CN111039453A - 一种含高浓度硫酸钙废水处理系统及方法 - Google Patents
一种含高浓度硫酸钙废水处理系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111039453A CN111039453A CN201911336518.1A CN201911336518A CN111039453A CN 111039453 A CN111039453 A CN 111039453A CN 201911336518 A CN201911336518 A CN 201911336518A CN 111039453 A CN111039453 A CN 111039453A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- concentration
- membrane
- water
- calcium sulfate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 157
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 137
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 100
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 70
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 70
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims abstract description 61
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000002455 scale inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 34
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 claims description 29
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 22
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 17
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 14
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 claims description 11
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 11
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 10
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims description 10
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims description 9
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims description 9
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 8
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims description 7
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 claims description 7
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 6
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000004902 Softening Agent Substances 0.000 abstract description 14
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 3
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 239000003657 drainage water Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/46—Sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/46—Sulfates
- C01F11/468—Purification of calcium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5281—Installations for water purification using chemical agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/101—Sulfur compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明公开一种含高浓度硫酸钙废水处理系统及方法，将含高浓度硫酸钙的原水进行絮凝沉淀处理后进入稀释单元与结晶引发单元产水混合；混合水经过滤单元过滤后投加阻垢剂；投加阻垢剂的混合水进入膜浓缩单元进行高倍浓缩，浓水部分外排至下一级浓水深度处理单元，部分回流至结晶引发单元；膜浓缩系统浓水进入结晶引发单元后经晶种引发结晶，结晶外排，产水进入稀释单元同原水混合。基于本发明技术方案，硫酸钙结晶采用晶种引发，在系统正常运行后不需要再投加晶种；晶种引发单元产水采用低过饱和度原水稀释，降低了混合水的过饱和度，整个系统无需投加软化药剂即可实现连续运行，同时避免了投加软化药剂所产生的污泥，大大降低了处理费用。
Description
技术领域
本发明涉及一种含高浓度硫酸钙废水处理系统及方法，属于废水处理技术领域。
背景技术
火力发电厂、煤化工厂的脱硫废水、煤矿疏干水等废水含有较高浓度的硫酸钙，对这类高硫酸钙含量废水通常采用投加软化药剂的方法进行处理，导致处理费用高昂。
反渗透技术由于设备自动化程度高，占地面积小，处理效率高，产水水质稳定等优点，广泛应用于脱硫废水及煤矿疏干水的深度处理。但是由于脱硫废水和煤矿疏干水中微溶性无机盐浓度高，如处理工艺选取不当，微溶性无机盐在反渗透处理过程中容易在膜面结垢，会降低系统处理效率甚至导致系统无法正常运行。为确保反渗透系统顺利运行，通常的做法是在原水进入反渗透系统之前投加药剂进行软，因此药剂投加费用在处理成本中占了较大比例。
到目前为止，尚无一种膜耦合工艺可以在不投加软化药剂的情况下实现对硫酸钙的高效去除、产水达标外排或回用，亟需一种不加软化药剂实现含高浓度硫酸钙废水处理方案。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种含高浓度硫酸钙废水处理系统及方法，解决现有高浓度硫酸钙废水处理中需要添加大量软化药剂的不足，在不加软化药剂的条件下实现对硫酸钙废水的深度处理。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种含高浓度硫酸钙废水处理系统，包括混凝沉淀单元、稀释单元、结晶引发单元、过滤单元和膜浓缩单元；所述混凝沉淀单元设有原水加入口，所述稀释单元设有产水回流口，所述混凝沉淀单元连接所述稀释单元，所述稀释单元的产水回流口经管路连接所述结晶引发单元；所述过滤单元经管路连接所述稀释单元，所述膜浓缩单元经管路连接所述过滤单元，膜浓缩单元还经管路连接至所述结晶引发单元，过滤单元和膜浓缩单元之间经管路连接有阻垢剂投加单元，膜浓缩单元和结晶引发单元之间的管路经管道连接至后续浓水深度处理单元。
作为含高浓度硫酸钙废水处理系统的优选方案，所述结晶引发单元采用结晶器，所述结晶器设有晶种投加口和结晶搅拌机构，结晶搅拌机构采用螺带式搅拌器、锚式搅拌器、涡轮式搅拌器或桨式搅拌器。
作为含高浓度硫酸钙废水处理系统的优选方案，所述混凝沉淀单元包括若干连通的混凝池，所述混凝池连接有混合搅拌机构；所述稀释单元包含稀释池，所述稀释池连接有稀释搅拌机构；所述混凝池底部设有污泥排出口。
作为含高浓度硫酸钙废水处理系统的优选方案，所述阻垢剂投加单元包括阻垢剂存储罐，所述阻垢剂存储罐连接有阻垢剂搅拌机构。
作为含高浓度硫酸钙废水处理系统的优选方案，所述过滤单元包括过滤罐和保安过滤器，所述过滤罐经管路连接所述保安过滤器；过滤单元采用超滤膜、微滤膜、高密度沉淀池+砂滤中的一种或多种。
作为含高浓度硫酸钙废水处理系统的优选方案，所述膜浓缩单元采用的膜元件为纳滤膜元件或反渗透膜元件，膜元件形式为卷式或碟管式。
作为含高浓度硫酸钙废水处理系统的优选方案，所述膜浓缩单元连接有产水排出管道。
本发明的含高浓度硫酸钙废水处理系统完全避免了软化药剂的投加，晶种一次性投加后可连续运行，大大节约了处理费用；整个系统设计合理、成本低廉、操作简单、结构紧凑且便于自动化控制。
本发明还提供一种含高浓度硫酸钙废水处理方法，采用上述的含高浓度硫酸钙废水处理系统，包括以下步骤：
步骤1：将待处理的过饱和度小于100%的原水输送到混凝沉淀单元，经混凝沉淀单元处理的原水与结晶引发单元产水在稀释单元混合形成混合液；
步骤2：经混凝沉淀单元处理的原水与回流至稀释单元的产水混合后输送至过滤单元，通过阻垢剂投加单元向经过所述过滤单元的混合液中添加阻垢剂；
步骤3：将添加阻垢剂的混合液输送至膜浓缩单元，经过膜浓缩单元处理后的部分浓水回流至结晶引发单元，另一部分浓水经管道进入后续浓水深度处理单元；
步骤4：进入结晶引发单元的浓水在晶种引发下结晶，结晶的硫酸钙外排，结晶引发单元的产水回流至稀释单元。
作为含高浓度硫酸钙废水处理方法的优选方案，硫酸钙过饱和度小于90%，结晶引发单元产水硫酸钙过饱和度为110%至120%，硫酸钙结晶外排。
作为含高浓度硫酸钙废水处理方法的优选方案，所述步骤2中，混合液阻垢剂投加量为2～50 mg/L。
作为含高浓度硫酸钙废水处理方法的优选方案，所述步骤4中，投加晶种的粒径范围在200目～1200目。
作为含高浓度硫酸钙废水处理方法的优选方案，所述步骤3中，进入结晶引发单元的高浓盐水中微溶盐过饱和度为200%～500%。
作为含高浓度硫酸钙废水处理方法的优选方案，所述过滤单元采用超滤膜、微滤膜、高密度沉淀池+砂滤中的一种或多种；超滤膜孔径为0.05～0.1 μm， 微滤膜孔径范围为0.1～0.4 μm。
作为含高浓度硫酸钙废水处理方法的优选方案，所述膜浓缩单元的工作压力为1～6 MPa,根据进入膜浓缩单元的高浓盐水的浓度和浓缩倍率确定工作压力大小；膜浓缩单元采用卷式膜工作温度为5～45℃，膜浓缩单元采用碟管式膜工作温度为5～60℃。
作为含高浓度硫酸钙废水处理方法的优选方案，所述步骤3中，回流至结晶引发单元和经浓水处理管道进入后续浓水深度处理单元的浓水比例为1:1～4:1。
基于本发明技术方案，硫酸钙结晶采用晶种引发，在系统正常运行后不需要再投加晶种；晶种引发单元产水采用低过饱和度原水稀释，降低了混合水的过饱和度，整个系统无需投加软化药剂即可实现连续运行，同时避免了投加软化药剂所产生的污泥，大大降低了处理费用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例中提供的含高浓度硫酸钙废水处理系统示意图；
图2为本发明实施例中提供的含高浓度硫酸钙废水处理方法示意图。
图中：1、混凝沉淀单元；2、稀释单元；3、结晶引发单元；4、过滤单元；5、膜浓缩单元；6、原水加入口；7、产水回流口；8、阻垢剂投加单元；9、浓水深度处理单元；10、混凝池；11、混合搅拌机构；12、稀释池；13、稀释搅拌机构；14、污泥排出口；15、阻垢剂存储罐；16、阻垢剂搅拌机构；17、过滤罐；18、保安过滤器。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
参见图1，提供一种含高浓度硫酸钙废水处理系统，包括混凝沉淀单元1、稀释单元2、结晶引发单元3、过滤单元4和膜浓缩单元5；所述混凝沉淀单元1设有原水加入口6，原水加入口6用于向混凝沉淀单元1中输入含高浓度硫酸钙的废水原水，所述稀释单元2设有产水回流口7，所述混凝沉淀单元1连接所述稀释单元2，所述稀释单元2的产水回流口7经管路连接所述结晶引发单元3；所述过滤单元4经管路连接所述稀释单元2，所述膜浓缩单元5经管路连接所述过滤单元4，膜浓缩单元5还经管路连接至所述结晶引发单元3，过滤单元4和膜浓缩单元5之间经管路连接有阻垢剂投加单元8，膜浓缩单元5的浓水经管路部分回流至结晶引发单元3、另一部分经管道连接至后续浓水深度处理单元9。
具体的，所述结晶引发单元3采用结晶器，所述结晶器设有晶种投加口和结晶搅拌机构，结晶搅拌机构采用螺带式搅拌器、锚式搅拌器、涡轮式搅拌器或桨式搅拌器。
具体的，所述混凝沉淀单元1包括连通的混凝池10，所述混凝池10连接有混合搅拌机构11；所述混合池12连接有搅拌机构13，使原水和结晶引发单元3的回水充分混合；所述混凝池10底部设有污泥排出口14，沉淀物通过污泥排出口14排出。
具体的，所述阻垢剂投加单元8包括阻垢剂存储罐15，所述阻垢剂存储罐15连接有阻垢剂搅拌机构16。所述过滤单元4包括过滤罐17和保安过滤器18，所述过滤罐17经管路连接所述保安过滤器18；过滤单元4采用超滤膜、微滤膜、高密度沉淀池+砂滤中的一种或多种。
具体的，所述膜浓缩单元5采用的膜元件为纳滤膜元件或反渗透膜元件，膜元件形式为卷式或碟管式。所述膜浓缩单元5连接有产水排出管道，膜浓缩单元5产生的水达标后排放。
通过本发明将过饱和度小于100%的原水，经混凝沉淀单元1絮凝沉淀处理后，进入稀释单元2与结晶引发区产水混合，降低混合水的过饱和度，达到与投加软化剂相似的效果；采用机械过滤去除混合液中的悬浮物和颗粒；采用在线混合的方式投加阻垢剂；混合液进入膜浓缩单元5进行高倍浓缩，产水达标外排或回用，部分浓水进入后续浓水深度处理单元9，部分浓水回流至结晶引发单元3。进入结晶引发单元3的浓水，在晶种引发下结晶，结晶的硫酸钙外排，产水排入下段稀释单元2。本发明中含高浓度硫酸钙废水处理系统完全避免了软化药剂的投加，晶种一次性投加后可连续运行，大大节约了处理费用；整个系统设计合理、成本低廉、操作简单、结构紧凑且便于自动化控制。
实施例2
参见图2，本发明还提供一种含高浓度硫酸钙废水处理方法，采用上述的含高浓度硫酸钙废水处理系统，包括以下步骤：
步骤1：将待处理的过饱和度小于100%的原水输送到混凝沉淀单元1，进入混凝沉淀单元1的原水与结晶引发单元3回流至稀释单元2的产水混合形成混合液；
步骤2：混凝沉淀单元1的原水与回流至稀释单元2的产水混合后输送至过滤单元4，通过阻垢剂投加单元8向经过所述过滤单元4的混合液中添加阻垢剂；
步骤3：将添加阻垢剂的混合液输送至膜浓缩单元5，经过膜浓缩单元5的混合液形成浓水回流至结晶引发单元3，部分经浓水处理管道进入后续浓水深度处理单元9；
步骤4：进入结晶引发单元3的浓水在晶种引发下结晶，结晶的硫酸钙外排，结晶引发单元3的产水回流至稀释单元2。
具体的，结晶引发单元3产水硫酸钙过饱和度为110%至120%，硫酸钙结晶外排。所述步骤2中，混合液阻垢剂投加量为2～50 mg/L。所述步骤4中，投加晶种的粒径范围在200目～1200目。
具体的，所述步骤3中，进入结晶引发单元3的高浓盐浓水中微溶盐过饱和度为200%～500%。所述步骤3中，回流至结晶引发单元3和经管道进入后续浓水深度处理单元9的浓水比例为1:1～4:1，优选比例为3:1～4:1。
具体的，所述过滤单元4采用超滤膜、微滤膜、高密度沉淀池+砂滤中的一种或多种；超滤膜孔径为0.05～0.1 μm， 微滤膜孔径范围为0.1～0.4 μm。
具体的，所述膜浓缩单元5的工作压力为1～6 MPa,根据进入膜浓缩单元5的高浓盐水的浓度和浓缩倍率确定工作压力大小；膜浓缩单元5采用卷式膜工作温度为5～45℃，膜浓缩单元5采用碟管式膜工作温度为5～60℃。
本发明实施例中，步骤1中的混凝沉淀单元1含有搅拌装置，确保原水与结晶引发单元3产水充分混合；原水硫酸钙过饱和度＜100%，优选为≤90%。步骤2中的过滤单元4可以为超滤、微滤或高密沉淀池+砂滤。在本发明中，结晶引发单元3所得晶体纯度较高，可外排，干燥后包装。膜浓缩单元5的工作压力为1～6 MPa, 工作压力大小取决于进入膜浓缩单元5高浓盐水的浓度和浓缩倍率。卷式膜工作温度为5～45℃，碟管式膜工作温度为5～60℃，优选的工作温度为20～35℃。
实施例3
将60 T/h硫酸钙过饱和度为90%的原水导入混凝沉淀单元1和稀释单元2，与15 T/h硫酸钙过饱和度为110%的结晶引发单元3产水相混合，得到75 T/h硫酸钙过饱和度为94%的混合水；
混合水经孔径为0.05 μm的超滤器过滤后，在线投加5 mg/L阻垢剂，然后进入DTRO膜浓缩单元5；
DTRO膜浓缩单元5回收率为73.3%，得到55 T/h的产水，20 T/h硫酸钙过饱和度为352.5%的浓水，其中15 T/h回流至结晶引发单元3进行结晶处理，5 T/h排放至下一级处理系统；
15 T/h膜浓缩单元5的浓水回流至结晶引发单元3，投加500目的二水硫酸钙晶种，采用螺带式搅拌器以50 rpm的速度搅拌引发结晶，硫酸钙结晶外排干燥后包装；15 T/h硫酸钙过饱和度为110%的产水进入混合单元与原水混合。
实施例4
将80 T/h硫酸钙过饱和度为90%的原水导入混凝沉淀单元1和稀释单元2，与15 T/h硫酸钙过饱和度为110%的结晶引发单元3产水相混合，得到95T/h硫酸钙过饱和度为93.2%的混合水；
混合水经孔径为0.05 μm的超滤器过滤后，在线投加10 mg/L阻垢剂，然后进入DTRO膜浓缩单元5；
DTRO膜浓缩单元5回收率为78.9%，得到75 T/h的产水，20 T/h硫酸钙过饱和度为442.7%的浓水，其中15 T/h回流至结晶引发单元3进行结晶处理，5 T/h排放至下一级处理系统；
15 T/h膜浓缩单元5的浓水回流至结晶引发单元3，投加700目的二水硫酸钙晶种，采用螺带式搅拌器以50 rpm的速度搅拌引发结晶，硫酸钙结晶外排干燥后包装。15 T/h硫酸钙过饱和度为110%的产水进入混合单元与原水混合。
实施例5
将90 T/h硫酸钙过饱和度为85%的原水导入混凝沉淀单元1和稀释单元2，与20 T/h硫酸钙过饱和度为115%的结晶引发单元3产水相混合，得到110T/h硫酸钙过饱和度为90.5%的混合水。
混合水经孔径为0.1μm的微滤膜过滤后，在线投加4 mg/L阻垢剂，然后进入DTRO膜浓缩单元5。
DTRO膜浓缩单元5回收率为72.7%，得到80 T/h 的产水，30 T/h硫酸钙过饱和度为331.8%的浓水，其中20 T/h回流至结晶引发单元3进行结晶处理，10 T/h排放至下一级处理系统。
20 T/h膜浓缩单元5的浓水回流至结晶引发单元3，投加800目的二水硫酸钙晶种，采用螺带式搅拌器以50 rpm的速度搅拌引发结晶，硫酸钙结晶外排干燥后包装。20 T/h硫酸钙过饱和度为115%的产水进入混合单元与原水混合。
在本发明中，采用过饱和度低于100%的原水与结晶单元产水混合，降低了混合液的过饱和度，因此降低了膜浓缩系统的结垢风险。稀释单元2出水需进行机械过滤，防止晶体及悬浮物对膜浓缩系统的污染。基于本发明技术方案，硫酸钙结晶采用晶种引发，在系统正常运行后不需要再投加晶种；晶种引发单元产水采用低过饱和度原水稀释，降低了混合水的过饱和度，整个系统无需投加软化药剂即可实现连续运行，同时避免了投加软化药剂所产生的污泥，大大降低了处理费用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种含高浓度硫酸钙废水处理系统，其特征在于：包括混凝沉淀单元（1）、稀释单元（2）、结晶引发单元（3）、过滤单元（4）和膜浓缩单元（5）；所述混凝沉淀单元（1）设有原水加入口（6），所述稀释单元（2）设有产水回流口（7），所述混凝沉淀单元（1）连接所述稀释单元（2），所述稀释单元（2）的产水回流口（7）经管路连接所述结晶引发单元（3）；所述过滤单元（4）经管路连接所述稀释单元（2），所述膜浓缩单元（5）经管路连接所述过滤单元（4），膜浓缩单元（5）还经管路连接至所述结晶引发单元（3），过滤单元（4）和膜浓缩单元（5）之间经管路连接有阻垢剂投加单元（8），膜浓缩单元（5）和结晶引发单元（3）之间的管路经管道连接至后续浓水深度处理单元（9）。
2.根据权利要求1所述的一种含高浓度硫酸钙废水处理系统，其特征在于：所述结晶引发单元（3）采用结晶器，所述结晶器设有晶种投加口和结晶搅拌机构，结晶搅拌机构采用螺带式搅拌器、锚式搅拌器、涡轮式搅拌器或桨式搅拌器。
3.根据权利要求1所述的一种含高浓度硫酸钙废水处理系统，其特征在于：所述混凝沉淀单元（1）包括若干连通的混凝池（10），所述混凝池（10）连接有混合搅拌机构（11）；所述稀释单元（2）包括稀释池（12），所述稀释池（12）连接有稀释搅拌机构（13）；所述混凝池（10）底部设有污泥排出口（14）；
所述阻垢剂投加单元（8）包括阻垢剂存储罐（15），所述阻垢剂存储罐（15）连接有阻垢剂搅拌机构（16）。
4.根据权利要求1所述的一种含高浓度硫酸钙废水处理系统，其特征在于：所述过滤单元（4）包括过滤罐（17）和保安过滤器（18），所述过滤罐（17）经管路连接所述保安过滤器（18）；过滤单元（4）可采用超滤膜、微滤膜、高密度沉淀池+砂滤中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种含高浓度硫酸钙废水处理系统，其特征在于：所述膜浓缩单元（5）采用的膜元件为纳滤膜（NF）元件或反渗透(RO)膜元件，膜元件形式为卷式或碟管式(DT)膜元件；
所述膜浓缩单元（5）连接有产水排出管道。
6.一种含高浓度硫酸钙废水处理方法，采用如权利要求1至5任意一项所述的含高浓度硫酸钙废水处理系统，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将待处理的过饱和度小于100%的原水输送到混凝沉淀单元（1），经混凝沉淀单元（1）处理的原水与结晶引发单元（3）产水在稀释单元（2）混合形成混合液；
步骤2：经混凝沉淀单元（1）处理的原水与回流至稀释单元（2）的产水混合后输送至过滤单元（4），通过阻垢剂投加单元（8）向经过所述过滤单元（4）的混合液中添加阻垢剂；
步骤3：将添加阻垢剂的混合液输送至膜浓缩单元（5），经过膜浓缩单元（5）处理后的部分浓水回流至结晶引发单元（3），另一部分浓水经管道进入后续浓水深度处理单元（9）；
步骤4：进入结晶引发单元（3）的浓水在晶种引发下结晶，结晶的硫酸钙外排，结晶引发单元（3）的产水回流至稀释单元（2）。
7.根据权利要求6所述的一种含高浓度硫酸钙废水处理方法，其特征在于：所述步骤2中，混合液阻垢剂投加量为2～50 mg/L；所述步骤4中，投加晶种的粒径范围在200目～1200目。
8.根据权利要求6所述的一种含高浓度硫酸钙废水处理方法，其特征在于：所述步骤3中，进入结晶引发单元（3）的高浓盐水中微溶盐过饱和度为200%～500%。
9.根据权利要求6所述的一种含高浓度硫酸钙废水处理方法，其特征在于：所述过滤单元（4）采用超滤膜、微滤膜、高密度沉淀池+砂滤中的一种或多种；超滤膜孔径为0.05～0.1μm，微滤膜孔径范围为0.1～0.4 μm；
所述膜浓缩单元（5）的工作压力为1～6 MPa,根据进入膜浓缩单元（5）的高浓盐水的浓度和浓缩倍率确定工作压力大小；膜浓缩单元（5）采用卷式膜工作温度为5～45℃，膜浓缩单元（5）采用碟管式膜工作温度为5～60℃。
10.根据权利要求6所述的一种含高浓度硫酸钙废水处理方法，其特征在于：所述步骤3中，回流至结晶引发单元（3）和经管道进入后续浓水深度处理单元（9）的浓水比例为1:1～4:1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911336518.1A CN111039453A (zh) | 2019-12-23 | 2019-12-23 | 一种含高浓度硫酸钙废水处理系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911336518.1A CN111039453A (zh) | 2019-12-23 | 2019-12-23 | 一种含高浓度硫酸钙废水处理系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111039453A true CN111039453A (zh) | 2020-04-21 |
Family
ID=70238563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911336518.1A Pending CN111039453A (zh) | 2019-12-23 | 2019-12-23 | 一种含高浓度硫酸钙废水处理系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111039453A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111285510A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-06-16 | 李杉 | 一种膜处理系统中废水处理方法 |
| CN113087079A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-07-09 | 山东润泰环保技术有限公司 | 一种膜技术处理过饱和溶液的装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009011875A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Japan Organo Co Ltd | 晶析反応装置及び晶析反応方法 |
| CN205676307U (zh) * | 2016-06-17 | 2016-11-09 | 北京华夏壹泰科技有限公司 | 一种高硫酸盐高硬度废水处理组合装置 |
| CN106630352A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-10 | 山东奥美环境股份有限公司 | 一种脱硫废水回用及盐资源化的处理系统 |
| CN106746121A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 山东奥美环境股份有限公司 | 一种脱硫废水回用及盐资源化的处理方法 |
| CN109592814A (zh) * | 2018-12-16 | 2019-04-09 | 金科环境股份有限公司 | 含有高浓度硫酸钙的浓盐水的处理装置及方法 |
| CN110304751A (zh) * | 2018-03-20 | 2019-10-08 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 含盐废水的处理方法和系统 |
| CN211896370U (zh) * | 2019-12-23 | 2020-11-10 | 烟台金正环保科技有限公司 | 一种含高浓度硫酸钙废水处理系统 |
-
2019
- 2019-12-23 CN CN201911336518.1A patent/CN111039453A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009011875A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Japan Organo Co Ltd | 晶析反応装置及び晶析反応方法 |
| CN205676307U (zh) * | 2016-06-17 | 2016-11-09 | 北京华夏壹泰科技有限公司 | 一种高硫酸盐高硬度废水处理组合装置 |
| CN106630352A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-10 | 山东奥美环境股份有限公司 | 一种脱硫废水回用及盐资源化的处理系统 |
| CN106746121A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 山东奥美环境股份有限公司 | 一种脱硫废水回用及盐资源化的处理方法 |
| CN110304751A (zh) * | 2018-03-20 | 2019-10-08 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 含盐废水的处理方法和系统 |
| CN109592814A (zh) * | 2018-12-16 | 2019-04-09 | 金科环境股份有限公司 | 含有高浓度硫酸钙的浓盐水的处理装置及方法 |
| CN211896370U (zh) * | 2019-12-23 | 2020-11-10 | 烟台金正环保科技有限公司 | 一种含高浓度硫酸钙废水处理系统 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111285510A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-06-16 | 李杉 | 一种膜处理系统中废水处理方法 |
| CN111285510B (zh) * | 2020-04-24 | 2022-05-31 | 李杉 | 一种膜处理系统中废水处理方法 |
| CN113087079A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-07-09 | 山东润泰环保技术有限公司 | 一种膜技术处理过饱和溶液的装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110357334A (zh) | 水煤浆气化废水分盐结晶零排放处理系统及方法 | |
| CN108128961A (zh) | 含盐废水零排放方法及系统 | |
| CN105439395A (zh) | 一种含盐有机废水的零排放处理方法 | |
| CN104150669B (zh) | 火电厂脱硫废水净化系统及净化方法 | |
| CN110183025A (zh) | 脱硫废水资源化处理方法及系统 | |
| CN106946395A (zh) | 一种脱硫废水分质结晶处理的方法及装置 | |
| EP3693345B1 (en) | Treatment system for reverse osmosis concentrated water having high permanent hardness | |
| US11046598B1 (en) | Method and system for treating high salinity water | |
| CN209276303U (zh) | 水煤浆气化废水分盐结晶零排放处理系统 | |
| CN208008627U (zh) | 含盐废水零排放系统 | |
| CN108017213A (zh) | 一种高含盐废水资源化处理系统及工艺 | |
| WO2009119300A1 (ja) | 被処理水の逆浸透膜による分離のための前処理方法 | |
| CN111039453A (zh) | 一种含高浓度硫酸钙废水处理系统及方法 | |
| CN107445328A (zh) | 盐水的处理方法和系统 | |
| CN210419601U (zh) | 脱硫废水资源化处理系统 | |
| CN107055885B (zh) | 一种燃煤电厂脱硫废水资源化系统及工作方法 | |
| CN206858347U (zh) | 一种脱硫废水分质结晶处理的装置 | |
| CN101492214B (zh) | 铅锌冶炼废水的膜分离工艺 | |
| CN211896370U (zh) | 一种含高浓度硫酸钙废水处理系统 | |
| CN105502746B (zh) | 火电厂循环冷却水慢速脱碳-纳滤联合软化处理系统及方法 | |
| CN103011462B (zh) | 重复利用电厂中水石灰软化法处理循环补充水的废渣的装置及方法 | |
| JP4071364B2 (ja) | 逆浸透膜分離装置の前処理装置 | |
| CN207313298U (zh) | 循环冷却排污水高回收处理装置 | |
| CN109502871A (zh) | 一种高盐废水零排放与分盐资源化利用装置 | |
| CN217868499U (zh) | 一种适用于矿井疏干水实现零排放组合系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |