CN107311353A - 一种高盐水零排放处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高盐水零排放处理系统，包括正渗透浓缩系统和汲取液再生系统；所述正渗透浓缩系统包括正渗透膜组件，用于接收所述汲取液再生系统的浓汲取液以及待处理液，并经渗透处理得到稀释的汲取液和浓缩液；所述汲取液再生系统包括高压反渗透系统，所述正渗透膜组件连通于所述高压反渗透膜组件，所述高压反渗透系统用于向所述正渗透膜组件提供所述浓汲取液以及接收所述正渗透膜组件中的稀释的汲取液；海水淡化系统，装配于所述高压反渗透系统，所述海水淡化系统用于处理所述高压反渗透系统中的清液得到浓缩水和最终产品，并将所述浓缩水返回至所述高压反渗透系统。
Description
技术领域
本发明涉及高盐水处理等领域，具体为一种高盐水零排放处理系统。
背景技术
高盐水一般是指盐分高、COD高，硬度高，甚至可能还有重金属闻的天然水或工业废水，例如中国内陆地区包括内蒙古、新疆、甘肃、陕西、山西、青海等的地下水、湖泊、河流。这些地区由于常年降水量低，水循环系统薄弱，因此大部分的河流长期处于干涸状态，因此造成地下水、湖泊等的含盐量非常高，被称为“苦咸水”，无法饮用。高盐水还存在于中国的沿海地区，如出海口、河口等近海浅海领域，是经典的海咸水，已普遍受到严重污染。高盐水的另外一种是工矿企业实施废水循环使用后排放出来的浓缩废水，这些高盐废水一旦向外排出，对环境污染很大。
目前各种高盐水处理技术和系统快速发展，但怎样实现高盐水处理零排放，实现用水的循环应用是目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是：提供一种高盐水零排放处理系统，逐级浓缩而后蒸发结晶，浓缩和蒸发得到的清水回用，最终产生固态盐，实现污水零排放。
实现上述目的的技术方案是：一种高盐水零排放处理系统，包括正渗透浓缩系统和汲取液再生系统；所述正渗透浓缩系统包括正渗透膜组件，用于接收所述汲取液再生系统的浓汲取液以及待处理液，并经渗透处理得到稀释的汲取液和浓缩液；所述汲取液再生系统包括高压反渗透系统，所述正渗透膜组件连通于所述高压反渗透膜组件，所述高压反渗透系统用于向所述正渗透膜组件提供所述浓汲取液以及接收所述正渗透膜组件中的稀释的汲取液；海水淡化系统，装配于所述高压反渗透系统，所述海水淡化系统用于处理所述高压反渗透系统中的清液得到浓缩水和最终产品，并将所述浓缩水返回至所述高压反渗透系统。
在本发明一较佳实施例中，所述汲取液再生系统还包括纳滤系统，装配于所述高压反渗透系统，所述纳滤系统用于处理所述高压反渗透系统中的二价离子和大分子有机物生成污水并将污水返回至正渗透浓缩系统。
在本发明一较佳实施例中，所述纳滤系统包括纳滤膜组件。
在本发明一较佳实施例中，所述海水淡化系统包括多组分级设置的海水淡化膜组件。
在本发明一较佳实施例中，所述海水淡化膜组件分设为两级。
在本发明一较佳实施例中，所述高压反渗透系统包括多组分级设置的高压反渗透膜组件。
在本发明一较佳实施例中，所述高压反渗透膜组件分设为两级，每级所述高压反渗透膜组件设有12支。
在本发明一较佳实施例中，所述正渗透膜组件设有三级，每级所述正渗透膜组件设有4支。
在本发明一较佳实施例中，所述的高盐水零排放处理系统还包括PH调节系统，连接于所述正渗透浓缩系统，所述PH调节系统用于调节中和待处理液的PH。
本发明的优点是：本发明的高盐水零排放处理系统，能够将进水电导率为2.9万μs/cm的含盐废水浓缩到17.5万μs/cm，浓缩了约6倍；所产清水电导均值仅21.7μs/cm(最大值也在100μs/cm以下)，除盐率达99.9％；FO段回收率约88.5％；再生系统能够将电导11.0万μs/cm的稀汲取液浓缩到21.3万μs/cm，满足实验要求；实验期间，各水质指标较为稳定；以上数据体现了该装置良好的、稳定的处理效果，这是正渗透技术的最好的一个突出优势。FO系统(12支正渗透膜组件)的时均处理水量0.5～0.7m3/h，进水仅需调节pH、无其它预处理；实验期内，FO膜透过水量0.4～0.6m3/h，膜通量约为5.33MH。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释。
图1是本发明实施例的高盐水零排放处理系统高盐水处理过程示意图。
其中，
11正渗透膜组件； 21高压反渗透系统；
22海水淡化系统； 23纳滤系统。
具体实施方式
以下实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
实施例：如图1所示，一种高盐水零排放处理系统，包括PH调节系统、正渗透浓缩系统和汲取液再生系统。
本实施例中，所述PH调节系统用于前置步骤的处理，即用于调节待处理液中的PH值。本实施例仅仅一道前置处理工艺，节省了处理步骤。
本实施例中，所述正渗透浓缩系统包括正渗透膜组件11用于接收所述汲取液再生系统的浓汲取液以及待处理液，并经渗透处理得到稀释的汲取液和浓缩液。所述正渗透膜组件11设有三级，每级所述正渗透膜组件11设有4支。待处理液(即图中所示母液)经pH调节后进入该系统，同时进入正渗透浓缩系统的还有浓汲取液，待处理液和汲取液分处膜两侧，水由低盐一侧自然地向高盐一侧渗透，内部反复循环，汲取液被稀释后连续排出，待处理液被浓缩到设定的浓度(设定浓水电导12万μs/cm)时排出。
本实施例中，所述汲取液再生系统包括高压反渗透系统21、海水淡化系统22、纳滤系统23。具体的，所述正渗透膜组件11连通于所述高压反渗透膜组件，所述高压反渗透系统21用于向所述正渗透膜组件11提供所述浓汲取液以及接收所述正渗透膜组件11中的稀释的汲取液；所述海水淡化系统22装配于所述高压反渗透系统21，所述海水淡化系统22用于处理所述高压反渗透系统21中的清液得到浓缩水和最终产品，并将所述浓缩水返回至所述高压反渗透系统21。所述纳滤系统23装配于所述高压反渗透系统21，相当于汲取液再生系统的旁滤，主要功能是处理汲取液中由正渗透浓缩系统带来的二价离子和大分子有机物，并将污水返回至正渗透浓缩系统。
所述纳滤系统23包括纳滤膜组件。所述海水淡化系统22包括多组分级设置的海水淡化膜组件。所述海水淡化膜组件分设为两级。所述高压反渗透系统21包括多组分级设置的高压反渗透膜组件。所述高压反渗透膜组件分设为两级，每级所述高压反渗透膜组件设有12支。.
本实施例中，所用汲取液为质量分数10％的氯化钠溶液，根据运行情况有补加；所用氯化钠满足GB5461-2000一级标准。常用药剂为盐酸，主要用于来水pH调节，纳滤系统23也少量使用。
在具体实施时，所述高盐水零排放处理系统24h连续运行，全流程实现自动控制；装置不在车间，因而全天候拉水以满足连续运转；每日取样一次，分析化验各段水质；每日记录运行数据1次；在正渗透浓缩系统(FO系统)和汲取液再生系统(DS再生系统)分别设置电表，监测装置电耗。FO系统通常每日冲洗一次(5～10min)，无化学清洗。
表1为各段水质各参数的检测结果。
表1给出了各段水质，可以看出该装置的处理效果，详细说明如下：
由表1可见，FO系统进水电导2.9万μs/cm，间歇排出的浓水电导17.5万μs/cm，浓缩了约6倍，体现了很好的浓缩效果；整个系统所产清水水质好，电导均值仅21.7μs/cm，各项指标满足《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-2007)，可直接用作循环冷却水系统补充水。
由表1可见，汲取液DS出FO系统时(即稀汲取液)电导11.0万μs/cm，经再生系统处理后的浓汲取液达到21.3万μs/cm，满足FO对汲取液的要求，体现了较好的再生处理效果。
全系统脱盐率达到99.9％；FO系统记录的平均回收率约88.5％。
换用新膜并实现24h以现场原水进系统以来，汲取液内Ca2+和硬度均保持在较低水平，DS的电导浓是稀的约1.9倍，Ca2+和硬度没有超出这个倍数，由此可见FO膜截留性能非常好。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高盐水零排放处理系统，其特征在于，包括正渗透浓缩系统和汲取液再生系统；
所述正渗透浓缩系统包括
正渗透膜组件，用于接收所述汲取液再生系统的浓汲取液以及待处理液，并经渗透处理得到稀释的汲取液和浓缩液；
所述汲取液再生系统包括
高压反渗透系统，所述正渗透膜组件连通于所述高压反渗透膜组件，所述高压反渗透系统用于向所述正渗透膜组件提供所述浓汲取液以及接收所述正渗透膜组件中的稀释的汲取液；
海水淡化系统，装配于所述高压反渗透系统，所述海水淡化系统用于处理所述高压反渗透系统中的清液得到浓缩水和最终产品，并将所述浓缩水返回至所述高压反渗透系统。
2.根据权利要求1所述的高盐水零排放处理系统，其特征在于，所述汲取液再生系统还包括纳滤系统，装配于所述高压反渗透系统，所述纳滤系统用于处理所述高压反渗透系统中的二价离子和大分子有机物生成污水并将污水返回至正渗透浓缩系统。
3.根据权利要求2所述的高盐水零排放处理系统，其特征在于，所述纳滤系统包括纳滤膜组件。
4.根据权利要求1所述的高盐水零排放处理系统，其特征在于，所述海水淡化系统包括多组分级设置的海水淡化膜组件。
5.根据权利要求1所述的高盐水零排放处理系统，其特征在于，所述海水淡化膜组件分设为两级。
6.根据权利要求1所述的高盐水零排放处理系统，其特征在于，所述高压反渗透系统包括多组分级设置的高压反渗透膜组件。
7.根据权利要求1所述的高盐水零排放处理系统，其特征在于，所述高压反渗透膜组件分设为两级，每级所述高压反渗透膜组件设有12支。
8.根据权利要求1所述的高盐水零排放处理系统，其特征在于，所述正渗透膜组件设有三级，每级所述正渗透膜组件设有4支。
9.根据权利要求1所述的高盐水零排放处理系统，其特征在于，还包括PH调节系统，连接于所述正渗透浓缩系统，所述PH调节系统用于调节中和待处理液的PH。
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