CN201751395U - 一种反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回用设备 - Google Patents

一种反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回用设备 Download PDF

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Abstract

本实用新型一种涉及反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回用设备。所述设备包括:反应装置、浓缩器、增压泵、分离主机、过滤器、及反渗透主机;所述的反应装置包括化学反应器和加药器;所述的分离主机为管式模分离主机。本实用新型的突出优点是:提高重金属离子、硬度离子、硅离子及COD的去除率;减少反渗透膜结垢,减少硅垢污染和生物性污染,阻断第二次污染;提高废水回收率;且整机设备占地少、结构紧密、操作简单、运行费用低。

Description

一种反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回用设备
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回用设备,是一种超 高回收率膜系统处理与回用反渗透浓水和高含盐量复杂废水的设备。
背景技术:
[0002] 现有的用于污水处理的反渗透技术存在以下不足之处:
[0003] 1、反渗透技术凭借其达到98%的稳定脱盐率在水脱盐处理领域得到很广泛的应 用,但是其只有70〜80%的回收率,使其有20〜30%的反渗透浓水排放,造成水资源非常 大的浪费;且反渗透浓水含有高盐量和大量的钙镁结垢离子、重金属离子、硅离子及其他特 殊的物质,现阶段反渗透浓水基本上都是排放;回用反渗透浓水成为水处理应用上的一种 趋势,同时也是一个技术难题。
[0004] 2、高含盐量复杂废水中含有非常高的溶解固形物和大量的钙镁结垢离子、重金属 离子、硅离子及其他特殊的物质,现阶段高含盐量复杂废水基本上都是简单处理后排放;回 用高含盐量复杂废水成为水处理应用上的一种趋势,同时也是一个技术难题。
[0005] 3、现有的关于反渗透浓水回用的技术研究,方法和原理存在一些问题。在 中国专利号为ZL200920115523. 5、名称为《反渗透浓水再利用装置》,及中国专利号为 ZL200820232440.X、名称为《一种用膜过滤装置处理反渗透浓水》,还有中国专利号为 ZL200820168798. 0、名称为《反渗透浓水回收利用装置》等现有技术,在相关反渗透浓水回 收利用研究中,他们共同的特点是:直接在反渗透浓水中加入阻垢剂和其他化学药剂、将 PH值控制在小于9,从而抑制重金属离子及钙镁硬度离子在后面的浓水反渗透膜表面沉 淀,从而达到回用反渗透浓水的目的;上述技术工艺的缺点是:靠阻垢剂和其他化学药剂 抑制、分散可能引起结垢的重金属离子、硬度离子;一级反渗透浓水已经是将原水浓缩4倍 后的高含盐量水,所有重金属离子、钙镁硬度离子、硅、COD和其他污染物质浓度已经非常 高,早已经超出了各离子饱和浓度积,在一级反渗透系统添加了阻垢剂来就是为了阻止超 过饱和浓度积而存在结垢污染;现在上述工艺技术在反渗透浓水里添加阻垢剂,存在以下 问题:其一、过量的阻垢剂添加,会引起其他污染物的生成,造成第二次污染;其二、离子浓 度太高,而阻垢剂无法达到阻垢目的;其三、不具有对COD去除效果;其四、反渗透系统回收 率低。
发明内容
[0006] 本实用新型的目的是,克服现有技术的缺点,提供一种反渗透浓水和高含盐量复 杂废水处理与回用设备,提高重金属离子、硬度离子、硅离子及COD的去除率;减少反渗透 膜结垢,减少硅垢污染和生物性污染,阻断第二次污染;提高废水的回收率;且整机设备占 地少、结构紧密、操作简单、运行费用低。
[0007] 本实用新型一种反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回用设备,包括:与原水 联通的反应装置、浓缩器、增压泵、分离主机、过滤器、及反渗透主机;所述的反应装置包括化学反应器和加药器,用于将原始废水中的污染物质反应生成絮体颗粒悬浮于水中并软化 原始废水;所述的分离主机为管式模分离主机,用于将反应装置化学沉淀反应生成的固体 颗粒分离出来随浓缩液体回流到浓缩器中并输出分离处理的废水;所述的分离主机与过滤 器之间有提升泵,用于将经过分离主机分离出固体后的液体提升至过滤器作过滤处理;过 滤器与反渗透主机之间有高压泵,用于将过滤的水送至反渗透主机进行净化后回用;所述 的分离主机的膜丝是烧结而成的内径大于等于8毫米,小于等于105毫米的过滤膜丝。
[0008] 本实用新型所述的分离主机的膜丝内径为8毫米的过滤膜丝。
[0009] 本实用新型所述的分离主机的膜丝内径为25. 4毫米的过滤膜丝。
[0010] 本实用新型所述的分离主机的膜丝内径为105毫米的过滤膜丝。
[0011] 本实用新型所述的化学反应器由一个化学反应池,或两个化学反应池及至少两个 加药器组成。
[0012] 本实用新型所述的浓缩器至少有两个排放口,其中一个排放口通过与污泥泵连接 污泥浓缩池,另一个排放口与增压泵连接;污泥浓缩池有两个排放口,其中一个排放口与污 泥压滤机连接,另一个排放口与反应装置连接,用于将污泥浓缩池的上部经沉淀处理的废 水返回到反应装置中再处理。
[0013] 本实用新型所述的分离主机膜按下述技术指标选定:膜表面流速为1-10米/秒; 所能处理的固体浓度以固体重量与化学处理后的废水重量比值计为:0. 02% -15%。
[0014] 对本实用新型的主要技术效果和基本原理说明如下:
[0015] 1、本实用新型技术,简称UHR技术,是将重金属离子、钙镁等硬度离子在进入浓水 反渗透之前除去;再进入反渗透主机;这样,反渗透主机膜表面就避免了重金属污染和钙 镁结垢的倾向;
[0016] 2、反渗透浓水中含有硅,浓缩4倍后会很高,而且现有技术进入浓水反渗透的水 PH在6〜9之间,更容易出现硅结垢;当硅浓度很高的时候,本实用新型实施例1在第1 个化学反应器中加入氯化镁和其他化学药剂,将硅形成胶体,经过分离主机进行固液分离 除去硅体,再进入反渗透主机;同时反渗透进水PH值在9. 0〜12,碱性条件下硅迅速大量 的溶解于水中也避免了剩余少量硅的结垢倾向;这样,反渗透主机膜表面就避免硅垢的倾 向;
[0017] 3、一般反渗透浓水中含有C0D,浓缩4倍后会很高,经常在反渗透浓水侧形成有机 污染,现有技术不能去除C0D,所以,其后面的反渗透膜容易形成有机污染;而本实用新型 技术中,经过在实施例1第1化学反应池加入石灰,经实践其COD去除率在30%〜40%;接 着在浓缩池加入粉末活性炭,去除大部分C0D,剩余的COD在抗污染浓水反渗透膜的承受范 围内;同时,进入反渗透的水PH值在9.0〜12,碱性条件下也抑制了有机污染的倾向;
[0018] 4、本实用新型技术中的管式膜分离主机4的膜丝结构特点,所以管式膜分离主机 及其工艺大大减少反应池的占地面积;而且其选用的大流量错流工艺,保证了膜丝表面的 清洁和过滤性能;
[0019] 5、本实用新型技术中的管式膜分离主机与前面的设备一起组成对重金属离子、硬 度离子、硅、COD及其它污染物的去除与分离工艺,除了少部分泥之外,没有形成二次废水, 其回收率达到99. 4% ;
[0020] 6、本实用新型技术不仅可以用于处理反渗透浓水回收利用,还可以处理回收高含
4盐量、高非溶解性固体含量的复杂废水;
[0021] 7、本实用新型技术能将传统反渗透工艺的回收率从75〜80%提高到93〜98%;
[0022] 综上所述,本实用新型的原理是将进入浓水反渗透之前的重金属离子、钙镁等硬 度离子、硅、COD及其他污染物除去,保护了浓水反渗透主机;而且由于其管式膜固液分离 技术及特点,还有,由于化学反应,使用更少的药剂,产生更少的污泥;
附图说明
[0023] 图1是本实用新型废水处理与回用设备示意图。
[0024] 图中各附图标记的名称为:
[0025] 1-反应装置;1. 1-化学反应器;1. 11-第1化学反应器;1. 12-第2化学反应器; 1. 2-加药器;2-浓缩器;3-增压泵;4-分离主机;5-过滤器;6-反渗透主机;7-水箱;8-提 升泵;9-高压泵;10-污泥泵;11-污泥浓缩池;12-污泥压滤机;13-原水;14-净化水产品。
具体实施方式
[0026] 结合附图和实施例对本实用新型一种反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回 用设备作进一步说明如下:
[0027] 实施例1 :
[0028] 如图1所示,本实用新型一种反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回用设备, 其结构是:有一个与原水13联通的反应装置1,还有浓缩器2、增压泵3、分离主机4、过滤器 5、及反渗透主机6 ;所述的反应装置1包括化学反应器1. 1和加药器1. 2,用于将原始废水 中的污染物质,其中含有重金属离子、硅离子、钙、镁类硬度离子、氟、COD中的一部分,也可 以为全部物质反应生成絮体颗粒悬浮于水中并软化原始废水,化学反应器1. 1为化学反应 池;所述的分离主机4为管式模分离主机,用于将反应装置1化学沉淀反应生成的固体颗粒 分离出来随浓缩液体回流到浓缩器2中并输出分离处理的废水;所述的分离主机4与过滤 器5之间有提升泵8,用于将经过分离主机4分离出固体后的液体提升至过滤器5作过滤 处理;过滤器5与反渗透主机6之间有高压泵9,用于将过滤的水送至反渗透主机6进行净 化后回用。所述的分离主机4的膜丝是烧结而成的内径大于等于8毫米,小于等于105毫 米的过滤膜丝,本实施例分离主机4的膜丝内径等于25. 4毫米;所述过滤膜丝材料选自耐 腐蚀的PVDF、或PE、或不锈钢,本实施例过滤膜丝材质选自耐腐蚀的PVDF。所述的化学反 应器1. 1由一个化学反应池,或两个化学反应池及至少一个加药器1.2组成,本实施例由两 个化学反应池及两个加药器1. 2组成,还可以有三个加药器,便于使用。所述的浓缩器2有 两个排放口,其中一个排放口通过与污泥泵10连接污泥浓缩池11,另一个排放口与增压泵 3连接,还可以有检修应急用的泄液口 ;污泥浓缩池11有两个排放口,其中一个排放口与污 泥压滤机12连接,另一个排放口与反应装置1连接,用于将污泥浓缩池11的上部经沉淀处 理的废水返回到反应装置1中再处理。所述的分离主机4膜按下述技术指标选定:膜表面 流速为1-10米/秒;所能处理的固体浓度以固体重量与化学处理后的废水重量比值计为 0. 02% -15%。
[0029] 实施例2 :
[0030] 与上述实施例1不同的是,分离主机4的膜丝内径等于8毫米;所述过滤膜丝选自耐腐蚀的PE。所述的分离主机4膜按下述技术指标选定:膜表面流速为1-8米/秒;所能 处理的固体浓度以固体重量与化学处理后的废水重量比值计为0. 02%-10%。本实施例由 一个化学反应池及一个加药器1. 2组成,
[0031] 实施例3 :与上述实施例1不同的是,分离主机4的膜丝内径等于1050毫米;所 述过滤膜丝材质选自耐腐蚀的不锈钢。所述的分离主机4膜按下述技术指标选定:膜表面 流速为2-10米/秒;所能处理的固体浓度以固体重量与化学处理后的废水重量比值计为 0. 05% -15%。
[0032] 本实用新型权利要求保护范不限于上述实施例。
6

Claims (7)

  1. 一种反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回用设备,其特征在于,包括:与原水联通的反应装置(1)、浓缩器(2)、增压泵(3)、分离主机(4)、过滤器(5)、及反渗透主机(6);所述的反应装置(1)包括化学反应器(1.1)和加药器(1.2),用于将原始废水中的污染物质反应生成絮体颗粒悬浮于水中并软化原始废水;所述的分离主机(4)为管式模分离主机,用于将反应装置(1)化学沉淀反应生成的固体颗粒分离出来随浓缩液体回流到浓缩器(2)中并输出分离处理的废水;所述的分离主机(4)与过滤器(5)之间有提升泵(8),用于将经过分离主机(4)分离出固体后的液体提升至过滤器(5)作过滤处理;过滤器(5)与反渗透主机(6)之间有高压泵(9),用于将过滤的水送至反渗透主机(6)进行净化后回用;所述的分离主机(4)的膜丝是烧结而成的内径大于等于8毫米,小于等于105毫米的过滤膜丝。
  2. 2.根据权利要求1所述的反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回用设备,其特征在 于,所述分离主机(4)的膜丝内径为8毫米的过滤膜丝。
  3. 3.根据权利要求1所述的反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回用设备,其特征在 于,所述分离主机(4)的膜丝内径为25. 4毫米的过滤膜丝。
  4. 4.根据权利要求1所述的反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回用设备,其特征在 于,所述分离主机(4)的膜丝内径为105毫米的过滤膜丝。
  5. 5.根据权利要求1所述的反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回用设备,其特征 在于,所述的化学反应器(1.1)由一个化学反应池,或两个化学反应池及至少两个加药器 (1.2)组成。
  6. 6.根据权利要求1所述的反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回用设备,其特征在 于,所述的浓缩器(2)至少有两个排放口,其中一个排放口通过与污泥泵10连接污泥浓缩 池(11),另一个排放口与增压泵(3)连接;污泥浓缩池(11)有两个排放口,其中一个排放 口与污泥压滤机(12)连接,另一个排放口与反应装置(1)连接,用于将污泥浓缩池(11)的 上部经沉淀处理的废水返回到反应装置(1)中再处理。
  7. 7.根据权利要求1所述的反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回用设备,其特征在 于,所述的分离主机(4)膜按下述技术指标选定:膜表面流速为1-10米/秒;所能处理的固 体浓度以固体重量与化学处理后的废水重量比值计为:0. 02% -15%。
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