CN112723609A - 一种循环冷却水排污水的回用处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种循环冷却水排污水的回用处理方法及装置，包括以下步骤：（1）循环水池的部分冷却水进入旁滤进水管，添加阳离子有机过滤助剂后，经由旁滤送水泵供给旁滤器过滤；旁滤产水经由旁滤产水管返回循环水池；（2）当循环水池内水的电导率超出设定值时，排污阀开启，部分旁滤产水经由冷却排污管送入MF或UF膜装置中膜过滤，浓缩液经回流至循环水池；透过MF或UF膜的产水送入RO膜装置中膜过滤，RO产水送回循环水池，浓盐水经浓盐水排放管排放。本发明利用循环冷却水处理系统的旁滤，能持续有效改善循环冷却水处理系统的冷却水水质，补水量减少10%以上，排污量减少30%以上，药剂使用量减少20%以上。
Description
技术领域
本发明属于废水回用技术领域，具体涉及一种楼宇和工业的循环冷却水排污水的回用处理方法及装置。
背景技术
循环冷却水系统是以水为冷却介质，循环运行带走工艺过程中的热量，一般再通过冷却塔蒸发部分水降温。蒸发失去的是纯的水，溶解盐类则在剩余的冷却水中浓缩。当冷却水中的溶解盐类达到一定的浓度，必须排放部分冷却水以避免结垢、腐蚀、沉积和微生物的孳生等一系列问题。
我国工业用水的70%～80%为循环水补充水。由于补水中有不同程度的含盐量，循环水浓缩到一定倍数必须排出一部分浓水，水资源的消耗和污水的排放量很大。如果对这部分浓水进行处理并回用，不但能够减少排污和提高水利用率，而且能够改善冷却循环水系统的整体运行状况。
现有的循环冷却水排污水回用处理系统，一般采用逆流反渗透膜（RO膜）脱除冷却排污水中的有机物和盐份，产水回至循环水池，浓水排放。为了满足RO膜的进水条件且确保其稳定运行，一般会采用混凝气浮或沉淀、砂过滤和微滤膜（MF膜）或超滤膜（UF膜）的一种或几种组合预处理工艺来去除冷却排污水中的分散稳定的微小颗粒物和生物粘泥等。
但是，实际运行的循环冷却水排污水回用处理系统都存在如下的问题：（1）采用混凝气浮或沉淀处理工艺，需要大量无机混凝剂的使用才能去除排污水中分散稳定的微小颗粒物，并生成大量污泥；（2）采用混凝砂过滤处理工艺，若无机混凝剂投加过量，不但砂滤反洗频率增加，而且穿透砂滤的无机混凝剂会污堵MF或UF膜、保安滤芯和RO膜，若无机混凝剂投加不足，排污水中接近膜孔径的超小微粒会堵塞MF或UF膜孔，出现MF或UF膜的产水不足、清洗频繁和易于损伤等；（3）采用混凝气浮或沉淀、砂过滤、MF或UF膜和RO膜的组合处理工艺，运行稳定可靠，但又存在占地大、成本高、操作维护复杂费力等缺陷，难满足楼宇或中小型工业的冷却排污水回用需求。
发明内容
本发明提供一种循环冷却水排污水的回用处理方法及装置，以解决现有循环冷却水排污水回用处理中存在的处理工艺流程长、处理设施占地面积大、投资和运行成本高、操作维护复杂费力和产生废弃污泥等问题。
为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：
本发明的一种循环冷却水排污水的回用处理装置，其特征在于，主要包括：循环水池、旁滤送水泵、旁滤装置、MF或UF膜装置和RO膜装置；
所述循环水池的底部设有旁滤进水管，所述旁滤进水管经由所述旁滤送水泵与所述旁滤器相连接；所述旁滤器的出水口分别连接旁滤产水管和冷却排污管；所述旁滤产水管与所述循环水池相连接；所述冷却排污管与所述MF或UF膜装置的进水口相连接；所述MF或UF膜装置的浓缩液出口经浓缩液回流管与所述循环水池相连接，其产水口与所述RO膜装置的进水口相连接；所述RO膜装置的产水口经产水管与所述循环水池相连接，其浓盐水出口与浓盐水排放管相连接。
进一步地，所述循环冷却水的工作装置为：所述循环水池的出水口通过管道经由循环水泵与热交换器的冷却水进口相连接；所述热交换器的冷却水出口通过管道与冷却塔相连接；所述冷却塔位于所述循环水池的正上方，冷却水在所述冷却塔中冷却后重新流入所述循环水池。
进一步地，所述热交换器为循环冷却水的工作设备，可以并联或串联多个热交换器。
进一步地，所述旁滤器上设有排污口与反洗排污管相连接。
进一步地，所述冷却排污管上设有排污阀，所述排污阀为自动排污阀，与外部自动控制系统相连接。
进一步地，所述旁滤器是以无烟煤或砂为滤料的过滤装置，优选粒径为0.35～0.45mm的石榴石滤料。
进一步地，所述MF或UF膜装置的膜类型、运行方式和膜材质无特别限定，优选为浸没式MF膜；所述RO膜装置的膜类型、运行方式和膜材质无特别限定，优选错流过滤的运行方式。
本发明的一种循环冷却水排污水的回用处理方法，其特征在于，采用本发明所述的回用处理装置，包括以下步骤：
（1）所述循环水池2的部分冷却水进入所述旁滤进水管L1，添加阳离子有机过滤助剂后，经由所述旁滤送水泵5供给所述旁滤器6过滤；所述旁滤器6的旁滤产水经由所述旁滤产水管L2返回所述循环水池2；
（2）当所述循环水池2内水的电导率超出设定值时，所述排污阀9开启，部分旁滤产水经由所述冷却排污管L4送入所述MF或UF膜装置7中膜过滤，浓缩液经所述浓缩液回流管L5回流至所述循环水池2；透过MF或UF膜的产水送入所述RO膜装置8中膜过滤，RO产水经所述产水管L6送回所述循环水池2，浓盐水经所述浓盐水排放管L7排放。
进一步地，所述循环冷却水的工作流程为：所述循环水池2的冷却水经由所述循环水泵3供给所述换热器4，来自热交换器4的冷却水经由所述冷却塔1蒸发浓缩冷却，再重新流入所述循环水池2，同时补充因蒸发浓缩和风吹损失的水量。
进一步地，进入所述旁滤进水管L1的冷却水量为所述循环水池2循环量的3%～10%，优选为3%～5%。
进一步地，进入所述冷却排污管L4的旁滤产水量为循环水池2循环量的0.2%～1.0%，优先0.3%～0.5%。
进一步地，所述阳离子有机过滤助剂为聚二烯丙基二甲基氯化铵、二烷基胺-环氧氯丙烷缩聚物、聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯氯化烷基季铵化物、聚乙烯亚胺、二烷基胺-二氯化亚烷缩聚物中的一种或几种。
进一步地，当所述旁滤器6的压差超出设定值时进行反洗，排出截留的颗粒物，反洗水经由反洗排污管L3排放。
本发明采用循环冷却水处理系统与排污水回用处理系统有机结合，发挥各自优势，达到去除冷却水中的污染物，实现节水减排和整体成本最优的目的：在循环冷却水处理系统中，少部分循环冷却水添加特定的阳离子有机过滤助剂，再经旁滤器去除分散稳定的细小悬浮物和生物粘泥；在排污水回用处理系统中，部分旁滤产水作为排污水经MF或UF膜去除微小的颗粒物、胶体和微生物等，MF或UF膜的产水再经RO膜脱除有机物和盐分，产水回至循环水池，浓水排放。
因此，本发明的一种循环冷却水排污水的回用处理方法及装置，具有下述的有益效果：
本发明充分利用循环冷却水处理系统的旁滤，不但能持续有效改善循环冷却水处理系统的冷却水水质，而且能省去循环冷却水排污水回用处理系统的混凝气浮或沉淀和砂过滤等预处理工艺单元；产水回用和加药旁滤改善了整个循环冷却水系统的水质，浓缩倍数由4～5倍提高至5～6倍，补水量减少10%以上，排污量减少30%以上，药剂使用量减少20%以上；对于循环冷却水排污水回用处理系统，旁滤产水用作冷却排污水使得回用待处理水质更优，处理工艺流程简洁，处理设施占地面积减少50%以上，投资成本降低30%以上，运行成本降低20%以上，操作维护更简便且不产生废弃污泥；对于整体系统而言，最终排污量减少60%以上。
附图说明
图1是本发明的循环冷却水排污水回用处理装置示意图；
其中：1-冷却塔，2-循环水池，3-循环泵，4-换热器，5-旁滤送水泵，6-旁滤器，7-MF或UF膜装置，8-RO膜装置，9-排污阀
L1-旁滤进水管，L2-旁滤产水管，L3-旁滤反洗排污管，L4-冷却排污管，L5-浓缩液回流管，L6-产水管，L7-浓盐水排放管。
具体实施方式
本技术领域的一般技术人员应当认识到本实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实施范围内对实施例进行变换、变型都可在本发明权利要求的范围内。
以下结合附图对本发明的具体实施方法做进一步说明。
如图1所示。一种循环冷却水排污水的回用处理装置，主要包括：循环水池2、旁滤送水泵5、旁滤装置6、MF或UF膜装置7和RO膜装置8；
所述循环水池2的底部设有旁滤进水管L1，所述旁滤进水管L1经由所述旁滤送水泵5与所述旁滤器6相连接；所述旁滤器6的出水口分别连接旁滤产水管L2和冷却排污管L4；所述旁滤产水管L2与所述循环水池2相连接；所述冷却排污管L4与所述MF或UF膜装置7的进水口相连接；所述MF或UF膜装置7的浓缩液出口经浓缩液回流管L5与所述循环水池2相连接，其产水口与所述RO膜装置8的进水口相连接；所述RO膜装置8的产水口经产水管L6与所述循环水池2相连接，其浓盐水出口与浓盐水排放管L7相连接。
进一步地，所述循环冷却水的工作装置为：所述循环水池2的出水口通过管道经由循环水泵3与热交换器4的冷却水进口相连接；所述热交换器4的冷却水出口通过管道与冷却塔1相连接；所述冷却塔1位于所述循环水池2的正上方，冷却水在所述冷却塔1中冷却后重新流入所述循环水池2，并补充因蒸发浓缩和风吹损失的水量。
进一步地，所述热交换器4为循环冷却水的工作设备，可以并联或串联多个热交换器。
进一步地，所述旁滤器6上设有排污口与反洗排污管L3相连接。
进一步地，所述冷却排污管L4上设有排污阀9，所述排污阀9为自动排污阀，与外部自动控制系统相连接。
进一步地，所述阳离子有机过滤助剂为聚二烯丙基二甲基氯化铵、二烷基胺-环氧氯丙烷缩聚物、聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯氯化烷基季铵化物、聚乙烯亚胺、二烷基胺-二氯化亚烷缩聚物中的一种或几种。
进一步地，所述旁滤器6是以无烟煤或砂为滤料的过滤装置，优选粒径为0.35～0.45mm的石榴石滤料。
进一步地，所述MF或UF膜装置7的膜类型、运行方式和膜材质无特别限定，优选为浸没式MF膜；所述RO膜装置8的膜类型、运行方式和膜材质无特别限定，优选错流过滤的运行方式。
实施例1
国内某工业客户冷却循环水系统，回用前主要参数如下。补水水质为自来水，补水电导率240us/cm，循环量水量为10000m3/h，浓缩倍数5倍，排污水量约27m3/h，控制排污电导率1200us/cm，控制循环水浊度10～20FAU；所述旁滤器6为6台并列的浅层细砂过滤器，装填粒径为0.35mm的石榴石滤料，每台处理能力50m3/h。
循环冷却水排污回用处理能力20m3/h，回用处理工艺流程如图1所示，所述MF或UF膜装置7采用MF装置，膜池中放置孔径400nm的浸没式微滤膜；所述RO膜装置8采用杜邦的聚酸胺复合RO膜。
所述循环冷却水的工作流程为：所述循环水池2的冷却水经由所述循环水泵3供给所述换热器4，来自热交换器4的冷却水经由所述冷却塔1蒸发浓缩冷却，再重新流入所述循环水池2，同时补充因蒸发浓缩和风吹损失的水量。
循环冷却水排污水的回用处理过程如下：
（1）所述循环水池2的3%循环量（300m3/h）的冷却水进入旁滤进水管L1，向其中添加阳离子有机过滤助剂（聚二烯丙基二甲基氯化铵）后，经由所述旁滤送水泵5供给所述旁滤器6；经过所述旁滤器6过滤除去稳定分散的细小悬浮颗粒和生物粘泥，过滤后的产水浊度1～2FAU；大部分的旁滤产水经由所述旁滤产水管L2返回所述循环水池2；
当所述旁滤器6的压差超出设定值（1kgf）时进行反洗，排出截留的颗粒物，反洗水经由反洗排污管L3排放，排污量小于2m3/h；
（2）当所述循环水池2内水的电导率超出设定值时，所述排污阀9自动开启，使盐类浓度升高的40m3/h旁滤产水经由所述冷却排污管L4送入所述MF膜装置7的膜池中，通过抽吸泵负压作用，膜过滤去除微小的颗粒物、胶体和微生物等；所述MF膜装置7中，未透过MF膜的浓缩液20m3/h通过重力溢流经所述浓缩液回流管L5回流至所述循环水池2；透过MF膜的产水20m3/h供给所述RO膜装置8，错流过滤去除有机物和盐分等，RO产水13m3/h经所述产水管L6送回所述循环水池2，RO浓盐水7m3/h经所述浓盐水排放管L7排放。
最终客户冷却循环水系统回用后，浓缩倍数上升至6倍，补水水量减少20m3/h，整体排污量小于9m3/h，循环水系统药剂费用节约25%。
实施例2
国内某工业客户冷却循环水系统，回用前主要参数如下。补水水质为自来水，补水电导率600us/cm，循环量水量为4000m3/h，浓缩倍数3倍，排污水量约11m3/h，控制排污电导率1800us/cm，控制循环水浊度10～20FAU；所述旁滤器6为3台并列的浅层细砂过滤器，装填粒径为0.45mm的石榴石滤料，每台处理能力50m3/h。
循环冷却水排污回用处理能力10m3/h，回用处理工艺流程如图1所示，所述MF或UF膜装置7采用UF中空纤维膜装置，膜池中放置孔径100nm的浸没式微滤膜；所述RO膜装置8采用杜邦的聚酸胺复合RO膜。
所述循环冷却水的工作流程为：所述循环水池2的冷却水经由所述循环水泵3供给所述换热器4，来自热交换器4的冷却水经由所述冷却塔1蒸发浓缩冷却，再重新流入所述循环水池2，同时补充因蒸发浓缩和风吹损失的水量。
循环冷却水排污水的回用处理过程如下：
（1）所述循环水池2的4%循环量（160m3/h）的冷却水进入旁滤进水管L1，向其中添加阳离子有机过滤助剂（聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯氯化烷基季铵化物）后，经由所述旁滤送水泵5供给所述旁滤器6；经过所述旁滤器6过滤除去稳定分散的细小悬浮颗粒和生物粘泥，过滤后的产水浊度1～2FAU；大部分的旁滤产水经由所述旁滤产水管L2返回所述循环水池2；
当所述旁滤器6的压差超出设定值（1kgf）时进行反洗，排出截留的颗粒物，反洗水经由反洗排污管L3排放，排污量小于1m3/h；
（2）当所述循环水池2内水的电导率超出设定值时，所述排污阀9自动开启，使盐类浓度升高的30m3/h旁滤产水经由所述冷却排污管L4送入所述MF膜装置7的膜池中，通过抽吸泵负压作用，膜过滤去除微小的颗粒物、胶体和微生物等；所述MF膜装置7中，未透过MF膜的浓缩液21m3/h通过重力溢流经所述浓缩液回流管L5回流至所述循环水池2；透过MF膜的产水9m3/h供给所述RO膜装置8，错流过滤去除有机物和盐分等，RO产水6m3/h经所述产水管L6送回所述循环水池2，RO浓盐水4m3/h经所述浓盐水排放管L7排放。
最终客户冷却循环水系统回用后，浓缩倍数上升至3.6倍，补水水量减少8m3/h，整体排污量小于5m3/h，循环水系统药剂费用节约28%。
Claims (12)
1.一种循环冷却水排污水的回用处理装置，其特征在于，主要包括：循环水池、旁滤送水泵、旁滤装置、MF或UF膜装置和RO膜装置；
所述循环水池的底部设有旁滤进水管，所述旁滤进水管经由所述旁滤送水泵与所述旁滤器相连接；所述旁滤器的出水口分别连接旁滤产水管和冷却排污管；所述旁滤产水管与所述循环水池相连接；所述冷却排污管与所述MF或UF膜装置的进水口相连接；所述MF或UF膜装置的浓缩液出口经浓缩液回流管与所述循环水池相连接，其产水口与所述RO膜装置的进水口相连接；所述RO膜装置的产水口经产水管与所述循环水池相连接，其浓盐水出口与浓盐水排放管相连接。
2.根据权利要求1所述的循环冷却水排污水的回用处理装置，其特征在于，所述循环冷却水的工作装置为：所述循环水池的出水口通过管道经由循环水泵与热交换器的冷却水进口相连接；所述热交换器的冷却水出口通过管道与冷却塔相连接；所述冷却塔位于所述循环水池的正上方，冷却水在所述冷却塔中冷却后重新流入所述循环水池。
3.根据权利要求2所述的循环冷却水排污水的回用处理装置，其特征在于，所述热交换器为循环冷却水的工作设备，并联或串联多个热交换器。
4.根据权利要求1所述的循环冷却水排污水的回用处理装置，其特征在于，所述旁滤器上设有排污口与反洗排污管相连接。
5.根据权利要求1所述的循环冷却水排污水的回用处理装置，其特征在于，所述冷却排污管上设有排污阀，所述排污阀为自动排污阀。
6.根据权利要求1所述的循环冷却水排污水的回用处理装置，其特征在于，所述旁滤器是以无烟煤或砂为滤料的过滤装置。
7.根据权利要求1所述的循环冷却水排污水的回用处理装置，其特征在于，所述MF或UF膜装置为浸没式MF膜。
8.一种循环冷却水排污水的回用处理方法，采用权利要求1～7任意一项所述的回用处理装置，其特征在于，包括以下步骤：
（1）所述循环水池的部分冷却水进入所述旁滤进水管，添加阳离子有机过滤助剂后，经由所述旁滤送水泵供给所述旁滤器过滤；所述旁滤器的旁滤产水经由所述旁滤产水管返回所述循环水池；
（2）当所述循环水池内水的电导率超出设定值时，所述排污阀开启，部分旁滤产水经由所述冷却排污管送入所述MF或UF膜装置中膜过滤，浓缩液经所述浓缩液回流管回流至所述循环水池；透过MF或UF膜的产水送入所述RO膜装置中膜过滤，RO产水经所述产水管送回所述循环水池，浓盐水经所述浓盐水排放管排放。
9.根据权利要求8所述的循环冷却水排污水的回用处理方法，其特征在于，所述循环冷却水的工作流程为：所述循环水池的冷却水经由所述循环水泵供给所述换热器，来自热交换器的冷却水经由所述冷却塔蒸发浓缩冷却，再重新流入所述循环水池，同时补充损失的水量。
10.根据权利要求8所述的循环冷却水排污水的回用处理方法，其特征在于，进入所述旁滤进水管的冷却水量为所述循环水池循环量的3%～10%；进入所述冷却排污管的旁滤产水量为循环水池循环量的0.2%～1.0%。
11.根据权利要求8所述的循环冷却水排污水的回用处理方法，其特征在于，所述阳离子有机过滤助剂为聚二烯丙基二甲基氯化铵、二烷基胺-环氧氯丙烷缩聚物、聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯氯化烷基季铵化物、聚乙烯亚胺、二烷基胺-二氯化亚烷缩聚物中的一种或几种。
12.根据权利要求8所述的循环冷却水排污水的回用处理方法，其特征在于，当所述旁滤器的压差超出设定值时进行反洗，反洗水经由反洗排污管排放。
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| CN202110070604.3A CN112723609A (zh) | 2021-01-19 | 2021-01-19 | 一种循环冷却水排污水的回用处理方法及装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114524542A (zh) * | 2022-02-22 | 2022-05-24 | 江苏金陵干燥科技有限公司 | 一种循环排污水回用的处理方法 |
| CN115594337A (zh) * | 2022-09-30 | 2023-01-13 | 乌海宝化万辰煤化工有限责任公司（Cn） | 一种污水回用处理系统 |
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2021
- 2021-01-19 CN CN202110070604.3A patent/CN112723609A/zh active Pending
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