CN208898642U - 一种水处理系统装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水处理系统装置，属于水处理领域，该系统包括化学水池、化学水泵、生水加热器、自清洗过滤器、超滤系统、超滤水箱、高压泵、保安过滤器、反渗透系统、中间水箱、中间水泵、离子交换器系统、除盐水箱、除盐泵；该系统中还在超滤装置上设置的反洗装置，超滤装置与反洗装置间还设置有加药装置；超滤装置后端设置有pH监测表，并且pH监测表设置于超滤装置的反洗排水管道上；反渗透系统还连接有浓水回收装置；经过该系统除盐水出水指标能够达到产水电导率≤0.10µS/cm、二氧化硅≤15µg/l，优于本领域的指标标准。

Description

一种水处理系统装置

技术领域

本实用新型属于水处理领域，具体是指一种水处理系统装置。

背景技术

目前的湖泊、水库有向富营养化发展的趋势，以有机物污染为主。地表水水质多个指标的长期和短期趋势分析表明，水质较稳定，氨氮、高锰酸盐指数等指标为上升趋势，这一演变趋势由自然演变和人类活动两大因素主导。其中的水处理系统也不断发展。

其中受人类各类生活、生产排放影响，长江中下游地区地表水有机物、微生物和金属离子含量较高，使用地表水作为进水水源的水处理系统超滤装置经常发生膜元件污堵现象，进而造成后续系统反渗透的污堵，超滤、反渗透装置被迫退出运行进行化学清洗，以恢复其产水率和产水质量，这一周期大部分企业在3个月左右。膜元件的频繁清洗，不仅影响系统的稳定运行，产生清洗费用和清洗废水，而且会对膜元件的寿命造成不可逆的负面影响。这一问题长期困扰了行业内大部分发电厂和水处理企业。超滤装置的运行参数是由基建时期厂家设定，经过长期的运行，系统压力、管道阻力、设备老化、系统检修、技术改造等因素造成加药泵出力发生变化，药箱液位的高低对加药泵的出力有影响，加药管线的长短对加药反洗的效果也有影响，这一系列的影响都导致了加药反洗的不稳定性。但是现有的水处理系统中又没有现行有效的处理装置来解决这一问题，使得水处理系统中的超滤清洗频繁、超滤膜元件的使用率降低、膜元件的污堵现象严重。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的问题，公开了一种水处理系统装置，通过各个处理系统间的配合连接，通过多道工序对原水进行处理。其次通过在水处理系统的超滤装置上设置的反洗装置，并且通过加入各个加药泵的配合，能够实现对水处理系统进行动态调整，加药反洗时通过对超滤装置反洗排水pH、余氯的就地快速监测，对照试验结果，进行动态调整，排除了传统方法中加药泵、反洗水泵、加药管线等因素对加药反洗效果的影响，以反洗排水pH为依据，药剂全面覆盖超滤装置的每一个膜元件；浸泡结束后的反洗也以反洗排水pH为依据，彻底排出清洗物，提高了膜元件的利率。

本实用新型是这样实现的：

一种水处理系统装置，该系统包括：化学水池、化学水泵、生水加热器、自清洗过滤器、超滤系统、超滤水箱、高压泵、保安过滤器、反渗透系统、中间水箱、中间水泵、离子交换器系统、除盐水箱、除盐泵；所述的中间水箱上设置有除碳器；所述的超滤系统包括超滤装置、超滤装置上设置的反洗装置、超滤装置与反洗装置间还设置有加药装置；所述的反洗装置包括超滤反洗排水泵；所述的超滤装置后端设置有pH监测表，并且pH监测表设置于超滤装置的反洗排水管道上；所述的加药装置包括反洗盐酸计量泵、反洗氢氧化钠计量泵、反洗次氯酸钠计量泵；所述的反渗透系统还连接有浓水回收装置。

本实用新型通过启动化学水泵可以将原水供至水处理制水系统；为了满足反渗透系统进水水温的要求(20-25度最佳)，在化学水泵后端设置生水加热器，当要处理的原水水温低于15度时启用，气温高于17度停用。

通过自清洗过滤器首先对原水进行初步处理，去除大颗粒杂质及水中的脏物；经过自清洗过滤器处理后，出水至超滤系统中，通过超滤去除水中的悬浮物、胶体、有机大分子、细菌、微生物等杂质；超滤完成后出水至超滤水箱储存；将超滤水箱储存的水通过高压泵提压打至保安过滤器，除去系统中带入的大颗粒，避免反渗透膜受到大颗粒的冲击和划破，并保护高压泵不受意外碎片的伤害；经过保安过滤器处理后的水进入反渗透系统，通过反渗透系统去除水中的各种盐分，反渗透除盐后产水经过除碳器后进入中间水箱；反渗透处理后产生的浓水进入浓水回收装置；浓水回收装置的产水再进入超滤水箱进行回收利用；浓水回收装置的浓水进入浓水回收系统(即复用水池)。再利用中间水泵将中间水箱中的水提压打至后面的离子交换器。处理后的水质进入除盐水箱储存，再通过除盐水泵供至机组。

本实用新型的超滤装置后端设置有pH监测表，并且pH监测表设置于超滤装置的反洗排水管道上。通过加药装置与反洗装置的连接，可以实现加药反洗的自动化。

进一步，所述的离子交换器系统包括阳离子交换器、阴离子交换器、混合离子交换器；分别通过阳离子交换器、阴离子交换器、混合离子交换器进行处理，通过阳离子交换器、阴离子交换器分别去除废水中的阳离子态的杂质、阴离子态的杂质；由于混合离子交换器为许多阴阳树脂交错排列组成的多级式复床，经H型和OH型树脂交换所产生的H⁺和OH^-都不能累积起来，基本上消除了反离子的影响，使得交换反应彻底，出水水质高。

进一步，所述的超滤装置并联设置为六组，六组超滤装置共用一个反洗装置，并且六组超滤装置的反洗装置排水管道上分别设置六个pH监测表。设置pH监测表，并且pH监测表设置于每套超滤装置的反洗排水管道上，能够对反洗时的pH值做到实时监测，根据pH表的值进行下一步程序，实现自动化反洗操作。

进一步，所述的超滤装置中采用的膜元件由亲水性的聚醚砜中空纤维组成的，每一根膜元件由若干根中空纤维组成，超滤膜设计通量不超过65L/m²·h，过滤的截留分子量为不大于150，000道尔顿；并且采用聚醚砜滤膜。本实用新型采用的聚醚砜滤膜(PES膜)是由聚醚砜超细纤维热熔粘连在一起制成的，是属于深层过滤的一种膜料，是以食品级等规聚丙烯为原料，生产全过程无任何添加剂；物理、化学性能稳定，有很好的相容性；具有系列的孔径，孔隙率高、纳污量大、可反冲和高温消毒；耐压性好。每套超滤装置出水回收率＞90％，胶体硅去除率≥99％，出水污染指数＜2，出水浊度＜0.20NTU。

进一步，通过所述的反渗透系统处理后，出水可分为：反渗透除盐后产水经过除碳器后进入中间水箱；反渗透处理后产生的浓水进入浓水回收装置，浓水回收装置的产水进入超滤水箱，浓水进入浓水回收系统(即复用水池)。

本实用新型与现有技术的有益效果在于：

1)本实用新型通过多个系统的组合，分别依次通过自清洗过滤器首先去除大颗粒杂质及水中的脏物；再通过超滤系统去除水中的悬浮物、胶体、有机大分子、细菌、微生物等杂质；通过保安过滤器除去系统中带入的大颗粒，避免反渗透膜受到大颗粒的冲击和划破，并保护高压泵不受意外碎片的伤害；通过反渗透系统去除水中的各种盐分；通过离子交换器系统去除废水中的离子态的杂质，经过上述的系统能够保证出水水质高；

2)本实用新型的水处理系统中的超滤装置上设置的反洗装置、超滤装置与反洗装置间还设置有加药装置。由于水中的各种有机物引起的膜污染，它主要表现在膜表面的污染层或膜孔堵塞，现有的技术中多是采用设备自带的反洗程序，利用设备自带的程序带来的弊端在于膜元件的频繁清洗，不仅影响系统的稳定运行，产生清洗费用和清洗废水，而且会对膜元件的寿命造成不可逆的负面影响。本实用新型设置的反洗装置以及步序根据实际的操作运行，可以实现连续20个月超滤装置运行指标处于良好状态。本实用新型的方法对超滤装置进行加药反洗校验、试验和动态调整解决了超滤跨膜压差快速上升的困扰，提高了设备可靠性，保障了供热机组大量制供除盐水的能力。

附图说明

图1为本实用新型一种水处理系统装置的示意图；

图2为本实用新型实施例中超滤装置加药反洗系统图；

图3为本实用新型实施例中超滤装置的跨膜压差；

其中，其中，1-反洗盐酸计量泵，2-反洗NaOH计量泵，3-反洗加NaOCl计量泵，4-反洗装置，5-pH监测表。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下列举实例对本实用新型进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实施例所用原水为长江流域地表水即园区工业水，该地表水的pH、导电度、Cl-、全碱度、钙硬度、总硬度、浊度、总铁的指标如表1所示。

表1

利用本实用新型的装置进行处理园区工业水，通过在化学水泵后端设置生水加热器，为将水温调节至20-25度。通过自清洗过滤器首先对原水进行初步处理，去除大颗粒杂质及水中的脏物；经过自清洗过滤器处理后，出水至超滤系统中，通过超滤去除水中的悬浮物、胶体、有机大分子、细菌、微生物等杂质；超滤完成后出水至超滤水箱储存；将超滤水箱储存的水通过高压泵提压打至反渗透装置，通过保安过滤器：除去系统中带入的大颗粒；经过保安过滤器处理后的水进入反渗透系统，通过反渗透系统去除水中的各种盐分，反渗透除盐后产水经过除碳器后进入中间水箱；反渗透处理后产生的浓水进入浓水回收装置，浓水回收装置的产水进入超滤水箱，浓水进入浓水回收系统(即复用水池)。再利用中间水泵将中间水箱中的水提压打至后面的离子交换器。处理后的水质进入除盐水箱储存，再通过除盐水泵供至机组。

经过该系统除盐水出水指标：产水电导率≤0.10μS/cm、二氧化硅≤15μg/l，优于《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》(GB/T12145-2016)除盐水标准电导率≤0.20μS/cm、二氧化硅≤20μg/l。

实施例2

利用本实用新型的装置还可以对其进行反洗步序，本实用新型的每套超滤装置所需进行加药反洗的各步序时间是动态变化。如图2所示，图2为本实用新型一种超滤装置的反洗方法的实施例中超滤装置加药反洗系统图；本实施例的超滤装置并联设置为六组，分别为图中的#1UF、#2UF、#3UF、#4UF、#5UF、#6UF；超滤装置设置有一个反洗装置4，且共用一个反洗装置4；超滤装置与反洗装置间还设置有加药装置、pH监测表5；加药装置包括反洗盐酸计量泵1、反洗NaOH计量泵2、反洗加NaOCl计量泵3，pH监测表5设置于每套超滤装置的反洗装置排水管道上，即在本实用新型的实施例中本实用新型的#1UF、#2UF、#3UF、#4UF、#5UF、#6UF的超滤装置的反洗排水管都分别设置pH监测表，能够对每套装置在反洗时的pH值做到实时监测，根据pH表的值进行下一步程序，实现自动化加药反洗操作。造成超滤频繁污堵的原因是加药反洗未达到效果，针对这一结论，从2016年11月份开始，本实用新型通过对六套超滤装置进行加药反洗校验、试验和动态调整工作；具体如下：

步骤一：将要校验的超滤装置投运，并送样化验超滤装置进水COD、TOC和出水COD、TOC、余氯；

步骤二：将超滤装置自动程序切换至手动操作，并在化学反排门出水处测pH值、余氯；

步骤三：进行加药反洗1的步序：泵入氢氧化钠和次氯酸钠，当化学反排门出水pH达到11.0-12.0时，记录下时长，并直接修改该步序时间；浸泡，浸泡时间为600S-650S；对超滤装置进行反洗，当出水达到中性后，反洗结束，记录下反洗时长，并直接修改该步序时间；实现对加药反洗1步序；

步骤四：进行加药反洗2的步序：泵入盐酸，化学反排门出水pH达到1.0-2.0时，记录下时长，并直接修改该步序时间；浸泡，浸泡时间为600-650s，对超滤装置进行反洗，当出水达到中性后，反洗结束，记录下反洗时长，并直接修改该步序时间；实现对加药反洗2步序。加药反洗1以及加药反洗2的周期为十天；前五天进行加药反洗1的步序，后五天进行加药反洗2的步序。

利用本实用新型超滤装置以及反洗的方法，通过一年多的试验和持续调整，从2016年11月开始至今，已经连续20个月超滤装置运行指标一直处于良好状态，跨膜压差未出现明显上升现象，如图3所示，图3所示的是超滤装置的跨膜压差。从图3中可以看出，超滤装置的跨膜压差在5-7月份有个上升的过程，因为温度升高，微生物繁殖速度变快，所以在短时间内会有上升趋势，但是由于我们采取了动态调整的策略，很快就能解决微生物污染的问题，并在以后很长一段时间内都能得到良好的控制。(#6超滤压差不正常是因管道衬塑脱落堵塞)

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种水处理系统装置，其特征在于，所述的系统依次串联包括：化学水池、化学水泵、生水加热器、自清洗过滤器、超滤系统、超滤水箱、高压泵、保安过滤器、反渗透系统、中间水箱、中间水泵、离子交换器系统、除盐水箱、除盐泵；所述的中间水箱前设置有除碳器；所述的超滤系统包括超滤装置、超滤装置上设置的反洗装置、超滤装置与反洗装置间还设置有加药装置；所述的反洗装置包括超滤反洗排水泵；所述的超滤装置后端设置有pH监测表，并且pH监测表设置于超滤装置的反洗排水管道上；所述的加药装置包括反洗盐酸计量泵、反洗氢氧化钠计量泵、反洗次氯酸钠计量泵；所述的反渗透系统还连接有浓水回收装置。

2.根据权利要求1所述的一种水处理系统装置，其特征在于，所述的离子交换器系统包括阳离子交换器、阴离子交换器、混合离子交换器。

3.根据权利要求1所述的一种水处理系统装置，其特征在于，所述的超滤装置并联设置为六组，六组超滤装置共用一个反洗装置，并且六组超滤装置的反洗装置排水管道上分别设置六个pH监测表。

4.根据权利要求3所述的一种水处理系统装置，其特征在于，所述的超滤装置中采用的膜元件由亲水性的聚醚砜中空纤维组成的，每一根膜元件由若干根中空纤维组成，超滤膜设计通量不超过65L/m²·h，过滤的截留分子量为不大于150，000道尔顿；并且采用聚醚砜滤膜。

5.根据权利要求1所述的一种水处理系统装置，其特征在于，通过所述的反渗透系统处理后，出水可分为：反渗透除盐后产水经过除碳器后进入中间水箱；反渗透处理后产生的浓水进入浓水回收装置；浓水回收装置的产水再进入超滤水箱进行回收利用；浓水回收装置的浓水进入浓水回收系统。

6.根据权利要求1所述的一种水处理系统装置，其特征在于，所述的生水加热器，当要处理的原水水温低于15度时启用，气温高于17度停用。