CN206069626U - 一种高硫酸根废水回用处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高硫酸根废水回用处理系统，该系统包括：顺次连接的高效澄清池、第一提升泵、砂滤器、超滤装置、第二提升泵、钠离子交换器、第三提升泵、第一保安过滤器、第一高压泵和反渗透装置，所述反渗透装置的产水口连接回用水池，所述反渗透装置的浓水口经第四提升泵依次与浓水高效氧化装置、膜生物反应器、第五提升泵、第二保安过滤器、活性炭过滤器、第二高压泵和浓水反渗透装置；其中，所述高效澄清池设有进水口，所述浓水反渗透装置设有回用水排出口和浓水排出口。该回用处理系统，能在保证系统稳定运行的情况下，使废水实现回用，节能减排，实现企业废水高效回收利用。

Description

一种高硫酸根废水回用处理系统

技术领域

本实用新型涉及工业废水处理设备领域，特别是涉及一种一种用在工业高浓度有机废水的处理系统。

背景技术

高含硫酸根废水，按照其排放源可以分为两类：一是含硫酸盐的采矿废水，二是化工行业及一些发酵、制药、轻工行业的排水。

水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。工业取水量占全国取水量的20％，其中主要的高耗水行业为火力发电、纺织、造纸、钢铁和石油化工工业。为进一步加强工业节水工作，缓解我国水资源的供需矛盾，遏制水环境恶化的势头，促进工业经济与水资源及环境的协调发展，2005年颁布的《中国节水技术政策大纲》首先提出了发展外排废水回用和“零排放”技术的要求。2007年11月国家新颁布的《国家环境保护“十一五”规划》更明确要求在钢铁、电力、化工、煤炭等重点行业推广废水循环利用，努力实现废水少排放或零排放。

针对以上要求，高硫酸根废水要求实现最大量的回用，尽量减少外排废水量。目前国内较普遍采用的废水回用工艺主要有以物理化学为核心的处理工艺和以膜法为核心的处理工艺。

以物理化学为核心的工艺针对微量的有机物、悬浮物等，多采用混凝沉淀、过滤、活性炭吸附以及臭氧氧化法、光催化氧化法、湿式催化氧化法、电催化氧化法、超声波空化等高级氧化方法。虽然高级氧化法能够去除水中部分有机物，但对水中的硬度、碱度、盐分等无法去除。

以反渗透膜法为核心的处理工艺是近年来国内外在工业废水回用处理领域的研究热点。目前在国内已有许多大型工程的应用实例。膜分离利用天然或人工合成的膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。但目前的膜法处理工业废水回用系统普遍存在运行费用高及稳定性差的问题。

实用新型内容

基于上述现有技术所存在的问题，本实用新型提供一种高硫酸根废水回用处理系统，在保证系统稳定运行的情况下，使废水实现回用，节能减排，实现企业废水高效回收利用。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种高硫酸根废水回用处理系统，其特征在于，该系统包括：

顺次连接的高效澄清池、第一提升泵、砂滤器、超滤装置、第二提升泵、钠离子交换器、第三提升泵、第一保安过滤器、第一高压泵和反渗透装置，所述反渗透装置的产水口连接回用水池，所述反渗透装置的的浓水口经第四提升泵依次与浓水高效氧化装置、膜生物反应器、第五提升泵、第二保安过滤器、活性炭过滤器、第二高压泵和浓水反渗透装置；

其中，所述高效澄清池设有进水口，所述浓水反渗透装置设有回用水排出口和浓水排出口。

本实用新型的有益效果为：设置高效澄清池，提供先进的高效澄清工艺，节省药剂运行费用，出水水质稳定；采用钠离子交换器，有利于进一步降低水中硬度，有效保障后续反渗透装置的高回收率运行；设备中的超滤、纳滤、反渗透均采用压力作为分离动力，运行稳定可靠，自动化程度高，操作运行简便。膜装置设备紧凑，节约占地，降低投资费用；采用高效氧化装置，相对常规高级氧化工艺运行费用低20～30％，污染物去除率高，操作简便，自动化程度高；整个系统的污水回收率较常规工艺高出10～15％，且运行稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例提供的回用处理系统的构成示意图；

图中各标号为：1、高效澄清池；2、砂滤器；3、超滤装置；4、钠离子交换器；5、反渗透装置；6、浓水高效氧化装置；7、膜生物反应器；8、活性炭过滤器；9、浓水反渗透装置；10、回用水池；A、进水口；B、回用水排出口；C、浓水排出口。

具体实施方式

下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种高硫酸根废水回用处理系统，该系统包括：

顺次连接的高效澄清池、第一提升泵、砂滤器、超滤装置、第二提升泵、钠离子交换器、第三提升泵、第一保安过滤器、第一高压泵和反渗透装置，反渗透装置的产水口连接回用水池，反渗透装置的的浓水口经第四提升泵依次与浓水高效氧化装置、膜生物反应器、第五提升泵、第二保安过滤器、活性炭过滤器、第二高压泵和浓水反渗透装置；

其中，高效澄清池设有进水口，浓水反渗透装置设有回用水排出口和浓水排出口。

上述回用处理系统中，高效澄清池内投加有石灰、碳酸钠或者氢氧化钠。采用高效澄清池工艺，通过化学反应沉淀降低污水中硬度，使出水硬度可控制在20ppm以下。

上述回用处理系统中，砂滤器采用内部装填石英砂及无烟煤的压力式石英砂过滤器；可向废水中投加混凝剂和絮凝剂，通过石英砂、无烟煤的截留吸附作用，去除水中大部分的悬浮物、胶体等物质。

活性炭过滤器采用内部装填活性炭颗粒的压力式活性炭过滤器。具体的，活性炭过滤器内部可装填大颗粒活性炭，活性炭过滤器采用压力式罐体结构，通过活性炭的截留吸附作用，去除水中大部分的有机物。

上述回用处理系统中，超滤设备内设有外压式超滤膜，超滤膜的滤过直径为0.01～0.1μm，超滤膜的膜通量为30～50l/(m²·h)，超滤膜承受的压力为0.05～0.2MPa。超滤装置进一步去除水体中的悬浮物、胶体等杂质，保护后续反渗透膜装置安全运行。超滤设备进行超滤处理时采用错流过滤，每间隔0.5小时对超滤设备进行一次反冲洗。

上述回用处理系统中，钠离子交换器内部装填钠型交换树脂；吸附水中残余的硬度，保证将水中硬度控制在10ppm以下。

浓水高效氧化装置采用臭氧-紫外线联合氧化装置。具体的，高效氧化装置采用池型或者塔形结构，内部设置紫外发射装置及臭氧投加装置，提高臭氧的处理效果。

上述回用处理系统中，反渗透装置主要进一步去除有机物、盐分等，该反渗透装置内设有抗污染反渗透膜，该抗污染反渗透膜为聚酰胺复合膜，该抗污染反渗透膜的流道宽度为32～40mil，膜通量为16～18lmh。该反渗透装置为三段式结构，每段均设置流量计及压力表，并设置段间增压泵和循环泵，回收率控制为80％～85％。

上述回用处理系统中，膜生物反应器采用淹没式池型结构，膜生物反应器的溶解氧含量控制为2～4mg/l，污泥浓度控制为4～10g/l，膜丝采用抗污染的有机膜，膜通量为10～20lmh。

上述回用处理系统中，浓水反渗透装置用以进一步提高系统回收率，减少浓水排放量，该浓水反渗透装置内设有抗污染反渗透膜，该抗污染反渗透膜为聚酰胺复合膜，该抗污染反渗透膜的流道宽度为32～40mil，膜通量为14～16lmh。该浓水反渗透装置为三段式结构，每段均设置流量计及压力表，并设置段间增压泵和循环泵，回收率控制为50％～60％。

本发明是把含高硫酸根废水经过进一步处理,达到工业循环冷却水补给水水质标准。其中，含高硫酸根废水先进入调节池经泵提升至高效澄清池，产水至中间水池，经泵提升至砂滤器、超滤装置，产水至超滤产水池，经泵提升至钠离子交换器，钠离子交换器产水至钠离子交换器产水池，钠离子交换器产水经泵提升送至反渗透装置,反渗透产品水进入回用水池。反渗透浓水至浓水收集池，浓水经泵提升至高效氧化装置、缓冲水池、膜生物反应器，MBR产水经泵提升至活性炭过滤器、浓水反渗透装置，其浓水反渗透装置的产水至会用水池，浓水达标外排。

下面结合具体实施例对本实用新型的回用处理系统作进一步说明。

首先高硫酸根废水先进入调节池，经泵提升至高效澄清池，高效澄清池由反应区、澄清区、污泥螺杆泵操作区构成。在高效澄清池投加石灰乳、PAM、PAC、纯碱，以降低水中硬度。反应区包括混合反应区及慢速推流区；澄清区包括入口区、浓缩区及斜管区。原水与从澄清区回流的泥渣混合后，进入反应池底部入口，在快速搅拌叶轮的作用下，泥、水和药剂被均匀混合，形成密实、均匀的矾花，并通过慢速推流区，使矾花持续增大。聚合物和回流污泥的注入可增强废水的絮凝。由于污泥的循环作为絮凝的“催化剂”，从而使得耗药量低于其他种类沉淀池。矾花慢速地从一个大的预沉区进入到澄清区，以避免损坏矾花或产生漩涡，使大量的悬浮固体颗粒在澄清区均匀沉积。

逆流式斜管沉淀区将剩余的矾花沉淀，固定在清水收集槽下侧的纵向分离板进行水力分布，可有效地将斜管分为独立的几组以提高水流均匀分配，不必使用任何优先渠道，使反应沉淀可在最佳状态下完成。澄清水由一个集水槽系统回收，絮凝物堆积在澄清池的下部，通过刮泥机和污泥斗将污泥收集起来。

高效澄清池的出水经泵提升至砂滤器，通过石英砂过滤截留作用去除水中的悬浮物、胶体、微生物等大颗粒污染物，砂滤器采用自动控制，定期反洗。

砂滤器的出水经泵提升至超滤装置，进一步去除水体中的悬浮物、胶体等杂质，保护后续膜装置安全运行。超滤膜采用外压式，超滤膜采用错流过滤，错流量控制在10％-50％，控制运行压力在0.05～0.2MPa之间，超滤设备每间隔0.5小时进行一次反冲洗。

超滤产水经泵提升至钠离子交换器，通过钠离子交换树脂与水中钙、镁离子交换从而降低水中硬度，将水中硬度控制在10ppm以下。钠离子交换树脂通过氯化钠定期再生。

钠离子交换器产水经泵提升送至5μm的保安过滤器,再由高压泵加压送至反渗透装置,反渗透采用三段式设计，每段均设置流量计及压力表，并设置段间增压泵、循环泵。控制回收率在80％～85％。设置开机、停机自动冲洗，并且每4小时快速冲洗一次。

反渗透的产品水进入回用水池。

浓水经泵提升至高效氧化装置，此装置采用池型或者塔形结构，内部设置紫外发射装置及臭氧投加装置，提高臭氧的处理效果，将水中的大分子有机物进行断链降解为小分子有机物，提高可生化性，出水进入生物膜反应器，将水中的可生化性有机物彻底去除，膜生物反应器采用浸没式池型结构，同时为了保证MBR膜组件有良好的水通量，能持续、稳定地出水，系统设置反洗、化学反洗及化学浸泡清洗装置对膜进行定时清洗。

膜生物反应器出水经泵提升送至活性炭过滤器，活性炭过滤器采用压力式罐体结构，通过活性炭的截留吸附作用，去除水中大部分的有机物，砂滤器采用自动控制，定期反洗。

活性炭过滤器出水经泵提升送至5μm的保安过滤器,再由高压泵加压送至浓水反渗透装置,设有抗污染反渗透膜，膜材质为聚酰胺复合膜，流道宽度为32～40mil，膜通量为14～16lmh。反渗透采用三段式设计，每段均设置流量计及压力表，并设置段间增压泵、循环泵。控制回收率在50％～60％。设置开机、停机自动冲洗，并且每2小时快速冲洗一次。浓水反渗透装置的产水至回用水池，浓水可达标排放。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种高硫酸根废水回用处理系统，其特征在于，该系统包括：

顺次连接的高效澄清池、第一提升泵、砂滤器、超滤装置、第二提升泵、钠离子交换器、第三提升泵、第一保安过滤器、第一高压泵和反渗透装置，所述反渗透装置的产水口连接回用水池，所述反渗透装置的浓水口经第四提升泵依次与浓水高效氧化装置、膜生物反应器、第五提升泵、第二保安过滤器、活性炭过滤器、第二高压泵和浓水反渗透装置；

其中，所述高效澄清池设有进水口，所述浓水反渗透装置设有回用水排出口和浓水排出口。

2.根据权利要求1所述的高硫酸根废水回用处理系统，其特征在于，所述高效澄清池内投加有石灰、碳酸钠或者氢氧化钠。

3.根据权利要求1所述的高硫酸根废水回用处理系统，其特征在于，所述砂滤器采用内部装填石英砂及无烟煤的压力式石英砂过滤器；

所述活性炭过滤器采用内部装填活性炭颗粒的压力式活性炭过滤器。

4.根据权利要求1所述的高硫酸根废水回用处理系统，其特征在于，所述超滤设备内设有外压式超滤膜，超滤膜的滤过直径为0.01～0.1μm，超滤膜的膜通量为30～50l/(m²·h)，超滤膜承受的压力为0.05～0.2MPa。

5.根据权利要求1所述的高硫酸根废水回用处理系统，其特征在于，所述钠离子交换器内部装填钠型交换树脂；

所述浓水高效氧化装置采用臭氧-紫外线联合氧化装置。

6.根据权利要求1所述的高硫酸根废水回用处理系统，其特征在于，所述反渗透装置内设有抗污染反渗透膜，该抗污染反渗透膜为聚酰胺复合膜，该抗污染反渗透膜的流道宽度为32～40mil，膜通量为16～18lmh。

7.根据权利要求6所述的高硫酸根废水回用处理系统，其特征在于，所述反渗透装置为三段式结构，每段均设置流量计及压力表，并设置段间增压泵和循环泵，回收率控制为80％～85％；该反渗透装置设为开机、停机自动冲洗，每2小时冲洗一次。

8.根据权利要求1所述的高硫酸根废水回用处理系统，其特征在于，所述膜生物反应器采用淹没式池型结构，该膜生物反应器的溶解氧含量控制为2～4mg/l，污泥浓度控制为4～10g/l，膜丝采用抗污染的有机膜，膜通量为10～20lmh。

9.根据权利要求1所述的高硫酸根废水回用处理系统，其特征在于，所述浓水反渗 透装置内设有抗污染反渗透膜，该抗污染反渗透膜为聚酰胺复合膜，该抗污染反渗透膜的流道宽度为32～40mil，膜通量为14～16lmh。

10.根据权利要求9所述的高硫酸根废水回用处理系统，其特征在于，所述浓水反渗透装置为三段式结构，每段均设置流量计及压力表，并设置段间增压泵和循环泵，回收率控制为50％～60％；该浓水反渗透装置设为开机、停机自动冲洗，每2小时冲洗一次。