CN210313765U - 含氟高盐度废水回用系统 - Google Patents

Abstract

一种含氟高盐度废水回用系统，包括：通过管路系统依次连接的除氟系统、低氟废水箱、第一除氟过滤器、超滤装置、纳滤装置以及反渗透过滤器；于低氟废水箱与第一除氟过滤器之间设置有原水提升泵，超滤装置与纳滤装置之间设置有纳滤增压泵，于纳滤装置与反渗透过滤器之间设置有反渗透增压泵。通过除氟系统以及反渗透过滤器实现水中氟的有效去除，纳滤装置则可以有效地去除污水硬度和对污水脱盐。本实用新型所提供的含氟高盐度废水回用系统适用于工业生产应用，其除氟、脱盐效果优秀。

Description

含氟高盐度废水回用系统

技术领域

本实用新型实施例涉及污水处理设备技术领域，具体涉及一种含氟高盐度废水回用系统。

背景技术

氟化物广泛地应用于工业生产中，则就导致工业生产会排放大量的含氟水。例如焦炭生产、玻璃与陶瓷制造、晶体管制造、电镀与冶金、钢材以及铝材加工等领域，都会排放大量的含氟水，这些领域中企业所排放的工业废水中，氟化物浓度在几十至数十万mg/L，如果直接排放对环境危害极大。

在现有技术中，对于含氟水的处理一般有如下几种方案：钙沉淀法、铝盐除氟、铁盐除氟等，这几种方案都没有适于工业生产的含氟水处理系统，这就导致含氟水较难处理，成为了企业生产的一大诟病。

实用新型内容

综上所述，如何提供一种适用于工业生产应用的除氟水处理系统，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

本实用新型提供了一种含氟高盐度废水回用系统，包括：

通过管路系统依次连接的除氟系统、低氟废水箱、第一除氟过滤器、超滤装置、纳滤装置以及反渗透过滤器；

于所述低氟废水箱与所述第一除氟过滤器之间设置有原水提升泵，所述超滤装置与所述纳滤装置之间设置有纳滤增压泵，于所述纳滤装置与所述反渗透过滤器之间设置有反渗透增压泵。

优选地，于所述低氟废水箱与所述超滤装置之间按照工艺顺序依次设置有所述原水提升泵、所述第一除氟过滤器以及超滤保安过滤器。

优选地，与所述超滤装置的出水口连接有超滤产水箱，所述超滤产水箱与所述纳滤增压泵连接；与所述超滤产水箱连接有超滤反洗泵，所述超滤反洗泵与所述超滤装置连接、用于对所述超滤装置的反洗提供水流。

优选地，与所述超滤反洗泵的出水口连接有超滤反洗保安过滤器。

优选地，于所述超滤产水箱与所述纳滤装置之间按工艺顺序依次设置有所述纳滤增压泵、纳滤保安过滤器以及纳滤高压泵。

优选地，与所述纳滤装置的出水口连接有纳滤产水箱，所述反渗透增压泵与所述纳滤产水箱连接。

优选地，于所述纳滤产水箱与所述反渗透过滤器之间按工艺顺序依次设置有所述反渗透增压泵、反渗透保安过滤器以及反渗透高压泵。

优选地，与所述反渗透过滤器的浓水出水口连接有回流管，所述回流管与所述除氟系统连接。

优选地，本实用新型还包括有加药系统，所述加药系统包括有装载有铝盐再生剂的再生药箱，与所述再生药箱连接有再生提升泵，所述再生提升泵与所述低氟废水箱与所述超滤装置之间的管路连接。

优选地，在所述再生提升泵的出水口的后侧设置有第二除氟过滤器。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供了一种含氟高盐度废水回用系统，包括：通过管路系统依次连接的除氟系统、低氟废水箱、第一除氟过滤器、超滤装置、纳滤装置以及反渗透过滤器；于低氟废水箱与第一除氟过滤器之间设置有原水提升泵，超滤装置与纳滤装置之间设置有纳滤增压泵，于纳滤装置与反渗透过滤器之间设置有反渗透增压泵。通过除氟系统以及反渗透过滤器实现水中氟的有效去除，纳滤装置则可以有效地去除污水硬度和对污水脱盐。本实用新型所提供的含氟高盐度废水回用系统适用于工业生产应用，其除氟、脱盐效果优秀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例中含氟高盐度废水回用系统的结构示意方框图；

在图1中，部件名称与附图标记的对应关系为：

除氟系统1、低氟废水箱2、第一除氟过滤器3、超滤装置4、纳滤装置5、反渗透过滤器6、原水提升泵7、纳滤增压泵8、反渗透增压泵9、第二除氟过滤器10、超滤保安过滤器11、超滤产水箱12、超滤反洗泵13、超滤反洗保安过滤器14、纳滤保安过滤器15、纳滤高压泵16、纳滤产水箱17、反渗透保安过滤器18、反渗透高压泵19、再生药箱20、再生提升泵21。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

请参考图1，图1为本实用新型实施例中含氟高盐度废水回用系统的结构示意方框图。

本实用新型提供了一种含氟高盐度废水回用系统，用于实现含氟高盐度废水的回收、处理与二次利用。

在本实用新型中，该含氟高盐度废水回用系统包括通过管路系统依次连接的除氟系统1、低氟废水箱2、第一除氟过滤器3、超滤装置4、纳滤装置5 以及反渗透过滤器6，上述各个设备之间通过管路系统实现连接。

于低氟废水箱2与第一除氟过滤器3之间设置有原水提升泵7，超滤装置 4与纳滤装置5之间设置有纳滤增压泵8，于纳滤装置5与反渗透过滤器6之间设置有反渗透增压泵9。

为了降低超滤过滤器的运行负荷，本实用新型提出了如下结构优化：于低氟废水箱2与超滤装置4之间按照工艺顺序依次设置有原水提升泵7、第一除氟过滤器3以及超滤保安过滤器11。

为了实现超滤装置4的反水洗，本实用新型在超滤装置4的出水口连接一个超滤产水箱12，超滤产水箱12与纳滤增压泵8连接；与超滤产水箱12连接有超滤反洗泵13，超滤反洗泵13与超滤装置4连接、用于对超滤装置4的反洗提供水流。

具体地，与超滤反洗泵13的出水口连接有超滤反洗保安过滤器14。

具体地，于超滤产水箱12与纳滤装置5之间按工艺顺序依次设置有纳滤增压泵8、纳滤保安过滤器15以及纳滤高压泵16。

具体地，与纳滤装置5的出水口连接有纳滤产水箱17，反渗透增压泵9 与纳滤产水箱17连接。

具体地，于纳滤产水箱17与反渗透过滤器6之间按工艺顺序依次设置有反渗透增压泵9、反渗透保安过滤器18以及反渗透高压泵19。在本实施例中，设置反渗透保安过滤器18的目的在于通过反渗透保安过滤器18对进入反渗透过滤器6的水源进行预先过滤处理，从而降低反渗透过滤器6的运行负荷，提高其使用寿命。

具体地，与反渗透过滤器6的浓水出水口连接有回流管，回流管与除氟系统1连接。

上述实施例中，本实用新型使用的超滤过滤器、反渗透过滤器6等均为机械过滤，为了进一步提高污水的处理效果，本实用新型还提供了加药系统，用于实现化学处理。加药系统包括有装载有铝盐再生剂的再生药箱20，与再生药箱20连接有再生提升泵21，再生提升泵21与低氟废水箱2与超滤装置4 之间的管路连接。

具体地，在再生提升泵21的出水口的后侧设置有第二除氟过滤器10。

本实用新型所涉及的工艺采用以“预处理(除氟处理器系统)+超滤(UF) +纳滤(NF)+反渗透(RO)处理”为主体的“预处理+多膜法”的处理工艺。

构成本实用新型的主要装置和零配件均采用国内外优质产品，如抗污染反渗透膜元件、超滤膜，控制仪表、优质UPVC和不锈钢管道、电动阀门，电控采用PLC、变频和触摸屏控制，保证整个系统连续稳定运行，出水水质稳定可靠。

根据进水水质和水量的特点及分析化验结果，本实用新型设计进水规模为 50吨/时，全天24小时处理水量为1200吨/日。

系统设计回收利用的产水量为：本系统出水流量为Q＝37吨/时，全天可产水888吨/天(RO纯水)，回收率≥74％。

本实用新型的工艺可以总结为：预处理(除氟)+超滤(UF)+纳滤(NF) +反渗透(RO)。

纳滤工艺可有效的去除污水硬度和对污水脱盐，但对氟化物离子去除效果差。所以，纳滤初步解决硬度和盐度的问题，反渗透再重点解决氟化物的同时确保确保硬度、盐度达标。

纳滤浓水直接外排后，其产水进入反渗透工艺段进一步深度除氟、脱盐，因此反渗透浓水中的氟离子会大量富集，浓度成倍增加，造成反渗透浓水中氟浓度超过环保标准而不能直接外排，因此本实用新型中将以氟化物为主体的浓水引至系统前端的除氟系统1，进行二次除氟。

综上，在本实用新型所提供的系统中，纳滤解决了回用水质的硬度、盐度和电导率，并且将这些盐分物质以浓水的形式直接达标外排掉了，而反渗透在进一步降低硬度和电导率的同时解决了氟化物超标的问题，将浓缩后的高浓度氟回流至前端除氟器，进行二次除氟处理。

构成本实用新型的各硬件设备的设备参数如下：

A、除氟系统

本实用新型采用铝型除氟滤料，经济合理、性价比高，如遇后期水质变化，只需再生滤料即可，并拆分两台设备并联运行，以满足再生期间不停机问题。

除氟系统1采用吸附法除氟，主要是采用铝盐吸附剂，目前最为经济的就是活性氧化铝。活性氧化铝之所以具有较好的吸附性能，这与它的结构有关。表面干燥的氧化铝第一层由氧离子构成，氧离子与第二铝离子相连接，其量只为第二层氧离子的一半。因此，有一半的铝离子将暴露于表面上，第二层的氧离子正好符合Al₂O₃的Al/O比，与氟离子结合力较强。

除氟系统1的主体组成为：设备主要由各类罐体、布水系统、集水系统、滤料层、承托层及内部配套管路等组成，外部联接原水进水、清水出水、反冲洗排水、再生进药及回药等主要管道和与其相配的控制阀、压力表、取样阀等。

B、保安过滤器系列(精密过滤器)

保安用过滤器采用耐腐蚀的不锈钢材质外壳，滤元是由聚丙烯喷熔制成。成型的滤材有：滤布、滤网、滤片、烧结滤管、线绕滤芯、熔喷滤芯等。因滤材的不同，过滤孔径也不相同。精密过滤是介于砂滤(粗滤)与超滤之间的一种过滤，过滤孔径一般在0.5～120μm范围，根据实际工艺流程段前后区别选择。

C、超滤(UF)装置

本实用新型充分考虑了防止膜表面上发生的污堵及结垢的问题，设置了合适的反洗和清洗设施，具体参数可根据现场实际和运行调整。

D、膜系统反洗成套装置

膜系统反洗成套装置包括反洗水泵、反洗加药装置(包括反洗加杀菌剂装置、加酸、加碱装置或其它加药装置)、阀门、管道、拆卸灵活密封可靠的接头及就地流量及压力表等。反洗水泵提供2～4倍正常运行流量能力的反冲洗用水。反洗系统取水可来自超滤水箱、反渗透浓水等。反洗的间隔持续时间可以用PLC设置或现场就地操作、变更。反洗系统的控制可采用程序自动运行。

E、纳滤(NF)/反渗透(RO)装置

纳滤膜(NF)是指孔径在1nm以上，一般1-2nm。是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。它是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，它因能截留物质的大小约为纳米而得名，它截留有机物的分子量大约为150－500左右，截留溶解性盐的能力为2－98％之间，对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。被用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐，浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。

纳滤膜(NF)特殊软化功能：

膜软化水主要是利用纳滤膜对不同价态离子的选择透过特性而实现对水的软化。膜软化在去硬度的同时，还可以去除其中的浊度、色度和有机物，其出水水质明显优于其他软化工艺。而且膜软化具有无须再生、无污染产生、操作简单、占地面积省等优点，具有明显的社会效益和经济效益。

膜软化代替常规的石灰软化和离子交换过程。近几年来，随着纳滤(NF) 性能的不断提高，纳滤膜组件的价格不断下降，膜软化法在投资、操作、维护等方面已优于或接近于常规法。

反渗透(纳滤是反渗透的一种，作用和功能有区别)亦称逆渗透是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜(或称半透膜)分离出来。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。反渗透主要去除水中溶解盐类、有机物、二氧化硅胶体、大分子物质及预处理未去除的颗粒物等。

本反渗透膜元件为透水量大、脱盐率高、化学稳定性好、抗污染性能好及机械强度好的优质膜，是高脱盐率的抗污染膜。

RO膜组件安装在组合架上，组合架上配备全部管道及接头，还包括所有的支架、紧固件、夹具及其它附件。管道、法兰、阀门采用不锈钢材质或UPVC。反渗透系统的运行可根据水箱的水位及系统制水量采用自动控制运行方式设计。如需进行启动、停运或系统切换，由运行人员确认后手动切换。反渗透给水泵应为原装进口离心泵、过流部分、管道及附件的材料均采用不锈钢或 UPVC。

F、反渗透冲洗和化学清洗装置(与超滤共用)

反渗透膜组在长期运行后，会受到某些难以冲洗掉的污染，如长期的微量盐份结垢和有机物的积累而造成膜组件性能的下降，运行压力升高，因此必须使用化学药剂进行清洗，以恢复正常的除盐能力。

反渗透的清洗应根据段间压差、脱盐率、产水量等指标来综合判断膜的污染情况，在确定污染原因后，采取不同的药剂进行清洗。清洗时要配制一定浓度的特定清洗溶液，以清除反渗透膜中的污染物质，恢复反渗透膜的原有特性。无论预处理如何彻底，反渗透经过长期使用后，反渗透膜表面仍会受到结垢的污染。所以本实用新型设计了一套公用反渗透清洗系统，当膜组件受到污染后可清洗。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种含氟高盐度废水回用系统，其特征在于，包括：

通过管路系统依次连接的除氟系统(1)、低氟废水箱(2)、第一除氟过滤器(3)、超滤装置(4)、纳滤装置(5)以及反渗透过滤器(6)；

于所述低氟废水箱与所述第一除氟过滤器之间设置有原水提升泵(7)，所述超滤装置与所述纳滤装置之间设置有纳滤增压泵(8)，于所述纳滤装置与所述反渗透过滤器之间设置有反渗透增压泵(9)。

2.根据权利要求1所述的含氟高盐度废水回用系统，其特征在于，

于所述低氟废水箱与所述超滤装置之间按照工艺顺序依次设置有所述原水提升泵、所述第一除氟过滤器以及超滤保安过滤器(11)。

3.根据权利要求1所述的含氟高盐度废水回用系统，其特征在于，

与所述超滤装置的出水口连接有超滤产水箱(12)，所述超滤产水箱与所述纳滤增压泵连接；

与所述超滤产水箱连接有超滤反洗泵(13)，所述超滤反洗泵与所述超滤装置连接、用于对所述超滤装置的反洗提供水流。

4.根据权利要求3所述的含氟高盐度废水回用系统，其特征在于，

与所述超滤反洗泵的出水口连接有超滤反洗保安过滤器(14)。

5.根据权利要求1所述的含氟高盐度废水回用系统，其特征在于，

于超滤产水箱与所述纳滤装置之间按工艺顺序依次设置有所述纳滤增压泵、纳滤保安过滤器(15)以及纳滤高压泵(16)。

6.根据权利要求1所述的含氟高盐度废水回用系统，其特征在于，

与所述纳滤装置的出水口连接有纳滤产水箱(17)，所述反渗透增压泵与所述纳滤产水箱连接。

7.根据权利要求6所述的含氟高盐度废水回用系统，其特征在于，

于所述纳滤产水箱与所述反渗透过滤器之间按工艺顺序依次设置有所述反渗透增压泵、反渗透保安过滤器(18)以及反渗透高压泵(19)。

8.根据权利要求1所述的含氟高盐度废水回用系统，其特征在于，

与所述反渗透过滤器的浓水出水口连接有回流管，所述回流管与所述除氟系统连接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的含氟高盐度废水回用系统，其特征在于，

还包括有加药系统，所述加药系统包括有装载有铝盐再生剂的再生药箱(20)，与所述再生药箱连接有再生提升泵(21)，所述再生提升泵通过第二除氟过滤器(10)与所述低氟废水箱与所述超滤装置之间的管路连接。

10.根据权利要求9所述的含氟高盐度废水回用系统，其特征在于，

在所述再生提升泵的出水口的后侧设置有第二除氟过滤器(10)。

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