CN202246180U - 一种用于渗滤液深度处理的纳滤集成装置 - Google Patents

一种用于渗滤液深度处理的纳滤集成装置 Download PDF

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赵永志
何亮
张晨光
赵克
黄川�
李树芳
伍小兵
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Abstract

本实用新型公开了一种用于渗滤液深度处理的纳滤集成装置,包括通过管道依次连接的装置进水口、高压泵及纳滤膜组件的进水口,纳滤膜组件上还设置有清液出水口及浓缩液出水口,所述纳滤膜组件为一级一段式,且至少有两段,每段纳滤膜组件还分别对应配置一个循环泵,所述每个循环泵连接在所对应的纳滤膜组件的进水口和浓缩液出水口之间;在所述高压泵和第一段纳滤膜组件的循环泵之间还设置有化学清洗进水口。本实用新型通过优化工艺设备、改变膜组件段的排列方式、增设循环泵等措施在确保出水水质的条件下,使设备回收率达到85%,膜元件清洗效果良好;另外本实用新型的装置可以整体固定在一个底座上,构成撬装设备,便于现场安装、使用。

Description

一种用于渗滤液深度处理的纳滤集成装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及垃圾渗滤液深度处理领域,具体地,涉及一种用于渗滤液深度处理的纳滤集成装置。
背景技术
[0002] 垃圾渗滤液是垃圾填埋场伴生的二次污染物,主要来源于降水和垃圾本身的内含水。由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质,包括物理因素、化学因素以及生物因素等,所以渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。
[0003] 垃圾渗滤液的组分复杂,污染物浓度高、色度大、毒性强,不仅含有大量有机污染物,还含有各类重金属污染物,是一种成分复杂的高浓度有机废水。垃圾渗滤液的不当处置,不但影响地表水的质量,还会危及地下水的安全,若不加处理而直接排入环境,会造成严重的环境污染。
[0004] 近几年来,以膜生物反应器(MBR)为主的工艺在城市生活垃圾填埋场渗滤液处理中得到越来越多的应用,其处理出水水质通常只能达到《生活垃圾填埋污染控制标准》 (GB16889-1997)三级标准要求。2008年国家环境保护部、国家质量监督检疫总局联合发布 《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)代替GB16889-1997,新标准对渗滤液排放做了更加严格的要求。为了满足日益严格的排放要求,深度处理成为渗滤液处理的必然。
[0005] 渗滤液深度处理技术主要有膜处理技术、化学氧化技术、吸附等技术。由于膜工艺具有操作、维护简单、处理效果好,成为主流工艺。膜深度处理工艺主要有纳滤工艺、反渗透工艺。
[0006] 常规的纳滤工艺以一级二段工艺为主,回收率为75%。主要设备包括进水泵、高压泵、膜壳、膜元件、在线控制仪表等。通常是将这些元件运至现场进行组装。由于单支膜元件回收率的限制以及膜元件最小浓水流量的要求,使得一级两段的工艺模式回收率最高为75%。为了提高水资源利用率,解决日益紧张的水资源,需要更高的设备回收率,才能满足填埋场、焚烧场等垃圾处理设施的用水需求。常规做法是采用多段系统,但想要稳定达到 85 %的回收率也很难达到。多段系统在给水领域应用较多,且比较成功,但在渗浙液深度处理中由于流程长且进水水质恶劣等问题会导致膜元件通量失衡明显、出水水质差、色度增加明显、膜污染加剧等一系列问题。
[0007] 为满足浓差极化度限制的要求,膜系统应具有足够的长度,但过长的系统流程将造成段通量比、透盐率、能耗率等系统设计指标水平的下降。通常设计8英寸膜元件长度为 6m,经工程实践发现,在渗滤液深度处理中膜组件的长度影响膜元件的清洗效果,流程长度越长,清洗效果越不理想,但流程长度太短不能满足回收率及出水量的要求。
实用新型内容
[0008] 本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和存在的主要矛盾,提供一种用于渗滤液深度处理的纳滤集成装置,在确保出水水质的条件下,使设备回收率提高,膜元件[0009] 实现上述目的的技术方案如下:
[0010] 一种用于渗滤液深度处理的纳滤集成装置,包括通过管道依次连接的装置进水口、高压泵及纳滤膜组件的进水口,纳滤膜组件上还设置有清液出水口及浓缩液出水口,所述纳滤膜组件为一级一段式,且至少有两段,每段纳滤膜组件还分别对应配置一个循环泵, 所述每个循环泵连接在所对应的纳滤膜组件的进水口和浓缩液出水口之间;在所述高压泵和第一段纳滤膜组件的循环泵之间还设置有化学清洗进水口。。
[0011] 进一步地,还包括分别通过管道与所述装置进水口连接的阻垢剂加药泵和加酸泵,且所述装置进水口与高压泵之间的管道上还依次设置有管路混合器和保安过滤器。
[0012] 进一步地,所述各清液出水口连接到一个总清液出水管道上,且该总清液出水管道通过三通阀连接两个出水口,分别为总清液出水口和化学清洗出水口 ;所述各浓缩液出水口连接到一个总浓缩液出水管道上,且该总浓缩液出水管道通过三通阀连接两个出水口,分别为总浓缩液出水口和化学清洗出水口 ;所述两个化学清洗出水口连接到一个用于药液循环使用的总化学清洗回水管道上。
[0013] 进一步地,所述总浓缩液出水管道上还设置有针型阀,与针型阀并联还设置有气动球阀。
[0014] 进一步地,还包括与所述高压泵、循环泵连接用于控制整个装置的电控柜。
[0015] 进一步地,在连接高压泵和保安过滤器之间的管道上以及总清液出水管道上还分别设置有在线控制仪表。
[0016] 进一步地,所述装置整体固定在一个底座上,构成撬装设备。
[0017] 与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
[0018] 1、装置回收率高、膜元件清洗效果好。
[0019] 综合分析纳滤工艺在深度处理中主要去处污染物,结合工程实际,本实用新型通过优化工艺设备、改变膜组件段的排列方式、增设循环泵等技术手段在确保出水水质的条件下,使设备回收率由75%提高到85%,同时,由于增设循环泵及特殊布置膜组件形式,使得清洗时每支膜元件均为最大流量,从水力条件上,确保冲洗的效果,降低浓差极化层,避免传统一级二段或一级三段清洗膜组件中最后几支膜元件清洗不完全的情况。
[0020] 2、本装置为撬装设备,便于现场安装、使用。三维设计,外形直观、易懂便于客户选择、订制。
[0021] 本实用新型的装置为成套设备,通过三维设计技术在设备加工厂内进行详细的三维设计,预先在设备加工厂加工、安装完毕,使设备集成在在一个撬内,将整体设备运至现场,现场根据标识只需将各个进出水管及动力电缆、信号线连接完毕,即可投入使用。
[0022] 3、在高进水化学需氧量(COD)条件下,COD、Mg2+、Ca2+等二价离子去除率高。
[0023] 本实用新型的纳滤集成装置,可在进水C0D1000mg/L-1500mg/L的条件下运行,且能实现较好的COD去除率。COD去除率稳定达到85%以上,对Mg2+、Ca2+、S042—去除率分别为 70%、50%、92% 以上。
[0024] 下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。 附图说明[0025] 图1为本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
[0026] 以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0027] 本实用新型的纳滤集成装置包含正常运行及化学清洗两个过程,正常运行一段时间后,膜元件污染导致产水量下降,入膜压力升高,需要进行化学清洗。
[0028] 具体结构如图1所示,包括通过管道依次连接的装置进水口 101、高压泵51及纳滤膜组件(一级一段式,有两段)111、112的进水口 1、2,纳滤膜组件111、112上还分别设置有清液出水口 3、4及浓缩液出水口 5、6,纳滤膜组件111、112还分别对应配置一个循环泵52、 53,循环泵52连接在所对应的纳滤膜组件111的进水口 1和浓缩液出水口 5之间,循环泵 53连接在所对应的纳滤膜组件112的进水口 2和浓缩液出水口 6之间。其中装置进水口 101可用于经生化处理后的渗滤液进入。
[0029] 本实用新型的装置还可包括分别通过管道与装置进水口 101连接的阻垢剂加药泵11和加酸泵12,且装置进水口 101与高压泵51之间的管道上还依次设置有管路混合器 21、22和保安过滤器31、32。
[0030] 本实用新型的装置在高压泵51和第一段纳滤膜组件111的循环泵52之间还专门设置化学清洗进水口 102。化学清洗进水口 102供膜组件111、112清洗时使用,化学清洗进水口 102处还设置有气动球阀61 ;清液出水口 3、4连接到一个总清液出水管道7上,总清液出水管道7通过气动三通球阀92连接两个出水口,分别为总清液出水口 103和化学清洗出水口 104 ;浓缩液出水口 5、6连接到一个总浓缩液出水管道8上。总浓缩液出水管道8 通过气动三通球阀91连接两个出水口,分别为总浓缩液出水口 106和化学清洗出水口 105 ; 上述两个化学清洗出水口 104、105连接到一个用于药液循环使用的总化学清洗回水管道上(图中未示出);在总浓缩液出水管道8上还设置有针型阀71,与针型阀71并联还设置有气动球阀62。
[0031] 本实用新型的装置还包括与高压泵51、循环泵52、53连接用于控制整个装置的电控柜121 ;在连接高压泵51和保安过滤器31、32之间的管道上以及总清液出水管道7上还分别设置有在线控制仪表41、43、42 ;还包括手动球阀81、82。
[0032] 为了便于现场组装,可将上述装置整体固定在一个底座上,构成撬装设备。
[0033] 本实用新型的工作原理及工作过程如下:
[0034] 将经膜生物反应器等生化处理后的渗滤液接入装置进水口 101,在总清液出水口 103处外接清液出水管道,在总浓缩液出水口 106处外接浓缩液出水管道。将化学清洗进水管道接至化学清洗进水口 102,将化学清洗回水管道接至化学清洗出水口 104、105。将电缆接至电控柜121上。
[0035] 正常运行时,通过阻垢剂加药泵11、加酸泵12将阻垢剂、酸加入到欲处理的水中, 调节进水的离子结垢体系和PH,避免结垢发生形成膜污染。通过管路混合器21、22将投加的阻垢剂、酸同进水混合后经过保安过滤器31、32,经高压泵51加压进入纳滤膜组件111、 112,经过膜分离作用,能有效的去除进水COD和二价离子,经膜分离后原水分为两部分,一部分为清水,一部分为浓缩液。通过针型阀71调控浓缩液产量,从而系统控制回收率。清水经总清液出水口 103排出,浓缩液经总浓缩液出水口 106排出。循环泵52、53通过循环作用,确保纳滤膜组件111、112在最大流量下运行,有效减少膜表面的浓差极化现象,从而保证整个膜组件内膜元件进、出水条件的均一一致,以及各个膜组件进、出情况的一致,避免常规设备最后一段由于浓缩液小于膜元件最小流量,发生结垢现象,形成污染物沉积和膜污染的加剧,造成清洗困难。
[0036] 化学清洗时,通过化学清洗进水口 102将清洗药剂由外接化学清洗泵进入纳滤膜组件,由循环泵52、53的循环清洗,能确保每一段膜组件内的每一支膜元件能得到充分的浸泡和清洗,去除膜表面沉积物,经清洗后能有效的恢复膜通量。化学清洗药剂通过化学清洗出水口 104、105回流至清洗水箱,循环使用。
[0037] 最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1. 一种用于渗滤液深度处理的纳滤集成装置,包括通过管道依次连接的装置进水口、 高压泵及纳滤膜组件的进水口,纳滤膜组件上还设置有清液出水口及浓缩液出水口,其特征在于:所述纳滤膜组件为一级一段式,且至少有两段,每段纳滤膜组件还分别对应配置一个循环泵,所述每个循环泵连接在所对应的纳滤膜组件的进水口和浓缩液出水口之间;在所述高压泵和第一段纳滤膜组件的循环泵之间还设置有化学清洗进水口。
2.根据权利要求1所述的纳滤集成装置,其特征在于,还包括分别通过管道与所述装置进水口连接的阻垢剂加药泵和加酸泵,且所述装置进水口与高压泵之间的管道上还依次设置有管路混合器和保安过滤器。
3.根据权利要求2所述的纳滤集成装置,其特征在于,所述各清液出水口连接到一个总清液出水管道上,且该总清液出水管道通过三通阀连接两个出水口,分别为总清液出水口和化学清洗出水口;所述各浓缩液出水口连接到一个总浓缩液出水管道上,且该总浓缩液出水管道通过三通阀连接两个出水口,分别为总浓缩液出水口和化学清洗出水口 ;所述两个化学清洗出水口连接到一个用于药液循环使用的总化学清洗回水管道上。
4.根据权利要求3所述的纳滤集成装置,其特征在于,所述总浓缩液出水管道上还设置有针型阀,与针型阀并联还设置有气动球阀。
5.根据权利要求4所述的纳滤集成装置,其特征在于,还包括与所述高压泵、循环泵连接用于控制整个装置的电控柜。
6.根据权利要求5所述的纳滤集成装置,其特征在于,在连接高压泵和保安过滤器之间的管道上以及总清液出水管道上还分别设置有在线控制仪表。
7.根据权利要求1-6任一项所述的纳滤集成装置,其特征在于,所述装置整体固定在一个底座上,构成撬装设备。
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