CN106430701A - 一种高盐净水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高盐净水处理系统，包括通过管道依次连接的第一调节水池、第二调节水池、一级软化池、二级软化池、混凝沉定池、中间水池、多介质过滤器、叠片过滤器、超滤处理系统、纳滤处理系统、分别与所述纳滤处理系统通过管道连接的RO处理系统和浓液处理系统以及与所述RO处理系统和浓液处理系统均通过管道连接的回用水箱，针对高盐废水处理效率高、处理过程中消耗能量少。
Description
技术领域
本发明属于高盐污水处理技术领域，具体是涉及一种高盐净水处理系统。
背景技术
高盐废水是指含有有机物和至少总溶解固体的质量分数不小于3.5%的废水，包括高盐生活废水和高盐工业废水。主要来源于直接利用海水的工业生产、生活用水和食品加工厂、化工厂以及石油和天然气的采集加工等。这些废水中除了含有有机污染物外，还含有大量的无机盐，这些高盐、高有机废水，若未经过处理直接排放，势必会对水体生物、生活饮用水和工农业生产用水产生极大的危害，但常规处理方法中盐水浓度不能过高，亟待开发处理更高浓度的高盐废水工艺处理技术以及设备。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种高盐净水处理系统，处理效率高、消耗能量少。
为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：一种高盐净水处理系统，包括通过管道依次连接的第一调节水池、第二调节水池、一级软化池、二级软化池、混凝沉定池、中间水池、多介质过滤器、叠片过滤器、超滤处理系统、纳滤处理系统、分别与所述纳滤处理系统通过管道连接的RO处理系统和浓液处理系统以及与所述RO处理系统和浓液处理系统均通过管道连接的回用水箱。
进一步地，所述超滤处理系统包括通过管道依次连接的超滤原水箱、自清洗过滤器、超滤装置、超滤产水箱，所述超滤原水箱与所述叠片过滤器通过管道连接，所述超滤装置与所述第二调节水池通过管道连接。
进一步地，所述纳滤处理系统包括NF装置、分别与所述NF装置通过管道连接的纳滤产水箱和纳滤浓液水箱、以及与所述纳滤浓液水箱通过管道连接的钠离子交换器，所述纳滤产水箱与所述RO处理系统通过管道连接，所述钠离子交换器与所述浓液处理系统连接。
进一步地，所述RO处理系统包括与所述纳滤产水箱通过管道连接的RO装置，所述RO装置通过管道连接RO浓水箱，所述RO装置通过管道连接回用水箱。
进一步地，所述浓液处理系统包括通过管道依次连接的活性炭过滤器、浓缩盐水分离器、中间缓冲箱、淡化盐水分离器、与所述淡化盐水分离器通过管道互通连接的淡化浓液水箱以及与所述浓缩盐水分离器通过管道互通连接的浓缩浓液水箱，所述淡化盐水分离器通过管道连接至回用水箱，所述淡化浓液水箱通过管道连接至所述纳滤浓液水箱。
进一步地，包括MVR蒸发结晶装置，所述浓缩浓液水箱通过管道与所述MVR蒸发结晶装置连接。
进一步地，所述混凝沉定池通过管道连接至污泥处理系统，所述污泥处理系统包括污泥浓缩器和厢式压滤机，所述混凝沉定池通过污泥泵输入到所述污泥浓缩器，所述污泥浓缩器底部连接厢式压滤机，所述污泥浓缩器和厢式压滤机均通过管道连接至地坑收集池，所述地坑收集池通过管道连接至所述第二调节水池。
进一步地，所述污泥浓缩器包括2台，2台污泥浓缩器并联运行。
进一步地，所述第一调节水池外接第一提升泵用于将待处理水压入所述第一调节水池中，所述第二调节水池和一级软化池之间设有第二提升泵，所述混凝沉定池和中间水池之间设有第三提升泵，所述中间水池和多介质过滤器之间设有第四提升泵。
进一步地，所述混凝沉定池采用斜板沉淀池结构。
本发明与现有技术比较，具有的优点是：针对高盐废水处理效率高、处理过程中消耗能量少。
附图说明
图1是本发明提供的装置结构示意图。
附图标记列表：1、第一调节水池；2、第二调节水池；3、一级软化池；4、二级软化池；5、混凝沉定池；6、中间水池；7、多介质过滤器；8、叠片过滤器；9、超滤原水箱；10、自清洗过滤器；11、超滤装置；12、超滤产水箱；13、NF装置；14、纳滤产水箱；15、纳滤浓液水箱；16、回用水箱；17、钠离子交换器；18、RO装置；19、RO浓水箱；20、活性炭过滤器；21、浓缩盐水分离器；22、中间缓冲箱；23、淡化盐水分离器；24、淡化浓液水箱；25、浓缩浓液水箱；26、MVR蒸发结晶装置；27、污泥浓缩器；28、厢式压滤机；29、污泥泵；30、第一提升泵；31、第二提升泵；32、第三提升泵；33、第四提升泵；34、地坑收集池。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
实施例：
参照图1，本发明提供的一种高盐净水处理系统，包括通过管道依次连接的第一调节水池1、第二调节水池2、一级软化池3、二级软化池4、混凝沉定池5、中间水池6、多介质过滤器7、叠片过滤器8、超滤处理系统、纳滤处理系统、分别与所述纳滤处理系统通过管道连接的RO处理系统和浓液处理系统以及与所述RO处理系统和浓液处理系统均通过管道连接的回用水箱16，所述第一调节水池1外接第一提升泵30用于将废水压入所述第一调节水池1中，所述第二调节水池2和一级软化池3之间设有第二提升泵31，所述混凝沉定池5和中间水池6之间设有第三提升泵32，所述中间水池6和多介质过滤器7之间设有第四提升泵33，所述混凝沉定池5采用斜板沉淀池结构，所述混凝沉定池5通过管道连接至污泥处理系统，所述污泥处理系统包括污泥浓缩器27和厢式压滤机28，所述混凝沉定池5通过污泥泵29输入到所述污泥浓缩器27，所述污泥浓缩器27底部连接厢式压滤机28，所述污泥浓缩器27和厢式压滤机28均通过管道连接至地坑收集池29，所述地坑收集池29通过管道连接至所述第二调节水池2，所述污泥浓缩器27包括2台，2台污泥浓缩器27并联运行，调节水池包括第一调节水池1和第二调节水池2，调节水池用于储存厂区的高浓度含盐废水，高浓度含盐废水包括两部分，一部分为第二调节水池2储存中水回用排污水和循环水排污水深度处理浓水，另一部分为第一调节水池1储存酸碱再生废水，并将系统运行中产生的滤液，反冲洗水和超滤浓液进行混合进入第二调节水池2，进行水质与水量的调节，并保证后续设备的稳定运行，本系统还包括辅助设备超声波液位计用于测量液位高度，超声波液位计置于调节水池上方，多介质过滤器7进一步去除悬浮物，确保后续工艺的正常进行，叠片式过滤器8作为超滤膜的保安过滤器，防止对超滤膜的堵塞；
所述超滤处理系统包括通过管道依次连接的超滤原水箱9、自清洗过滤器10、超滤装置11、超滤产水箱12，所述超滤原水箱9与所述叠片过滤器8通过管道连接，所述超滤装置11与所述第二调节水池2通过管道连接，所述纳滤处理系统包括NF装置13、分别与所述NF装置13通过管道连接的纳滤产水箱14和纳滤浓液水箱15、以及与所述纳滤浓液水箱15通过管道连接的钠离子交换器17，所述纳滤产水箱14与所述RO处理系统通过管道连接，所述钠离子交换器17与所述浓液处理系统连接，所述RO处理系统包括与所述纳滤产水箱14通过管道连接的RO装置18，所述RO装置18通过管道连接RO浓水箱19，所述RO装置18通过管道连接回用水箱16，所述浓液处理系统包括通过管道依次连接的活性炭过滤器20、浓缩盐水分离器21、中间缓冲箱22、淡化盐水分离器23、与所述淡化盐水分离器23通过管道互通连接的淡化浓液水箱24以及与所述浓缩盐水分离器21通过管道互通连接的浓缩浓液水箱25，所述淡化盐水分离器23通过管道连接至回用水箱16，所述淡化浓液水箱24通过管道连接至所述纳滤浓液水箱15，本系统还包括MVR蒸发结晶装置26，所述浓缩浓液水箱25通过管道与所述MVR蒸发结晶装置26连接；
所述RO处理系统包括大流量微过滤器，高压泵，反渗透膜系统。过滤精度为5um的微过滤器是在原水进入膜以前的最后一道保护，即起到保安的作用，可有效的防止前处理泄漏的大于5um的物质进入RO膜组件而引起膜元件的污染，这种颗粒经高压泵加速后可能击穿反渗透膜组件，造成大量漏盐的情况，同时划伤高压泵的叶轮。过滤器中的滤元为可更换卡式滤棒，当过滤器进出口压差大于设定的值（通常为0.07-0.1MPa）时，应当更换。高压泵为原水透过RO膜提供驱动力。RO反渗透用以除去水中盐份、重金属、细菌、病毒等，系统脱盐率大于99%，经过预处理后合格的原水经高压泵加压进入置于压力容器内的膜组件，水分子和极少量的小分子量有机物通过膜层，经收集管道集中后，通往产水管进入后续系统；反之不能通过的就经由另一组收集管道集中后通往浓水排放管，排出系统之外。系统的进水、产水和浓水管道上都装有一系列的控制阀门，监控仪表及程控操作系统，它们将保证设备能长期保质、保量的系统化运行。
工作原理：
CPL循环水排污水深度处理浓水、中水回用浓水来水时间稳定为连续运行，而脱盐水站酸碱水为间断来水，酸碱水需设置第一调节水池1，将产生的脱盐水站酸碱废水进行水质和水量的调节，再通过第一提升泵将酸碱废水压入第一调节水池1，酸碱水和上述两股连续来水（CPL循环水排污水深度处理浓水和中水回用浓水）混合后进入第二调节水池2，废水进入第二调节水池2后，进行预爆气调节水质和水量，将来水混合均匀后用第二提升泵31提升至一级软化池3，在启闭机的作用下分别流入一级软化池3和二级软化池4，通过往池内依次加入液碱和碳酸钠，进行化学软化反应，具体是通过先后加入NaOH和Na2CO3，除去浓盐水中的Ca2+与Mg2+，降低盐水的硬度，软化分为两级进行，第一级一级软化池3通过添加NaOH去除废水中的镁离子（Mg2+）；第二级二级软化池添加Na2CO3去除废水中的钙离子（Ca2+），软化反应后的高盐水自流入后续的混凝沉定池5中，进行沉淀处理，沉淀后的高盐水自流进入中间水池6，具体是将出水加入适量的混凝剂PAC和助凝剂PAM，经过加药混合器后自流进入混凝沉定池5中，混凝沉定池5采用斜板式沉淀池进行沉淀处理，去除加碱生成的氢氧化物和加碳酸钠生成的碳酸钙沉淀，最终降低废水中硬度至50mg/l，混凝沉定池5将内部污泥通过污泥泵29输入到污泥浓缩器27中进行浓缩处理，其中污泥浓缩器27包括两个，两个污泥浓缩器27并列运行，浓缩后的污泥，将污泥浓缩器底部污泥输入到厢式压滤机28，污泥压成泥饼外运处理，污泥浓缩器27和厢式压滤机28的滤液进入高盐污水处理系统的地坑收集池34后，最终进入第二调节水池2中重新处理，混凝沉定池5出水溢流至中间水池6，通过第三提升泵的作用，将废水依次泵入多介质过滤器7和叠片过滤器8中，去除废水中未沉淀完的绝大部分悬浮物和其他微小物质，保证废水浊度将至1NTU以下能够达到进入后续超滤设备的进水要求；
进入超滤处理系统，根据膜分离系统的原理，经过超滤后的废水绝大部分堵膜的物质（氢氧化镁和碳酸钙）在此处得以分离，超滤后的浓水回流至第二调节水池2重新处理，超滤后的产水浊度降至0.2NTU以下进入纳滤处理系统；
纳滤处理系统是去除二价盐和部分COD为主的膜分离装置，根据纳滤设备的膜分离原理，进入纳滤的废水中二价盐和部分COD转移到纳滤浓水中，纳滤后的产水含盐量大大的降低，且COD含量不高，进入后续的RO处理系统；纳滤脱除二价盐为60%，纳滤后的浓水中含有大量的未有化学软化完的钙镁结垢离子和COD，如果纳滤浓水直接进入浓缩盐水分离器进行浓缩，势必会对浓缩盐水分离器造成易结垢影响，因此需进入浓液处理系统，纳滤浓水总硬度在100mg/L以上，RO处理系统的目的是进一步除盐，提高产水水质，经RO装置18再次除盐后，达到最终的原水标准进行回用，RO装置的浓水和纳滤的浓水合并到浓液处理系统进行浓液处理，由于钠离子交换器17再生频率较低，其再生废水一般和盐水分离器浓水进行合并，最终进入MVR蒸发结晶装置中；
浓液处理系统，采用钠离子交换器17，钠离子交换器即软化器是用于去除水中钙离子、镁离子，制取软化水的离子交换器。组成水中硬度的钙、镁离子与软化器中的离子交换树脂进行交换，水中的钙、镁离子被钠离子交换，使水中不易形成碳酸盐垢及硫酸盐垢，从而获得软化水，将纳滤浓液水箱15中的纳滤浓水中残留易结垢离子在此处得以交换，交换后的高盐污水为防止由于纳滤转移COD原理而导致纳滤浓水COD值较高，进入浓缩盐水分离器21中之前需要进行活性炭吸附，主要是通过活性炭过滤器20吸附，吸附浓水中的COD，吸附后的浓水在浓缩盐水分离器21中进行浓缩盐水分离处理，最终再进入淡化盐水分离器23中，最终保证经过浓缩盐水分离器21的纳滤和RO浓水的含盐量降至400mg/L以下，经过淡化盐水分离器23处理后的80%以上洁净水进入最终的回用装置，浓缩盐水分离器21产生的20%浓水用于后续的MVR蒸发结晶装置进行蒸发洁净处理，活性炭过滤器是一种常用的水处理净化设备，主要用于除去水中有机物、色度及余氯。装填不同性能的活性碳，可达到不同的处理目的。作为脱盐系统前处理，可有效保证后级设备使用寿命，提高出水水质，防止污染。特别是防止后级膜处理系统等的游离态余氧中毒污染，盐水分离器系统包括浓缩盐水分离器21和淡化盐水分离器23，高含盐废水含盐量在15000mg/L，将废水中主要盐分进行去除时，宜采用电渗析技术发展起来的盐水分离器设备，盐水分离器适合高盐分废水的脱盐，只有通过盐水分离器处理后的浓水才能够保证废水的达标处理回用。
本发明提供的一种高盐净水处理系统，处理的待处理水主要由CPL循环水排污水深度处理浓水46.8 m3/h，中水回用浓水35.2 m3/h和脱盐水站酸碱水2.0 m3/h，共计83.9m3/h，按照85 m3/h，其中除硬系统：105m3/h，除浊系统：98 m3/h，超滤系统：92 m3/h，纳滤系统：83 m3/h（产水率70%，除盐率98%），RO系统：59 m3/h（产水率60%，除盐率95%），浓水盐水分离器：54 m3/h（产水85%，除盐率81.5%），淡化盐水分离器：46 m3/h（产水85%，除盐率90%）。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高盐净水处理系统，其特征在于：包括通过管道依次连接的第一调节水池（1）、第二调节水池（2）、一级软化池（3）、二级软化池（4）、混凝沉定池（5）、中间水池（6）、多介质过滤器（7）、叠片过滤器（8）、超滤处理系统、纳滤处理系统、分别与所述纳滤处理系统通过管道连接的RO处理系统和浓液处理系统以及与所述RO处理系统和浓液处理系统均通过管道连接的回用水箱（16）。
2.根据权利要求1所述的高盐净水处理系统，其特征在于：所述超滤处理系统包括通过管道依次连接的超滤原水箱（9）、自清洗过滤器（10）、超滤装置（11）、超滤产水箱（12），所述超滤原水箱（9）与所述叠片过滤器（8）通过管道连接，所述超滤装置（11）与所述第二调节水池（2）通过管道连接。
3.根据权利要求1所述的高盐净水处理系统，其特征在于：所述纳滤处理系统包括NF装置（13）、分别与所述NF装置（13）通过管道连接的纳滤产水箱（14）和纳滤浓液水箱（15）、以及与所述纳滤浓液水箱（15）通过管道连接的钠离子交换器（17），所述纳滤产水箱（14）与所述RO处理系统通过管道连接，所述钠离子交换器（17）与所述浓液处理系统连接。
4.根据权利要求3所述的高盐净水处理系统，其特征在于：所述RO处理系统包括与所述纳滤产水箱（14）通过管道连接的RO装置（18），所述RO装置（18）通过管道连接RO浓水箱（19），所述RO装置（18）通过管道连接回用水箱（16）。
5.根据权利要求3所述的高盐净水处理系统，其特征在于：所述浓液处理系统包括通过管道依次连接的活性炭过滤器（20）、浓缩盐水分离器（21）、中间缓冲箱（22）、淡化盐水分离器（23）、与所述淡化盐水分离器（23）通过管道互通连接的淡化浓液水箱（24）以及与所述浓缩盐水分离器（21）通过管道互通连接的浓缩浓液水箱（25），所述淡化盐水分离器（23）通过管道连接至回用水箱（16），所述淡化浓液水箱（24）通过管道连接至所述纳滤浓液水箱（15）。
6.根据权利要求5所述的高盐净水处理系统，其特征在于：包括MVR蒸发结晶装置（26），所述浓缩浓液水箱（25）通过管道与所述MVR蒸发结晶装置（26）连接。
7.根据权利要求1所述的高盐净水处理系统，其特征在于：所述混凝沉定池（5）通过管道连接至污泥处理系统，所述污泥处理系统包括污泥浓缩器（27）和厢式压滤机（28），所述混凝沉定池（5）通过污泥泵（29）输入到所述污泥浓缩器（27），所述污泥浓缩器（27）底部连接厢式压滤机（28），所述污泥浓缩器（27）和厢式压滤机（28）均通过管道连接至地坑收集池（34），所述地坑收集池（34）通过管道连接至所述第二调节水池（2）。
8.根据权利要求7所述的高盐净水处理系统，其特征在于：所述污泥浓缩器（27）包括2台。
9.根据权利要求1所述的高盐净水处理系统，其特征在于：所述第一调节水池（1）外接第一提升泵（30）用于将待处理水压入所述第一调节水池（1）中，所述第二调节水池（2）和一级软化池（3）之间设有第二提升泵（31），所述混凝沉定池（5）和中间水池（6）之间设有第三提升泵（32），所述中间水池（6）和多介质过滤器（7）之间设有第四提升泵（33）。
10.根据权利要求1或9所述的高盐净水处理系统，其特征在于：所述混凝沉定池（5）采用斜板沉淀池结构。
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