CN102627364A - 一种回用处理反渗透浓水的工艺流程 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业废水回用处理，尤其是提供一种利用管式微滤膜对反渗透工艺制备纯水过程中产生的含盐分高的浓缩水进行处理实现回用的工艺流程；本发明所述一种回用处理反渗透浓水的工艺流程，对反渗透浓水进行化学预处理使无机盐类形成固体颗粒，使用管式微滤膜固液分离系统，再配合设备高效、稳定运行的自动化控制系统，设定特定流通量参数的错流过滤方式对废水进行循环过滤，完成回用处理。同时，在设备运行过程中，针对管式微滤膜的特性对管式微滤膜组件进行合适的定期和不定期的反冲洗和化学清洗，保持设备稳定、高效地产出纯水。
Description
技术领域
本发明涉及工业废水回用处理，尤其是提供一种利用管式微滤膜对反渗透工艺制备纯水过程中产生的含盐分高的浓缩水进行处理实现回用的工艺流程。
背景技术
在纯水制备领域，反渗透技术已经发展成熟。使用反渗透技术制备纯水，可以去除源水中的溶解性无机盐类、溶解性有机物等，成功地代替传统的蒸馏法和离子树酯交换法，成为工业纯水制备领域内应用最为广泛的最基本的纯水制备技术。
但是，反渗透工艺对源水的纯水出水率一般在75％左右。在产出纯水的同时，由于残留的杂质被浓缩了，还有源水量的25％的水因为含盐份浓度大、硬度高而成为浓水。如果这种浓水得不到妥善的处置，直接排入天然水体，必然会对水环境产生不利影响。国内目前对于反渗透浓水基本没有进行特别的处置。通常采用的排放方法是直接被排放掉了。另一种方式是间接排入地表水体，将浓水与处理后的城市排水、工业废水或电厂冷却水或雨水混合后排放等，还有技术复杂的深井注入法等，这些都无法有效的解决问题，并且直接排放会对环境产生不利影响。随着水环境的逐步恶化和水资源的日渐紧张，如何将这种浓缩水进行处理并实现回用，提高对原水的利用率，已是势在必行。
反渗透产生的这种浓水一般都是含盐量大，硬度高。因为在反渗透工艺制备脱盐水过程中，反渗透膜本身不能够去除任何水中的可溶性物质和不溶性的固体杂质，膜只是截留这些成分，富集到浓水中。其中含有的钙、镁离和活性硅易于导致反渗透膜结垢。因此，浓水的回用，除了需要减少其它金属盐类之外，也必须降低硬度和硅的浓度。由于这一特性，对这种浓水进行回用处理，带来了技术上的难度，尤其是需要适用于工业化应用上的实用技术与设备。
常用的浓水回用处理的工艺方法有：
1、直接添加一级反渗透装置回收浓缩水，一般来说回收率只能达50％。由于结垢严重，需要加阻垢剂和调整PH值以防止结垢。
2、使用石灰和碳酸钠对浓水软化处理然后过滤，再使用反渗透装置回收处理。其中，使用石灰和碳酸钠软化处理效果较好，对硅也有一定的去除效果，同时添加镁盐效果会更好。为了有效沉淀和加快沉淀速度，还需要添加一定量的絮凝剂、助凝剂。同时必须使用沉淀池，占地面积也比较大。还需要添加多介质过滤器，或超滤用作反渗透的预处理。
目前，对这种浓水回用处理所使用的各种处理方法和装置，往往难以达到理想的工业应用效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种回用处理反渗透浓水的工艺流程，用于回用处理反渗透浓水，其通过特殊工艺流程来对所产生的含盐分高的浓水进行回用处理，无需添加絮凝剂和混凝剂，就可保证稳定、高效率地产出纯水。
为解决上述技术问题，本发明是按如下方式实现的：本发明所述一种回用处理反渗透浓水的工艺流程其所需要的设备包括废水浓缩槽、管式微滤膜组件机组、自动控制柜、冲洗水箱、清洗水箱、供水循环泵及清洗泵；管式微滤膜组件机组通过管路与废水浓缩槽固定连接，并构成水循环回路；水循环回路的入口处固定于废水浓缩槽的下端，入口处设置有供水循环泵，水循环回路的末端设置有浓缩回水管，浓缩回水管的出水口固定于废水浓缩槽的上端；管式微滤膜组件机组通过管路还与产水管连通；清洗水箱和冲洗水箱通过管路与管式微滤膜组件机组的废水入口端连通，在连通管路上设置有清洗泵；自动控制柜通过线路与固定连接于管路上的控制调节阀、控制和计量仪器构成电联接。
一种回用处理反渗透浓水的工艺流程其所需要的设备还包括废水预处理反应槽、TMF水槽及板框压滤机；所述废水预处理反应槽设置于废水浓缩槽之前，其顶部设置有废水的进水管道，底部设置有排放管，用于收集反渗透制备脱盐水过程中产生的浓缩废水，并在其中对废水进行特殊的化学预处理，进行特殊的化学预处理是使水中的可溶性杂质(无机盐类)生成不溶性固体颗粒，形成固液混合水，处理过程中不添加絮凝剂和混凝剂，例如聚合氯化铝、聚丙烯酰胺(PAM)、聚磷氯化铝(PPAC)等。然后，将这种固液混合水以溢流方式进入废水浓缩槽；所述TMF水槽又称管式微滤膜水槽，其设置于管式微滤膜组件机组过滤水出水口处，用于收集经管式微滤膜组件机组过滤后得到的过滤水。
所述废水预处理反应槽上还设置有自动搅拌器，用于在化学预处理过程中不断地搅拌溶液，温度一般控制在：15℃-30℃左右，促进化学反应均匀进行。
所述废水浓缩槽的底部排放管出口之后设置有板框压滤机，废水浓缩槽中的废水经排放管道排出，进入板框压滤机脱水处理，产生的少量水送回废水预处理反应槽，所得泥饼外运。
本发明所述一种回用处理反渗透浓水的工艺流程为：
a、将反渗透产生的浓水注入到废水预处理反应槽中，在废水预处理反应槽中通过添加化学试剂进行专项化学处理，使可溶性盐类杂质形成不溶性固体颗粒悬浮物，然后使这种固液混合水溢流到废水浓缩槽；
b、废水浓缩槽中的固液混合水以一定的压力和流速在管式微滤膜组件机组中的管式微滤膜管中流过，水则垂直透过管式微滤膜的微孔经过管路流入TMF水槽中；
c、固液混合水流过管式微滤膜组件机组后，流经浓缩回水管返回废水浓缩槽中，实现循环过滤；
d、TMF水槽中积存的过滤水经过反渗透工艺处理后生成纯水，其经过反渗透工艺处理后得到的反渗透浓水通过管路流回废水预处理反应槽，实现回流循环处理；
e、冲洗水箱在设备运行一定时间之后将内部的清水注入管式微滤膜组件机组中，进行反冲洗，从而去掉管内堵塞物质；
f、清洗水箱在设备运行一定时间之后将内部专用专用的清洗剂注入管式微滤膜组件机组中，进行化学清洗；
g、在废水浓缩槽中固体颗粒浓度达到一定值之后，经由废水浓缩槽底部的排放管道排出，进入板框压滤机脱水处理；经板框压滤机脱水处理后得到的水通过管路流回废水预处理反应槽中，实现实现回流循环处理。
本发明的积极效果：本发明所述一种回用处理反渗透浓水的工艺流程，对反渗透浓水进行化学预处理使无机盐类形成固体颗粒，使用管式微滤膜固液分离系统，再配合设备高效、稳定运行的自动化控制系统，设定特定流通量参数的错流过滤方式对废水进行循环过滤，完成回用处理。同时，在设备运行过程中，针对管式微滤膜的特性对管式微滤膜组件进行合适的定期和不定期的反冲洗和化学清洗，保持设备稳定、高效地产出纯水，使源水的利用率由75％提高到93％以上。整套设备整体紧凑，占地面积小，处理回收废水过程中无需使用絮凝剂、助凝剂等化学药品，能够去掉沉淀池，处理效果好，效率高等，完全可以达到理想的工业应用效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的工艺流程示意图
具体实施方式
本发明所述本发明所述一种回用处理反渗透浓水的工艺流程其所需要的设备包括废水预处理反应槽、废水浓缩槽、管式微滤膜组件机组、自动控制柜、冲洗水箱、清洗水箱、供水循环泵、清洗泵、TMF水槽及板框压滤机；如图1所示，作为具体实施例，废水预处理反应槽可设置为两个，分别为反应槽1和反应槽2，都设置于废水浓缩槽之前，其顶部设置有废水的进水管道，底部设置有排放管，用于收集反渗透制备脱盐水过程中产生的浓缩废水，并在其中对废水进行特殊的化学预处理，进行特殊的化学预处理是使水中的可溶性杂质(无机盐类)生成不溶性固体颗粒，形成固液混合水，处理过程中不添加絮凝剂和混凝剂，例如聚合氯化铝、聚丙烯酰胺(PAM)、聚磷氯化铝(PPAC)等。然后，将这种固液混合水以溢流方式进入废水浓缩槽；所述废水预处理反应槽上还设置有自动搅拌器，用于在化学预处理过程中不断地搅拌溶液，温度一般控制在：15℃-30℃左右，促进化学反应均匀进行；所述管式微滤膜组件机组通过管路与废水浓缩槽固定连接，并构成水循环回路，其中废水浓缩槽的主要作用就是用于储存废水预处理反应槽溢流过来的废水，废水浓缩槽的底部还设置有排放管道；排放管出口之后设置有板框压滤机，废水浓缩槽中的废水经排放管道排出，进入板框压滤机脱水处理，产生的少量水送回废水预处理反应槽，所得泥饼外运。
所述水循环回路的入口处固定于废水浓缩槽的下端，入口处设置有供水循环泵，水循环回路的末端设置有浓缩回水管，浓缩回水管的出水口固定于废水浓缩槽的上端，可实现废水回流，进行循环过滤处理；供水循环泵将按照工艺设计规定的参数，使得废水浓缩槽中的废水高流速进入管式微滤膜组件机组中，提供废水在系统内部不断循环的动力及使水透过管式微滤膜净化的动力，在废水沿着管式微滤膜向前流动的同时，水从垂直方向透过膜孔流到膜管外侧，并注入TMF水槽中；TMF水槽中积存的过滤水经过反渗透工艺处理后生成纯水，其经过反渗透工艺处理后得到的反渗透浓水通过管路流回废水预处理反应槽，实现回流循环处理；被截留在膜管内部固体颗粒，跟随着废水在向前流动过程中被不断浓缩后返回到废水浓缩槽。
所述清洗水箱和冲洗水箱通过管路与管式微滤膜组件机组的废水入口端连通，在连通管路上设置有清洗泵，二者将在受自动控制柜控制的控制调节阀、控制和计量仪器协调下，对管式微滤膜组件进行合适的定期和不定期的反冲洗及化学清洗，从而可以保持设备的稳定、高效的工作，例如设备过滤运行10-30分钟，便自动使用冲洗水箱内的清洁水进行反冲洗，时间为10-60秒钟；采用了专项反冲洗技术后本设备运行100-200小时，便需要使用清洗水箱内专用的清洗剂对管路进行化学清洗。
需要特别指出的是，以上所述仅仅是本发明的设备结构的较佳实施实例而已，并非对本发明所述的回用处理反渗透浓水的工艺流程的技术范围作出任何限制。因此，凡是依据本发明的核心技术，对以上实例做出的任何细微修改、修饰以及等同变化，都仍然属于本发明的技术范畴之内，均属于本发明专利的保护范围。
Claims (2)
1.一种回用处理反渗透浓水的工艺流程，其步骤包括：a、废水浓缩槽中的固液混合水以一定的压力和流速在管式微滤膜组件机组中的管式微滤膜管中流过，水则垂直透过管式微滤膜的微孔经过管路流入TMF水槽中；b、固液混合水流过管式微滤膜组件机组后，流经浓缩回水管返回废水浓缩槽中，实现循环过滤；c、冲洗水箱在设备运行一定时间之后将内部的清水注入管式微滤膜组件机组中，进行反冲洗，从而去掉管内堵塞物质；d、清洗水箱在设备运行一定时间之后将内部专用专用的清洗剂注入管式微滤膜组件机组中，进行化学清洗；e、在废水浓缩槽中固体颗粒浓度达到一定值之后，经由废水浓缩槽底部的排放管道排出，其特征在于：在步骤a之前增加步骤f：先将反渗透产生的浓水注入到废水预处理反应槽中，在废水预处理反应槽中通过添加化学试剂进行专项化学处理，使可溶性盐类杂质形成不溶性固体颗粒悬浮物，然后使这种固液混合水溢流到废水浓缩槽；在步骤a之后增加步骤g：TMF水槽中积存的过滤水经过反渗透工艺处理后生成纯水，其经过反渗透工艺处理后得到的反渗透浓水通过管路流回废水预处理反应槽，实现回流循环处理。
2.根据权利要求1所述的一种回用处理反渗透浓水的工艺流程，其特征在于：所述步骤e在废水浓缩槽中固体颗粒浓度达到一定值之后，经由废水浓缩槽底部的排放管道排出后，进入板框压滤机脱水处理；经板框压滤机脱水处理后得到的水通过管路流回废水预处理反应槽中，实现实现回流循环处理。
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