CN205662409U - 一种水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水处理装置，所述水处理装置至少包括：废水收集箱、加药单元、高密池、PH值调节单元、砂滤单元、超滤单元UF、频繁倒极电渗析单元EDR以及产水回用单元；所述废水收集箱与用以实现废水初步预处理的高密池相连；所述高密池与用以实现沉淀物质过滤的砂滤单元相连；所述砂滤单元与超滤单元UF相连；所述超滤单元UF与频繁倒极电渗析单元EDR相连。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种污水处理设备，尤其是一种水处理装置。
背景技术
高含盐废水指总含盐质量分数≥1％的废水，一般属于难降解废水。特别是工业浓盐水，其含有高浓度的无机盐分以及大量的难降解性有机物或有毒物质，此类废水如果未经处理直接排入天然水体，必然会对水体生物、生活饮用水和工农业生产用水产生极大的危害，将给生态环境造成巨大的压力。在用的处理方法大致可分为生物处理法和物理化学法。目前比较常见的有蒸馏脱盐法、吸附法、膜法、反渗透、生物法等。
生物处理法是目前废水处理最常用的方法之一，它具有应用范围广、适应性强等特点。但高含盐污水中的无机盐对一般微生物有较强的抑制作用，高含盐污水的有机物根据生产过程不同，所含有机物的种类及化学性质差异较大，但所含盐类物质多为Cl-、SO4 2-、Na+和Ca2+等盐类离子。虽然这些离子都是微生物生长所必需的营养元素。但是若这些离子浓度过高，会对微生物产生抑制和毒害作用。为此，高含盐污水的生物处理通常在低盐浓度(盐浓度＜1％)下运行。然而随着水资源的日趋紧张，国家出台的保护水资源各项法规和收费的实施，给高含盐污水处理的企业带来了负担，当污水中含盐量大于2g/L时，采用生物法进行高盐污水处理难度较大。
物理化学法包括蒸馏脱盐法、吸附技术、膜脱盐法等。蒸馏脱盐法是一种最古老、最常用的脱盐方法，蒸馏法就是把含盐水加热使之沸腾蒸发，再把蒸汽冷凝成淡水的过程。蒸馏法的优点是结构简单、操作容易、所得淡水水质好等。蒸馏法有很多种，应用较为广泛的有：多效蒸发MED、低温多效蒸馏LT-MED、多级闪蒸MSF等。吸附技术是利用吸附剂与污染物之间的物理化学作用相互结合，从水中将污染物脱除。根据吸附机理的不同，可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附，通常情况是三种机理同时发生。膜脱盐法是利用渗透压差作为推动力实现脱盐的技术。膜脱盐法主要有反渗透(RO)、碟管式反渗透(DTRO)、膜蒸馏(MD)、正渗透(FO)、电渗析(ED)等。膜脱盐法具有投资少、能耗低，同时也能够达到深度除盐目的，产水可作为回用水。结构简单、操作容易、所得淡水水质好等，但是却存在投资费用高、占地面积大、耗能高等缺点。
目前，国际上处理反渗透浓水等高盐水的处理工艺主要采用了膜法与热法蒸馏，其中“超滤+反渗透”双膜工艺已成为目前深度除盐的主导技术，有些国家对工业高浓盐水进行了淡水与盐类的回收处理，真正实现了污水“零排放”或“趋零排放”。浓盐水处理技术的发展趋势是开发出浓缩新技术，提高纯水产率和浓缩回收率等。
实用新型内容
针对现有技术之不足，本实用新型提供了一种水处理装置，所述水处理装置至少包括：废水收集箱、加药单元、高密池、PH值调节单元、砂滤单元、超滤单元UF、频繁倒极电渗析单元EDR以及产水回用单元；所述废水收集箱与高密池相连；所述高密池与砂滤单元相连；所述砂滤单元与超滤单元UF相连；所述超滤单元UF与频繁倒极电渗析单元EDR相连。
根据一个优选的实施方式，所述加药单元与所述高密池相连。
根据一个优选的实施方式，所述PH值调节单元与所述砂滤单元相连。
根据一个优选的实施方式，所述频繁倒极电渗析单元EDR与产水回用单元相连；所述频繁倒极电渗析单元EDR还与排放单元或浓水高盐降解处理单元相连。
根据一个优选的实施方式，所述加药单元的药品储备箱为立式方筒，所述方筒长宽高为300×380×550mm。
根据一个优选的实施方式，所述PH值调节单元的碱性溶液储备箱为立式方筒，所述方筒长宽高为300×380×550mm。
根据一个优选的实施方式，所述高密池为立方形结构，其长宽高为5800×1200×1800mm，壁厚10mm。
根据一个优选的实施方式，所述超滤单元UF采用板式、管式、卷式或中空纤维式超滤膜组件，其中所述超滤膜的孔径在0.05um～1nm之间。
根据一个优选的实施方式，所述砂滤单元为立式圆柱形结构，其直径为380mm，高度380mm，壁厚10mm。
根据一个优选的实施方式，所述废水收集箱与高密池相连；加药单元与所述高密池相连；所述高密池与砂滤单元相连；PH值调节单元与所述砂滤单元相连；所述砂滤单元与超滤单元UF相连；所述超滤单元UF与频繁倒极电渗析单元EDR相连；所述频繁倒极电渗析单元EDR与产水回用单元相连；所述频繁倒极电渗析单元EDR还与排放单元或浓水高盐降解处理单元相连。
附图说明
图1是本实用新型各功能单元连接关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图进行详细说明。如图1所示，废水收集箱与用以实现废水初步预处理的高密池相连；用于储备混凝剂的加药单元与所述高密池相连；所述高密池与用以实现沉淀物质过滤的砂滤单元相连；用于储备碱性试剂的PH值调节段元与所述砂滤单元相连；所述砂滤单元与超滤单元UF相连；所述超滤单元UF与频繁倒极电渗析单元EDR相连；所述频繁倒极电渗析单元EDR与产水回用单元相连；所述频繁倒极电渗析单元EDR还与排放单元或浓水高盐降解处理单元相连。
根据一个优选的实施方式，所述混凝剂包括硫酸铝、三氯化铁和硫酸亚铁中的一种或几种。所述碱性试剂为氢氧化钠溶液。所述砂滤单元以石英砂和锰砂作为砂滤材料，沙砾粒径为0.5～1mm。，所述超滤单元UF采用板式、管式、卷式或中空纤维式超滤膜组件，其中所述超滤膜的孔径在0.05um～1nm之间。所述频繁倒极电渗析单元EDR产水率大于等于85％。所述加药单元的药品储备箱为立式方筒，所述方筒规格为300×380×550mm。所述PH值调节单元的碱性溶液储备箱为立式方筒，所述方筒规格为300×380×550mm。所述高密池为立方形结构，其规格为5800×1200×1800mm，壁厚10mm。所述砂滤单元为立式圆柱形结构，其直径为380mm，高度380mm，壁厚10mm。
实施例1
对现有达标排放的炼油污水(包括含油、含盐两种水)、化纤污水、循环水系统排污水等生产废水，采用双膜法、电渗析法分别进行处理，评价两种工艺的产水水质是否可以达到循环水补水或者锅炉补水；评价两种工艺运行成本的高低、运行可靠性及操作繁琐程度；评价两种工艺过程产水的二次废水是否有排放受限问题，尤其是COD是否能达标排放。
试验过程中，根据运行情况可考虑进行流程串联，进行“双膜+电渗析”工艺做到高盐水零排放的全流程评价，为后期循环水排污水、污水深度处理工艺、脱硫废液、反渗透浓水等高盐水的限排做好技术储备，为后期工业放大做好技术支撑，减少投资环节的风险。
高效预处理技术研究，包括不同工艺参数的预处理效果研究与不同清洗频率和清洗周期的研究。超滤加反渗透技术研究的技术关键包括：超滤、反渗透膜组件的选型；超滤、反渗透膜系统运行参数的优化；超滤、反渗透膜系统污染物的剖析；超滤、反渗透膜系统清洗工艺的选择和优化。电渗析技术研究包括：电渗析膜片、极配选型；电渗析运行模式及运行参数优化；电渗析倒极、清洗等工艺的选择优化。
技术关键：确定总体工艺流程，评价两种处理方法优劣点、现场适用性，并进行两种工艺串联试验，对高盐、高COD水排放做好技术储备。技术方法及其可行性分析为据跟踪监测项目炼油、化纤污水水质变化特性，从表1中可以看出，不同排水的水质差异较大，水中易结垢的离子浓度高，不可生物降解的有机物即进水指标为COD值，特别容易造成膜系统的污堵。
检查分析水质如下(表1)：
技术路线：开发处理含油达标排放废水及高含盐废水成套工艺技术。本次中试采用组合工艺分段结合流程试验，具体如下：
(1)采用高密池预处理+超滤+反渗透工艺，评价其产生水质能否达到中低压锅炉补水水质。其浓水是否可以达标排放或进入生化再次降解处理。
(2)采用高密池预处理+超滤+EDR工艺，评价其产生水质是否可以满足循环水补水水质要求。其浓水是否可以直接达标排放。具体流程为：废水收集箱与用以实现废水初步预处理的高密池相连；用于储备混凝剂的加药单元与所述高密池相连；所述高密池与用以实现沉淀物质过滤的砂滤单元相连；用于储备碱性试剂的PH值调节段元与所述砂滤单元相连；所述砂滤单元与超滤单元UF相连；所述超滤单元UF与频繁倒极电渗析单元EDR相连；所述频繁倒极电渗析单元EDR与产水回用单元相连；所述频繁倒极电渗析单元EDR还与排放单元或浓水高盐降解处理单元相连。所述加药单元的药品储备箱为立式方筒，所述方筒规格为300×380×550mm。所述PH值调节单元的碱性溶液储备箱为立式方筒，所述方筒规格为300×380×550mm。所述高密池为立方形结构，其规格为5800×1200×1800mm，壁厚10mm。所述砂滤单元为立式圆柱形结构，其直径为380mm，高度380mm，壁厚10mm。
(3)将前所第2条工艺作为第1条工艺浓水的延长流程，采用特种反渗透+EDR装置处理高含盐废水，为零排放做超级浓缩，降低蒸发量。这一工艺的特点是高效化学沉淀作用，高密度澄清池具有抗悬浮物变化冲击的能力，脱除进水中的结垢离子，经过软化后的水进入每格絮凝反应池，同时有混凝剂和回流污泥的注入以增强水的絮凝。经过絮凝的原水以适当的流速经过反应区后进入澄清区。
超滤技术广泛应用于水处理领域，可用于除去水中的微粒、胶体、细菌、病毒、热源、蛋白质及大分子有机物，使水得以净化。通过MC1膜过滤进行膜软化，MC1的透过液经过MC2实现高浓缩倍率的深度除盐和脱除COD，进一步提高总产水水质，MC1的浓缩液经过组合吸附交换反应，实现深度脱硬，吸附剂的性能恢复则通过MC2的浓水进行再生，这样大幅度降低药品消耗。
频繁倒极电渗析EDR法是在电渗析基础上发展而来以电位差为推动力的膜分离法，用于从水溶液中脱除离子，主要用于苦咸水脱盐或海水淡化。如图所示，当含盐水通过由阴、阳离子交换膜及浓、淡水隔板交替叠装，且在两端设置电极而成的电渗析的隔室时，在直流电场作用下产生离子定向迁移，即阳离子向阴极方向迁移，阴离子向阳极方向迁移，由于离子交换膜具有选择透过性，阴离子交换膜只能让阴离子通过，阳离子交换膜只能让阳离子通过，结果淡水室中的阴离子向阳极方向迁移，透过阴膜进入浓水室，阳离子向阴极方向迁移，透过阳膜进入浓水室；而浓水室中的阴、阳离子，虽然也在直流电场的作用下，分别向阳极和阴极方向迁移，但由于受到隔室两侧阳膜和阴膜的阻挡，无法迁出浓水室，从而留在浓水室中，这样，浓水室因阴、阳离子不断进入而浓度提高，淡水室因阴、阳离子不断移出而使浓度下降，通过隔板边缘特制的孔，分别将各浓、淡隔室的水流汇聚引出，便产生两股主水流，脱盐水和浓缩盐水。
频繁倒极电渗析单元EDR的产水率可达85％以上，若在系统水质波动，硫酸根离子含量较高时，则只需添加少许阻垢剂仍可保证同样产水率，即对于无机盐结垢，频繁倒极电渗析单元EDR有良好的自身清洗效果。频繁倒极电渗析单元EDR可以任意通过调节电压电流来实现对废水不同的脱盐率，非常方便地实现循环冷却水脱盐，满足回用水质水量要求。频繁倒极电渗析单元EDR耐余氯能力大大增强，故可添加杀菌剂，保证系统不受细菌污染。同时，由于电渗析运行时推动力为直流电，对微生物也有杀灭作用。总之，对于微生物和粘泥类污染，频繁倒极电渗析单元EDR具有良好的自身清洗效果。频繁倒极电渗析单元EDR具有良好的自清洗效果，跟一般脱盐技术相比，显著减少了化学药剂的消耗，同时可以避免或减少向废水中加酸或阻垢剂等药品，是一种新颖的环境友好型水处理技术。
可行性分析：本项目的技术方法和路线是建立在对膜分离技术的基本原理、中试试验以及对应的工程经验基础上。其中高含盐废水处理工艺首次在金山化工进行了工业级的现场工程，取得了良好效果，同时也用于宁能化趋零排放项目；EDR工艺也经过了现场中试试验验证，在理论研究的基础上，又积累了丰富的实践经验，为EDR技术深度处理回用高含盐污水提供了一手资料和数据支撑。污水深度处理后作为循环水补水或者锅炉补水，过程产生废水满足新的环保排放标准，高含盐水可直接蒸发结晶，实现液体零排放。实现了如下指标：1、高效预处理工艺出水硬度≤100mg/L；2、超滤+反渗透系统脱盐率大于90％，回收率大于70％；3、电渗析系统的脱盐率大于60％，回收率大于90％；4、特种反渗透+EDR的脱盐率大于90％，回收率大于95％。
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实用新型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实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型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。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种水处理装置，其特征在于，所述水处理装置至少包括：废水收集箱、加药单元、高密池、PH值调节单元、砂滤单元、超滤单元UF、频繁倒极电渗析单元EDR以及产水回用单元；
所述废水收集箱与高密池相连；所述高密池与砂滤单元相连；所述砂滤单元与超滤单元UF相连；所述超滤单元UF与频繁倒极电渗析单元EDR相连。
2.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，所述加药单元与所述高密池相连。
3.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，所述PH值调节单元与所述砂滤单元相连。
4.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，所述频繁倒极电渗析单元EDR与产水回用单元相连；所述频繁倒极电渗析单元EDR还与排放单元或浓水高盐降解处理单元相连。
5.如权利要求2所述的水处理装置，其特征在于，所述加药单元的药品储备箱为立式方筒，所述方筒长宽高为300×380×550mm。
6.如权利要求3所述的水处理装置，其特征在于，所述PH值调节单元的碱性溶液储备箱为立式方筒，所述方筒长宽高为300×380×550mm。
7.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，所述高密池为立方形结构，其长宽高为5800×1200×1800mm，壁厚10mm。
8.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，所述超滤单元UF采用板式、管式、卷式或中空纤维式超滤膜组件，其中所述超滤膜的孔径在0.05um～1nm之间。
9.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，所述砂滤单元为立式圆柱形结构，其直径为380mm，高度380mm，壁厚10mm。
10.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，所述废水收集箱与高密池相连；加药单元与所述高密池相连；所述高密池与砂滤单元相连；PH值调节单元与所述砂滤单元相连；
所述砂滤单元与超滤单元UF相连；所述超滤单元UF与频繁倒极电渗析单元EDR相连；所述频繁倒极电渗析单元EDR与产水回用单元相连；所述频繁倒极电渗析单元EDR还与排放单元或浓水高盐降解处理单元相连。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111056676A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-24 | 西安西热水务环保有限公司 | 一种火电厂循环水排污水电渗析脱盐处理系统及方法 |
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2016
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