CN207862069U - 一种高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统，包括沿有机浓缩废水处理进程依次连接的预调理装置、分离膜装置和高压反渗透装置，所述分离膜装置包括至少一级分离膜单元，各级分离膜单元包括沿有机浓缩废水处理进程依次连接的分离膜高压泵和分离膜组件组合，所述分离膜高压泵的进水端与预调理装置出水端连接；所述高压反渗透装置包括至少一级高压反渗透单元，各级高压反渗透单元包括沿有机浓缩废水处理进程依次连接的高压反渗透高压泵和高压反渗透膜组件组合，所述高压反渗透高压泵进水端与分离膜组件组合的出水端连接。该系统在满足污水处理站整体稳定运行的前提下，去除有机浓缩废水中的有机物及一价盐、污染物进行分离，使出水最终达标排放。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理系统，尤其涉及一种高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统。
背景技术
目前，国内外研究较多的有焦化废水、制药废水(包括中药废水)、石化/油类废水、精细化工废水、油漆废水、垃圾渗滤液等行业性废水在经过常规的物化、生化处理之后，往往需要采用纳滤、反渗透工艺进行深度处理后才能达到排放标准要求，而纳滤、反渗透工艺会产生20～30％的浓缩液，即为高盐分、高硬度、难降解有机膜浓缩废水。高盐分、高硬度、难降解有机膜浓缩废水水质兼具较高的硬度，高浓度的有机物污染物，高浓度的盐分，难以生化降解等特点。所谓“高硬度”，是指这类废水的总硬度较高，一般均在2000mg/L以上；“难降解”是指这类废水的可生化性较低，BOD5/COD值一般均在0.1以下甚至更低，难以生物降解；同时该类废水有机污染物浓度较高，一般在2000mg/L以上，有的甚至高达每升几万至十几万毫克。对于这类废水该类废水的处理，是目前国内外污水处理界公认的难题。现阶段处理高盐、高硬度、难降解有机膜浓缩废水的工艺主要有高级氧化工艺、生物处理工艺及蒸发结晶工艺。
高级氧化工艺旨在通过投加氧化剂，将有机废水中大部分大分子有机物断链，形成二氧化碳和水，达到处理有机废水的目的。高级氧化法主要有光催化氧化、芬顿化学氧化、臭氧、双氧水氧化等。在日常运行过程中，芬顿化学氧化、双氧水氧化需投加大量药剂，运行成本高昂。光催化氧化剂臭氧氧化投资成本较高，电耗较大。且氧化工艺对盐分无去除作用，需与其他工艺联合使用。
生物法主要为厌氧水解工艺，作用机理是将厌氧消化控制在水解(酸化)阶段，利用水解发酵作用，在较短时间内使有机废水中的不溶性有机物溶解，可溶性难降解有机物分子结构发生变化，部分环状物开环，大分子降解为小分子，从而减轻好氧段的处理负荷和对好氧微生物的抑制作用，提高COD去除率。但该方法本质还是利用微生物的吸附降解作用来处理污染物，局限性较大，当有机物具有生物毒性及废水中硬度、盐分较高时容易造成生化系统崩溃。
蒸发结晶工艺是利用高温蒸汽对高硬度难降解有机废水进行加热蒸发处理，能将有机废水分离为清水和有机物、盐分。但蒸发器造价较高，且在运行过程中需消耗大量的热量；工程一次性投资及运营费用均较高，吨水处理费用往往高达50元以上；而且随着浓缩倍数的增加，有机废水的有机物及盐分析出，形成结垢，需消耗大量的酸碱进行清洗，对设备腐蚀严重；而蒸发结晶产生固体为危险废弃物，需由专业资质公司进行回收处理。上述缺点大大限制了该工艺的应用范围。
中国专利ZL 201210275572.1公开了一种高硬度难降解有机废水的处理方法，其采用隔油沉淀、混凝气浮、微电解反应、紫外Fenton氧化工艺处理废水中的有机物，出水进入污水处理站生化系统内进行处理。该方法为微电解+紫外Fenton氧化的结合，该方法对有机物氧化效果较好，但微电解填料随着运行时间的增长及有机物的污染，且由于废水中硬度较高，填料容易板结污堵；紫外Fenton工艺段加药量较大，且产生大量的污泥，需进行二次处置。
中国专利申请CN 103626314A公开了一种高硬度难降解有机废水-垃圾渗滤液浓缩液处理工艺，其采用两级物料膜系统对垃圾渗滤液纳滤浓缩液进行浓缩分离。该工艺依靠膜系统进行纯粹物理分离，只是单纯的将降污染物转移至浓液中。且由于一段膜的浓缩，二段膜系统运行压力较高，运行成本较大。另外，由于纳滤膜孔径的限制，两级膜处理只能分离部分二价离子，对一价盐基本无分离作用，不利于系统的稳定运行。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统，该系统在污水处理站整体稳定运行的前提下，先通过预调理降低废水中的结垢离子浓度，降低废水的硬度，而后采用膜分离方式对有机浓缩废水中的有机物进行分离，最后进行高压反渗透处理，对一价盐、剩余有机及无机污染物进行分离，使出水最终达标排放。
本实用新型目的是通过以下技术方案来实现：一种高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统，包括沿有机浓缩废水处理进程依次连接的预调理装置、分离膜装置和高压反渗透装置，所述分离膜装置包括至少一级分离膜单元，各级分离膜单元包括沿有机浓缩废水处理进程依次连接的分离膜高压泵和分离膜组件组合，所述分离膜高压泵的进水端与预调理装置出水端连接；所述高压反渗透装置包括至少一级高压反渗透单元，各级高压反渗透单元包括沿有机浓缩废水处理进程依次连接的高压反渗透高压泵和高压反渗透膜组件组合，所述高压反渗透高压泵进水端与分离膜组件组合的出水端连接。有机浓缩废水在预调理装置中添加调理药剂调理水质并静置，使废水中的钙、镁及硅离子反应生成不溶于水的物质并沉淀，使有机浓缩废水软化，之后有机浓缩废水依次进入分离膜装置和高压反渗透装置进行膜分离及高压反渗透处理，从而达标排放或回用。
所述分离膜组件组合包括n段分离膜组件，n≥1，每两段分离膜组件之间设有循环泵，以通过增大表面错流速度，降低膜被污垢堵塞风险。所述分离膜组件可选择性地分离分子量为500道尔顿以上的有机物。
所述分离膜装置还包括设置在预调理装置与第一级分离膜单元之间的依次连接的分离膜进水泵和分离膜精密过滤器，分离膜进水泵进水端与预调理装置的出水口连接，而分离膜精密过滤器的出水端与第一级分离膜单元进水端连接，来自预调理装置的有机浓缩废水先经过分离膜精密过滤器过滤后再依次进入各级分离膜单元进行处理。
所述各级分离膜单元还包括与分离膜组件组合进水侧的出水口连接的有机废液罐，用于存放膜分离后产生的浓缩液。
所述各级分离膜单元还包括分离膜清洗装置，用于在分离膜组件处理能力下降时进行清洗恢复，其包括依次连接的清洗剂储罐、清洗水泵和清洗剂过滤器，清洗剂过滤器的出水端与分离膜组件进水端连接。
所述高压反渗透膜组件组合由n段高压反渗透膜组件构成，n≥1。高压反渗透膜组件采用网管式及叠管式膜组件。
所述高压反渗透装置还包括设置在分离膜装置与第一级高压反渗透单元之间的依次连接的升压泵和高压反渗透精密过滤器，升压泵的进水端与分离膜装置出水端连接，高压反渗透精密过滤器的出水端与第一级高压反渗透单元进水端连接，来自分离膜装置的废水先经过升压泵升压，然后进入高压反渗透精密过滤器过滤，再依次进入各级高压反渗透单元进行处理。
所述各级高压反渗透单元还包括与高压反渗透膜组件组合进水侧的出水口连接的浓缩液储罐，用于存放高压反渗透后产生的浓缩液。
所述各级高压反渗透单元还包括高压反渗透清洗装置，用于在高压反渗透膜组件处理能力下降时进行清洗恢复，其包括依次连接的清洗剂储罐、清洗水泵和清洗剂过滤器，清洗剂过滤器的出水端与高压反渗透膜组件进水端连接。
所述预调理装置包括至少一套调理药剂供给装置、预处理池和反应沉淀池，调理药剂供给装置与预处理池，预处理池与反应沉淀池连接，预处理池内设有至少一组搅拌器。
本实用新型还包括与污水排放口连接的原水罐，该原水罐出水口经原水进水泵与预调理装置连接。
本实用新型还包括以及设置在分离膜装置和高压反渗透装置之间的储水罐，用于暂存来自分离膜装置的废水。
本实用新型具有以下优点：
1.本实用新型提供系统前段设置预调理装置，在该装置中通过预调理软化去除有机浓缩废水中的钙、镁和硅等结垢离子，有效保护整体系统运行的稳定性；中段设置分离膜装置对高盐分、高硬度、难降解有机膜浓缩废水中的有机物进行膜分离，浓缩后的有机废液可降至原液的5％以下；末段设置高压反渗透装置进行深度处理，由于大分子有机物及结垢离子均已在软化和膜分离中去除，可明显提高高压反渗透单元的回收率，高压反渗透出水可直接达标排放或回用。
2.本实用新型在废水处理过程中先除去钙、镁和硅等离子，降低了有机浓缩废水的硬度，避免后续膜分离和高压反渗透处理中分离膜组件和高压反渗透组件被堵塞，有效控制后续膜污染，提高有机物的分离效果，降低后续工艺的运行维护费用，保证后续膜系统的稳定运行，整体系统运行费用较常规处理工艺大幅度降低，1吨水处理成本可控制在18元以下，且系统的稳定性及长期运行可行性均较高。
3.本实用新型设置分离膜清洗装置和高压反渗透清洗装置，在膜组件和高压反渗透膜组件处理能力下降时，对膜组件和高压反渗透膜组件进行清洗恢复，以保证系统的处理能力以及运行的稳定性。
4.本实用新型选用的分离膜组件可选择性的分离分子量为500道尔顿以上的有机物，对有机浓缩废水有机污染物进行分离，降低后续高压反渗透膜组件结垢风险。
附图说明
图1是本实用新型的处理系统示意图；
1.原水罐，2.原水泵，3.反应沉淀池，4.分离膜进水泵，5.分离膜精密过滤器，6.分离膜高压泵，7.分离膜组件组合，8.储水罐，9.升压泵，10.高压反渗透精密过滤器，11.高压反渗透高压泵，12.高压反渗透膜组件组合，13～15.调理药剂供给装置，16.清洗剂储罐，17.清洗水泵，18.清洗剂过滤器，19.有机废液罐，20.清洗剂储罐，21.清洗水泵，22.清洗剂过滤器，23.浓缩液储罐，31.预处理池，32.搅拌器。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本实用新型的任何限制。以下所述仅为本实用新型较佳实施例，凡在本实用新型精神和原则范围内所做的任何修改等同替换，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
实施例1
如图1所示的高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统是本实用新型一个实施例，由原水罐1、原水进水泵2、预调理装置、分离膜装置、储水罐8和高压反渗透装置沿有机浓缩废水处理进程依次连接构成。
预调理装置包括三套调理药剂供给装置13、14、15、预处理池31和反应沉淀池3，预处理池31与反应沉淀池3连接，预处理池31内设有三组搅拌器32。调理药剂供给装置13、14、15与预处理池31连接。在废水处理过程中，调理药剂供给装置13、14、15向池中废水投加调理药剂，同时三组搅拌器32启动将废水与调理药剂混合均匀，预处理后废水进入反应沉淀池3中反应沉淀。
分离膜装置包括分离膜进水泵4、分离膜精密过滤器5、单级分离膜单元、有机废液罐19和分离膜清洗装置。单级分离膜单元包括分离膜高压泵6和分离膜组件组合7。分离膜进水泵4、分离膜精密过滤器5、分离膜高压泵6和分离膜组件组合7依次连接。其中，分离膜进水泵4进水端与反应沉淀池3的出水口连接，分离膜组件组合7的透过侧的出水口与储水罐8连接，而分离膜组件组合7进水侧的出水口与有机废液罐19连接，来自预调理装置的有机浓缩废水先经过分离膜精密过滤器5过滤后再进入分离膜单元进行处理，产生的有机浓缩废液集中存放于有机废液罐19中，经膜分离的水进入储水罐8存储。本实施例中，分离膜组件组合7由n段分离分子量在500道尔顿以上的有机物的膜组件构成，n≥1。每两段膜组件之间设有循环泵，在处理过程中可以通过增大表面错流速度，降低膜被污垢堵塞风险。分离膜清洗装置包括依次连接的清洗剂储罐16、清洗水泵17和清洗剂过滤器18，清洗剂过滤器18的出水端与分离膜组件组合7进水端连接，在分离膜组件组合7处理能力下降时，往分离膜组件组合7通入清洗剂进行清洗，以恢复处理能力。
高压反渗透装置包括升压泵9、高压反渗透精密过滤器10、单级高压反渗透单元、浓缩液储罐23和高压反渗透清洗装置。单级高压反渗透单元包括依次连接的高压反渗透高压泵11和高压反渗透膜组件组合12。升压泵9、高压反渗透精密过滤器10、高压反渗透高压泵11和高压反渗透膜组件组合12依次连接，其中，升压泵9的进水端与储水罐8出水口连接，高压反渗透膜组件组合12进水侧的出水口与浓缩液储罐23连接，来自储水罐8的废水先经过升压泵9升压后进入高压反渗透精密过滤器10过滤，再进入高压反渗透单元进行处理，高压反渗透膜组件组合12进水侧的浓缩液进入浓缩液储罐23存放，高压反渗透膜组件组合12透过侧的水经出水口排放或回用。在本实施例中，高压反渗透膜组件组合12由n段高压反渗透膜组件构成，n≥1。高压反渗透膜组件采用网管式及叠管式膜组件。高压反渗透清洗装置包括依次连接的清洗剂储罐20、清洗水泵21和清洗剂过滤器22，清洗剂过滤器22的出水端与高压反渗透膜组件组合12进水端连接。在高压反渗透膜组件组合12处理能力下降时，往高压反渗透膜组件组合12通入清洗剂进行清洗，以恢复处理能力。
在本实施例中，清洗剂过滤器18和清洗剂过滤器22均采用精密过滤器。
Claims (10)
1.一种高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统，其特征是，包括沿有机浓缩废水处理进程依次连接的预调理装置、分离膜装置和高压反渗透装置，所述分离膜装置包括至少一级分离膜单元，各级分离膜单元包括沿有机浓缩废水处理进程依次连接的分离膜高压泵和分离膜组件组合，所述分离膜高压泵的进水端与预调理装置出水端连接；所述高压反渗透装置包括至少一级高压反渗透单元，各级高压反渗透单元包括沿有机浓缩废水处理进程依次连接的高压反渗透高压泵和高压反渗透膜组件组合，所述高压反渗透高压泵进水端与分离膜组件组合的出水端连接。
2.根据权利要求1所述的高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统，其特征是，所述分离膜组件组合包括n段分离膜组件，n≥1，每两段分离膜组件之间设有循环泵；所述高压反渗透膜组件组合由n段高压反渗透膜组件构成，n≥1，所述高压反渗透膜组件采用网管式及叠管式膜组件。
3.根据权利要求1所述的高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统，其特征是，所述分离膜装置还包括设置在预调理装置与第一级分离膜单元之间的依次连接的分离膜进水泵和分离膜精密过滤器，分离膜进水泵进水端与预调理装置的出水口连接，而分离膜精密过滤器的出水端与第一级分离膜单元进水端连接，来自预调理装置的有机浓缩废水先经过分离膜精密过滤器过滤后再依次进入各级分离膜单元进行处理。
4.根据权利要求3所述的高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统，其特征是，所述各级分离膜单元还包括与分离膜组件组合进水侧的出水口连接的有机废液罐，用于存放膜分离后产生的有机浓缩废液。
5.根据权利要求3或4所述的高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统，其特征是，所述各级分离膜单元还包括分离膜清洗装置，用于在分离膜组件处理能力下降时进行清洗恢复，其包括依次连接的清洗剂储罐、清洗水泵和清洗剂过滤器，清洗剂过滤器的出水端与分离膜组件进水端连接。
6.根据权利要求1所述的高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统，其特征是，所述高压反渗透装置还包括设置在分离膜装置与第一级高压反渗透单元之间的依次连接的升压泵和高压反渗透精密过滤器，升压泵的进水端与分离膜装置出水端连接，高压反渗透精密过滤器的出水端与第一级高压反渗透单元进水端连接，来自分离膜装置的废水先经过升压泵升压，然后进入高压反渗透精密过滤器过滤，再依次进入各级高压反渗透单元进行处理。
7.根据权利要求6所述的高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统，其特征是，所述各级高压反渗透单元还包括与高压反渗透膜组件组合进水侧的出水口连接的浓缩液储罐，用于存放高压反渗透后产生的浓缩液。
8.根据权利要求6或7所述的高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统，其特征是，所述各级高压反渗透单元还包括高压反渗透清洗装置，用于在高压反渗透组件处理能力下降时进行清洗恢复，其包括依次连接的清洗剂储罐、清洗水泵和清洗剂过滤器，清洗剂过滤器的出水端与高压反渗透膜组件组合进水端连接。
9.根据权利要求1所述的高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统，其特征是，所述预调理装置包括至少一套调理药剂供给装置、预处理池和反应沉淀池，调理药剂供给装置与预处理池，预处理池与反应沉淀池连接，预处理池内设有至少一组搅拌器。
10.根据权利要求1所述的高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统，其特征是，还包括与污水排放口连接的原水罐以及设置在分离膜装置和高压反渗透装置之间的储水罐，所述原水罐出水口经原水进水泵与预调理装置连接。
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|---|---|---|---|
| CN201820145788.9U CN207862069U (zh) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | 一种高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108046482A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-05-18 | 广州华浩能源环保集团股份有限公司 | 一种高盐分高硬度难降解有机浓缩废水处理方法及系统 |
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2018
- 2018-01-29 CN CN201820145788.9U patent/CN207862069U/zh active Active
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