CN207130076U - 一种含盐废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种含盐废水处理系统，包括依次连接的用于对废水来水进行匀质匀量调节和软化处理的快速反应搅拌池、用于去除上述反应后废水中的沉淀及悬浮物的净水器、用于将净化后出水分离为可直接回用的淡水和包含盐分、TDS、有机物等杂质的浓水的电渗析装置以及用于对电渗析装置的浓水进行回收利用的多级闪蒸设备；还包括分别药剂投加装置，快速反应搅拌池出水口与净水器入水口间设连接管道，药剂投加装置与连接管道连通、向其内在线投加混凝剂，使快速反应搅拌池出水中的悬浮物混凝、絮凝。该处理系统使含盐废水完全回收的平均吨产水能耗＜1kW，远小于单纯采用蒸发结晶的吨产水能耗，同时小于反渗透工艺的产水能耗，大幅降低了回收废水成本。

Description

一种含盐废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种废水处理系统，特别涉及一种含盐废水处理系统，属于工业水处理领域。

背景技术

循环水冷却系统在工业和民用领域均有大范围的使用，系统排水为经过浓缩的微污染含盐废水，一般直接排放、部分回用于其他工艺流程或者道路浇洒等，不具备直接回用于其他工艺流程的条件时，排放将增加自然水体含盐量，影响水体自我修复功能，污染水生态，甚至引起土壤板结，北方地区冬季亦无法用于道路浇洒，并且随着新环保法的实施以及水资源的日益匮乏，系统废水零排放日益紧迫。

现有技术中对含盐废水主要通过反渗透或者单纯蒸发结晶来处理，反渗透所需进水压力较高，能耗较大；单纯蒸发结晶所需处理原水量较大，吨产水成本较高。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型针对现有技术中对含盐废水处理回收能耗大、成本高等缺陷，提供一种经济性更好、可广泛使用的含盐废水处理系统。

技术方案：本实用新型所述的一种含盐废水处理系统，包括依次连接的用于对废水来水进行匀质匀量调节和软化反应处理的快速反应搅拌池、用于去除上述反应后废水中的沉淀及悬浮物的净水器、用于将净化后废水分离为可直接回用的淡水和包含盐分、TDS、有机物等杂质的浓水的电渗析装置、以及用于对电渗析装置的浓水出水进行回收利用的多级闪蒸设备；本实用新型的含盐废水处理系统还包括第一药剂投加装置和第二药剂投加装置，该第一药剂投加装置与快速反应搅拌池连通、向其内投加用于软化废水来水的熟石灰和碳酸钠，快速反应搅拌池的出水口与净水器的进水口之间设有连接管道，第二药剂投加装置与该连接管道连通、向连接管道内在线投加混凝剂、使快速反应搅拌池出水中的沉淀及悬浮物混凝、絮凝。

上述快速反应搅拌池熟石灰的投加量为50～80mg/L，碳酸钠的投加量为30～55mg/L。

上述第二药剂投加装置投加的混凝剂优选为铁盐混凝剂，即三氯化铁。

上述净水器可包括斜管沉淀池和无阀滤池，其中，所述斜管沉淀池位于净水器前段、用于去除净水器入水中的钙镁磷沉淀及悬浮物所形成的絮凝沉淀，无阀滤池位于净水器后段、用于进一步过滤去除水中的悬浮物和絮凝体。

其中，无阀滤池可设有反洗水出水口，该反洗水出水口与快速反应搅拌池连接，用于对无阀滤池反洗水进行回收。

上述电渗析装置为成套设备，包括依次连接的增压泵组、精细过滤器和电渗析组件。

工作原理：废水来水进入快速反应搅拌池匀质匀量调节，同时投加熟石灰和碳酸钠快速搅拌反应，与水中的钙、镁、磷等阳离子快速反应，在后续药剂投加装置投加的混凝剂作用下，快速反应搅拌池出水进一步混凝、絮凝，之后进入净化器，将上述反应生成的沉淀、絮凝体、悬浮物去除；净化器出水进入电渗析装置，在电场作用下利用电化学过程、渗析扩散、半透膜选择透过性来分离水中盐分、TDS、有机物等杂质，形成淡水和浓水两个系统，淡水可直接回用，浓水进入多级闪蒸设备经多级闪蒸后可全部回收，结晶可回收或无害填埋。

为实现人机交互和系统的全自动运行，本实用新型的含盐废水处理系统还可以包括控制装置，该控制装置包括监测仪、PLC可编程控制器和人机交互控制面板，其中，监测仪包括用于监测快速反应搅拌池内实时液位的液位监测仪、用于监测快速反应搅拌池的废水来水流量、电渗析装置出水流量和多级闪蒸设备进水流量的流量监测仪、用于监测电渗析装置内压力的压力监测仪以及用于监测多级闪蒸设备内实时温度的温度监测仪；PLC可编程控制器内置控制程序，用于接收各监测仪监测的实时数据、并根据该实时数据向处理系统内其他部件发出控制指令、调控其运行，人机交互控制面板用于接收、显示各监测仪监测的实时数据、以及预设PLC可编程控制器内的控制程序。通过液位、流量、压力、温度的实时在线监测、人机交互触控面板的参数设置及PLC可编程控制器的逻辑控制，实现各设备的自动启停、调节及无人值守。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点在于：(1)本实用新型的含盐废水处理系统使用的药剂主要为石灰和碳酸钠，方便取材，成本低廉，用电设备主要为快速反应搅拌池搅拌电机、电渗析装置，配合多级闪蒸，平均吨产水能耗＜1kW，远小于全部废水单纯采用蒸发结晶的吨产水能耗，同时小于采用反渗透工艺的产水能耗，可大幅降低废水回收成本；并且该含盐废水处理系统各组件集成度高，便于安装维护；(2)本实用新型的含盐废水处理系统可实现处理系统内各设备的自动启停、调节及无人值守。

附图说明

图1为本实用新型的一种含盐废水处理系统的第一种结构示意图；

图2为本实用新型的一种含盐废水处理系统的第二种结构示意图，其中，该含盐废水处理处理系统内设有控制装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。

如图1，本实用新型的一种含盐废水处理系统，包括依次连接的快速反应搅拌池1、净水器4、电渗析装置5以及多级闪蒸设备6，还包括第一药剂投加装置2和第二药剂投加装置3。

快速反应搅拌池1用于对废水来水进行匀质匀量调节和软化反应处理。可采用石灰-碳酸钠软化法，即在快速反应搅拌池1内投加熟石灰(Ca(OH)₂)和碳酸钠(NaCO₃)，并不断搅拌，加速混合及反应，避免所形成颗粒沉淀；快速反应搅拌池1与第一药剂投加装置2连通，熟石灰和碳酸钠由第一药剂投加装置2提供，其中，快速反应搅拌池1熟石灰的投加量一般为50～80mg/L，碳酸钠的投加量为30～55mg/L；快速反应搅拌池1同时起到匀质匀量所来废水，消除来水水质、水量波动，平衡后续设备运行负荷。

废水来水主要盐类为钙、镁离子以及水质稳定药剂所含的磷，硬度大于碱度，石灰-碳酸钠软化法，同时投加熟石灰和碳酸钠，快速反应搅拌池前阶段投加熟石灰用于去除大部分碳酸盐硬度和磷类离子，后阶段投加碳酸钠用于去除大部分非碳酸盐硬度，从而可避免后续电渗析组件表面结垢。

快速反应搅拌池1的出水口与净水器4的入水口之间通过连接管道连接，该连接管道与第二药剂投加装置3连通，如可在连接管道上设置药剂投加口，第二药剂投加装置3可通过药剂投加口与连接管道连通，向进入连接管道的快速反应搅拌池出水中在线投加混凝剂，石灰-碳酸钠软化反应过程中生成碳酸钙、氢氧化镁、羟磷酸盐等颗粒型物质，通过混凝剂可使这些钙镁磷沉淀及悬浮物混凝、絮凝，形成絮凝沉淀；可选用铁盐混凝剂，如三氯化铁。

净水器4用于去除反应后废水中的沉淀及悬浮物的；其可为高效一体式净水器，前阶段为斜管沉淀池，去除前述反应的钙、镁、磷沉淀及悬浮物所形成的絮凝沉淀，后阶段为无阀滤池，进一步过滤去除水中悬浮物，保证出水满足后续工艺进水要求。无阀滤池过滤过程中会产生反洗水，直接排放会造成资源浪费，可在无阀滤池上设置反洗水出水口、使其与快速反应搅拌池1连接，从而可将无阀滤池反洗水排入快速反应搅拌池1中，对反洗水进行回收。

电渗析装置5用于去除净化后废水中残余的盐类、TDS和有机物等杂质，其一般为成套设备，可包括增压泵组、精细过滤器及电渗析组件，废水进入电渗析装置5后，在电场的作用下，阳离子不断透过阳膜向阴极方向迁移，阴离子不断透过阴膜向阳极方向迁移，水中离子含量不断减少，含盐水逐渐变成淡水，形成淡水和浓水两个系统；淡水占比达70％～80％，可直接回用于循环水补充水或其他工艺生产用水，浓水进入多级闪蒸设备6，经多级闪蒸可全部回收，结晶可回收或无害填埋。

如图2，本实用新型的一种含盐废水处理系统还可包括控制装置7，该控制装置主要包括监测仪、PLC可编程控制器、人机交互控制面板。监测仪包括液位监测仪、流量监测仪、压力监测仪和温度监测仪，用于对处理系统中的各设备的运行情况进行实时监测；PLC可编程控制器内置控制程序，其可用于接收各监测仪监测的实时数据，并将实时数据与控制程序内的预设参数进行比较，从而向处理系统内其他部件发出控制指令，调控各部件的运行；人机交互控制面板接收并显示各监测仪监测的实时数据，同时，可通过其控制面板预设PLC可编程控制器内的控制程序。

其主要控制流程为：快速反应搅拌池1内设置液位监测点，将实时液位传送并显示于人机交互触控面板之上，并设置高液位报警；快速反应搅拌池1进水管设置流量监测点，PLC可编程控制器依据该点所实时监测的流量按照人机交互控制面板所设置参数向第一药剂投加装置2及第二药剂投加装置3发出控制指令，自动调节加药量；当快速反应搅拌池1液位监测点监测到低液位或其进水管流量监测点监测到流量为零时，自动停止后续设备，以保证设备安全；电渗析装置5淡水室出水管、多级闪蒸设备6进水管设置流量监测点，将实时流量传送并显示于人机交互触控面板之上；电渗析装置5增压泵组件出水管之上设置压力监测点，将实时压力传送并显示于人机交互触控面板之上，方便巡检及监控设备运行状态；多级闪蒸设备6闪蒸室设置温度监测点，将实时温度传送并显示于人机交互触控面板之上，方便巡检及监控设备运行状态。通过液位、流量、压力、温度的实时在线监测、人机交互触控面板的参数设置及PLC可编程控制器的逻辑控制，实现各设备的自动启停、调节及无人值守。

实施例

废水来水为含盐量较高的微污染废水，进入快速反应搅拌池1匀质匀量调节，同时通过第一药剂投加装置2投加熟石灰-碳酸钠，投加石灰量50～80mg/L，投加碳酸钠量30～55mg/L，快速搅拌反应，停留时间10～20min，石灰去除碳酸盐硬度和磷，碳酸钠去除非碳酸盐硬度，生成碳酸钙、氢氧化镁、羟磷酸盐等颗粒型物质，快速反应搅拌池采用较低的停留时间，可避免沉淀，节约造价。

出水经由第二药剂投加装置3在线自动投加铁盐混凝剂(三氯化铁)，投加量为2～6mg/L，经管道自然混合后进入高效一体式的净水器4，该装置前阶段为高效斜管沉淀池，主要去除密度大于水的颗粒型物质，后阶段为匀质滤料无阀滤池，主要去除悬浮物、絮凝体，以保证电渗析装置5进水指标，避免组件於塞，无阀滤池反洗水排入快速反应搅拌池1回收，排泥水主要为钙、镁、磷等离子盐类的沉淀，含水率较低，经风干后回收或无害填埋，一体式的净水器4设备集成度高，节约占地且易于操作维护。

出水进入电渗析装置5，经增压泵增压进入精细过滤器，过滤出水在电场作用下利用电化学过程、渗析扩散和半透膜的选择透过性来分离水中盐分、离子、TDS和有机物等杂质，淡水出水可直接回用于循环水系统补水或其他生产用水，淡水占比70％～80％，浓水进入多级闪蒸设备6利用闪蒸室较低的蒸汽分压，过热溶液急速的部分汽化，蒸汽冷凝即可回收净水，多级闪蒸设备6可靠性高，防垢性能好，可实现废水全回收，结晶可回收或无害填埋。

整个处理过程中通过控制装置7进行液位、流量、压力、温度的实时在线监测、人机交互触控面板的参数设置及PLC可编程控制器的逻辑控制，整个处理系统中各设备实现了自动启停、调节及无人值守。

Claims (8)

1.一种含盐废水处理系统，其特征在于，包括依次连接的用于对废水来水进行匀质匀量调节和软化反应处理的快速反应搅拌池(1)、用于去除上述反应后废水中的沉淀及悬浮物的净水器(4)、用于将净化后废水分离为可直接回用的淡水和包含盐分、TDS、有机物等杂质的浓水的电渗析装置(5)、以及用于对电渗析装置(5)的浓水出水进行回收利用的多级闪蒸设备(6)；所述含盐废水处理系统还包括第一药剂投加装置(2)和第二药剂投加装置(3)，该第一药剂投加装置(2)与快速反应搅拌池(1)连通、向其内投加用于软化废水来水的熟石灰和碳酸钠；所述快速反应搅拌池(1)的出水口与净水器(4)的进水口之间设有连接管道，第二药剂投加装置(3)与该连接管道连通、向连接管道内在线投加混凝剂、使快速反应搅拌池(1)出水中的沉淀及悬浮物混凝、絮凝。

2.根据权利要求1所述的含盐废水处理系统，其特征在于，所述快速反应搅拌池(1)内熟石灰的投加量为50～80mg/L，碳酸钠的投加量为30～55mg/L。

3.根据权利要求1所述的含盐废水处理系统，其特征在于，所述第二药剂投加装置(3)投加的混凝剂为铁盐混凝剂。

4.根据权利要求3所述的含盐废水处理系统，其特征在于，所述铁盐混凝剂为三氯化铁。

5.根据权利要求1所述的含盐废水处理系统，其特征在于，所述净水器(4)包括斜管沉淀池和无阀滤池，其中，所述斜管沉淀池位于净水器前段、用于去除进水中的钙、镁、磷沉淀及悬浮物所形成的絮凝沉淀，无阀滤池位于净水器后段、用于进一步过滤去除水中的悬浮物和絮凝体。

6.根据权利要求5所述的含盐废水处理系统，其特征在于，所述无阀滤池设有反洗水出水口，该反洗水出水口与快速反应搅拌池(1)连接，用于对无阀滤池反洗水进行回收。

7.根据权利要求1所述的含盐废水处理系统，其特征在于，所述电渗析装置(5)为成套设备，包括依次连接的增压泵组、精细过滤器和电渗析组件。

8.根据权利要求1所述的含盐废水处理系统，其特征在于，所述含盐废水处理系统还包括控制装置(7)，该控制装置(7)包括监测仪、PLC可编程控制器和人机交互控制面板，所述监测仪包括用于监测快速反应搅拌池(1)内实时液位的液位监测仪、用于监测快速反应搅拌池(1)的废水来水流量、电渗析装置(5)出水流量和多级闪蒸设备(6)进水流量的流量监测仪、用于监测电渗析装置(5)内压力的压力监测仪以及用于监测多级闪蒸设备(6)内实时温度的温度监测仪，所述PLC可编程控制器内置控制程序，用于接收各监测仪监测的实时数据、并根据该实时数据向处理系统内其他部件发出控制指令、调控其运行，所述人机交互控制面板用于接收、显示各监测仪监测的实时数据、以及预设PLC可编程控制器内的控制程序。