CN105502786A - 一种高浓度反渗透浓水分盐和浓水处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高浓度反渗透浓水分盐和浓水处理工艺，包括如下步骤：1)、将含盐量浓水注入带搅拌的小型反应器，加入Ca(OH)₂和Na₂CO₃，调节pH值，并搅拌；2)、将搅拌后的反渗透浓水注入外压超滤系统，浓水回流到小型反应器；3)、超滤系统产水进入阳离子交换树脂，除去水中的钙镁离子；4)、树脂软化出水进入反渗透系统，反渗透产水外用，浓水通进入超滤系统；5)、超滤系统的产水进入纳滤系统；6)、纳滤系统的产水中的盐分为一价盐，浓水中的盐分为二价盐；7)、纳滤系统的产水通过MVR蒸发结晶，然后离心得到一价盐；8)、纳滤系统的浓水通过冷冻结晶，然后离心得到二价盐。与传统工艺相比，取代传统的絮凝工艺，减小占地面积，降低运行成本；采用纳滤系统进行分盐，并结晶得到一价盐晶体和二价盐晶体外售。

Description

一种高浓度反渗透浓水分盐和浓水处理工艺

技术领域

本发明涉及一种高浓度反渗透浓水分盐和浓水处理工艺，该反渗透浓水是制备纯水的过程中产生的浓缩水，属于污水的深度处理技术领域。

背景技术

反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而得到纯净的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。现已大规模应用于海水和苦咸水(见卤水)淡化、锅炉用水软化和废水处理，并与离子交换结合制取高纯水，其应用范围正在扩大，已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。一般反渗透系统的回收率在50％～80％左右，所以在制水的同时会产生大量的浓水。反渗透浓水具有盐分含量高的特点，反渗透浓水的主要污染物是硅离子、钙镁离子、重金属离子等，直接将反渗透浓水排放掉不仅会浪费大量的水资源，还会污染环境，然而现阶段的反渗透浓水基本上都直接排放掉。因此，开发浓水回用技术具有重要的环保意义。

专利CN104609610A公开了一种全膜法处理反渗透浓水及循环排污水的方法，在调节池中向反渗透浓水或循环排污水中加入过量的氢氧化钠和碳酸钠，然后用陶瓷膜除去水中的悬浮颗粒物，然后依次通过纳滤和二级反渗透，提高浓缩倍数，节能。但该方法采用的陶瓷膜成本高，且具有脆性，在施工或者清洗过程中容易损坏，同时二级反渗透产生的浓水没有回流。

专利CN104609658A公开了一种催化内电解-改良曝气生物滤池处理反渗透浓水的方法，本发明处理效率高、运行成本低，能有效去除浓水中对人类健康和生态环境有毒害作用的有机物，提高废水可生化性；经过改良的曝气生物滤池能够适应RO浓水高硬度、高碱度、高硫酸盐等特性，缺点是反渗透浓水中含有重金属离子时，容易造成大量的活性污泥死亡，从而造成整个工艺无法正常运行。

专利CN104529039A公开了一种高浓度废水零排放处理工艺，高浓度废水先经过预处理，然后经过高压浓缩和低压反渗透，最后对低压反渗透后的浓水进行后处理即可；所述预处理包括pH调节和过滤过程；所述后处理依次包括蒸发、冷却结晶和离心分离过程。该工艺实现了高浓度废水的零排放，减少了环境污染，而且降低了蒸发的水量，减少了蒸汽用量，降低了运行费用，缺点是结晶固体的成分较复杂，没有将一价盐和二价盐分离。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种占地面积小，泥量小，不加絮凝剂，不但节约了成本，还制得了一价盐和二价盐用于外售的高浓度反渗透浓水分盐和浓水处理工艺。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

1)、将含盐量为10000～50000mg/l反渗透浓水注入带搅拌的小型反应器，向小型反应器中加入熟石灰Ca(OH)₂)和Na₂CO₃，调节pH值在9～13，搅拌0.5～2h；

2)、将搅拌后的反渗透浓水通过泥浆泵注入立式或者卧式的外压超滤系统，所述外压超滤系统采用耐碱的聚醚砜膜，运行压力0.5～3bar，浓水回流到小型反应器；

3)、超滤系统产水进入阳离子交换树脂，除去水中的钙镁离子；

4)、树脂软化出水通过增压泵进入卷式的反渗透系统，所述反渗透系统内的过滤膜采用海水淡化膜，运行压力20～70bar，反渗透产水外用，浓水通进入超滤系统；

5)、采用耐碱的聚醚砜膜的超滤系统进行过滤，超滤系统为立式或卧式结构，运行压力0.5～3bar，产水通过增压泵进入纳滤系统；

6)、纳滤系统为卷式、管式、碟管式或中空纤维式，选用聚酰胺复合膜或者醋酸纤维素膜，运行压力20～40bar，产水中的盐分为一价盐，浓水中的盐分为二价盐；

7)、纳滤系统的产水通过MVR蒸发结晶，然后离心得到一价盐；

8)、纳滤系统的浓水通过冷冻结晶，然后离心得到二价盐。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明将反渗透浓水通过投加Ca(OH)₂和Na₂CO₃软化水质降低反渗透浓水的硬度，然后通过超滤、阳离子交换树脂来软化水质，然后通过反渗透系统来进一步浓缩，浓水通过超滤去除有机物脱色，然后经过纳滤系统将一价盐和二价盐分离，最后结晶外售。与传统工艺相比，本发明具有以下优点：

1)、采用小型反应器取代传统的絮凝工艺，减小占地面积，降低运行成本。

2)、通过反渗透系统进行经过树脂软化的浓水进行浓缩，产水可外用，降低了整个系统的排放量。

3)、采用纳滤系统进行分盐，并结晶得到一价盐晶体和二价盐晶体外售，产生客观的经济效益。

附图说明

图1是反渗透浓水分盐和浓水处理工艺流程图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，本发明所述的反渗透浓水中的污染物包括重金属离子、硅离子、钙镁类硬度高的离子、COD等一种或多种。

实施例1，一种反渗透浓水分盐和浓水处理工艺；包括如下步骤：

1)、将含盐量为10000mg/l反渗透浓水注入带搅拌的小型反应器，向小型反应器中加入熟石灰(Ca(OH)2)和Na2CO3，调节pH值在9，搅拌0.5h；

2)、将搅拌后的反渗透浓水通过泥浆泵注入立式或者卧式的外压超滤系统(采用耐碱的聚醚砜膜)，运行压力0.5bar，浓水回流到小型反应器；

3)、超滤系统产水进入阳离子交换树脂，除去水中的钙镁离子；

4)、树脂软化出水通过增压泵进入卷式的反渗透(海水淡化膜)系统，运行压力20bar，反渗透产水外用，浓水通过增压泵进入超滤系统；

5)、超滤系统为立式或卧式(采用耐碱的聚醚砜膜)，运行压力0.5bar，产水通过增压泵进入纳滤系统；

6)、纳滤系统为卷式、管式、碟管式或中空纤维式，选用聚酰胺复合膜或者醋酸纤维素膜，运行压力20bar，产水中的盐分为一价盐，浓水中的盐分为二价盐；

7)、纳滤系统的产水通过MVR蒸发结晶，然后离心得到一价盐；

8)、纳滤系统的浓水通过冷冻结晶，然后离心得到二价盐。

实施例2，一种反渗透浓水分盐和浓水处理工艺；包括如下步骤：

1)、将含盐量为50000mg/l反渗透浓水注入带搅拌的小型反应器，向小型反应器中加入熟石灰(Ca(OH)2)和Na2CO3，调节pH值在13，搅拌2h；

2)、将搅拌后的反渗透浓水通过泥浆泵注入立式或者卧式的外压超滤系统(采用耐碱的聚醚砜膜)，运行压力3bar，浓水回流到小型反应器；

3)、超滤系统产水进入阳离子交换树脂，除去水中的钙镁离子；

4)、树脂软化出水通过增压泵进入卷式的反渗透(海水淡化膜)系统，运行压力70bar，反渗透产水外用，浓水通过增压泵进入超滤系统；

5)、超滤系统为立式或卧式(采用耐碱的聚醚砜膜)，运行压力3bar，产水通过增压泵进入纳滤系统；

6)、纳滤系统为卷式、管式、碟管式或中空纤维式，选用聚酰胺复合膜或者醋酸纤维素膜，运行压力40bar，产水中的盐分为一价盐，浓水中的盐分为二价盐；

7)、纳滤系统的产水通过MVR蒸发结晶，然后离心得到一价盐；

8)、纳滤系统的浓水通过冷冻结晶，然后离心得到二价盐。

实施例3，一种反渗透浓水分盐和浓水处理工艺；包括如下步骤：

1)、将含盐量为30000mg/l反渗透浓水注入带搅拌的小型反应器，向小型反应器中加入熟石灰(Ca(OH)2)和Na2CO3，调节pH值在11，搅拌1h；

2)、将搅拌后的反渗透浓水通过泥浆泵注入立式或者卧式的外压超滤系统(采用耐碱的聚醚砜膜)，运行压力2bar，浓水回流到小型反应器；

3)、超滤系统产水进入阳离子交换树脂，除去水中的钙镁离子；

4)、树脂软化出水通过增压泵进入卷式的反渗透(海水淡化膜)系统，运行压力40bar，反渗透产水外用，浓水通过增压泵进入超滤系统；

5)、超滤系统为立式或卧式(采用耐碱的聚醚砜膜)，运行压力2bar，产水通过增压泵进入纳滤系统；

6)、纳滤系统为卷式、管式、碟管式或中空纤维式，选用聚酰胺复合膜或者醋酸纤维素膜，运行压力30bar，产水中的盐分为一价盐，浓水中的盐分为二价盐；

7)、纳滤系统的产水通过MVR蒸发结晶，然后离心得到一价盐；

8)、纳滤系统的浓水通过冷冻结晶，然后离心得到二价盐。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明将反渗透浓水通过投加Ca(OH)2和Na2CO3软化水质降低反渗透浓水的硬度，然后通过超滤、阳离子交换树脂来软化水质，然后通过反渗透系统来进一步浓缩，浓水通过超滤去除有机物脱色，然后经过纳滤系统将一价盐和二价盐分离，最后结晶外售。与传统工艺相比，本发明具有以下优点：

1)、采用小型反应器取代传统的絮凝工艺，减小占地面积，降低运行成本。

2)、通过反渗透系统进行经过树脂软化的浓水进行浓缩，产水可外用，降低了整个系统的排放量。

3)、采用纳滤系统进行分盐，并结晶得到一价盐晶体和二价盐晶体外售，产生客观的经济效益。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种高浓度反渗透浓水分盐和浓水处理工艺，其特征在于：高浓度反渗透浓水分盐和浓水处理工艺步骤如下：

1)、将含盐量为10000～50000mg/l反渗透浓水注入带搅拌的小型反应器，向小型反应器中加入熟石灰Ca(OH)₂和Na₂CO₃，调节pH值在9～13，搅拌0.5～2h；

2)、将搅拌后的反渗透浓水通过泥浆泵注入立式或者卧式的外压超滤系统，所述外压超滤系统采用耐碱的聚醚砜膜，运行压力0.5～3bar，浓水回流到小型反应器；

3)、超滤系统产水进入阳离子交换树脂，除去水中的钙镁离子；

4)、树脂软化出水通过增压泵进入卷式的反渗透系统，所述反渗透系统内的过滤膜采用海水淡化膜，运行压力20～70bar，反渗透产水外用，浓水通进入超滤系统；

5)、采用耐碱的聚醚砜膜的超滤系统进行过滤，超滤系统为立式或卧式结构，运行压力0.5～3bar，产水通过增压泵进入纳滤系统；

6)、纳滤系统为卷式、管式、碟管式或中空纤维式，选用聚酰胺复合膜或者醋酸纤维素膜，运行压力20～40bar，产水中的盐分为一价盐，浓水中的盐分为二价盐；

7)、纳滤系统的产水通过MVR蒸发结晶，然后离心得到一价盐；

8)、纳滤系统的浓水通过冷冻结晶，然后离心得到二价盐。