CN209442763U - 一种化工废水循环利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种化工废水循环利用系统，包括集水调节池、提升泵、多级反应池、高效沉淀器、中间水池、提升泵、机械过滤器、100um保安过滤器、UF超滤机组、UF产水箱、RO进水泵、1um保安过滤器、高压泵、RO膜机组和RO产水箱，所述集水调节池、提升泵、多级反应池、高效沉淀器、中间水池、提升泵、机械过滤器、100um保安过滤器、UF超滤机组、UF产水箱、RO进水泵、1um保安过滤器、高压泵、RO膜机组和RO产水箱依次连通，本实用新型涉及废水处理技术领域。该化工废水循环利用系统，避免了处理后的水中仍还有部分杂质的问题，能够根据废水的处理情况调整向废水中添加的处理剂，同时将废水处理过程中产生的浓水和冲洗水进行了有效的处理。

Description

一种化工废水循环利用系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体为一种化工废水循环利用系统。

背景技术

废水处理就是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以至达到废水回收、复用，充分利用水资源。但是现有的化工废水处理方法工序单一，处理后的水仍然含有部分杂质，无法对处理过程中的废水检测，根据废水的处理情况调整向废水中添加的处理剂，同时处理过程中产生的浓水和冲洗水无法进行有效的处理。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种化工废水循环利用系统，解决了现有的化工废水处理方法工序单一，处理后的水仍然含有部分杂质，无法对处理过程中的废水检测，根据废水的处理情况调整向废水中添加的处理剂，同时处理过程中产生的浓水和冲洗水无法进行有效的处理的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种化工废水循环利用系统，包括集水调节池、提升泵、多级反应池、高效沉淀器、中间水池、提升泵、机械过滤器、100um保安过滤器、UF超滤机组、UF产水箱、RO进水泵、1um保安过滤器、高压泵、RO膜机组和RO产水箱，所述集水调节池、提升泵、多级反应池、高效沉淀器、中间水池、提升泵、机械过滤器、100um保安过滤器、UF超滤机组、UF产水箱、RO进水泵、1um保安过滤器、高压泵、RO膜机组和RO产水箱依次连通。

优选的，所述多级反应池分3级：第一级投加还原剂，第二级投加PAC，第三级投加高分子助凝剂PAM。

优选的，所述高效沉淀池的出水口设置有在线浊度仪。

优选的，所述中间水池定期投加非氧化性杀菌剂。

优选的，所述高效沉淀池产生的排泥由污泥泵输送至污水处理站处理。

优选的，所述UF超滤机组产生的浓水以及冲洗水回流至集水调节池循环处理。

优选的，所述RO膜机组系统产生的浓水和冲洗水排放至厂区污水处理单元。

优选的，所述100um保安过滤器和1um保安过滤器内均装设配水装置、集水装置、进出水装置、气洗分配装置和其附件，设备进水装置采用向上喷射折回的支母管式布水装置，支管与母管用矩形法兰连接，小孔流速0.40～0.45m/s，底部布水装置为衬胶多孔板配排水帽，排水帽为ABS材质，水帽缝隙宽度为0.25mm。

优选的，所述100um保安过滤器和1um保安过滤器内均配有两个窥视孔，窥视镜12cm宽、37cm高。

优选的，所述UF超滤机组的超滤膜孔径在0.001至0.1微米范围内。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种化工废水循环利用系统。具备以下有益效果：

(1)、该化工废水循环利用系统，通过原水经过汇总后流入集水调节池，集水调节池采用足够的池容，对原水进行充分的均质均量，出水由提升泵输送至多级反应池，多级反应池分3级：第一级投加还原剂将余氯还原为氯离子(Cl-)，以避免余氯的存在对后继膜处理单元造成致命的损伤；第二级投加PAC使废水中悬浮物杂质进行个体絮凝；第三级投加高分子助凝剂PAM，使所有絮凝提汇集絮凝成较大的胶团状物质，有利于后继的沉淀分离，经过多级反应之后的出水进入高效沉淀池，将产生的悬浮物予以沉降去除，出水进入中间水池，由提升泵增压输送至多介质过滤器过滤，将难以通过常规沉淀去除的极其细微的悬浮物杂质予以过滤去除，经过多介质过滤器之后的出水保持余压进入100um保安过滤器，将100um以上的杂质予以截除。保安过滤器出水由UF进水泵输送至UF超滤机组处理。超滤出水进入UF产水箱，由RO进水泵输送至RO前端1um保安过滤器进行进入RO前的保护性处理，出水保持余压由高压泵提升进入RO反渗透除盐系统。经过RO反渗透除盐系统处理之后的出水达标回用，避免了处理后的水中仍还有部分杂质的问题。

(2)、该化工废水循环利用系统，通过高效沉淀池的出水口设置有在线浊度仪，从而反向自动控制调节PAC与PAM的投加量，能够根据废水的处理情况调整向废水中添加的处理剂。

(3)、该化工废水循环利用系统，通过UF超滤机组产生的浓水以及冲洗水由于只含机械杂质，回流至集水调节池循环处理即可，RO膜机组系统浓水由于含盐量较高，产生的浓水和冲洗水排放至厂区污水处理单元另行处理，将废水处理过程中产生的浓水和冲洗水进行了有效的处理。

附图说明

图1为本实用新型工艺流程图；

图2为本实用新型超滤膜分离原理；

图3位本实用新型过滤膜工作原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种化工废水循环利用系统，原水经过汇总后流入集水调节池，集水调节池采用足够的池容，对原水进行充分的均质均量，出水由提升泵输送至多级反应池，多级反应池分3级：第一级投加还原剂将余氯还原为氯离子(Cl-)，以避免余氯的存在对后继膜处理单元造成致命的损伤；第二级投加PAC使废水中悬浮物杂质进行个体絮凝；第三级投加高分子助凝剂PAM，使所有絮凝提汇集絮凝成较大的胶团状物质，有利于后继的沉淀分离。由于两股原水的水质差别主要在于悬浮物浊度不同，所以设置在线浊度仪监测沉淀池出水SS值，从而反向自动控制调节PAC与PAM的投加量。

经过多级反应之后的出水进入高效沉淀池，将产生的悬浮物予以沉降去除，出水进入中间水池，由提升泵增压输送至多介质过滤器过滤，将难以通过常规沉淀去除的极其细微的悬浮物杂质予以过滤去除，经过多介质过滤器之后的出水保持余压进入100um保安过滤器，将100um以上的杂质予以截除。保安过滤器出水由UF进水泵输送至UF超滤机组处理。超滤出水进入UF产水箱，由RO进水泵输送至RO前端1um保安过滤器进行进入RO前的保护性处理，出水保持余压由高压泵提升进入RO反渗透除盐系统。经过RO反渗透除盐系统处理之后的出水达标回用。UF超滤机组产生的浓水以及冲洗水由于只含机械杂质，回流至集水调节池循环处理即可，RO膜机组系统浓水由于含盐量较高，产生的浓水和冲洗水排放至厂区污水处理单元另行处理。

高效沉淀池产生的排泥由污泥泵输送至污水处理站处理。

过滤器机组重点描述：

过滤器为焊接碳钢结构的圆柱形容器，顶部和底部为椭圆型封头，设备按标准进行设计，制造和试验，设计压力：0.6MPa，水压试验压力0.75MPa，所涉及的标准详见技术标准表。

过滤器内有100％反洗膨胀空间。过滤器内装设配水装置、集水装置、进出水装置、气洗分配装置和其附件。设备进水装置采用向上喷射折回的支母管式布水装置，支管与母管用矩形法兰连接，小孔流速0.40～0.45m/s。底部布水装置为衬胶多孔板配排水帽，排水帽为ABS材质，水帽缝隙宽度为0.25mm。

过滤器设备本体内部采用衬胶防腐，防腐层为5mm半硬双层胶，衬胶至各个法兰面，衬胶设备整体硫化。设备衬胶按标准进行制作，所涉及的标准详见技术标准表。设备衬胶完整无针孔，能接受20000～15000伏电火花试验而不被击穿。

所有内部管路采用法兰与本体联接，并考虑到检修和部件更换的便利条件，内部部件的材质均附合规定说明，紧固件等同内部管件材质相当。

内部部件固定及加固，能承受运行水流以及清洗时填料和水流的共同反冲击。

每台过滤器配有两个窥视孔，分别用于观察正常运行时的滤料层和反洗时滤料层最大膨胀层高度处。窥视镜12cm宽、37cm高，视镜材质是透明的有机玻璃、耐腐蚀并有足够的强度以承受来自过滤器内部的压力。窥视孔有机玻璃视井内表面和器壁内表面持平。

每台过滤器配有两个标准的500mm旋吊式侧人孔和一个底部人孔,侧部人孔盖内表面和器壁内表面持平。人孔配有人孔盖、垫圈、螺栓、螺母和起吊杆等全套部件。容器的人孔保证检修人员的进出和更换部件的进出。

每台过滤器配有本体管道及进水阀、出水阀、反洗进水阀、反洗排水阀、正洗排水阀、压缩空气进气阀、排气阀及卸料口、进出水表计、取样阀、设备本体支撑脚及配带取样水槽等全套附件。

UF机组重点描述：

超滤是一种以压力驱动流体切向流动，通过半透膜的筛选透过来分离颗粒。超滤膜孔径大约在0.001至0.1微米范围内(MWCO约为1000-500000)。溶解固体和比膜孔径小的物质将透过膜面成为超滤液，不能透过膜的物质被慢慢浓缩于排放液而成为浓缩液。因此，产水(超滤液)含有水、各种离子和小分子量物质，而胶体物质、颗粒、细菌、病毒和原生动物将被截留在浓缩液中得以去除。

超滤膜是一种很薄的聚合材料，由聚砜制成的非对称的微孔结构的膜。这意味着在整个材质上的孔径结构并不相同，不对称超滤膜由一层致密的极光滑的分离层和海绵状支撑层组成。这种结构使得过滤微小颗粒的流动阻力很小并不易堵塞。

超滤膜一般采用错流过滤，过滤流体沿膜表面流动，在中空纤维的内壁上形成流体剪切作用，使得污染物很难在膜表面沉积，被浓缩后作为排放液排出，延长了膜的清洗周期。

单通错流过滤：当进水悬浮物和胶体含量不高时可进行单通错流过滤，原水进入超滤膜管，浓缩水以一定的比例从膜管的浓缩口排出，大部分的产品水从超滤口产出，运行回收率通常在90％左右，这由原水的颗粒浓度决定。

单通错流过滤特点：

适于低固悬物含量和污染物含量进水，运行能耗低，高水通量，工艺灵活性强，悬浮物承受能力较大。

经过UF处理之后的出水进入产水箱，通过高压泵输送至RO系统对溶解性TDS进行进一步的去除，以确保最终出水的达标排放。

RO机组重点描述：

高压泵

高压泵是反渗透系统的主要运转设备，为反渗透装置的运行提供动力来源。本系统选用杭州南方公司的系列不锈钢立式多级泵，具有结构紧凑、噪声低、占地面积小的特点。系统设置1台高压泵。高压泵出口设进口电动慢开阀，与泵启动时联锁。

高压泵进水口设置低压保护开关，当进水压力底于设定值(0.05Mpa)时，停止高压泵，防止高压泵抽空损坏。

高压泵出水口设置高压保护开关，当出口压力持续高于设定值(2.1Mpa)时，停止高压泵，保护高压泵、压力容器、膜组件不受损坏。

反渗透主机

反渗透装置是脱盐的核心部分，经反渗透处理的水，能有效去除水中的盐类。设计的合理与否直接关系到投资费用，整个系统运行经济效益，使用寿命，操作可靠简便性。反渗透主机由膜元件、压力容器、仪表、管道、阀门、控制箱、仪表箱、电气控制系统、机架等组成。

(1)反渗透装置工艺设计

反渗透的回收率、脱盐率及使用寿命取决于原水的水质，盲目的提高回收率将直接导致膜元件的提前衰老和污堵的可能性，所以合理的选择系统的回收率至关重要，考虑本系统的长期稳定运行，减少膜元件的更换次数。本方案设计反渗透主机在水温为25℃时，水的利用率为75％，系统脱盐率大于等于98％，并有电导率的随机显示。

(2)设备及膜元件的选型

反渗透技术是一种先进的膜分离技术。这种技术是使欲分离的溶液的某些成份(如海水中的水)在压力的作用下，透过一种具有选择透过性的半透膜——反渗透膜，在膜的低压侧收集透过物，而在膜的高压侧则为被阻留的其它成分的浓溶液。它是一种节能、高效、无污染和实用性强的高新技术。

在反渗透装置中，RO膜是脱盐处理的核心部件，本方案推荐的RO膜组件为美国陶氏或美国GE公司生产的污水处理专用膜组件(AG8040F-400-LF)，其优点为该元件由三层簿复合膜，表面层为芳香聚铣胺材质，厚度约为2000埃，并由一层微孔聚砜层支撑，可承受高压力，对机械张力及化学侵蚀具较好抵抗性，该元件具有较大的膜面积37.2m2，相对较大的产水通量，单支膜元件具有99％的脱盐率。其技术性能和产品质量深得用户好评。与其他公司所生产的反渗透膜元件相比具有对各种水质的适应性广、对温差限制小、单位面积的通水量大、脱盐率高、化学稳定性好、机械强度好的特点。

(3)阀门仪表机架配置

a、反渗透系统中电导、流量仪表安装方便、可靠性高，可满足客户各种工艺要求，具备信号输入输出功能，便于实现系统自动化。

B、开机/停机自动低压冲洗；反渗透装置开机前，用预处理水自动进行低压冲洗；停机后，自动启动冲洗泵，用反渗透淡水进行低压冲洗。

C、反渗透入口管道设置电动慢开阀，当高压泵启动时，电动慢开阀缓慢开启，以防止高压泵启动时产生水锤对膜足见造成损坏。

D、反渗透淡水侧设置不合格排放电动阀，当淡水电导率不符合要求时，自动打开排放阀冲洗，电导达标后自动关闭。

E、设有浓水侧定时冲洗系统。反渗透正常运行时，由PLC控制器定时打开浓水侧电动排水阀，对膜组件表面进行高流速冲洗，防止结垢物质在膜表面沉积，有效防止结垢。

F、反渗透装置设由就地操作盘、就地仪表盘和集中取样装置。在就地操作盘上可启动/停止每台泵及电动阀；在就地仪表盘上可方便地读流量、电导等运行参数；集中取样装置可对每支压力容器淡水取样，便于故障检测。

G、反渗透装置的机架采用碳钢焊接。

H、配套高压管道阀门采用不锈钢材料；低压管道阀门采用UPVC材料。

I、反渗透的运行采用PLC集中控制，包括系统的正常运行、所有保护、报警、自动低压冲洗、浓水定时冲洗等。

反渗透清洗装置

反渗透膜脱盐系统配置一套化学清洗系统，主要用途是在反渗透膜面被污染时用来对反渗透系统进行化学清洗，同时在正常运转时用来进行冲洗，将膜表面的一些沉积物冲掉并使被压密实的膜恢复，恢复膜的性能，提高产水量并能延长膜的寿命。

在RO装置停运时用产品水自动冲洗、挤排膜和不锈钢管道中的高TDS残水，使停运膜完全浸泡在淡水中，可以防止膜的自然渗透造成的膜损伤；去污除垢，使装置和RO膜得到有效保养。

RO装置的化学清洗装置：此装置由一个清洗药箱、清洗泵、清洗过滤器及连接管件组成；当膜组件受污染时,可以用它进行RO系统的化学清洗。

①反渗透膜在使用过程中，由于各种因素的影响不可避免地会有结垢现象或受污染，只不过是程度不同而已；清洗系统的功能就是当反渗透膜出现结垢现象或受污染而导致性能下降，就必须根据情况采用相应化学药品进行清洗处理。清洗时将药液不断地送入容器内对反渗透膜进行清洗；清洗后的清洗液又回到清洗水箱不断循环；为了防止被清洗下来的以悬浮物形式存在的物质在循环时损伤反渗透膜，因此增加一台清洗过滤器，保护反渗透膜不被损伤。

②反渗透膜在使用过程中，由于各种因素的影响不可避免地会有膜表面沉积的现象，只不过是程度不同而已；同时由于反渗透膜在正常工作时是处在高压状态下，膜会被压缩形变。如果长期这样，就会产生塑性形变，即膜被压密实且不能恢复，导致膜的性能下降；清洗系统的功能就是定时对反渗透膜进行低压冲洗，将膜表面的沉积冲走，同时充分利用时间，让被压缩的膜恢复，延长膜的使用期限，并且在系统长时间停止运行时，向系统内输送保护液。

本产品UF膜与RO膜正常使用寿命4-5年更换一次。本项目系统整体可使用寿命20年(其中易损件和膜元件按必须其使用寿命进行更新)。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种化工废水循环利用系统，其特征在于：包括集水调节池、提升泵、多级反应池、高效沉淀器、中间水池、提升泵、机械过滤器、100um保安过滤器、UF超滤机组、UF产水箱、RO进水泵、1um保安过滤器、高压泵、RO膜机组和RO产水箱，所述集水调节池、提升泵、多级反应池、高效沉淀器、中间水池、提升泵、机械过滤器、100um保安过滤器、UF超滤机组、UF产水箱、RO进水泵、1um保安过滤器、高压泵、RO膜机组和RO产水箱依次连通。

2.根据权利要求1所述的一种化工废水循环利用系统，其特征在于：所述多级反应池分3级：第一级投加还原剂，第二级投加PAC，第三级投加高分子助凝剂PAM。

3.根据权利要求1所述的一种化工废水循环利用系统，其特征在于：所述高效沉淀器的出水口设置有在线浊度仪。

4.根据权利要求1所述的一种化工废水循环利用系统，其特征在于：所述中间水池定期投加非氧化性杀菌剂。

5.根据权利要求1所述的一种化工废水循环利用系统，其特征在于：所述高效沉淀器产生的排泥由污泥泵输送至污水处理站处理。

6.根据权利要求1所述的一种化工废水循环利用系统，其特征在于：所述UF超滤机组产生的浓水以及冲洗水回流至集水调节池循环处理。

7.根据权利要求1所述的一种化工废水循环利用系统，其特征在于：所述RO膜机组系统产生的浓水和冲洗水排放至厂区污水处理单元。

8.根据权利要求1所述的一种化工废水循环利用系统，其特征在于：所述100um保安过滤器和1um保安过滤器内均装设配水装置、集水装置、进出水装置、气洗分配装置和其附件，设备进水装置采用向上喷射折回的支母管式布水装置，支管与母管用矩形法兰连接，底部布水装置为衬胶多孔板配排水帽，排水帽为ABS材质，水帽缝隙宽度为0.25mm。

9.根据权利要求1所述的一种化工废水循环利用系统，其特征在于：所述100um保安过滤器和1um保安过滤器内均配有两个窥视孔，窥视镜12cm宽、37cm高。

10.根据权利要求1所述的一种化工废水循环利用系统，其特征在于：所述UF超滤机组的超滤膜孔径在0.001至0.1微米范围内。