CN109111010A - 一种含盐废水处理系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于含盐废水浓缩分离技术领域，具体提供了一种含盐废水处理系统及其使用方法，含盐废水处理系统包括依次通过管道连接的第一固液过滤器、增压泵、第一反渗透膜滤芯组件、第二反渗透膜滤芯组件和蒸发结晶器，所述第二反渗透膜滤芯组件的第二原水腔与所述蒸发结晶器连接，所述第二反渗透膜滤芯组件的第二产水腔通过第一回流管与所述第一固液过滤器与增压泵之间的管道连接；本发明的含盐废水处理系统采用第一反渗透膜滤芯组件对含盐废水进行处理得到导电率低的纯水并将提浓后的废水通入到第二反渗透膜滤芯组件中得到盐分更浓的含盐废水，并通过蒸发结晶器将盐分提取出来增加经济效益，节约了水资源，环保效益好。

Description

一种含盐废水处理系统及其使用方法

技术领域

本发明属于含盐废水浓缩分离技术领域，具体涉及一种含盐废水处理系统及其使用方法。

背景技术

含盐废水对接受水体的影响很大，尤其废水中的氨氮阴、阳离子危害人类身体健康有致癌作用；进入环境水体中会造成水体的富营养化，促使水生植物、藻类等快速生成，进而造成水体缺氧，使鱼类等水生生物死亡，破坏水环境的生态平衡。因此，含盐废水必须得到有效的治理，以达到国家颁布的GB13458-2013《合成氨工业水污染排放标准》氨氮及总氮含量的排放标准。

目前处理含盐废水的技术有多种，较为成熟的有两种，一种是电驱膜ED多级提浓处理技术，另一种为A/B床100％处理回用技术。电驱膜ED法是指在外加直流电场作用下，利用离子交换膜的透过性，使水中的阴阳离子做定向迁移，从而达到水中的离子与水分离的过程。电驱膜ED法，虽然能将废水中大部分盐份回收，但是此技术处理废水时，在多级串联的电渗析末段，由于大部分离子已经被脱除，水中电导离子很少，极易发生浓差极化反应，使得水中残留的盐份浓度偏高。AB法采用徐州水处理研究所经催化处理的新型专用功能性吸附填料即AB填料，将废水通过A型催化交换吸附器和B型催化交换吸附器，经过离子交换吸附反应，分别吸收水中的阴阳离子，再用酸碱进行清洗还原，排出浓度高于进水浓度30-50倍的浓溶液。AB法再生操作频繁，还要处理再生清洗水，工艺较为繁琐。

在各种膜分离技术中，仿生膜技术是目前应用比较广泛的一种水处理技术，其分离的原理是选择透过，已在海水和苦咸水淡化、重金属废水处理、纯水及超纯水制备、食品及饮料制造等领域均得到成功应用。其膜孔径小至纳米级，水分子可以通过仿生膜，而原水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌等杂质无法通过，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水分离开来。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种含盐废水处理系统，针对现有技术的水处理技术处理工艺繁琐、处理成本高等问题而研发，含盐废水经处理系统处理系统后导电率小接近纯水，产水可全部回收利用，节约了水资源，经济环保效益好。

本发明通过以下技术方案具体实现：

本发明的含盐废水处理系统，包括依次通过管道连接的第一固液过滤器、增压泵、第一反渗透膜滤芯组件、第二反渗透膜滤芯组件和蒸发结晶器，所述第一反渗透膜滤芯组件具有第一原水腔和第一产水腔，所述第二反渗透膜滤芯组件具有第二原水腔和第二产水腔，所述第一原水腔与所述第二原水腔连通，所述第一产水腔连接有产水出管，所述第二原水腔与所述蒸发结晶器连接，所述第二产水腔通过第一回流管与所述第一固液过滤器与增压泵之间的管道连接。

本发明的含盐废水处理系统还包括控制装置，所述增压泵与所述第一反渗透膜滤芯组件之间的管道上设置有第一压力传感器，所述第一反渗透膜滤芯组件和所述第二反渗透膜滤芯组件之间设置有第二压力传感器，所述第二原水腔与所述蒸发结晶器之间的管道上设置有第一电控阀门，所述第一回流管上设置有第二电控阀门，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第一电控阀门和所述第二电控阀门均与所述控制装置电连接。

进一步地，本发明的含盐废水处理系统还包括第二回流管，所述蒸发结晶器具有蒸汽出口，所述蒸发结晶器的蒸汽出口通过所述第二回流管与所述第一固液过滤器与增压泵之间的管道连接。

进一步地，本发明的含盐废水处理系统还包括蒸汽余热回收装置，所述蒸汽余热回收装置连接在所述蒸发结晶器与所述增压泵之间。

进一步地，本发明的含盐废水处理系统还包括用于清洗所述第一反渗透膜滤芯组件和所述第二反渗透膜滤芯组件的反清洗装置。

进一步地，所述反清洗装置包括清洗液箱，所述清洗液箱通过清洗管与设置有第一压力传感器的管道及设置有第二压力传感器的管道连接，所述清洗管的管路上设置有清洗泵，所述清洗管上设置有第三电控阀门，所述第三电控阀门与所述控制装置电连接。

进一步地，所述清洗管的管路上还设置有第二固液过滤器。

进一步地，所述增压泵和所述第一反渗透膜滤芯组件之间的管道及所述第一反渗透膜滤芯组件和所述第二反渗透膜滤芯组件之间的管道均设置有温度测试仪。

进一步地，所述产水出管上还设置有与所述控制装置电连接的流量计。

进一步地，所述控制装置为PLC控制器。

进一步地，本发明还提供了一种含盐废水处理系统使用方法，包括上述的含盐废水处理系统，使用放下如下：

S1、将含盐废水经第一固液过滤器进行预处理；

S2、将经第一固液过滤器预处理后的含盐废水送入增压泵增压；

S3、将增压后的含盐废水引入第一反渗透膜滤芯组件使第一原水腔得到初级提浓水，第一产水腔得到产水；

S4、将第一原水腔的初级提浓水引入第二反渗透膜滤芯组件，第二原水腔得到次级提浓水，第二产水腔得到次级产水；

S5、将第二原水腔的次级提浓水引入蒸发结晶器得到无机盐晶体，将所述第二产水腔的次级产水引入增压泵再次循环过滤；

S6、将蒸发结晶器产生的蒸汽经蒸汽余热回收装置热量回收后形成的冷凝液引入增压泵。

基于以上技术方案，本发明的技术效果为：

本发明的含盐废水处理系统可使含盐废水在处理后导电率小，接近纯水的质量水平，经含盐废水处理系统得到的产水可全部回收利用，实现零排放，节约了水资源，经济环保效益好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的含盐废水处理系统的结构示意图；

图中：

1-第一固液过滤器；2-增压泵；3-第一反渗透膜滤芯组件，31-第一原水腔，32-第一产水腔；4-第二反渗透膜滤芯组件，41-第二原水腔，42-第二产水腔；5-蒸发结晶器；6-产水出管；7-第一回流管；8-第二回流管；9-蒸汽余热回收装置；10-温度测试仪；11-流量计；81-清洗液箱，82清洗管，83-清洗泵，84-第二固液过滤器，85-加热器；101-第一压力传感器，102-第二压力传感器；201-第一电控阀门；202-第二电控阀门；203-第三电控阀门；204-第电控阀门。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例：

如图1所示，本实施例提供了一种含盐废水处理系统，包括依次通过管道连接的第一固液过滤器1、增压泵2、第一反渗透膜滤芯组件3、第二反渗透膜滤芯组件4和蒸发结晶器5，本实施例的第一反渗透膜滤芯组件3和第二反渗透膜滤芯组件4均为现有技术常用的反渗透膜滤芯过滤器。

具体地，所述第一反渗透膜滤芯组件3具有第一原水腔31和第一产水腔32，所述第二反渗透膜滤芯组件4具有第二原水腔41和第二产水腔42，所述第一原水腔31与所述第二原水腔41连通，所述第一产水腔32连接有产水出管6，所述第二原水腔41与所述蒸发结晶器5连接，所述第二产水腔42通过第一回流管7与所述第一固液过滤器1与增压泵2之间的管道连接。

当含盐废水进入废水处理系统进行处理时，含盐废水首先通过第一固液过滤器1，将含盐废水中的固体杂质经第一固液过滤器1过滤掉，过滤后的含盐废水在增压泵2的增压下引入第一反渗透膜滤芯组件3，经第一反渗透膜滤芯组件3过滤，第一原水腔31内含盐废水的盐浓度不断升高，得到初级提浓水，第一产水腔32内为过滤后的产水，初级提浓水的盐液浓度大于原水的盐液浓度。

将初级提浓水引入第二反渗透膜滤芯组件4内，经第二反渗透膜滤芯组件4的反渗透过滤作用，第二原水腔41得到次级提浓水，次级提浓水41的盐液浓度大于初级提浓水，第二产水腔42得到次级产水，因为第二反渗透膜滤芯组件4的第二原水腔的次级提浓水盐液浓度较高，第二产水腔42得到次级产水相较于第一产水腔32得到的产水纯度较低。

本实施例的含盐废水处理系统还包括控制装置，所述增压泵2与所述第一反渗透膜滤芯组件3之间的管道上设置有第一压力传感器101，所述第一反渗透膜滤芯组件3和所述第二反渗透膜滤芯组件4之间设置有第二压力传感器102，所述第二原水腔41与所述蒸发结晶器5之间的管道上设置有第一电控阀门201，所述第一回流管7上设置有第二电控阀门202，所述第一压力传感器101、所述第二压力传感器102、所述第一电控阀门201和所述第二电控阀门202均与所述控制装置电连接。

控制装置接收第一压力传感器101和第二压力传感器102检测到的压力信号，随着反渗透过滤进行，第一反渗透膜滤芯组件3两侧的第一压力传感器101和第二压力传感器102的压差超过设定的阈值时，说明第一反渗透膜滤芯组件3两侧的压差较大，控制装置控制第一电控阀门201开启，将第二原水腔41内高浓度的次级提浓水引至蒸发结晶器5，蒸发结晶器5蒸发高浓度的次级提浓水得到无机盐晶体和蒸汽。

作为本实施例的进一步改进，所述蒸发结晶器5具有蒸汽出口，所述蒸发结晶器5的蒸汽出口通过所述第二回流管8与所述第一固液过滤器1与增压泵2之间的管道连接，再次进行浓缩分离。

作为本实施例的进一步改进，本实施例的含盐废水处理系统还包括还包括蒸汽余热回收装置9，所述蒸汽余热回收装置9连接在所述蒸发结晶器5与所述增压泵2之间，所述蒸汽余热回收装置9可以为现有技术常用的蒸汽余热回收器或蒸汽余热回收装置。蒸发结晶器5对含盐废水进行蒸发结晶，得到无机盐晶体和高温的蒸汽，高温蒸汽可经蒸汽余热回收装置9进行热量回收得到蒸汽冷凝液。

作为本实施例的进一步改进，本实施例的含盐废水处理系统还包括用于清洗所述第一反渗透膜滤芯组件3和所述第二反渗透膜滤芯组件4的反清洗装置。

具体地，所述反清洗装置包括清洗液箱81，所述清洗液箱81通过清洗管82与设置有第一压力传感器101的管道及设置有第二压力传感器102的管道连接，所述清洗管82的管路上设置有清洗泵83，所述清洗管82上设置有第三电控阀门203，所述第三电控阀门203与所述控制装置电连接。

作为本实施例的进一步改进，所述清洗管82的管路上还设置有第二固液过滤器84，第二固液过滤器84用于过滤清洗液中的固体杂质。

作为本实施例的进一步改进，所述产水出管6上还设置有与所述控制装置电连接的流量计11，当流量计11监测到产水量减少10％～15％或压差上升15％时，反清洗装置开始对第一反渗透膜滤芯组件3和第二反渗透膜滤芯组件4进行反清洗。清洗液箱81内的清洗液在清洗泵83增压后经清洗管82输送至第一反渗透膜滤芯组件3和第二反渗透膜滤芯组件6进行反清洗。

进一步地，所述第一产水腔32和第二产水腔42内均设置有电导率仪，用于检测第一产水腔32内产水的导电率及和第二产水腔42内次级产水的导电率，监测水质。

作为本实施例的进一步改进，所述产水出管6上还设置有第四电控阀门204，当开始反清洗时，所述控制装置控制所述第四电控阀门204关闭，防止污染产水。所述第一原水腔31还连接设置有排液管，所述清洗液可经第一原水腔31的排液管排出。

作为本实施例的进一步改进，所述清洗线81内设置有加热器85，用于为所述清洗液加热，所述增压泵2和所述第一反渗透膜滤芯组件3之间的管道及所述第一反渗透膜滤芯组件3和所述第二反渗透膜滤芯组件6之间的管道均设置有温度测试仪10，所述温度测试仪10与所述PLC控制器电连接。所述温度测试仪可以测量清洗时清洗液的温度，保证通入的清洗液在适宜的温度下发挥较大的清洗效果。

本实施例的控制装置可以在现有的控制器中进行适应性选择，作为较优的选择，所述控制装置为PLC控制器。

基于以上技术方案，本发明的技术效果为：

第一、本实施例的含盐废水处理系统可使含盐废水在处理后导电率小，接近纯水的质量水平，经含盐废水处理系统得到的产水可全部回收利用，实现零排放，节约了水资源，经济环保效益好。

第二、本实施例的含盐废水处理系统的第一反渗透膜滤芯组件3和第二反渗透膜滤芯组件4的工艺过程在常温下即可进行，无相变，因此与产生相变的蒸馏浓缩法及电渗析法相比，能耗大幅度降低。

第三、本实施例的含盐废水处理系统相比其他水处理装置能较大地减少运行费用。

第四、本实施例的含盐废水处理系统结构简单合理，投资少、操作简单，通过控制装置实现自动控制，改善了生产劳动环境，实现了清洁文明生产。

实施例2：

本实施例在上述实施例1的基础上提供了一种含盐废水处理系统的使用方法，具体如下：

S1、将含盐废水经第一固液过滤器进行预处理；

S2、将经第一固液过滤器预处理后的含盐废水送入增压泵增压；

S3、将增压后的含盐废水引入第一反渗透膜滤芯组件使第一原水腔得到初级提浓水，第一产水腔得到产水；

S4、将第一原水腔的初级提浓水引入第二反渗透膜滤芯组件，第二原水腔得到次级提浓水，第二产水腔得到次级产水；

S5、将第二原水腔的次级提浓水引入蒸发结晶器得到无机盐晶体，将所述第二产水腔的次级产水引入增压泵再次循环过滤；

S6、将蒸发结晶器产生的蒸汽经蒸汽余热回收装置热量回收后形成的冷凝液引入增压泵。

本实施例的种含盐废水处理系统在使用时，所述第一反渗透膜滤芯组件3和第二反渗透膜滤芯组件4得到的产水的导电率小于20us/cm，所述第一反渗透膜滤芯组件3和第二反渗透膜滤芯组件4得到的含盐浓水的盐质量分数大于10％。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含盐废水处理系统，其特征在于：包括依次通过管道连接的第一固液过滤器(1)、增压泵(2)、第一反渗透膜滤芯组件(3)、第二反渗透膜滤芯组件(4)和蒸发结晶器(5)，所述第一反渗透膜滤芯组件(3)具有第一原水腔(31)和第一产水腔(32)，所述第二反渗透膜滤芯组件(4)具有第二原水腔(41)和第二产水腔(42)，所述第一原水腔(31)与所述第二原水腔(41)连通，所述第一产水腔(32)连接有产水出管(6)，所述第二原水腔(41)与所述蒸发结晶器(5)连接，所述第二产水腔(42)通过第一回流管(7)与所述第一固液过滤器(1)和增压泵(2)之间的管道连接；

还包括控制装置，所述增压泵(2)与所述第一反渗透膜滤芯组件(3)之间的管道上设置有第一压力传感器(101)，所述第一反渗透膜滤芯组件(3)和所述第二反渗透膜滤芯组件(4)之间设置有第二压力传感器(102)，所述第二原水腔(41)与所述蒸发结晶器(5)之间的管道上设置有第一电控阀门(201)，所述第一回流管(7)上设置有第二电控阀门(202)，所述第一压力传感器(101)、所述第二压力传感器(102)、所述第一电控阀门(201)和所述第二电控阀门(202)均与所述控制装置电连接。

2.根据权利要求1所述的含盐废水处理系统，其特征在于：还包括第二回流管(8)，所述蒸发结晶器(5)具有蒸汽出口，所述蒸发结晶器(5)的蒸汽出口通过所述第二回流管(8)与所述第一固液过滤器(1)和增压泵(2)之间的管道连接。

3.根据权利要求2所述的含盐废水处理系统，其特征在于：还包括蒸汽余热回收装置(9)，所述蒸汽余热回收装置(9)连接在所述蒸发结晶器(5)与所述增压泵(2)之间。

4.根据权利要求1所述的含盐废水处理系统，其特征在于：还包括用于清洗所述第一反渗透膜滤芯组件(3)和所述第二反渗透膜滤芯组件(4)的反清洗装置。

5.根据权利要求4所述的含盐废水处理系统，其特征在于：所述反清洗装置包括清洗液箱(81)，所述清洗液箱(81)通过清洗管(82)与设置有第一压力传感器(101)的管道及设置有第二压力传感器(102)的管道连接，所述清洗管(82)的管路上设置有清洗泵(83)，所述清洗管(82)上设置有第三电控阀门(203)，所述第三电控阀门(203)与所述控制装置电连接。

6.根据权利要求5所述的含盐废水处理系统，其特征在于：所述清洗管(82)的管路上还设置有第二固液过滤器(84)。

7.根据权利要求6所述的含盐废水处理系统，其特征在于：所述增压泵(2)和所述第一反渗透膜滤芯组件(3)之间的管道及所述第一反渗透膜滤芯组件(3)和所述第二反渗透膜滤芯组件(4)之间的管道均设置有温度测试仪(10)。

8.根据权利要求5～7任一所述的含盐废水处理系统，其特征在于：所述产水出管(6)上还设置有与所述控制装置电连接的流量计(11)。

9.根据权利要求1～7任一所述的含盐废水处理系统，其特征在于：所述控制装置为PLC控制器。

10.一种含盐废水处理系统使用方法，其特征在于：包括权利要求6所述的含盐废水处理系统，方法如下：

S1、将含盐废水经第一固液过滤器(1)进行预处理；

S2、将经第一固液过滤器(1)预处理后的含盐废水送入增压泵(2)增压；

S3、将增压后的含盐废水引入第一反渗透膜滤芯组件(3)使第一原水腔(31)得到初级提浓水，第一产水腔(32)得到产水；

S4、将第一原水腔(31)的初级提浓水引入第二反渗透膜滤芯组件(4)，第二原水腔(41)得到次级提浓水，第二产水腔(42)得到次级产水；

S5、将第二原水腔(41)的次级提浓水引入蒸发结晶器(5)得到无机盐晶体，将所述第二产水腔(42)的次级产水引入增压泵(2)再次循环过滤；

S6、将蒸发结晶器(5)产生的蒸汽经蒸汽余热回收装置(10)热量回收后形成的冷凝液引入增压泵(2)。