CN103663769A

CN103663769A - 一种利用膜分离技术污水除盐的方法

Info

Publication number: CN103663769A
Application number: CN201210331490.4A
Authority: CN
Inventors: 刘正; 彭海珠; 孙杰; 赵辉; 龚小芝
Original assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-03-26

Abstract

本发明为一种利用膜分离技术污水除盐的方法，包括以下步骤：1）在搅拌反应罐中加入污水，并加入氢氧化钠或者氢氧化钙，调节pH至9.0～11.5，搅拌反应40～110分钟。2）采用微滤膜对反应后的混合液进行除硬预处理；所述微滤膜的孔径为0.1～0.2μm；过滤方式为死端过滤或者错流过滤；3）预处理后的浓水进浓缩池或渣场；4）将预处理后的产水加压后进反渗透系统或纳滤系统脱盐。本发明采用微滤膜除硬作为反渗透或纳滤膜的预处理，产水水质好，除硬效果好，减少了反渗透或纳滤膜的结垢污染；微滤的浓水悬浮物高，便于脱水处理；反渗透或纳滤可在偏碱条件下运行，可减少有机物和微生物的污染。

Description

一种利用膜分离技术污水除盐的方法

技术领域

本发明涉及废水处理及回收利用领域，具体涉及一种利用膜分离技术污水除盐的方法。

背景技术

在污水处理及资源化时，经过一定处理后的有机污水常采用反渗透（RO）或纳滤（NF）膜分离技术脱盐，以达到污水回用的水质要求。由于污水中含有有机物、硬度等污染物，对于膜的稳定运行和产水率等均有影响。通常采用石灰软化和加阻垢剂的方法减少膜结垢，同时采用生物、物化等方法进一步降低有机物，以减少有机物和微生物的污染。除此之外，反渗透膜前预处理通常有超滤（UF），以达到更好截留悬浮物，保证反渗透的运行。

专利CN201010264724.9公开了一种废水的高级除硬方法，1.加入除硬药剂NaOH和Na₂CO₃，按废水中钙、镁离子的含量总和按一定比例加入，然后废水进入除硬反应器中反应一定时间；2.将除硬反应后的废水进入戈尔膜过滤器，进行悬浮物及残渣的脱除，脱除悬浮物和残渣的出水进入树脂单元深度除硬处理；3.经过戈尔膜过滤器的废水经过调节pH后进入树脂单元，进行废水的深度除硬工艺处理。

专利CN200810071425.6公开了一种废水零排放的方法，将工业废水在废水处理场顺序进行厌氧分解和好氧分解处理，分解废水中70％～90％的有机物；将废水处理场经流化床结晶器或石灰软化去除硬度，再经高效过滤器，截留水中的悬浮物，经弱酸离子交换床，使硬度小于0.5mg/L。再经脱气装置和多段反渗透膜组处理，得到TDS＞80,000ppm的浓缩水；将浓缩水流经蒸发结晶装置和压滤装置进行蒸发浓缩，制成含水量＜15％固体废渣。所采用的是流化床结晶器或石灰软化＋弱酸离子交换除硬，再经脱气进反渗透系统。

专利CN 99204705.6公开了一种处理高硬度水的净化设备，它通过加药调节水中的pH值，形成易脱离于水的钙镁离子颗粒，在电场作用下，电极产生高活性絮凝剂，将钙镁离子吸附沉降。该设备主要由流量计、反应罐、恒压恒流电源、压力式过滤器、加电加药装置等组成。

在污水回用中通常采用反渗透膜或纳滤膜脱盐技术以达到污水回用，污水中的有机物和硬度将造成反渗透膜或纳滤膜的污染。

因此，现有技术中反渗透或纳滤脱盐，膜污染严重、产水率低、预处理流程长等特点。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种利用膜分离技术污水除盐的方法。

一种利用膜分离技术污水除盐的方法，包括以下步骤：

1）在搅拌反应罐中加入污水，并加入氢氧化钠或者氢氧化钙，调节pH至9.0～11.5，搅拌反应40～120分钟；

2）采用微滤膜对反应后的混合液进行除硬预处理；所述微滤膜包含平板膜、袋式膜、管式膜或者中孔膜；所述微滤膜的孔径为0.1～0.2μm；过滤方式为死端过滤或者错流过滤；

3）预处理后的浓水进浓缩池或渣场；预处理后的与产水加压后进反渗透系统或纳滤系统脱盐。

还可以在所述步骤1）调节pH至9.0～11.5的同时，加入碳酸盐或者二氧化碳；投加量为所述污水中钙和镁与加入的碳酸根的摩尔比为1：1.1～1.5。

所述搅拌反应为一次反应或者分级反应。

所述微滤膜为有机材料或者无机材料。

所述死端过滤为内压式或者外压式。

所述错流过滤为内压式或者外压式。

所述错流过滤的错流率为100～400％。

所述微滤膜的膜通量控制在240～800升/米²·时。

本发明的有益效果是：

（1）提供了一种微滤膜预处理的有效方法，可减少硬度对反渗透系统或纳滤系统结垢的影响。

（2）微滤膜预处理后产水浊度可小于1NTU，满足反渗透系统或纳滤系统的进水要求。

（3）微滤膜预处理产生的浓水含固量高，可以达到4~19％，有利于后续脱水。

（4）微滤微滤膜预处理的产水硬度低，反渗透或纳滤在偏碱性条件下运行，可以减少有机物和微生物的污染，达到较长时间的稳定运行。

（5）反渗透产水呈碱性，可与其他偏酸性的反渗透产水混合后得到中性水质。

附图说明

图1是本发明死端过滤的示意图；

图2是本发明错流过滤的示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所述，某石化企业污水回用后的反渗透浓水进入搅拌反应罐1，加入氢氧化钠调整pH 至10.4～11.0，经过搅拌时间分别为0.5小时的2级混合搅拌，经泵2提升至微滤管式膜过滤器4。微滤管式膜3孔径0.2μm，过滤方式为死端过滤，产水进入产水罐6，并通过泵7进反渗透系统，浓水通过排渣管道5进污泥池。反渗透产水率67～85％。其污水水质、微滤除硬与反渗透处理效果见附表1。

表1

实施例2

如图2所示，某油田污水进入搅拌反应罐10，加入氢氧化钠调整pH 至9.5～10.2，按钙、镁与碳酸根摩尔比1：1.1～1.3投加碳酸钠，经过搅拌时间分别为1小时的2级混合搅拌，经泵20输送至内压式微滤管式微滤膜30，膜孔径0.1μm，过滤方式为错流过滤，控制通量为400～800LMH，错流率为260～400％，过滤后的浓水进入到浓水罐50，通过排渣管道70进污泥浓缩池。微滤产水进入到产水罐40，经泵60进入反渗透系统，反渗透产水率60～70％。其污水水质、微滤除硬与反渗透处理效果见附表2。

表2

实施例3

某煤化工污水加入氢氧化钙，调整pH 至9.3～10.5。按钙、镁与碳酸根摩尔比1：1.1～1.5加入二氧化碳。经过搅拌时间分别为40分钟的2级混合搅拌，经泵提升至微滤中空纤维过滤器。微滤膜孔径0.2μm，过滤方式为死端过滤，浓水排至污泥池。微滤产水进反渗透系统，产水率65～74％。其污水水质、微滤除硬与反渗透处理效果见附表3。

表3

分析项目	污水	微滤产水	反渗透产水	备注
					电导，μS/cm	4000		<80
总硬度，mg/L	790	<5	检不出	以CaCO₃计
					膜通量，LMH		300～600	22～30
浊度，NTU		<1
					微滤滤渣浓度，％		～8

Claims

1.一种利用膜分离技术污水除盐的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

3）预处理后的浓水进浓缩池或渣场；预处理后的产水加压后进反渗透系统或纳滤系统脱盐。

2.如权利要求1所述的利用膜分离技术污水除盐的方法，其特征在于，所述步骤1）在搅拌反应之前，还可以加入碳酸盐或者二氧化碳；投加量为所述污水中钙和镁与加入的碳酸根的摩尔比为1：1.1～1.5。

3.如权利要求1所述的利用膜分离技术污水除盐的方法，其特征在于，所述搅拌反应为一次反应或者分级反应。

4.如权利要求1所述的利用膜分离技术污水除盐的方法，其特征在于，所述微滤膜为有机材料或者无机材料。

5.如权利要求1所述的利用膜分离技术污水除盐的方法，其特征在于，所述死端过滤为内压式或者外压式。

6.如权利要求1所述的利用膜分离技术污水除盐的方法，其特征在于，所述错流过滤为内压式或者外压式。

7.如权利要求1所述的利用膜分离技术污水除盐的方法，其特征在于，所述错流过滤的错流率为100～400％。

8.如权利要求1所述的利用膜分离技术污水除盐的方法，其特征在于，所述微滤膜的膜通量控制在240～800升/米²·时。