CN219689438U - 一种用于回收光整液的膜处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于回收光整液的膜处理装置，包括超滤膜装置、一级反渗透膜装置和二级反渗透膜装置，所述超滤膜装置包含进水箱、超滤进水泵、鼓风机、膜组件、超滤产水箱，所述一级反渗透膜装置包含一级进水泵、一级增压泵、一级循环泵、一级反渗透膜组件、一级产水箱和光整液回用水箱，所述二级反渗透膜装置包含二级进水泵、二级增压泵、二级反渗透膜组件、二级循环泵和脱盐水回用水箱。本实用新型通过耐污染的膜组件对废水中的光整液进行回收，保证回收光整液的性能和装置的稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于回收光整液的膜处理装置，属于环保污水处理技术领域。
背景技术
为了满足各行业对用钢的要求，冷轧带钢表面处理也逐步增加了冷轧板处理种类，如酸洗板、热镀锌板、热镀铝锌板、电镀锌板、电镀锡板等。随着每一类钢板深加工质量的要求越来越高，其表面处理工艺也趋于复杂。为提高带钢的防锈能力，改善钢材质量，广泛采用湿光整工艺。湿光整***使用光整剂和脱盐水混合液或纯脱盐水作为光整液，其主要作用是对光整机轧辊进行冷却、润滑，因其流量不大，一般经使用后直接排放，称之为光整液废水。
现有的湿光整工艺使用直喷工艺，将水和光整原液配制成光整液，使用一次后，全部光整液彻底排放。最新的环保法律规定光整液类污染物的化学需氧量(COD)排放值在30mg/L以下，因此环保升级后处理光整液的技术难度越来越大，同时整治资源的耗费也越来越高。环保标准有进一步升级的趋势，现有化学及生化处理措施可能面临废液排放超标的局面。
目前已有光整液循环使用的工程案例，但是循环使用的过程中会产生一些水质问题，而这些水质问题可以通过膜过滤解决。例如，细菌繁殖、铁粉积累等，这些杂质问题都可以用膜过滤解决。光整液在使用前后，性能变化不大，因此光整液具有回收的价值。
由于光整机冲洗废水中含有油类、铁粉、锌粉、各种复杂有机物(表面活性剂、润滑剂等)，这些污染物都会对膜造成污染，因此选择合适且占地小、运行稳定的膜组件也是回收光整液的关键问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于回收光整液的膜处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题，实现装置的稳定运行和保证回收光整液的性能。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种用于回收光整液的膜处理装置，包括进水箱，进水箱的出水口依次通过超滤进水泵和进水阀与进水管连接，鼓风机的出气管通过进气阀与进水管连接，进水管和超滤膜组件的超滤膜进水口连接，超滤膜组件的超滤膜浓水口通过浓水管连通至进水箱的入水口，超滤膜组件的超滤膜产水口通过产水管连通至超滤产水箱的入水口；
超滤产水箱的出水口依次通过一级进水泵和一级增压泵(13)与一级反渗透膜组件的反渗透膜进水口连接，一级反渗透膜组件的反渗透膜产水口与一级产水箱的入水口连接，一级反渗透膜组件的反渗透膜浓水口分别与光整液回用水箱以及一级循环泵的进水口连接，一级循环泵的出水口与一级反渗透膜组件的反渗透膜进水口连接；
一级产水箱的出水口依次通过二级进水泵和二级增压泵与二级反渗透膜组件的反渗透膜进水口连接，二级反渗透膜组件的反渗透膜产水口与脱盐水回用水箱连接，二级反渗透膜组件的反渗透膜浓水口分别与超滤产水箱以及二级循环泵的进水口连接，二级循环泵的出水口与二级反渗透膜组件的反渗透膜进水口连接。
如上所述超滤膜组件为多个，所述一级反渗透膜组件为多个，所述二级反渗透膜组件为多个。
如上所述鼓风机的出气管上还设置有止回阀和流量计，进水管上设置有排空阀。
如上所述进水管、浓水管和产水管上均安装流量计和压力表。
如上所述超滤膜膜组件中的膜丝为外压式中空纤维膜，外压式中空纤维膜的材质为PVDF或PTFE，外压式中空纤维膜的膜孔径为0.05μm～0.1μm。
如上所述一级反渗透膜组件中的膜丝和二级反渗透膜组件中的膜丝均为碟管式反渗透膜。
本实用新型能够有效保证回收光整液的性能以及处理装置的稳定运行。
本实用新型具有以下明显有益的技术效果：
(1)回收得到的光整液性能良好，无微生物和铁粉等污染；(2)通过浓水电导率监测光整液浓度的变化，控制膜***的回收率来控制光整液浓度，回收得到的光整液浓度比较稳定，有利于光整液***的使用；(3)设备占地面积较小，自动化程度高，膜装置运行稳定。
附图说明
图1是一种用于回收光整液的膜处理装置结构示意图；
图2是超滤膜组件的结构示意图；
图3是一级反渗透膜组件和二级反渗透膜组件的结构示意图；
图中：1-进水箱；2-超滤进水泵；3-进水阀；4-排空阀；5-进气阀；6-鼓风机；7-超滤膜组件；8-进水管；9-浓水管；10-产水管；11-超滤产水箱；12-一级进水泵；13-一级增压泵；14-一级循环泵；15-一级反渗透膜组件；16-一级产水箱；17-光整液回用水箱；18-二级进水泵；19-二级增压泵；20-二级反渗透膜组件；21-二级循环泵；22-脱盐水回用水箱，31-超滤膜进水口；32-超滤膜产水口；33-超滤膜浓水口；41-反渗透膜进水口；42-反渗透膜产水口；43-反渗透膜浓水口。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1所示，一种用于回收光整液的膜处理装置，包括超滤膜装置、一级反渗透膜装置和二级反渗透膜装置，所述超滤膜装置包含进水箱1、超滤进水泵2、鼓风机6、超滤膜组件7和超滤产水箱11，所述一级反渗透膜装置包含一级进水泵12、一级增压泵13、一级循环泵14、一级反渗透膜组件15、一级产水箱16和光整液回用水箱17，所述二级反渗透膜装置包含二级进水泵18、二级增压泵19、二级反渗透膜组件20、二级循环泵21、脱盐水回用水箱22。
在超滤膜装置中，进水箱1的出水口依次通过超滤进水泵2和进水阀3与进水管8连接，鼓风机6的出气管通过进气阀5与进水管8连接，进水管8和超滤膜组件7的超滤膜进水口31连接，超滤膜组件7的超滤膜浓水口33通过浓水管9连通至进水箱1的入水口，超滤膜组件7的超滤膜产水口32通过产水管10连通至超滤产水箱11的入水口。进水箱1内的光整液废水经过超滤进水泵2加压后，先通过鼓风机6进行曝气，再流入超滤膜进水口31，可减缓超滤膜组件7内污染层的形成；通过超滤膜组件7去除光整机废水中的油类、悬浮物如：锌粉铁粉等；超滤膜组件7中的浓水经由超滤膜浓水口33流入进水箱1，从而可利用超滤膜装置进行再次处理；由超滤膜组件7获得的超滤产水通过超滤膜产水口32流至超滤产水箱11，以便进行后续的反渗膜处理。
对于一级反渗透膜装置：超滤产水箱11的出水口利用输水管道依次经过一级进水泵12和一级增压泵13连通至一级反渗透膜组件15的反渗透膜进水口41，一级反渗透膜组件15的反渗透膜产水口42连通至一级产水箱16的入水口，一级反渗透膜组件15的反渗透膜浓水口43分别与光整液回用水箱17以及一级循环泵14的进水口连通，一级循环泵14的出水口连接至一级反渗透膜组件15的反渗透膜进水口41。由超滤产水箱11收集到的超滤产水经过一级进水泵12和一级增压泵13加压后传输至一级反渗透膜组件15进行反渗透膜处理，得到的产水从一级反渗透膜组件15的反渗透膜产水口42流入一级产水箱16，以便进行后续处理，流入光整液回用水箱17中的一级反渗透膜组件15的浓水作为回收光整液，可进行再利用。
对于二级反渗透膜装置：一级产水箱16的出水口依次经过二级进水泵18和二级增压泵19后与二级反渗透膜组件20中的反渗透膜进水口41连接；二级反渗透膜组件20的反渗透膜产水口42与脱盐水回用水箱22连通；二级反渗透膜组件20的反渗透膜浓水口43分别与二级循环泵21的进水口以及超滤产水箱11连通，二级循环泵21的出水口与二级反渗透膜组件20的反渗透膜进水口41连通。由一级产水箱16收集的一级反渗透膜组件15的产水，通过二级进水泵18和二级增压泵19加压后流入二级反渗透膜组件20，得到的产水从二级反渗透膜组件20的反渗透膜产水口42流入脱盐水回用水箱22中，可作为回收脱盐水进行再利用，由二级反渗透膜组件20得到的浓水流入超滤产水箱11进行下一轮一级反渗透膜装置和二级反渗透膜装置的净化。
上述超滤膜组件7、一级反渗透膜组件15和二级反渗透膜组件20均为现有结构。
上述一级反渗透膜组件15中的反渗透膜浓水口43与一级循环泵14以及光整液回用水箱17同时连通，一级循环泵14用于提高一级反渗透膜组件15的循环流速和保证一级反渗透膜组件15的浓水循环浓缩。一级循环泵14设计的流量值和一级反渗透膜组件15并联数量有关，流入光整液回用水箱17的水流量取决于所需的产水回收率(即产水量与进水量的比值)，进水量＝产水量+浓水量，流入光整液回用水箱17的流量是一级反渗透膜组件15排出的浓水量，需要根据回收率调节。同理，二级反渗透膜组件20的反渗透浓水口43与二级循环泵21以及超滤产水箱11同时连通。
上述一级反渗透膜装置和二级反渗透膜装置可去除光整机废水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物，其中二级反渗透膜装置对一级反渗透膜装置的产水进一步处理，保证最终产水电导率低于10μs/cm。一级反渗透膜装置的脱盐率为95％左右，一级反渗透膜组件15的浓水电导率为250μs/cm～1000μs/cm，产水电导率10μs/cm～70μs/cm，二级反渗透膜装置的脱盐率为95％左右，二级反渗透膜组件20的浓水电导率为100μs/cm～200μs/cm，产水电导率小于10μs/cm。
作为一种优选方案，为提升膜处理装置的处理效率，将多个超滤膜组件7进行并联，进水管8主管的侧壁设置有多个出水分支且进水管8的出水分支与超滤膜进水口31一一对应连接；产水管10的主管侧壁上设置多个入水分支，超滤膜产水口32与产水管10的入水分支一一对应连接，产水管10的主管出口连接至超滤产水箱11的入水口；浓水管9侧壁设置有多个进水分支，超滤膜浓水口33与浓水管9的进水分支一一对应连接，浓水管9的主管出口连接至进水箱1的入水口。超滤进水泵2通过包含多出水分支的进水管8与多个超滤膜进水口31相连通，增大整个超滤膜装置的处理效率，相对应的，通过包含多个进水分支的浓水管9使各个超滤膜组件7中的浓水回流至进水箱1，以便通过超滤膜膜组件7进行再处理；各个超滤膜组件7中的产水通过含有多个产水入水分支的产水管10连通至产水箱11，以便进行后续反渗透膜处理。
类似的，将多个一级反渗透膜组件15并联以及多个二级反渗透膜组件20并联。
作为一种优选方案，所述鼓风机6的出气管上还设置有止回阀和流量计，进水管8上设置有排空阀4，对于并联多个进水管8的情况排空阀4位于进水管8的主管出口上。
进一步的，所述进水管8、产水管10和浓水管9上均安装流量计和压力表。
作为一种优选方案，所述超滤膜组件7中的膜丝采用外压式中空纤维膜，外压式中空纤维膜的材质为PVDF或PTFE，外压式中空纤维膜的膜孔径为0.05～0.1μm。
作为一种优选方案，所述超滤膜组件7运行压力为40～80kpa，膜通量30～50L/(m2·h)。
所述一级反渗透膜组件15中的膜丝和二级反渗透膜组件20中的膜丝均采用碟管式反渗透膜，且一级反渗透膜组件15和二级反渗透膜组件20均包含反渗透膜进水口41、反渗透膜产水口42、反渗透膜浓水口43，一级反渗透膜组件15的反渗透膜浓水口43连接光整液回用水箱17，一级反渗透膜组件15的反渗透膜产水口42连接一级产水箱16，二级反渗透膜组件20的反渗透膜产水口42连接脱盐水回用水箱22，二级反渗透膜组件20的反渗透膜浓水口43连接超滤产水箱11。
进一步的，所述一级反渗透膜组件15和二级反渗透膜组件20的进水管道、产水管道和浓水管道上均安装流量计、压力表、温度传感器、在线电导率仪以及在线pH计。
作为实施例的一种优选，所述一级反渗透膜组件15的运行压力为1.5～3.0Mpa，膜通量为10～11L/(m2·h)，所述二级反渗透膜组件20的运行压力为1.5～2.0Mpa，膜通量为9～11L/(m2·h)。
实施例2
以下举例说明本实用新型的具体实施例。
超滤膜组件7采用膜丝外径2mm、内径1mm、孔径为0.08μm、材质为PTFE的外压式中空纤维膜组件，单支膜面积为12m2，运行压力为40～50kpa；一级膜反渗透膜组件15和二级反渗透膜组件20采用碟管式反渗透膜组件，控制一级反渗透膜组件15的运行压力为2.0Mpa～3.0Mpa，控制二级反渗透膜组件20的运行压力为1.5Mpa～1.6Mpa，选取某冷轧厂光整机冲洗废水作为处理对象，处理结果如表1所示。
表1废水处理过程中电导率的变化范围
由表1可以看出，依次经过超滤膜装置、一级反渗透膜装置以及二级反渗透膜装置处理后，二级反渗透膜组件20的产水电导率小于10μs/cm，达到脱盐水的水质要求；一级反渗透膜组件15的浓水电导率可以达到500μs/cm，满足光整液的使用需求(光整液厂家推荐值为230μs/cm)，光整液回用水箱17收集的一级反渗透膜组件15的浓水可以作为最终回收的光整液使用。进一步的，本实用新型膜处理装置的进水箱1、超滤产水箱11、一级产水箱16、光整液回用水箱17和脱盐水回用水箱22中均设置液位计，通过变频器和阀门控制超滤膜组件7、一级膜反渗透膜组件15以及二级反渗透膜组件20的产水流量和鼓风机6的曝气流量，保证超滤膜通量维持在30L/(m2·h)～50L/(m2·h)，反渗透膜通量维持在10L/(m2·h)～12L/(m2·h)，根据光整液使用需求，通过调整一级反渗透膜组件15浓水的电导率来控制回收光整液浓度。各管道上装有流量计和压力表，当产水流量明显降低时或跨膜压差明显增大时，停止运行，对膜处理装置进行清洗。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的思想和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种用于回收光整液的膜处理装置，包括进水箱(1)，其特征在于：进水箱(1)的出水口依次通过超滤进水泵(2)和进水阀(3)与进水管(8)连接，鼓风机(6)的出气管通过进气阀(5)与进水管(8)连接，进水管(8)和超滤膜组件(7)的超滤膜进水口(31)连接，超滤膜组件(7)的超滤膜浓水口(33)通过浓水管(9)连通至进水箱(1)的入水口，超滤膜组件(7)的超滤膜产水口(32)通过产水管(10)连通至超滤产水箱(11)的入水口；
超滤产水箱(11)的出水口依次通过一级进水泵(12)和一级增压泵(13)与一级反渗透膜组件(15)的反渗透膜进水口(41)连接，一级反渗透膜组件(15)的反渗透膜产水口(42)与一级产水箱(16)的入水口连接，一级反渗透膜组件(15)的反渗透膜浓水口(43)分别与光整液回用水箱(17)以及一级循环泵(14)的进水口连接，一级循环泵(14)的出水口与一级反渗透膜组件(15)的反渗透膜进水口(41)连接；
一级产水箱(16)的出水口依次通过二级进水泵(18)和二级增压泵(19)与二级反渗透膜组件(20)的反渗透膜进水口(41)连接，二级反渗透膜组件(20)的反渗透膜产水口(42)与脱盐水回用水箱(22)连接，二级反渗透膜组件(20)的反渗透膜浓水口(43)分别与超滤产水箱(11)以及二级循环泵(21)的进水口连接，二级循环泵(21)的出水口与二级反渗透膜组件(20)的反渗透膜进水口(41)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于回收光整液的膜处理装置，其特征在于：所述超滤膜组件(7)为多个，所述一级反渗透膜组件(15)为多个，所述二级反渗透膜组件(20)为多个。
3.根据权利要求1所述的一种用于回收光整液的膜处理装置，其特征在于：所述鼓风机(6)的出气管上还设置有止回阀和流量计，进水管(8)上设置有排空阀(4)。
4.根据权利要求1所述的一种用于回收光整液的膜处理装置，其特征在于：所述进水管(8)、浓水管(9)和产水管(10)上均安装流量计和压力表。
5.根据权利要求1所述的一种用于回收光整液的膜处理装置，其特征在于：所述超滤膜组件(7)中的膜丝为外压式中空纤维膜，外压式中空纤维膜的材质为PVDF或PTFE，外压式中空纤维膜的膜孔径为0.05μm～0.1μm。
6.根据权利要求1所述的一种用于回收光整液的膜处理装置，其特征在于：所述一级反渗透膜组件(15)中的膜丝和二级反渗透膜组件(20)中的膜丝均为碟管式反渗透膜。
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