CN107867767B - 一种高浓度盐水的提浓装置及提浓方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高浓度盐水的处理技术领域，更具体地说，涉及一种高浓度盐水的提浓装置及提浓方法，该装置包括通过管道连接的预处理装置和膜法处理装置；提浓方法包括配置药剂、高浓度盐水预处理和高浓度盐水膜法处理。本发明中的提浓装置和提浓方法的技术方案是将高浓度盐水在热处理前的预处理和膜法处理方案，采用本发明的技术方案后，产水脱盐率可达99％，可直接用于工业系统各用水点，将经本发明装置中的正渗透膜过滤装置处理后的高盐水做烟道除尘喷砂用水或经蒸发结晶装置处理产生固体，可有效提高蒸汽利用率，降低热处理成本，降低企业生产成本，方便实用，适宜进一步推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及高浓度盐水的处理技术领域，更具体地说，涉及一种高浓度盐水的提浓装置及提浓方法。
背景技术
现有技术中，废水处理部门一般是采用生物处理法去除废水中的氨氮、磷等有机物，然而，废水具有含盐量高、有机物含量高、污染物种类多和水量大的特点，生物处理法对废水中的无机盐类的去除非常有限。在燃煤电厂的反渗透生产、离子交换再生生产等工业过程中容易产生反渗透浓水、循环排污水、离子交换再生废液、锅炉排污水等浓盐水副产物。
对于浓盐水的处理，国家规定高浓盐度含量的水一般不能进入工艺生产流程，仅能做为冲洗水用。废水处理部门一般是自行用水稀释后做为绿化用水或直接排放，这种处理方法容易造成大量水资源的浪费、引起环境污染和水体生态平衡的破坏。具有大量浓盐水副产物污水源的企业一般采用脱盐法对水资源进行回收利用，常用的手段为蒸发、浓缩、结晶等热法除盐，但实际应用中的热法除盐能耗较高，蒸发处理吨水需要蒸汽0.4-0.5吨，这使得企业生产成本较高，因此多数厂家在研发各种节能型蒸发器，如多效蒸发器、热力循环蒸汽再压缩器、机械蒸汽再压缩器等。对于整体需处理的水量而言，蒸发和结晶所需的热量是一定的，仅通过提高蒸汽利用率取得效果也是有限的。针对上述问题，开发一种高浓度盐水的提浓装置及提浓方法是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：为克服上述背景技术中提到的技术问题，现提供一种高浓度盐水的提浓装置及提浓方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高浓度盐水的提浓装置，该装置包括：通过管道连接的预处理装置和膜法处理装置，预处理装置包括依次通过管道连接的：废水池、高效凹涡气浮沉淀池、机械搅拌澄清池、二级深层过滤器、活性炭过滤器、第一清水池，膜法处理装置包括：一次反渗透膜过滤装置、二次反渗透膜过滤装置和正渗透膜过滤装置，第一清水池与一次反渗透膜过滤装置通过管道连接；所述预处理装置中的废水池和高效凹涡气浮沉淀池之间依次设置有絮凝剂投放口和助凝剂投放口；高效凹涡气浮沉淀池底部和机械搅拌澄清池底部分别通过管道与污泥处理装置连接；高效凹涡气浮沉淀池和机械搅拌澄清池之间设置有石灰加药口；所述一次反渗透膜过滤装置、二次反渗透膜过滤装置和正渗透膜过滤装置分别通过管道与回用水箱连接。
进一步，上述技术方案中所述污泥处理装置包括依次连接的：污泥浓缩池、压滤机和第二清水池；所述絮凝剂投放口包括依次通过管道连接的：絮凝剂仓、第一溶解箱、第一计量泵和第一投放点，助凝剂投放口包括依次通过管道连接的：助凝剂仓、第二溶解箱、第二计量泵和第二投放点，石灰加药口包括依次通过管道连接的：石灰粉仓、第三溶解箱、第三计量泵和第三投放点。
进一步，上述技术方案中所述的一种高浓度盐水的提浓方法，该方法包括如下步骤：
(1)配置药剂
将絮凝剂加入到第一溶解箱中溶解，通过第一计量泵将絮凝剂溶液预备泵入第一投放点；将助凝剂加入到第二溶解箱中溶解，通过第二计量泵将助凝剂溶液预备泵入第二投放点；将石灰粉加入到第三溶解箱中溶解，通过第三计量泵将石灰粉溶液预备泵入第三投放点；
(2)高浓度盐水预处理
将高浓度盐水通入废水池，在由废水池通入高效凹涡气浮沉淀池时，将絮凝剂溶液由第一计量泵泵入第一投放点，再将助凝剂溶液由第二计量泵泵入第二投放点；在由高效凹涡气浮沉淀池通入机械搅拌澄清池时，将石灰粉溶液由第三计量泵泵入第三投放点；依次高浓度盐水再依次通入二级深层过滤器、活性炭过滤器，最终到达第一清水池，其中，高效凹涡气浮沉淀池底部和机械搅拌澄清池底部分别通过管道将沉淀通入污泥处理装置中；污泥处理装置将沉淀在污泥浓缩池中浓缩后通入压滤机中压滤得滤饼和滤液，滤液经处理进入第二清水池，第二清水池中处理液可通入机械搅拌澄清池中进一步处理；
(3)高浓度盐水膜法处理
将第一清水池所得预处理盐水通入一次反渗透膜过滤装置，一次反渗透膜过滤装置中的未滤出液通入二次反渗透膜过滤装置，二次反渗透膜过滤装置中的未滤出液通入正渗透膜过滤装置，正渗透膜过滤装置的未滤出液即为提浓盐水；所述一次反渗透膜过滤装置、二次反渗透膜过滤装置和正渗透膜过滤装置三者的滤出液均通入回用水箱。
进一步，上述技术方案中所述步骤(1)中絮凝剂为FeClSO4，第一溶解箱中絮凝剂水溶液浓度为8-10％，第一投放点的絮凝剂投放浓度约为40-60mg/L；助凝剂为碱式氯化铝PAC或聚丙烯酰胺PAM，第二溶解箱中助凝剂水溶液浓度为0.1-0.2‰，第二投放点的助凝剂投放浓度为0.5-1.0mg/L；第三溶解箱中石灰粉水溶液浓度为4-6％，第三投放点的石灰粉投放浓度约为450-550mg/L。
本发明技术方案中的高效凹涡气浮沉淀池为本申请人在2012年专利201210475476.1中描述的结构；污泥处理装置中的污泥浓缩池包含有：中部进口、上部清水出口和下部浓缩污泥出口，依靠污泥自沉降功能，在污泥浓缩池的上部清水出口形成清水并溢流进入第二清水池；污泥处理装置中的压滤机具有将浓缩污泥进行压缩和过滤形成滤饼和清水(进入第二清水池)的功能；机械搅拌澄清池具有机械搅拌和静置分层的功能，可将加入石灰粉溶液的高浓度盐水分为澄清层和沉淀层，高浓度盐水经过机械搅拌澄清池可去除水中的悬浮物和60％的胶体，石灰粉水溶液可处理去除水中的部分有机物、硬度和重金属离子，化学反应如下：HCO3 -+OH-→CO3 2-；
Ca2+CO3 2-→CaCO3↓；
Mg2++OH-→Mg(OH)2↓；
Ca2+SiO2→CaSiO3↓；高浓度盐水经机械搅拌澄清池后出水浊度小于15NTU，经过二级深层过滤器处理后出水浊度小于1NTU，通过二级深层过滤器和活性炭过滤器可以去除高浓度盐水中99.5％的剩余有机物；其中，二级深层过滤器为一种上进下出的过滤器，包含有上层的粗沙层、下层的细沙层及隔离沙层；活性炭过滤器为一种上进下出的过滤器，包含有不同目数的活性炭层和隔离层；一次反渗透膜过滤装置的产水量为60-75％，二次反渗透膜过滤装置的产水量为40-50％，正渗透膜过滤装置的产水量为60-70％，本发明的提浓装置和提浓方法的产水量为85-95％。
有益效果：与现有技术相比，本发明中的提浓装置和提浓方法的技术方案是将高浓度盐水在热处理前的预处理和膜法处理方案，采用本发明的技术方案后，产水脱盐率可达99％，可直接用于工业系统各用水点，将经本发明装置中的正渗透膜过滤装置处理后的高盐水做烟道除尘喷洒用水或经蒸发结晶装置处理产生固体，可有效提高蒸汽利用率，降低热处理成本，降低企业生产成本，方便实用，适宜进一步推广应用。
附图说明
图1所示为本发明的提浓装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必须的。
实施例一
如附图1所示的一种高浓度盐水的提浓装置，该装置包括：通过管道连接的预处理装置和膜法处理装置，预处理装置包括依次通过管道连接的：废水池(通入高浓度盐水)、高效凹涡气浮沉淀池、机械搅拌澄清池、二级深层过滤器、活性炭过滤器、第一清水池，膜法处理装置包括：一次反渗透膜过滤装置(一次RO装置)、二次反渗透膜过滤装置(二次RO装置)和正渗透膜过滤装置(FO装置)，第一清水池与一次反渗透膜过滤装置通过管道连接；所述预处理装置中的废水池和高效凹涡气浮沉淀池之间依次设置有絮凝剂投放口和助凝剂投放口；高效凹涡气浮沉淀池底部和机械搅拌澄清池底部分别通过管道与污泥处理装置连接；高效凹涡气浮沉淀池和机械搅拌澄清池之间设置有石灰加药口；所述一次反渗透膜过滤装置、二次反渗透膜过滤装置和正渗透膜过滤装置分别通过管道与回用水箱连接。
进一步，上述技术方案中所述污泥处理装置包括依次连接的：污泥浓缩池、压滤机和第二清水池；所述絮凝剂投放口包括依次通过管道连接的：絮凝剂仓、第一溶解箱、第一计量泵和第一投放点，助凝剂投放口包括依次通过管道连接的：助凝剂仓、第二溶解箱、第二计量泵和第二投放点，石灰加药口包括依次通过管道连接的：石灰粉仓、第三溶解箱、第三计量泵和第三投放点。
实施例二
一种高浓度盐水的提浓方法，该方法包括如下步骤(可参照附图1)：
(1)配置药剂
将絮凝剂加入到第一溶解箱中溶解，通过第一计量泵将絮凝剂溶液预备泵入第一投放点；将助凝剂加入到第二溶解箱中溶解，通过第二计量泵将助凝剂溶液预备泵入第二投放点；将石灰粉加入到第三溶解箱中溶解，通过第三计量泵将石灰粉溶液预备泵入第三投放点；
(2)高浓度盐水预处理
将高浓度盐水通入废水池，在由废水池通入高效凹涡气浮沉淀池时，将絮凝剂溶液由第一计量泵泵入第一投放点，再将助凝剂溶液由第二计量泵泵入第二投放点；在由高效凹涡气浮沉淀池通入机械搅拌澄清池时，将石灰粉溶液由第三计量泵泵入第三投放点；依次高浓度盐水再依次通入二级深层过滤器、活性炭过滤器，最终到达第一清水池，其中，高效凹涡气浮沉淀池底部和机械搅拌澄清池底部分别通过管道将沉淀通入污泥处理装置中；污泥处理装置将沉淀在污泥浓缩池中浓缩后通入压滤机中压滤得滤饼和滤液，滤液经处理进入第二清水池，第二清水池中处理液可通入机械搅拌澄清池中进一步处理；
(3)高浓度盐水膜法处理
将第一清水池所得预处理盐水通入一次反渗透膜过滤装置，一次反渗透膜过滤装置中的未滤出液通入二次反渗透膜过滤装置，二次反渗透膜过滤装置中的未滤出液通入正渗透膜过滤装置，正渗透膜过滤装置的未滤出液即为提浓盐水；所述一次反渗透膜过滤装置、二次反渗透膜过滤装置和正渗透膜过滤装置三者的滤出液均通入回用水箱。
进一步，上述技术方案中所述步骤(1)中絮凝剂为FeClSO4，第一溶解箱中絮凝剂水溶液浓度为10％，第一投放点的絮凝剂投放浓度为50mg/L；助凝剂为PAC，第二溶解箱中助凝剂水溶液浓度为0.2‰，第二投放点的助凝剂投放浓度为1.0mg/L；第三溶解箱中石灰粉水溶液浓度为5％，第三投放点的石灰粉投放浓度为500mg/L。
将20T/h的高浓度盐水采用上述实施例一的提浓装置和实施例二提浓方法处理后，正渗透膜过滤装置的未滤出液即提浓盐水水量仅为1.5T/h，高浓度盐水在入口处的含盐量为40000mg/L，提浓盐水含盐量为210000mg/L，回用水箱中回用水脱盐率为99％，可直接用于工业系统各用水点，提浓盐水可用做烟道除尘喷砂用水或送入蒸发结晶装置产生固体，可大大的节省蒸发结晶成本，提高生产效率，适宜进一步推广应用。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (2)
1.一种高浓度盐水的提浓方法，其特征是，采用一种高浓度盐水的提浓装置，该装置包括：通过管道连接的预处理装置和膜法处理装置，预处理装置包括依次通过管道连接的：废水池、高效凹涡气浮沉淀池、机械搅拌澄清池、二级深层过滤器、活性炭过滤器、第一清水池，膜法处理装置包括：一次反渗透膜过滤装置、二次反渗透膜过滤装置和正渗透膜过滤装置，第一清水池与一次反渗透膜过滤装置通过管道连接；
所述预处理装置中的废水池和高效凹涡气浮沉淀池之间依次设置有絮凝剂投放口和助凝剂投放口；高效凹涡气浮沉淀池底部和机械搅拌澄清池底部分别通过管道与污泥处理装置连接；高效凹涡气浮沉淀池和机械搅拌澄清池之间设置有石灰加药口；所述一次反渗透膜过滤装置、二次反渗透膜过滤装置和正渗透膜过滤装置分别通过管道与回用水箱连接；
所述污泥处理装置包括依次连接的：污泥浓缩池、压滤机和第二清水池；所述絮凝剂投放口包括依次通过管道连接的：絮凝剂仓、第一溶解箱、第一计量泵和第一投放点，助凝剂投放口包括依次通过管道连接的：助凝剂仓、第二溶解箱、第二计量泵和第二投放点，石灰加药口包括依次通过管道连接的：石灰粉仓、第三溶解箱、第三计量泵和第三投放点；
该方法包括如下步骤：
(1)配置药剂
将絮凝剂加入到第一溶解箱中溶解，通过第一计量泵将絮凝剂溶液预备泵入第一投放点；将助凝剂加入到第二溶解箱中溶解，通过第二计量泵将助凝剂溶液预备泵入第二投放点；将石灰粉加入到第三溶解箱中溶解，通过第三计量泵将石灰粉溶液预备泵入第三投放点；
(2)高浓度盐水预处理
将高浓度盐水通入废水池，在由废水池通入高效凹涡气浮沉淀池时，将絮凝剂溶液由第一计量泵泵入第一投放点，再将助凝剂溶液由第二计量泵泵入第二投放点；在由高效凹涡气浮沉淀池通入机械搅拌澄清池时，将石灰粉溶液由第三计量泵泵入第三投放点；依次高浓度盐水再依次通入二级深层过滤器、活性炭过滤器，最终到达第一清水池，其中，高效凹涡气浮沉淀池底部和机械搅拌澄清池底部分别通过管道将沉淀通入污泥处理装置中；
(3)高浓度盐水膜法处理
将第一清水池所得预处理盐水通入一次反渗透膜过滤装置，一次反渗透膜过滤装置中的未滤出液通入二次反渗透膜过滤装置，二次反渗透膜过滤装置中的未滤出液通入正渗透膜过滤装置，正渗透膜过滤装置的未滤出液即为提浓盐水；所述一次反渗透膜过滤装置、二次反渗透膜过滤装置和正渗透膜过滤装置三者的滤出液均通入回用水箱。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度盐水的提浓方法，其特征是：所述步骤(1)中絮凝剂为FeClSO4，第一溶解箱中絮凝剂水溶液浓度为8-10％，第一投放点的絮凝剂投放浓度为40-60mg/L；助凝剂为碱式氯化铝PAC或聚丙烯酰胺PAM，第二溶解箱中助凝剂水溶液浓度为0.1-0.2‰，第二投放点的助凝剂投放浓度为0.5-1.0mg/L；第三溶解箱中石灰粉水溶液浓度为4-6％，第三投放点的石灰粉投放浓度为450-550mg/L。
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