CN201530743U - 一种处理反渗透浓水达标排放的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种处理反渗透浓水达标排放的系统，包括反渗透装置，反渗透装置与浓水储水箱连接，浓水储水箱与三相催化氧化塔连接，三相催化氧化塔与排水装置连接；浓水储水箱通过水射器与二氧化氯发生器连接，三相催化氧化塔还连接空气进入装置；浓水储水箱与三相催化氧化塔之间还设有泵。通过本实用新型的系统将由反渗透装置产生的浓水进行处理，能够去除难降解有机污染物，有效降低出水中的COD含量，从而大大提高了对浓水的利用率，而且还有效降低了浓水排放所产生的二次污染。

Description

一种处理反渗透浓水达标排放的系统

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理系统，特别是涉及一种处理反渗透浓水达标排放的系统，属于污水处理技术领域。

背景技术

反渗透膜分离技术，由于它具有物料无相变、能耗低、设备简单的特点，其处理工艺成熟可靠，自动化程度高，易于运行和管理，近年来已广泛应用于污水处理技术领域。根据原水水质情况，特别是利用非常差的地下苦咸水制取优质水，反渗透水处理过程中产生大量的浓水和反洗水，目前大多数工艺不经处理直接排放，必然会对土壤、地表水、海洋环境等产生不利影响，在水资源匮乏的今天，根据实际情况科学合理地选择浓水处理方法，回收和再利用这部分反渗透浓水具有很好的经济效益和社会效益。

反渗透浓水通常具有较高的压力：高压反渗透浓水的压力为5.6～10.5MPa、低压反渗透浓水的压力为1.4～4.2MPa、超低压反渗透浓水的压力为0.5～1.4MPa，在污水处理系统中，由于反渗透装置对进水水质要求十分严格，原水通常需要经过普通快滤池、多介质过滤器、臭氧活性炭过滤器、微滤器等预处理工序才能进入反渗透，因此悬浮物含量少、浊度低。而反渗透浓水的水量、水质受到的影响因素有：进水水质、回收率、预处理中使用的阻垢剂、反渗透膜清洗时使用的清洗剂等，因此，对通过反渗透装置处理的浓水还需要进一步地处理，以便可以提高水的利用率。

现有技术中处理反渗透浓水主要有以下几种方案：第一、浓水经二次利用冲洗多介质过滤器后就直接排放，而排放出来的水仍然具有较高的污染度，因此还会对环境造成污染；第二、对经过反渗透装置处理后的浓水采取集中回收处理，利用石灰软化等方法去除其中的钙、镁硬度，然后再利用或排放；第三、采用多效蒸发和结晶器的方法能够对反渗透的浓水进行处理，并实现不对外排放，但该种方法的成本较高，处理一吨水的成本需要几十元。从前述的的三种处理浓水的方法来看，第一方案没有彻底解决浓水的污染问题，第二方案比较可靠但处理过程十分麻烦而且也容易造成二次污染，第三种方案是处理浓水的成本过高。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中存在的不足，提供一种处理反渗透浓水达标排放的系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种处理反渗透浓水达标排放的系统，包括反渗透装置，所述反渗透装置与浓水储水箱连接，所述浓水储水箱与三相催化氧化塔连接，所述三相催化氧化塔与排水装置连接；所述浓水储水箱通过水射器与二氧化氯发生器连接，所述三相催化氧化塔还连接空气进入装置；所述浓水储水箱与三相催化氧化塔之间还设有泵。

本实用新型的工作原理：在表面催化剂存在的条件下，利用强氧化剂——ClO₂在常温常压下氧化反渗透浓水中的有机污染物，或直接氧化有机污染物，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高反渗透浓水的可生化性，较好的去除有机污染物；在降解有机污染物的过程中，打断有机分子中的双键发色团，如偶氮基，硝基，硫化羟基等，达到脱色的目的。

ClO₂在常温下是黄绿色的类氯性气体，溶于水中后随浓度的提高颜色由黄绿色变为橙红色，其分子中具有19个价电子，有一个未成对的价电子，这个价电子可以在氯与两个氧原子之间跳来跳去，因此它本身就像一个游离基，这种特殊的分子结构决定了ClO₂具有强氧化性，二氧化氯遇水迅速分解，生成多种强氧化剂——HClO₃、HClO₂、Cl₂、H₂O₂等，并能产生多种氧化能力极强的活性基团即自由基，这些自由基能激发有机物分子中活泼氢，通过脱氢反应生成R^*自由基，成为进一步氧化的诱发剂；还能通过羟基取代反应将芳烃上的-SO₃H、-NO₂等基团取代下来，生成不稳定的羟基取代中间体，此羟基取代中间体易于发生开环裂解，直至完全分解为无机物；此外ClO₂还能将还原性物质如S^2-等氧化，二氧化氯的分解产物对色素中的某些基团有取代作用，对色素分子结构中的双键有加成作用，因此，二氧化氯可以很好的氧化分解水中的酚、氯酚、硫醇、仲胺、叔胺等难降解有机物和硫化物、铁、锰等无机物。

本实用新型的核心为三相催化氧化塔，所述的“三相”分别是：由空气进入装置送入到三相催化氧化塔内的压缩空气即为“气相”；二氧化氯发生器产生的高效氧化剂即为“液相”；以及固定在载体上的催化剂即为“固相”，其中催化剂为复合型贵金属化合物，正是该催化剂的作用，使空气中的氧气也作为氧化剂参与反应，从而减少了“液相”二氧化氯的用量，降低了处理成本，提高了处理效率，又能使反应速度大大加快，缩短了反渗透浓水在三相催化氧化塔内的停留时间；反渗透浓水进入三相催化氧化塔后，水中有机污染物在催化剂的作用下被氧化剂分解，难降解有机物被断链，大分子变成小分子，小分子再进一步被氧化为二氧化碳和水，从而使浓水中的COD值大幅度降低，色泽基本褪尽。

本实用新型相对于现有技术所具有的优点：

1、通过本实用新型将反渗透装置处理时得到的浓水再经过三相催化氧化塔进行处理后的出水能够达到排放标准，处理效果十分明显。

2、由于在催化剂的作用下，使空气中的氧气也作为氧化剂参与反应，减少了二氧化氯的用量，降低了处理成本，提高了处理效率，加快反应速度，缩短了反渗透浓水在三相催化氧化塔内的停留时间。

3、本实用新型的结构简单、安装使用方便、操作步骤简单。

附图说明

图1为本实用新型的一种处理反渗透浓水达标排放的系统装置连接示意图。

具体实施方式

为了使本领域的一般技术人员能够清楚理解本实用新型的技术方案，现结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步详尽地说明：

一种处理反渗透浓水达标排放的系统，如图1所示，包括反渗透装置1，反渗透装置1与浓水储水箱2连接，浓水储水箱2与三相催化氧化塔3连接，三相催化氧化塔3与排水装置8连接；浓水储水箱2通过水射器5与二氧化氯发生器4连接，三相催化氧化塔3还连接空气进入装置7；浓水储水箱2与三相催化氧化塔3之间还设有泵6。

实施例

如图1所示，经过反渗透装置1处理后的浓水进入到浓水储水箱2后，浓水在浓水储水箱2里与由水射器5注入而来的二氧化氯溶液均匀混合，并调整pH值，然后再由泵6泵至三相催化氧化塔3，二氧化氯溶液是由二氧化氯发生器4产生的；二氧化氯发生器4是产生高效氧化剂——二氧化氯的装置，整个二氧化氯发生器4包括盐酸储存箱(图中未示)、氯酸钠储存箱(图中未示)、盐酸计量泵(图中未示)、氯酸钠计量泵(图中未示)、反应器(图中未示)等，是很成熟的工业化装置，本实用新型设计二氧化氯的质量与待处理的浓水中COD的质量的比值为0.5～1.4∶1；三相催化氧化塔3的塔内装有空隙率为30％的催化剂，配有进水管(图中未示)和穿孔曝气系统(图中未示)，主要作用是在高效催化剂的作用下，高效氧化剂二氧化氯和空气进入装置7注入的空气中的氧气通过氧化反应去除浓水中的难降解有机物，降低污水的COD和脱除污水的色度，有效停留时间45分钟，空气进入装置7为空压机或鼓风机，主要作用是提供氧气和冲刷高效催化剂防止其污染，压缩空气的供气量与进入三相催化氧化塔3的浓水体积的比值为27～50∶1。

下面根据以上说明，选取典型的浓水为处理对象，进行具体实施，操作步骤：

(1)反渗透装置1产生的浓水通过软管自流进入到浓水储水箱2；

(2)浓水储水箱2的有效体积为110L，同时将二氧化氯发生器4产生的二氧化氯溶液在此均匀混合和调整pH值，然后由泵6泵至三相催化氧化塔2；。

(3)二氧化氯发生器4的工作原理是氯酸钠水溶液和盐酸(浓度30-31％)在计量调节系统、电控系统的作用下被定量输送到发应罐内，在一定温度下经过负压曝气发应反应生成二氧化氯和氯气的气液混合物，经吸收系统吸收制成一定浓度的二氧化氯混合液；

(4)三相催化氧化塔3的有效体积为105L，内装有空隙率为30％催化剂80L，配有进水管和穿孔曝气系统；

(5)空气进入装置7为空气压缩机，给三相催化氧化塔3提供空气；

(6)经过三相催化氧化塔3处理后水即为COD值稳定小于50mg/L的出水，出水由排水装置8排出。

经过本实用新型的装置对反渗透浓水的处理后结果如下表：

试验结果表明：本实用新型对反渗透浓水的处理效果十分明显，出水COD值稳定小于50mg/L(绝大部分小于30mg/L)，完全可以达到排放要求，经过分析和计算吨水处理成本约为1.5元。

Claims (2)

1.一种处理反渗透浓水达标排放的系统，包括反渗透装置(1)，其特征在于，所述反渗透装置(1)与浓水储水箱(2)连接，所述浓水储水箱(2)与三相催化氧化塔(3)连接，所述三相催化氧化塔(3)与排水装置(8)连接；所述浓水储水箱(2)通过水射器(5)与二氧化氯发生器(4)连接，所述三相催化氧化塔(3)还连接空气进入装置(7)。

2.根据权利要求1所述的一种处理反渗透浓水达标排放的系统，其特征在于，所述浓水储水箱(2)与三相催化氧化塔(3)之间还设有泵(6)。

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