括加药反应装置，所述加药反应装置用于对所述高盐废水进行加药软化除硅处理；管式膜装置，所述管式膜装置用于对所述加药反应装置软化除硅处理后的废水进行固液分离及过滤。离子交换装置，所述离子交换装置与所述管式膜装置连接，用于对所述管式膜装置过滤后的废水进一步软化处理；反渗透装置，所述反渗透装置与所述离子交换装置连接，用于对所述离子交换装置处理过的废水进行浓缩处理。该***实现了反渗透装置的稳定运行，而且经该***处理后的废水的外排浓水量大大减小。

Description

高盐废水除硬除硅及浓缩处理***

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，特别涉及一种高盐废水除硬除硅及浓缩处理***。

背景技术

高盐废水一般是指总含盐质量分数至少1％的废水.其主要来自电厂、化工类生产企业排放或深度处理后的高盐废水。高盐废水主要有以下特点：一是废水中的总溶解性固体(Total Dissolved Solids；TDS)含量高；二是废水中易产生结垢的离子(钙离子、镁离子、二氧化硅)浓度高；三是废水中的碱度高。

目前，对于高含盐废水减量的处理方法主要是膜法，膜法又以反渗透法为主，它是利用渗透压的原理使水分子和盐分子分离，反渗透装置产水回收再利用，反渗透浓缩液(浓水)进入深度浓缩***或直接进入结晶***进一步处理。

由于高盐废水中TDS含量高，反渗透装置对高盐废水进行处理时所对应的盐水渗透压也较大，在对高含盐废水的减量化处理时，需要克服的渗透压所对应的机械压力较大。而且高盐废水中的钙离子、镁离子、碳酸氢根离子、二氧化硅等容易形成结垢离子含量较高，如果在反渗透装置之前没有良好的预处理作为保障，反渗透装置极易产生各种污堵结垢，严重影响***的稳定运行，进而增加劳动强度以及维护费用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，以解决现有高盐废水减量化处理中，反渗透装置运行压力大而且反渗透装置易结垢以致无法平稳运行的问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供一种高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，包括：

加药反应装置，所述加药反应装置设置有高盐废水入口，所述加药反应装置用于对所述高盐废水进行加药软化除硅处理；

管式膜装置，所述管式膜装置与所述加药反应装置连接，所述管式膜装置用于对所述加药反应装置软化除硅处理后的废水进行固液分离及过滤；

离子交换装置，所述离子交换装置与所述管式膜装置连接，用于对所述管式膜装置过滤后的废水进一步软化处理；

反渗透装置，所述反渗透装置与所述离子交换装置连接，用于对所述离子交换装置处理过的废水进行浓缩处理。

如上所述高盐废水软化除硅及浓缩处理方***，所述加药反应装置包括加药反应箱及加药设备，所述加药反应箱具有高盐废水入口，所述加药设备中设置有石灰及纯碱加药设备或者氢氧化钠及纯碱加药设备或者氢氧化钠及石灰加药设备中的至少一种以及氧化镁或者氯化镁加药设备中的至少一种。

如上所述高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，所述管式膜装置包括管式膜过滤装置和管式膜产水箱，经所述管式膜过滤装置过滤的废水进入所述管式膜产水箱，所述管式膜过滤装置的膜材质为聚偏氟乙烯或者陶瓷。

如上所述高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，所述加药反应箱与所述管式膜过滤装置之间设置有第一输送泵，所述第一输送泵用于将所述加药反应箱中的废水泵入所述管式膜装置。

如上所述高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，所述离子交换装置包括离子交换器和离子交换器产水箱，经所述离子交换器软化后的废水进入所述离子交换器产水箱。

如上所述高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，所述管式膜产水箱与所述离子交换器之间设置有第二输送泵，所述第二输送泵用于将所述管式膜产水箱中的废水泵入所述离子交换器。

如上所述高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，所述离子交换器与所述离子交换器产水箱之间设置有除碳器。

如上所述高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，所述离子交换器产水箱与所述反渗透装置之间设置有第三输送泵，所述第三输送泵用于将所述离子交换器产水箱的软化水泵入所述反渗透装置。

如上所述高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，所述反渗透装置之前设置有保安过滤器。

本实用新型的高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，通过对高盐废水进行软化除硅处理降低高盐废水的硬度和硅，之后对废水进行固液分离及过滤，其滤出水通过离子交换装置降低残留的硬度，再经反渗透装置进一步浓缩，由于在高盐废水进行反渗透浓缩前废水的硬度已大大降低，避免了高盐废水在反渗透过程中结垢影响反渗透装置的稳定运行，采用本实用新型方法及***处理后的废水的外排浓水量大大减小。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的高盐废水除硬除硅及浓缩处理***的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的高盐废水除硬除硅及浓缩处理***的结构示意图。

附图标记说明：

1－加药反应装置； 2－管式膜装置；

3－离子交换装置； 4－反渗透装置；

5－第一输送泵； 6－第二输送泵；

7－第三输送泵； 8－保安过滤器；

11－加药反应箱； 21－管式膜过滤装置；

22－管式膜产水箱； 31－离子交换器；

32－离子交换器产水箱； 33－除碳器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

目前，对于高含盐废水减量的处理方法主要是膜法，膜法又以反渗透法为主，它是利用渗透压的原理使水分子和盐分子分离，反渗透装置产水回收再利用，反渗透浓缩液(浓水)进入深度浓缩***或直接进入结晶***进一步处理。由于TDS含量高，反渗透装置对高盐废水进行处理时所对应的盐水渗透压也较大，在对高含盐废水的减量化处理时，需要克服的渗透压所对应的机械压力较大。而且钙离子、镁离子、碳酸氢根离子、二氧化硅等容易形成结垢离子含量较高，如果在反渗透装置之前没有良好的预处理作为保障，反渗透装置极易产生各种污堵结垢，严重影响***的稳定运行，进而增加劳动强度以及维护费用。

本实用新型基于以上问题提出一种高盐废水除硬除硅及浓缩处理***。

以下对本申请中的部分用语进行解释说明，以便本领域技术人员理解。

总溶解性固体，指水中溶解组分的总量，包括溶解于水中的各种离子、分子、化合物的总量，但不包括悬浮物和溶解气体。

聚偏氟乙烯，指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，它兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能。

除碳器，是用鼓风脱气的方式除去水质游离二氧化碳的设备，水自设备上部引入，经喷淋装置，流过填料层表面，空气自下部风口进入逆向穿过填料层。水中的游离二氧化碳迅速解析进入空气中，自顶部排出。

反渗透装置，是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般是水)通过反渗透膜(或称半透膜)而分离出来，因为这个过程和自然渗透的方向相反，因此称为反渗透。

下面结合附图以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细描述。

图1为本实用新型实施例提供的高盐废水除硬除硅及浓缩处理***的结构示意图，请参阅图1所示，本实施例的高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，包括加药反应装置1，所述加药反应装置设置有高盐废水入口，所述加药反应装置1用于对所述高盐废水进行软化除硅处理；管式膜装置2，所述管式膜装置2与所述加药反应装置1连接，所述管式膜装置2用于对所述加药反应装置1软化除硅处理后的废水进行固液分离及过滤；离子交换装置3，所述离子交换装置3与所述管式膜装置2连接，用于对所述滤出水进行软化；反渗透装置4，所述反渗透装置4与所述离子交换装置3连接，用于对所述离子交换装置3处理过的废水进浓缩处理。

本实施例中，加药反应装置1对高盐废水进行软化除硅处理主要是通过添加化学药剂，化学药剂与易结垢离子发生化学反应，生成固体颗粒。例如，高盐废水中的Ca²⁺，Mg²⁺，SiO₂和HCO₃ ^－等容易形成结垢离子含量较高，加药反应装置1主要去除上述易结垢离子。

本实施例中，管式膜装置2主要去除加药反应装置1中生成的固体颗粒。管式膜装置2过滤后的产水进入离子交换装置3进一步软化处理，管式膜装置2产生的浓水进入到污泥储存和脱水***。

本实施例中，离子交换装置3用于对管式膜装置2进一步处理后的废水进一步软化。

本实施例中，反渗透装置4对离子交换装置及除碳器3处理后的废水进一步浓缩，对废水进行减量化处理。通过反渗透装置4的浓缩处理，可实现高盐废水最大程度的浓缩及减量化处理，解决绝大部分工业、企业的高盐废水排放的问题。

本实用新型的高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，通过对高盐废水进行软化除硅处理降低高盐废水的硬度和硅，之后对废水进行固液分离及过滤，其滤出水通过离子交换装置降低残留的硬度，再经脱碳器降低离子交换器产水的碱度，再经反渗透装置进一步浓缩，由于在高盐废水进行反渗透浓缩前废水的硬度已大大降低，避免了高盐废水在反渗透过程中结垢影响反渗透装置的稳定运行，而且采用本实用新型方法及***处理后的废水的外排浓水量大大减小。

图2为本实用新型实施例提供的高盐废水除硬除硅及浓缩处理***的结构示意图，请参阅图1、图2所示，进一步地，本实施例中所述加药反应装置1包括加药反应箱11及加药设备，所述加药反应箱11具有高盐废水入口，所述加药设备中设置有石灰及纯碱加药设备或者氢氧化钠及纯碱加药设备或者氢氧化钠及石灰加药设备中的至少一种以及氧化镁或者氯化镁加药设备中的至少一种。通过上述药剂的组合添加去除高盐废水中的钙离子、镁离子、碳酸根离子，碳酸氢根离子，二氧化硅等。其中高盐废水中的钙离子、镁离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子、二氧化硅等与添加药剂反应生成固体颗粒。本实施例中的氧化镁和氯化镁可以较好的去除高盐废水中的硅。

进一步地，所述管式膜装置2包括管式膜过滤装置21和管式膜产水箱22，经所述管式膜过滤器21的产水进入所述管式膜产水箱22，管式膜过滤装置21产生的浓水进入污泥储存和脱水***。可选地，所述管式膜过滤装置21的膜材质为聚偏氟乙烯或者陶瓷，聚偏氟乙烯和陶瓷具有良好的化学稳定性，在室温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀，由于高盐废水的腐蚀能力强，采用聚偏氟乙烯和陶瓷材质在一定程度上能够提高管式膜过滤装置21的使用寿命。

更进一步地，所述加药反应装置1与所述管式膜装置2之间设置有第一输送泵5，所述第一输送泵5用于将所述加药反应箱11中的废水泵入所述管式膜过滤装置21，本实施例中，所述第一输送泵5为循环泵。

本实施例中，所述离子交换装置3包括离子交换器31和离子交换器产水箱32，经所述离子交换器31软化后的废水进入所述离子交换器产水箱32。本实施例中离子交换器31中的离子交换树脂为H型弱酸树脂，具有交换容量大，选择性较好等特点，在实际使用时需要将H⁺转化为Na⁺型树脂进行使用，去除Ca²⁺和Mg²⁺等高价金属离子。

更进一步地，所述离子交换器31与所述离子交换器产水箱32之间设置有除碳器33。通过设置除碳器33在反渗透之前脱除碱度，为后续浓缩盐水的分制盐提供了良好条件，屏蔽了碳酸盐对其他主要盐分的干扰，同时有利于反渗透产水水质的提高。

本实施例中，所述管式膜产水箱22与所述离子交换器31之间设置有第二输送泵6，所述第二输送泵6用于将所述管式膜产水箱22中的滤出水泵入所述离子交换器31。所述离子交换器31产水经过除碳器33进入离子交换产水箱32中。所述离子交换器产水箱32与所述反渗透装置4之间设置有第三输送泵7，所述第三输送泵7用于将所述离子交换器产水箱32的废水泵入所述反渗透装置4，本实施例中，所述第三输送泵7为高压泵。

本实施例中，所述反渗透装置4之前设置有保安过滤器8。降低反渗透装置4中反渗透膜的结垢和被污染的概率。

反渗透装置4的运行压力可调节，在具体实施过程中，反渗透装置4的运行压力及回收率可以根据高盐废水TDS的含量进行调节。经过所述管式膜和离子交换的软化除硬和除硅后，反渗透装置的回收率可根据进水的含盐量进行调节，反渗透浓水的含盐量最高可达100g/L，其浓水浓度远远高于常规高压反渗透。

本实施例高盐废水处理过程如下：高盐废水从加药反应箱的入口进入，通过在加药反应箱中投入药剂，对高盐废水进行软化除硅，软化后的废水经第一输送泵泵入管式膜装置，废水在管式膜过滤装置中过滤，经管式膜过滤装置过滤后的产水进入管式膜产水箱，浓水进入污泥储存和脱水***，管式膜产水箱中的废水经第二输送泵泵入离子交换器中，废水在离子交换器中进一步软化，进一步软化后的废水经除碳器进入离子交换器产水箱，离子交换器产水箱中的废水经第三输送泵泵入保安过滤器，进一步去除废水中残留的大颗粒物质，进一步处理后的废水进入反渗透装置进行浓缩减量处理，浓缩水进入下一级处理单元，反渗透装置产水达到标准后回用。

下面为根据本实施例的高盐废水浓缩处理***进行废水浓缩处理的实例：

1)、某煤化工高盐废水中TDS含量为35000mg/L，SiO₂浓度为200mg/L，硬度为8mmol/L左右，属于高盐、高硅、高硬度废水。经本实施例的高盐废水浓缩处理***处理后，管式膜产水箱中废水的SiO₂＜20mg/L，硬度＜0.5mmol/L。采用离子交换器进一步对管式膜产水进行处理后，产水硬度＜10mg/L。可见本实用新型可以很好地去除高盐废水中的硬度以及硅，从而保证后续反渗透装置的稳定运行。

2)、某化工高盐废水中TDS含量为35000mg/L，经本实施例的高盐废水浓缩处理***处理时，反渗透装置的运行压力为6.6MPa，反渗透装置中得到的浓水中TDS含量为80000mg/L左右，产水回收率达到60％。

该高盐废水在反渗透装置加压器运行压力在6.2MPa、6.4MPa、6.8MPa、7.0MPa时，该高盐废水浓缩处理***的反渗透装置中得到的浓缩废水中TDS含量为73000mg/L、75000mg/L、81000mg/L、82000mg/L，产水回收率分别为55％、56％、62％、63％。可见随着反渗透装置运行压力的提高，反渗透装置浓缩浓水的TDS含量也随着升高，产水回收率升高，减少了浓缩水的外排量。

4)、某化工高盐废水中TDS含量分别为：38000mg/L、40000mg/L，经本实施例的高盐废水浓缩处理***处理时，反渗透装置运行压力为6.6MPa时，反渗透回收率分别为57％、54％。

本实例可得出随着高盐废水来水盐分的升高，在反渗透装置运行压力不变的条件下，反渗透装置的回收率也不会降低，可见，在高盐废水浓缩处理***使用过程中，当高盐废水来水TDS含量增高时，可通过提高反渗透装置运行压力提高反渗透回收率。

5)、某化工高盐废水中TDS含量达25000mg/L左右，硬度为8mmol/L左右，经本实施例的高盐废水浓缩处理***处理时，反渗透装置的运行压力为7.2Mpa，该废水在经过管式膜装置过滤后，产水硬度＜0.5mmol/L，产水经过离子交换器和反渗透装置后反渗透装置浓水中TDS含量达到90000mg/L。

本实例中，高盐废水浓缩处理***的回收率可达70％，而且该高盐废水浓缩处理***运行5个月，反渗透装置不用清洗。

本实用新型的高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，通过对高盐废水进行软化除硅处理降低高盐废水的硬度及硅，之后对废水进行固液分离及过滤，其滤出水通过离子交换装置降低残留的硬度，再经过除碳器脱除碱度，再经过反渗透装置进一步浓缩，由于在高盐废水进行反渗透浓缩前废水的硬度已大大降低，避免了高盐废水在反渗透过程中结垢影响反渗透装置的稳定运行，而且采用本实用新型方法及***处理后的废水的外排浓水量大大减小。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，其特征在于，所述高盐废水除硬除硅及浓缩处理***包括：

加药反应装置，所述加药反应装置设置有高盐废水入口，所述加药反应装置用于对所述高盐废水进行加药软化除硅处理；

管式膜装置，所述管式膜装置与所述加药反应装置连接，所述管式膜装置用于对所述加药反应装置软化除硅处理后的废水进行固液分离及过滤；

离子交换装置，所述离子交换装置与所述管式膜装置连接，用于对所述管式膜装置过滤后的废水进一步软化处理；

反渗透装置，所述反渗透装置与所述离子交换装置连接，用于对所述离子交换装置处理过的废水进行浓缩处理。

2.根据权利要求1所述的高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，其特征在于，所述加药反应装置包括加药反应箱及加药设备，所述加药反应箱具有高盐废水入口，所述加药设备中设置有石灰及纯碱加药设备或者氢氧化钠及纯碱加药设备或者氢氧化钠及石灰加药设备中的至少一种以及氧化镁或者氯化镁加药设备中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，其特征在于，所述管式膜装置包括管式膜过滤装置和管式膜产水箱，经所述管式膜过滤装置过滤的废水进入所述管式膜产水箱，所述管式膜过滤装置的膜材质为聚偏氟乙烯或者陶瓷。

4.根据权利要求3所述的高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，其特征在于，所述加药反应箱与所述管式膜过滤装置之间设置有第一输送泵，所述第一输送泵用于将所述加药反应箱中的废水泵入所述管式膜装置。

5.根据权利要求4所述的高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，其特征在于，所述离子交换装置包括离子交换器和离子交换器产水箱，经所述离子交换器软化后的废水进入所述离子交换器产水箱。

6.根据权利要求5所述的高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，其特征在于，所述管式膜产水箱与所述离子交换器之间设置有第二输送泵，所述第二输送泵用于将所述管式膜产水箱中的废水泵入所述离子交换器。

7.根据权利要求6所述的高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，其特征在于，所述离子交换器与所述离子交换器产水箱之间设置有除碳器。

8.根据权利要求7所述的高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，其特征在于，所述离子交换器产水箱与所述反渗透装置之间设置有第三输送泵，所述第三输送泵用于将所述离子交换器产水箱的软化水泵入所述反渗透装置。

9.根据权利要求1－8中任一项所述的高盐废水除硬除硅及浓缩处理***，其特征在于，所述反渗透装置之前设置有保安过滤器。