CN114804488B - 一种气化浓水的减量化处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气化浓水的减量化处理装置，所述装置包括∶纳滤单元；一级减量化单元；二级减量化单元；其中所述纳滤单元、一级减量化单元和二级减量化单元的设置方式在第一循环和第二循环之间选择；其中，当设置方式在所述第一循环和所述第二循环之间改变时，所述一级减量化单元和二级减量化单元内流动方式不改变。本发明还涉及一种气化浓水的减量化处理方法。本发明通过第一循环和第二循环的选择，即调整一级减量化单元和二级减量化单元的连接方式，将纳滤产水的流动水径进行合理规划，使得装置充分利用纳滤产水中的有用成分并且达到零排放的目的。

Description

一种气化浓水的减量化处理装置及方法
技术领域
本发明涉及浓水处理技术领域，尤其涉及一种气化浓水的减量化处理装置及方法。
背景技术
随着现代社会的不断发展，针对氮肥生产装置的节能减排目标不断提升，氮肥生产装置产生的气化浓水在NH3-N、COD、Ca2+、Mg2+、Cl-、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、电导率、PH、总硬度、总碱度、TDS、SiO2都超过了排放规定标准。如何在降低上述数据的前提下，将气化浓水进行减量化处理，并对其加以利用，从而达到零排放标准，是现在急需解决的问题。
中国专利CN104261586B公开了一种碱减量废水的膜法处理工艺，属于水处理技术领域。包括如下步骤：对碱减量废水进行微滤处理，对得到的微滤渗透液进行碱析后，送入超滤膜进行浓缩，将浓缩液进行酸析后，滤出对苯二甲酸，超滤膜的渗透液返回碱减量工艺回用。该专利对于碱减量工艺产生的难以生化降解的对苯二甲酸钠等采用陶瓷膜浓缩分离，实现碱回收，并回收其中有再利用价值的对苯二甲酸。但是，虽然该专利通过超滤膜进行浓缩能将废水水质浓缩到排放标准，但是水重复利用率仅为35％，难以处理高浓度废水回用或污染物回收等问题。
中国专利CN109626714A公开了一种垃圾渗滤液纳滤浓缩液二级减量化膜过滤浓缩液处理方法，包括以下步骤，(1)、将二级减量化膜过滤浓缩液的原水送入原水搅拌槽内交加入软化剂、絮凝剂和助凝剂并进行搅拌进行软化和混凝沉淀处理；(2)、将清液收集槽中一次清液加入一级芬顿反应器进行一级芬顿氧化处理；(3)、将二次清液加入二级芬顿反应器的二级搅拌槽内进行二级芬顿氧化处理：(4)、二级芬顿氧化处理后的三次清液进行膜生物反应处理，(5)、将膜生物反应处理后四次清液加入生物活性炭装置中生物活性炭处理出水清液达标排放。该专利安全有效地去出二级减量化膜过滤浓缩液中难降解有机物和硬度，能减少对生化系统的影响，达到安全稳定出水。该专利虽同样通过二级减量化进行废水浓缩，但是仅为两个减量化装置的叠加，无法针对来水的水通量、浓度以及时间变化进行来水流动路径的改变，导致装置的整体负荷高，无法自由进行反洗以及浓缩效果差，无法达到零排放标准。
此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明的技术方案是提供一种气化浓水的减量化处理装置，所述装置包括：纳滤单元；一级减量化单元；二级减量化单元；其中所述纳滤单元、一级减量化单元和二级减量化单元的设置方式在如下之间选择：第一循环，其中所述一级减量化单元与二级减量化单元连接；所述纳滤单元的产水侧至所述一级减量化单元的入口；所述一级减量化单元的一级产水出口至所述二级减量化单元的入口；所述二级减量化单元的二级浓水出口至所述纳滤单元的进水端，使得在第一循环中纳滤产水依次通过所述一级减量化单元和二级减量化单元且进入所述纳滤单元的进水端；第二循环，其中所述二级减量化单元与一级减量化单元连接；所述纳滤单元的产水侧至所述二级减量化单元的入口；所述二级减量化单元的二级产水出口至所述一级减量化单元的入口；所述一级减量化单元的一级浓水出口至所述纳滤单元的进水端，使得在第二循环中纳滤产水依次通过所述二级减量化单元和一级减量化单元且进入所述纳滤单元的进水端。第一循环和第二循环的区别在于分别改变了纳滤产水进入一级减量化单元和二级减量化单元的顺序。一级减量化单元回收率低，浓缩效果低，而二级减量化单元回收率高，浓缩效果高。通过将纳滤产水的流动水径进行合理规划，使得装置充分利用纳滤产水中的有用成分并且达到零排放的目的。
根据一种优选的实施方式，所述纳滤单元、一级减量化单元和二级减量化单元的设置方式是基于所述纳滤产水的一阶离子浓度和水通量，并基于时间变化量在第一循环和第二循环之间选择的，所述选择是通过阀门组件和管路组件进行改变的。根据产水侧的一阶离子浓度控制第一循环和第二循环的选择。具体地，若产水侧的一阶离子浓度高，则需要将一阶离子大部分浓缩入结晶单元，所以产水侧连接一级减量化单元，以其更低的回收率、高压力以及高过滤效果，使得得到的浓水符合蒸发结晶标准。若产水侧的一阶离子浓度低，则需要将纳滤产水更多用于产水回收，所以产水侧连接二级减量化单元，以其更高的回收率、低压力以及低过滤效果，使得得到的产水更多，防止整个处理水装置负荷过高，资源浪费。对于水通量来说，在纳滤产水水通量大时，采用第一循环，从而减小对二级减量化单元的背压，在纳滤产水水通量小时，采用第二循环，从而防止一级减量化单元因液位过低，导致抽空。对于时间变化量来说，过长时间的工作将导致纳滤产水的流动路径被过滤出的杂质堵塞，从而导致一级减量化单元和二级减量化单元的产出水量减低，液位快速上升，对减量化单元造成损坏。所以基于一级减量化单元和二级减量化单元的使用时间，对第一循环和第二循环进行切换，通过让纳滤产水的流动路径进行反向改变，使得冲洗掉减量化单元内部杂质。
需要说明的是，纳滤单元、一级减量化单元和二级减量化单元的设置方式的切换是基于一阶离子浓度、水通量和时间变化量进行的，三者是并行开展的。当由于三者需要改变的状态不同而导致发生冲突时，第一优先级为一阶离子浓度，第二优先级为水通量，第三优先级为时间变化量，以次作为第一循环和第二循环的运行标准，从而在保障减量化单元的使用寿命的同时，提高废水处理效率和减小系统负荷。
根据一种优选的实施方式，所述第一循环和第二循环的切换用于所述纳滤产水的浓缩，并用于所述一级减量化单元和二级减量化单元的反洗。第一循环和第二循环的切换解决了由于来水一阶离子浓度的不同，导致需要不同浓缩程度以减轻系统负荷的问题，同时有利于对减量化单元的反洗。
根据一种优选的实施方式，在第一循环的情况下，所述一级减量化单元的一级浓水出口至结晶单元，所述二级减量化单元的二级产水出口至产品水箱；在第二循环的情况下，所述二级减量化单元的二级浓水出口至结晶单元，所述一级减量化单元的一级产水出口至产品水箱；所述纳滤单元的进水端的纳滤浓水回流至预处理单元。
根据一种优选的实施方式，所述一级减量化单元内∶来水通过一级供水泵至一级过滤器；所述一级过滤器的出口经高压泵至一级膜装置；所述一级膜装置将来水分为一级产水和一级浓水；所述二级减量化单元内∶来水通过二级供水泵至二级过滤器；所述二级过滤器的出口经高压泵至二级膜装置；所述二级膜装置将来水分为二级产水和二级浓水；其中，所述一级减量化单元和二级减量化单元的区别在于：所述一级减量化单元的水通量和压强大于所述二级减量化单元的水通量和压强以使得所述一级减量化单元的回收率在55％～60％，所述二级减量化单元的回收率在90％以上。
根据一种优选的实施方式，在所述一级减量化单元和二级减量化单元进行浓缩之前投入还原剂、非氧化性杀菌剂以及阻垢剂。一级减量化单元和二级减量化单元加入的还原剂为10％溶液，投放浓度控制指标为5ppm(进水ORP控制在≤150)，非氧化性杀菌剂为100％溶液，投放浓度控制指标为2-4ppm(每日1-3次，每次2-3h)，阻垢剂为10％溶液，投放浓度控制指标为3-5ppm。
根据一种优选的实施方式，所述预处理单元包括：沉淀模块，用于对气化浓水来水进行均质均量、混合均匀，并用于接收所述纳滤浓水；高强度膜，用于过滤来水中的污染物；活性炭过滤器，用于除去部分有机物，并用于保护所述纳滤单元、一级减量化单元和二级减量化单元；弱酸阳床，用于置换出来水中的钙、镁离子。沉淀模块回用纳滤浓水，进一步提高浓水利用率，实现零排放目标。高强度膜前端投加次氯酸钠，杀死水质的微生物防止污堵高强度膜丝。高强度膜通过定期的气洗、反洗、排污、在线加药清洗和在线化学增强清洗，消除膜污染，有效恢复膜通量。活性炭过滤器去除部分有机物，保护后端减量化单元，减少有机物污堵的风险，提高膜使用寿命。并且在活性炭过滤器内设有石英砂，过滤掉活性炭粉末，防止进入后面的离子交换及膜造成污染，并定期进行水反冲洗，将吸附在表面的有机物洗脱。弱酸阳床通过置换将水质残余的钙、镁离子置换出来，将出水硬度控制在10mg/L左右，减小减量化单元的结垢风险，提高膜使用寿命。
本发明还涉及一种气化浓水的减量化处理方法，其特征在于，所述方法包括：将纳滤单元、一级减量化单元和二级减量化单元的设置方式在如下之间选择：第一循环，其中所述一级减量化单元与二级减量化单元连接；所述纳滤单元的产水侧至所述一级减量化单元的入口；所述一级减量化单元的一级产水出口至所述二级减量化单元的入口；所述二级减量化单元的二级浓水出口至所述纳滤单元的进水端，使得在第一循环中纳滤产水依次通过所述一级减量化单元和二级减量化单元且进入所述纳滤单元的进水端；第二循环，其中所述二级减量化单元与一级减量化单元连接；所述纳滤单元的产水侧至所述二级减量化单元的入口；所述二级减量化单元的二级产水出口至所述一级减量化单元的入口；所述一级减量化单元的一级浓水出口至所述纳滤单元的进水端，使得在第二循环中纳滤产水依次通过所述二级减量化单元和一级减量化单元且进入所述纳滤单元的进水端。
根据一种优选的实施方式，所述纳滤单元、一级减量化单元和二级减量化单元的设置方式是基于所述纳滤产水的一阶离子浓度和水通量，并基于时间变化量在第一循环和第二循环之间选择的。
根据一种优选的实施方式，所述第一循环和第二循环的切换用于所述纳滤产水的浓缩，并用于所述一级减量化单元和二级减量化单元的反洗。
根据一种优选的实施方式，。
本发明的有益技术效果：
(1)本发明通过第一循环和第二循环的选择，即调整一级减量化单元和二级减量化单元的连接方式，将纳滤产水的流动水径进行合理规划，使得装置充分利用纳滤产水中的有用成分并且达到零排放的目的；
(2)通过的一阶离子浓度控制第一循环和第二循环的选择，若产水侧的一阶离子浓度高，则需要将一阶离子大部分浓缩入结晶单元，所以产水侧连接一级减量化单元，以其更低的回收率、高压力以及高过滤效果，使得得到的浓水符合蒸发结晶标准。若产水侧的一阶离子浓度低，则需要将纳滤产水更多用于产水回收，所以产水侧连接二级减量化单元，以其更高的回收率、低压力以及低过滤效果，使得得到的产水更多，防止整个处理水装置负荷过高，资源浪费。上述设置使得纳滤产水的处理都是针对其所需主要方向进行的，即浓度高，低回收，浓度低，高回收，从而提高减量化处理的工作效率；
(3)一级减量化单元需要承担高过滤、低回收的功能，而二级减量化单元需要承担高过滤、低回收的功能，所以在纳滤产水水通量大时，采用第一循环，从而减小对二级减量化单元的背压，在纳滤产水水通量小时，采用第二循环，从而防止一级减量化单元因液位过低，导致抽空；
(4)通过时间变化量切换第一循环和第二循环，当一级减量化单元和二级减量化单元长期处于第一循环或第二循环下时，过长时间的工作将导致纳滤产水的流动路径被过滤出的杂质堵塞，从而导致一级减量化单元和二级减量化单元的产出水量减低，液位快速上升，对减量化单元造成损坏。所以基于一级减量化单元和二级减量化单元的使用时间，对第一循环和第二循环进行切换，通过让纳滤产水的流动路径进行反向改变，使得冲洗掉减量化单元内部杂质；
(5)纳滤单元、一级减量化单元和二级减量化单元的设置方式的切换是基于一阶离子浓度、水通量和时间变化量进行的，三者是并行开展的。当由于三者需要改变的状态不同而导致发生冲突时，第一优先级为一阶离子浓度，第二优先级为水通量，第三优先级为时间变化量，以次作为第一循环和第二循环的运行标准，从而在保障减量化单元的使用寿命的同时，提高废水处理效率和减小系统负荷；
(6)本发明将气化浓水通过纳滤单元、一级减量化和二级减量化单元分为纳滤浓水、纳滤产水、一级产水、一级浓水、二级产水和二级浓水，并将其充分利用，从而实现零排放目标，提高对气化浓水的利用率。
附图说明
图1是本发明的第一循环和第二循环的优选实施例的结构示意图；
图2是本发明的减量化处理装置的优选实施例的流程图。
附图标记列表
1：沉淀模块；2：高强度膜；3：活性炭过滤器；4：弱酸阳床；5：纳滤单元；6：一级减量化单元；7：二级减量化单元；8：结晶单元；9：纳滤产水侧；10：纳滤进水端；A1：阀A1；A2：阀A2；A3：阀A3；A4：阀A4；A5：阀A5；A6：阀A6。
具体实施方式
下面结合附图进行详细说明。
实施例
本申请涉及一种气化浓水的减量化处理装置，所述装置包括：纳滤单元5；一级减量化单元6；二级减量化单元7；其中所述纳滤单元5、一级减量化单元6和二级减量化单元7的设置方式在如下之间选择：第一循环，其中所述一级减量化单元6与二级减量化单元7连接；所述纳滤单元5的产水侧至所述一级减量化单元6的入口；所述一级减量化单元6的一级产水出口至所述二级减量化单元7的入口；所述二级减量化单元7的二级浓水出口至所述纳滤单元5的进水端，使得在第一循环中纳滤产水依次通过所述一级减量化单元6和二级减量化单元7且进入所述纳滤单元5的进水端；第二循环，其中所述二级减量化单元7与一级减量化单元6连接；所述纳滤单元5的产水侧至所述二级减量化单元7的入口；所述二级减量化单元7的二级产水出口至所述一级减量化单元6的入口；所述一级减量化单元6的一级浓水出口至所述纳滤单元5的进水端，使得在第二循环中纳滤产水依次通过所述二级减量化单元7和一级减量化单元6且进入所述纳滤单元5的进水端；其中，当所述设置方式在所述第一循环和所述第二循环之间改变时，所述一级减量化单元6和二级减量化单元7内流动方式不改变。第一循环和第二循环的区别在于分别改变了纳滤产水进入一级减量化单元6和二级减量化单元7的顺序。一级减量化单元6回收率低，浓缩效果低，而二级减量化单元7回收率高，浓缩效果高。所述一级减量化单元6的水通量和压强大于所述二级减量化单元7的水通量和压强以使得所述一级减量化单元6的回收率在第一阈值内，所述二级减量化单元7的回收率在第二阈值内。其中，本发明中的第一阈值为55％～60％，第二阈值为90％～100％。
如图1所示，在第一循环的情况下，阀A1、A3和A5打开，阀A2、A4和A6关闭，纳滤产水经过一级减量化单元6进入二级减量化单元7中，并又从二级减量化单元7返回纳滤单元5进水端。其中，纳滤产水进入一级减量化单元6并分为一级产水和一级浓水。一级浓水进入结晶单元8并被蒸发结晶出氯化钠。一级产水继续循环进入二级减量化单元7。二级减量化单元7将一级产水分为二级产水和二级浓水。二级浓水流动至纳滤单元5进水端，从而参加下一次循环，二级产水流入产品水箱用作新鲜水和/或循环水。
如图1所示，在第二循环的情况下，阀A2、A4和A6打开，阀A1、A3和A5关闭，纳滤产水经过二级减量化单元7进入一级减量化单元6中，并又从一级减量化单元6返回纳滤单元5进水端。其中，纳滤产水进入二级减量化单元7并分为二级产水和二级浓水。二级浓水进入结晶单元8并被蒸发结晶出氯化钠。二级产水继续循环进入一级减量化单元6。一级减量化单元6将二级产水分为一级产水和一级浓水。一级浓水流动至纳滤单元5进水端，从而参加下一次循环，一级产水流入产品水箱用作新鲜水和/或循环水。综上，通过将纳滤产水的流动水径进行合理规划，使得装置充分利用纳滤产水中的有用成分并且达到零排放的目的。
根据一种优选的实施方式，所述纳滤单元5、一级减量化单元6和二级减量化单元7的设置方式是基于所述纳滤产水的一阶离子浓度和水通量，并基于时间变化量在第一循环和第二循环之间选择的，所述选择是通过阀门组件和管路组件进行改变的。纳滤单元5将来水的二阶离子截留在进水端，将一阶离子透过到产水侧。根据产水侧的一阶离子浓度控制第一循环和第二循环的选择。具体地，若产水侧的一阶离子浓度高，则需要将一阶离子大部分浓缩入结晶单元8，所以产水侧连接一级减量化单元6，以其更低的回收率、高压力以及高过滤效果，使得得到的浓水符合蒸发结晶标准。若产水侧的一阶离子浓度低，则需要将纳滤产水更多用于产水回收，所以产水侧连接二级减量化单元7，以其更高的回收率、低压力以及低过滤效果，使得得到的产水更多，防止整个处理水装置负荷过高，资源浪费。使用人员或控制端通过一阶离子浓度大小去改变纳滤单元5、一级减量化单元6和二级减量化单元7之间的阀门连接方式，使得纳滤产水的处理都是针对其所需主要方向进行的。即浓度高，低回收，浓度低，高回收，从而提高减量化处理的工作效率。
第一循环和第二循环的切换还取决于纳滤产水的水通量大小。一级减量化单元6需要承担高过滤、低回收的功能，所以其一级过滤器的大流量折叠滤芯设有两支，一级膜装置材质使用聚氨酯复合膜，数量为28支，压力容器的压力为1000PSI。一级减量化单元6的进水流量为26m3/h，一级浓水和一级产水的出水流量之比保持在21/20到22/20之间。而二级减量化单元7需要承担高过滤、低回收的功能，所以其一级过滤器的大流量折叠滤芯设有一支，二级膜装置材质使用聚氨酯复合膜，数量为12支，压力容器的压力为450PSI。二级减量化单元7的进水流量为15m3/h，一级浓水和一级产水的出水流量之比保持在1/9以下。所以在纳滤产水水通量大时，采用第一循环，从而减小对二级减量化单元7的背压，在纳滤产水水通量小时，采用第二循环，从而防止一级减量化单元6因液位过低，导致抽空。
第一循环和第二循环的切换还取决于时间变化量。当一级减量化单元6和二级减量化单元7长期处于第一循环或第二循环下时，过长时间的工作将导致纳滤产水的流动路径被过滤出的杂质堵塞，从而导致一级减量化单元6和二级减量化单元7的产出水量减低，液位快速上升，对减量化单元造成损坏。所以基于一级减量化单元6和二级减量化单元7的使用时间，对第一循环和第二循环进行切换，通过让纳滤产水的流动路径进行反向改变，使得冲洗掉减量化单元内部杂质。优选地，切换频率保持在一月一次，若在期间第一循环和第二循环以完成切换，以最后一次切换为开始时间。
需要说明的是，纳滤单元5、一级减量化单元6和二级减量化单元7的设置方式的切换是基于一阶离子浓度、水通量和时间变化量进行的，三者是并行开展的。当由于三者需要改变的设置方式不同而导致发生冲突时，第一优先级为一阶离子浓度，第二优先级为水通量，第三优先级为时间变化量，以此作为第一循环和第二循环的运行标准，从而在保障减量化单元的使用寿命的同时，提高废水处理效率和减小系统负荷。
根据一种优选的实施方式，所述第一循环和第二循环的切换用于所述纳滤产水的浓缩，并用于所述一级减量化单元6和二级减量化单元7的反洗。第一循环和第二循环相互切换的主要目的是对纳滤产水的浓缩。当纳滤产水浓度高时，需要浓缩出的产水少，以一级减量化单元6连接纳滤单元5产水侧和结晶单元8，使得得到更多浓水，防止过度浓缩浪费系统资源以及损害一级减量化单元6的使用寿命。当纳滤产水浓度低时，需要浓缩出的产水多，以二级减量化单元7连接纳滤单元5产水侧和结晶单元8，使得得到更多产水，防止流入结晶单元8的浓水达不到蒸发结晶标准，从而造成无法充分利用气化浓水中的有利物质。一级减量化单元6和二级减量化单元7的反洗需要进行两次酸洗和一次碱洗。酸洗时调节PH值为2-3(柠檬酸半袋，盐酸10L)，循环2个小时，其中经过1小时后切换第一循环或第二循环。碱洗时调节PH值为11-12(片碱2kg、EDTA1袋)，循环2个小时，其中经过1小时后切换第一循环或第二循环，之后静置4个小时。结束反洗后需要清水冲洗呈中性。第一循环和第二循环的切换解决了由于来水一阶离子浓度的不同，导致需要不同浓缩程度以减轻系统负荷的问题，同时有利于对减量化单元的反洗。
根据一种优选的实施方式，在第一循环的情况下，所述一级减量化单元6的一级浓水出口至结晶单元8，所述二级减量化单元7的二级产水出口至产品水箱；在第二循环的情况下，所述二级减量化单元7的二级浓水出口至结晶单元8，所述一级减量化单元6的一级产水出口至产品水箱；所述纳滤单元5的进水端的纳滤浓水回流至预处理单元。
根据一种优选的实施方式，所述一级减量化单元6内：来水通过一级供水泵至一级过滤器；所述一级过滤器的出口经高压泵至一级膜装置；所述一级膜装置将来水分为一级产水和一级浓水；所述二级减量化单元7内：来水通过二级供水泵至二级过滤器；所述二级过滤器的出口经高压泵至二级膜装置；所述二级膜装置将来水分为二级产水和二级浓水；其中，所述一级减量化单元6和二级减量化单元7的区别在于：所述一级减量化单元6的水通量和压强大于所述二级减量化单元7的水通量和压强以使得所述一级减量化单元6的回收率在55％～60％，所述二级减量化单元7的回收率在90％以上。
根据一种优选的实施方式，在所述一级减量化单元6和二级减量化单元7进行浓缩之前投入还原剂、非氧化性杀菌剂以及阻垢剂。一级减量化单元6和二级减量化单元7加入的还原剂为10％溶液，投放浓度控制指标为5ppm(进水ORP控制在≤150)，非氧化性杀菌剂为100％溶液，投放浓度控制指标为2-4ppm(每日1-3次，每次2-3h)，阻垢剂为10％溶液，投放浓度控制指标为3-5ppm。
根据一种优选的实施方式，所述预处理单元包括：沉淀模块1、高强度膜2、活性炭过滤器3以及弱酸阳床4。
沉淀模块1，用于对气化浓水来水进行均质均量、混合均匀，并用于接收所述纳滤浓水；沉淀模块1采用高密度澄清池，在混凝池及絮凝池内投加聚铁、氢氧化钠、纯碱、PAM药剂，通过搅拌反应形成絮凝矾花，最后在澄清池内通过斜管拦截污泥沉淀至池底，上清液通过集水槽收集，然后自流进入高强度膜2池去除在高密度澄清池中未能完全沉淀的悬浮物质。沉淀到澄清池底的污泥一部分通过污泥回流送至絮凝池内与药剂形成的矾花碰撞，形成更大的矾花，剩余污泥经污泥排放泵送至污泥浓缩池，然后经过污泥输送泵送至板框压滤机进行脱水处理，泥饼外运，压滤水回至调节池内。
高强度膜2，用于过滤来水中的污染物；高强度膜2前端投加次氯酸钠，杀死水质的微生物防止污堵高强度膜2丝，水从后混凝池自流至高强度膜2池，高强度膜2采用中空纤维膜组件，将膜直接放置在待处理水的膜池中，通过抽吸泵负压抽吸，使过滤水通过膜表面，从中空纤维膜内侧抽出，污染物截留在膜表面，通过定期的气洗、反洗、排污、在线加药清洗和在线化学增强清洗，消除膜污染，有效恢复膜通量。高强度膜2的产水送至活性炭过滤器3。
活性炭过滤器3，用于除去部分有机物，并用于保护所述纳滤单元5、一级减量化单元6和二级减量化单元7；活性炭去除部分有机物，保护后端减量化单元，减少有机物污堵的风险，提高膜使用寿命。并且在活性炭过滤器3内设有石英砂，过滤掉活性炭粉末，防止进入后面的离子交换及膜造成污染，并定期进行水反冲洗，将吸附在表面的有机物洗脱。活性炭过滤器3的出水进入弱酸阳床4。
弱酸阳床4，用于置换出来水中的钙、镁离子。通过置换将水质残余的钙、镁离子置换出来，将出水硬度控制在10mg/L左右，减小减量化单元的结垢风险，提高膜使用寿命；当弱酸阳床4失效后，通过盐酸、氢氧化钠进行置换再生。弱酸阳床4产水通过纳滤增压泵进入纳滤单元5中。
本发明还涉及一种气化浓水的减量化处理方法，其特征在于，所述方法包括：将纳滤单元5、一级减量化单元6和二级减量化单元7的设置方式在如下之间选择：第一循环，其中所述一级减量化单元6与二级减量化单元7连接：所述纳滤单元5的产水侧至所述一级减量化单元6的入口；所述一级减量化单元6的一级产水出口至所述二级减量化单元7的入口；所述二级减量化单元7的二级浓水出口至所述纳滤单元5的进水端，使得在第一循环中纳滤产水依次通过所述一级减量化单元6和二级减量化单元7且进入所述纳滤单元5的进水端；第二循环，其中所述二级减量化单元7与一级减量化单元6连接；所述纳滤单元5的产水侧至所述二级减量化单元7的入口；所述二级减量化单元7的二级产水出口至所述一级减量化单元6的入口；所述一级减量化单元6的一级浓水出口至所述纳滤单元5的进水端，使得在第二循环中纳滤产水依次通过所述二级减量化单元7和一级减量化单元6且进入所述纳滤单元5的进水端。
根据一种优选的实施方式，所述纳滤单元5、一级减量化单元6和二级减量化单元7的设置方式是基于所述纳滤产水的一阶离子浓度和水通量，并基于时间变化量在第一循环和第二循环之间选择的。
根据一种优选的实施方式，所述第一循环和第二循环的切换用于所述纳滤产水的浓缩，并用于所述一级减量化单元6和二级减量化单元7的反洗。
在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种气化浓水的减量化处理装置，其特征在于，所述装置包括：
纳滤单元(5)；
一级减量化单元(6)；
二级减量化单元(7)；
所述一级减量化单元(6)的水通量和压强大于所述二级减量化单元(7)的水通量和压强以使得所述一级减量化单元(6)的回收率在第一阈值内，所述二级减量化单元(7)的回收率在第二阈值内，
其中所述纳滤单元(5)、一级减量化单元(6)和二级减量化单元(7)的设置方式在如下之间选择：
第一循环，所述纳滤单元(5)的产水侧依次连接至所述一级减量化单元(6)和所述二级减量化单元(7)；所述二级减量化单元(7)的二级浓水出口返回至所述纳滤单元(5)的进水端；
第二循环，所述纳滤单元(5)的产水侧依次连接至所述二级减量化单元(7)和所述一级减量化单元(6)；所述一级减量化单元(6)的一级浓水出口返回至所述纳滤单元(5)的进水端；
所述纳滤单元(5)、一级减量化单元(6)和二级减量化单元(7)的设置方式是基于纳滤产水的一阶离子浓度、水通量和时间变化量在所述第一循环和所述第二循环之间选择的，其中，
所述基于纳滤产水的一阶离子浓度、水通量和时间变化量的选择是并行开展的，当由于三者需要改变的状态不同而发生冲突时，第一优先级为一阶离子浓度，第二优先级为水通量，第三优先级为时间变化量，以此作为第一循环和第二循环的运行标准，
其中，所述选择是通过阀门组件和管路组件进行改变的。
2.如权利要求1所述的气化浓水的减量化处理装置，其特征在于，所述第一循环和第二循环的切换用于所述纳滤产水的浓缩，并用于所述一级减量化单元(6)和二级减量化单元(7)的反洗。
3.如权利要求2所述的气化浓水的减量化处理装置，其特征在于，当所述设置方式在所述第一循环和所述第二循环之间改变时，所述一级减量化单元(6)和二级减量化单元(7)内流动方式不改变，其中，
在第一循环的情况下，所述一级减量化单元(6)的一级浓水出口至结晶单元(8)，所述二级减量化单元(7)的二级产水出口至产品水箱；
在第二循环的情况下，所述二级减量化单元(7)的二级浓水出口至结晶单元(8)，所述一级减量化单元(6)的一级产水出口至产品水箱；
所述纳滤单元(5)的进水端的纳滤浓水回流至预处理单元。
4.如权利要求3所述的气化浓水的减量化处理装置，其特征在于，所述流动方式不改变是指：所述一级减量化单元(6)和二级减量化单元(7)内的各组件的连接方式和来水的流动路径不改变，其中，
所述一级减量化单元(6)内：来水通过一级供水泵至一级过滤器；所述一级过滤器的出口经高压泵至一级膜装置；所述一级膜装置将来水分为一级产水和一级浓水；
所述二级减量化单元(7)内：来水通过二级供水泵至二级过滤器；所述二级过滤器的出口经高压泵至二级膜装置；所述二级膜装置将来水分为二级产水和二级浓水。
5.如权利要求4所述的气化浓水的减量化处理装置，其特征在于，在所述一级减量化单元(6)和二级减量化单元(7)进行浓缩之前投入还原剂、非氧化性杀菌剂以及阻垢剂。
6.如权利要求5所述的气化浓水的减量化处理装置，其特征在于，所述预处理单元包括：
沉淀模块(1)，用于对气化浓水来水进行均质均量、混合均匀，并用于接收所述纳滤浓水；
高强度膜(2)，用于过滤来水中的污染物；
活性炭过滤器(3)，用于除去部分有机物，并用于保护所述纳滤单元(5)、一级减量化单元(6)和二级减量化单元(7)；
弱酸阳床(4)，用于置换出来水中的钙、镁离子。
7.一种气化浓水的减量化处理方法，其特征在于，所述方法包括：
将纳滤单元(5)、一级减量化单元(6)和二级减量化单元(7)的设置方式在如下之间选择：
第一循环，其中所述一级减量化单元(6)与二级减量化单元(7)连接；所述纳滤单元(5)的产水侧至所述一级减量化单元(6)的入口；所述一级减量化单元(6)的一级产水出口至所述二级减量化单元(7)的入口；所述二级减量化单元(7)的二级浓水出口至所述纳滤单元(5)的进水端，使得在第一循环中纳滤产水依次通过所述一级减量化单元(6)和二级减量化单元(7)且进入所述纳滤单元(5)的进水端；
第二循环，其中所述二级减量化单元(7)与一级减量化单元(6)连接；所述纳滤单元(5)的产水侧至所述二级减量化单元(7)的入口；所述二级减量化单元(7)的二级产水出口至所述一级减量化单元(6)的入口；所述一级减量化单元(6)的一级浓水出口至所述纳滤单元(5)的进水端，使得在第二循环中纳滤产水依次通过所述二级减量化单元(7)和一级减量化单元(6)且进入所述纳滤单元(5)的进水端；
其中，所述纳滤单元(5)、一级减量化单元(6)和二级减量化单元(7)的设置方式是基于纳滤产水的一阶离子浓度、水通量和时间变化量在所述第一循环和所述第二循环之间选择的，所述选择是通过阀门组件和管路组件进行改变的；
当所述设置方式在所述第一循环和所述第二循环之间改变时，所述一级减量化单元(6)和二级减量化单元(7)内流动方式不改变；
所述基于纳滤产水的一阶离子浓度、水通量和时间变化量的选择是并行开展的，当由于三者需要改变的状态不同而发生冲突时，第一优先级为一阶离子浓度，第二优先级为水通量，第三优先级为时间变化量，以此作为第一循环和第二循环的运行标准。
8.如权利要求7所述的气化浓水的减量化处理方法，其特征在于，所述纳滤单元(5)、一级减量化单元(6)和二级减量化单元(7)的设置方式是基于所述纳滤产水的一阶离子浓度和水通量，并基于时间变化量在第一循环和第二循环之间选择的。
9.如权利要求8所述的气化浓水的减量化处理方法，其特征在于，所述第一循环和第二循环的切换用于所述纳滤产水的浓缩，并用于所述一级减量化单元(6)和二级减量化单元(7)的反洗。
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CN103979729A (zh) * 2014-05-30 2014-08-13 西安西热水务环保有限公司 一种脱硫废水循环利用及零排放系统及方法
CN105540967B (zh) * 2015-12-09 2018-06-12 大唐国际化工技术研究院有限公司 一种有机废水减量化、资源化处理方法及处理系统
CN107522308A (zh) * 2017-10-13 2017-12-29 朱平 一种智能纯水机
CN215480160U (zh) * 2020-12-15 2022-01-11 陕西蔚蓝节能环境科技集团有限责任公司 一种集成化脱硫废水浓缩减量零排处理装置
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