CN210481004U - 一种含磷淋溶水反渗透处理装置 - Google Patents
一种含磷淋溶水反渗透处理装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种含磷淋溶水反渗透处理装置。本实用新型包括预热过滤处理单元以及反渗透处理单元;反渗透处理单元包括对含磷淋溶水依次进行处理的高压泵以及串联的一段反渗透膜组与二段反渗透膜组;高压泵用于将预热过滤处理后的含磷淋溶水进行增压,一段反渗透膜组与二段反渗透膜组对增压后的含磷淋溶水进行反渗透脱盐处理。本实用新型通过反渗透处理单元对预热后的磷石膏堆场高含磷淋溶水进行处理,可将反渗透处理后所得的高含磷浓水直接输送至磷酸生产装置,实现水溶磷的有效回收利用,提高整体磷收率。本实用新型可在汛期大幅减小磷石膏堆场含磷酸性污水的库存压力,确保堆场淋溶水不发生漫溢,是一种兼顾经济价值和环保价值的新型装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及含磷酸性污水处理装置,具体是涉及一种含磷淋溶水反渗透处理装置。
背景技术
含磷污水的处理是磷化工行业的重要课题。磷石膏堆场的淋溶水呈较强酸性,含有大量水溶磷及各种盐类,在汛期水量很大,无法全部返厂回用,这对生产过程的水平衡造成了压力,同时也使企业面临着很大的环保事故风险。
发明内容
为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种含磷淋溶水反渗透处理装置。该装置可在汛期大幅减小磷石膏堆场含磷酸性污水的库存压力,确保堆场淋溶水不发生漫溢,是一种兼顾经济价值和环保价值的新型装置。
为实现上述目的,本实用新型采用了以下技术方案:
一种含磷淋溶水反渗透处理装置,其特征在于:包括预热过滤处理单元以及反渗透处理单元;所述反渗透处理单元包括对含磷淋溶水依次进行处理的高压泵以及串联的一段反渗透膜组与二段反渗透膜组;所述高压泵用于将预热过滤处理后的含磷淋溶水进行增压,所述一段反渗透膜组与二段反渗透膜组对增压后的含磷淋溶水进行反渗透脱盐处理。
进一步的技术方案:所述预热过滤处理单元包括对含磷淋溶水依次进行处理的板式换热器、多介质过滤器以及第一保安过滤器;所述板式换热器用于对含磷淋溶水进行预热,所述多介质过滤器用于滤除含磷淋溶水中对一段反渗透膜组与二段反渗透膜组有害的杂物,所述第一保安过滤器用于滤除含磷淋溶水从多介质过滤器中带出的杂物。
进一步的技术方案:所述高压泵包括串联的一级高压泵与二级高压泵,所述一级高压泵为定频高压泵,所述二级高压泵为变频高压泵。
进一步的技术方案:所述一段反渗透膜组采用陶氏SW30HRLE-370/34i 型复合反渗透膜,所述一段反渗透膜组共配置98根反渗透膜组件且每根反渗透膜组件有效膜面积为34.4m2;所述二段反渗透膜组采用陶氏 SW30ULE-400i型复合反渗透膜,所述二段反渗透膜组共配置49根反渗透膜组件且每根反渗透膜组件有效膜面积为37m2。
进一步的技术方案:该装置还包括反冲洗单元,所述反冲洗单元包括反渗透膜组冲洗线、多介质过滤器冲洗线以及分别为反渗透膜组冲洗线与多介质过滤器冲洗线供水的回用水池,所述一段反渗透膜组与二段反渗透膜组所产清水汇入所述回用水池;
所述反渗透膜组冲洗线上设置有依次连通的冲洗泵、配药水箱、清洗泵以及第二保安过滤器,所述冲洗泵进口连通回用水池,所述第二保安过滤器出口连通一段反渗透膜组进口;所述多介质过滤器冲洗线上设置有反洗泵,所述反洗泵进口连通回用水池,所述反洗泵出口连通所述多介质过滤器进口。
进一步的技术方案:所述多介质过滤器并联设置有3个且分别为第一多介质过滤器、第二多介质过滤器以及第三多介质过滤器。
进一步的技术方案:所述多介质过滤器直径为3200mm,所述多介质过滤器中滤料依次由粒径0.45-0.8mm且厚度为700mm石英砂层、粒径1-2mm且厚度为100mm的石英砂层以及粒径1-2mm且厚度为300mm的无烟煤层构成。
进一步的技术方案:所述多介质过滤器与第一保安过滤器的连接管路上安装有阻垢剂添加装置,所述阻垢剂添加装置用于向所述多介质过滤器与第一保安过滤器的连接管路中添加阻垢剂。
进一步的技术方案:所述所述多介质过滤器冲洗线上设置有与所述反洗泵并联的备用反洗泵。
上述技术方案的有益效果主要体现在以下几个方面:
(1)本实用新型通过反渗透处理单元对预热后的磷石膏堆场高含磷淋溶水进行处理,可将反渗透处理后所得的高含磷浓水直接输送至磷酸生产装置,实现水溶磷的有效回收利用,提高整体磷收率。同时反渗透所产清水可经中和调节pH后,输送至污水站进行简易处理即可达标排放。
本实用新型采用两段反渗透模组串联的方式,提高整体回收率和产水率。高压含磷淋溶水先进入一段反渗透膜组,一段反渗透膜组所出浓水再进入二段反渗透膜组进行反渗透,总产水率可达50%以上。两段反渗透膜组所产清水汇合进入回用水池,而二段反渗透膜组所产浓水则输送至磷酸生产系统回用。
本实用新型可在汛期大幅减小磷石膏堆场含磷酸性污水的库存压力,确保堆场淋溶水不发生漫溢,是一种兼顾经济价值和环保价值的新型装置。
(2)本实用新型含磷淋溶水先进入板式换热器进行热交换,保证进入反渗透处理单元的水温,减小温度对反渗透膜产水的影响。本实用新型含采用多介质过滤器可以有效滤除水中细小颗粒、悬浮物、胶体,有机物等杂质,保证其出水SDI<4。安装5μm可更换滤芯的第一保安过滤器截留前处理设备可能带出的颗粒或树脂碎粒,防止其进入一段反渗透膜组或二段反渗透膜组中。
(3)本实用新型采用串联结构的两级高压泵对含磷淋溶水进行加压,其中一级加压泵为定频加压泵,二级加压泵为变频加压泵,可根据实际操作需要调节变频,以达到预定进水压力,保证反渗透处理单元的产水量稳定。
(4)本实用新型所述一段反渗透膜组件采用陶氏SW30HRLE-370/34i型复合反渗透膜,单根反渗透膜组件脱盐率达99.8%,每根反渗透膜组件有效膜面积为34.4m2,每套配置98根反渗透膜组件,安装在14根玻璃钢的压力容器内;所述二段反渗透膜组件采用陶氏SW30ULE-400i型复合反渗透膜,单根反渗透膜组件膜脱盐率达99.7%,每根反渗透膜组件有效膜面积为37m2,每套配置49根反渗透膜组件,安装在7根玻璃钢的压力容器内。反渗透处理单元运行时,高压含磷淋溶水先进入一段反渗透膜组件,所出浓水进入二段反渗透膜组件再次进行反渗透,所述一段反渗透膜组件与二段反渗透膜组件所产清水汇集后进入回用水池,二段反渗透膜组件排出的高含磷浓水可依靠余压输送至磷酸生产装置回用。两段反渗透膜组件串联总产水率可达50%以上(装置进水90m3/h时,产水可达45m3/h以上),所产清水的磷脱除率(以 P2O5计)可达99%以上,水体电导率由原先15000-20000μS/cm降至<1000μS/cm。
(5)本实用新型停车时可利用回用水池内清水对一段反渗透膜组与二段反渗透膜组进行冲洗以防结垢,或进行加药清洗;同样也可利用回用水池内清水对多介质过滤器进行反洗清洁,无需使用额外工艺水。
(6)本实用新型还配有阻垢剂加药装置,其作用是在经预处理后淋溶水进入反渗透处理单元前加入高效率的专用阻垢剂,以防止一段反渗透膜组与二段反渗透膜组浓水侧产生结垢。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中标注符号的含义如下:
1-调节池,2-第一淋溶水泵,3-第二淋溶水泵,4-板式换热器,5-第一多介质过滤器,6-第二多介质过滤器,7-第三多介质过滤器,8-第一保安过滤器,9-一级高压泵,10-二级高压泵,11-一段反渗透膜组,12-二段反渗透模组,13-回用水池,14-第一回用水泵,15-第二回用水泵,16-反洗泵, 17-备用反洗泵,18-冲洗泵,19-配药水箱,20-清洗泵,21-第二保安过滤器,22-阻垢剂加药装置。
具体实施方式
现结合附图说明本实用新型的结构特点:
如图1所示:本实用新型包括预热过滤处理单元以及反渗透处理单元。
所述反渗透处理单元包括对含磷淋溶水依次进行处理的高压泵以及串联的一段反渗透膜组11与二段反渗透膜组12;所述高压泵用于将预热过滤处理后的含磷淋溶水进行增压,所述一段反渗透膜组11与二段反渗透膜组 12对增压后的含磷淋溶水进行反渗透脱盐处理。
所述高压泵包括串联的一级高压泵9与二级高压泵10,所述一级高压泵 9为定频高压泵,所述二级高压泵10为变频高压泵。采用串联的两台高压泵 (出力为90m3/h,总扬程为270m,材料为316不锈钢)为反渗透处理单元提供足够的进水压力,其中一级高压泵9采用定频运行,二级高压泵10采用变频控制,以满足不同水温,不同电导率下反渗透运行压力要求。运行时,淋溶水先由一级高压泵9加压至大于1.5MPa,再由二级高压泵10接力加压,根据反渗透膜组产水率需要调节调频,两台串联工作时可使进水压力达 2.7MPa,可按实际需要调整。
本实用新型所述一段反渗透膜组件11采用陶氏SW30HRLE-370/34i型复合反渗透膜,单根反渗透膜组件脱盐率达99.8%,每根反渗透膜组件有效膜面积为34.4m2,每套配置98根反渗透膜组件,安装在14根玻璃钢的压力容器内;所述二段反渗透膜组件12采用陶氏SW30ULE-400i型复合反渗透膜,单根反渗透膜组件膜脱盐率达99.7%,每根反渗透膜组件有效膜面积为37m2,每套配置49根反渗透膜组件,安装在7根玻璃钢的压力容器内。反渗透处理单元运行时,高压含磷淋溶水先进入一段反渗透膜组件11,所出浓水进入二段反渗透膜组件12再次进行反渗透,所述一段反渗透膜组件11与二段反渗透膜组件12所产清水汇集后进入回用水池13,二段反渗透膜组件12排出的高含磷浓水可依靠余压输送至磷酸生产装置回用。两段反渗透膜组件串联总产水率可达50%以上(装置进水90m3/h时,产水可达45m3/h以上),所产清水的磷脱除率(以P2O5计)可达99%以上,水体电导率由原先 15000-20000μS/cm降至<1000μS/cm。
所述预热过滤处理单元包括对含磷淋溶水依次进行处理的板式换热器 4、多介质过滤器以及第一保安过滤器8。
所述板式换热器4用于对含磷淋溶水进行预热,由于反渗透膜产水流量受进水水温影响较大,为保证装置对污水的处理能力,淋溶水经调节池1泵送至板式热交换器4(处理能力90m3/h,材质为SS316L),通入3.9bar饱和蒸汽(流量1765-3530m3/h)。板式热交换器4设置温度连续自动调节,温度高于30℃时自动切断加热蒸汽,恒定出水温度为25±3℃,这样利于提高反渗透处理单元的产水能力。本实用新型含磷淋溶水先进入板式换热器4 进行热交换,保证进入反渗透处理单元的水温,减小温度对反渗透膜产水的影响。
所述多介质过滤器用于滤除含磷淋溶水中对一段反渗透膜组11与二段反渗透膜组12有害的杂物。所述多介质过滤器并联设置有3个且分别为第一多介质过滤器5、第二多介质过滤器6以及第三多介质过滤器7。所述多介质过滤器直径为3200mm,所述多介质过滤器中滤料依次由粒径0.45-0.8mm 且厚度为700mm石英砂层、粒径1-2mm且厚度为100mm的石英砂层以及粒径 1-2mm且厚度为300mm的无烟煤层构成。本实用新型含采用多介质过滤器可以有效滤除水中细小颗粒、悬浮物、胶体,有机物等杂质,保证其出水SDI <4。所述多介质过滤器出水30~45m3/h,总出水为90m3/h,正常运行流速 3.7~5.6m/h,出水SDI可控制在4以下。
所述第一保安过滤器8直径650mm,其内安装50支可更换的长度40IN、 5μm精度聚丙烯喷熔滤芯,对水体进行深层过滤,截留前处理设备可能带出的颗粒或树脂碎粒,防止其进入一段反渗透膜组11中。
所述多介质过滤器与第一保安过滤器8的连接管路上安装有阻垢剂添加装置22,所述阻垢剂添加装置22用于向所述多介质过滤器与第一保安过滤器8的连接管路中添加阻垢剂,以防止一段反渗透膜组11与二段反渗透膜组12浓水侧产生结垢。
该装置还包括反冲洗单元,所述反冲洗单元包括反渗透膜组冲洗线、多介质过滤器冲洗线以及分别为反渗透膜组冲洗线与多介质过滤器冲洗线供水的回用水池13,所述一段反渗透膜组11与二段反渗透膜组12所产清水汇入所述回用水池13。
所述反渗透膜组冲洗线上设置有依次连通的冲洗泵18、配药水箱19(容积5m3)、清洗泵20(流量120m3/h,扬程40m)以及第二保安过滤器21(规格同第一保安过滤器),所述冲洗泵18进口连通回用水池13,所述第二保安过滤器21出口连通一段反渗透膜组11进口。
无论预处理如何彻底,反渗透处理单元经过长期使用后,反渗透膜表面仍会受到结垢或微生物的污染,造成膜的有效膜面积污堵,从而影响产水量,可根据反渗膜处理单元运行时的进出水压差判断其污堵、老化的情况。本装置设置了反渗透膜组冲洗线,当反渗透膜组件受到污染后,可进行化学清洗,以恢复反渗透膜的原有特性。即装置停车时,需冲洗一段反渗透膜组11与二段反渗透膜组12来防止浓水侧亚稳态的结垢物质出现结垢。本实用新型设有1台冲洗泵18(流量为120m3/h,扬程为40m)利用本实用新型自身产水置换一段反渗透膜组11与二段反渗透膜组12中停机后滞留的浓水,以保护一段反渗透膜组11与二段反渗透膜组12。清洗时,将药剂加入配药水箱 19,通过冲洗泵18将回用水池13内清水泵入配药水箱19中进行配药,再用于清洗一段反渗透膜组11与二段反渗透膜组12。
所述多介质过滤器冲洗线上设置有反洗泵16,所述反洗泵16进口连通回用水池13,所述反洗泵16出口连通所述多介质过滤器进口。所述多介质过滤器冲洗线上设置有与所述反洗泵16并联的备用反洗泵17。即配备多介质过滤器反洗泵两台1用1备,流量为360m3/h,扬程20m,可对多介质过滤器进行大流量反冲洗。多介质过滤器通过累计进水量来确定反洗时间,也可在运行进出水压差超标(>0.1MPa)时进行反洗,确保过滤效率。
本实用新型回用水池中清水由第一回用水泵14或第二回用水泵15(流量110m3/h,扬程30m)外送,由于经反渗透处理后产水pH约为2,为保证反渗透处理单元的产水的pH在要求的范围内,在第一回用水泵14与第二回用水泵15的出水管道上设有NaOH溶液投加点,使外送产水pH提高到5。
本实用新型可连续、安全、稳定运行,针对含磷淋溶水处理的具体运行数据如下:
Claims (7)
1.一种含磷淋溶水反渗透处理装置,其特征在于:包括预热过滤处理单元以及反渗透处理单元;所述反渗透处理单元包括对含磷淋溶水依次进行处理的高压泵以及串联的一段反渗透膜组(11)与二段反渗透膜组(12);所述高压泵用于将预热过滤处理后的含磷淋溶水进行增压,所述一段反渗透膜组(11)与二段反渗透膜组(12)对增压后的含磷淋溶水进行反渗透脱盐处理;
所述预热过滤处理单元包括对含磷淋溶水依次进行处理的板式换热器(4)、多介质过滤器以及第一保安过滤器(8);所述板式换热器(4)用于对含磷淋溶水进行预热,所述多介质过滤器用于滤除含磷淋溶水中对一段反渗透膜组(11)与二段反渗透膜组(12)有害的杂物,所述第一保安过滤器(8)用于滤除含磷淋溶水从多介质过滤器中带出的杂物;
所述高压泵包括串联的一级高压泵(9)与二级高压泵(10),所述一级高压泵(9)为定频高压泵,所述二级高压泵(10)为变频高压泵。
2.如权利要求1所述的含磷淋溶水反渗透处理装置,其特征在于:所述一段反渗透膜组(11)采用陶氏SW30HRLE-370/34i型复合反渗透膜,所述一段反渗透膜组(11)共配置98根反渗透膜组件且每根反渗透膜组件有效膜面积为34.4m2;所述二段反渗透膜组(12)采用陶氏SW30ULE-400i型复合反渗透膜,所述二段反渗透膜组(12)共配置49根反渗透膜组件且每根反渗透膜组件有效膜面积为37m2。
3.如权利要求1所述的含磷淋溶水反渗透处理装置,其特征在于:该装置还包括反冲洗单元,所述反冲洗单元包括反渗透膜组冲洗线、多介质过滤器冲洗线以及分别为反渗透膜组冲洗线与多介质过滤器冲洗线供水的回用水池(13),所述一段反渗透膜组(11)与二段反渗透膜组(12)所产清水汇入所述回用水池;
所述反渗透膜组冲洗线上设置有依次连通的冲洗泵(18)、配药水箱(19)、清洗泵(20)以及第二保安过滤器(21),所述冲洗泵(18)进口连通回用水池(13),所述第二保安过滤器(21)出口连通一段反渗透膜组(11)进口;所述多介质过滤器冲洗线上设置有反洗泵(16),所述反洗泵(16)进口连通回用水池(13),所述反洗泵(16)出口连通所述多介质过滤器进口。
4.如权利要求1所述的含磷淋溶水反渗透处理装置,其特征在于:所述多介质过滤器并联设置有3个且分别为第一多介质过滤器(5)、第二多介质过滤器(6)以及第三多介质过滤器(7)。
5.如权利要求1所述的含磷淋溶水反渗透处理装置,其特征在于:所述多介质过滤器直径为3200mm,所述多介质过滤器中滤料依次由粒径0.45-0.8mm且厚度为700mm石英砂层、粒径1-2mm且厚度为100mm的石英砂层以及粒径1-2mm且厚度为300mm的无烟煤层构成。
6.如权利要求1所述的含磷淋溶水反渗透处理装置,其特征在于:所述多介质过滤器与第一保安过滤器(8)的连接管路上安装有阻垢剂添加装置,所述阻垢剂添加装置用于向所述多介质过滤器与第一保安过滤器(8)的连接管路中添加阻垢剂。
7.如权利要求3所述的含磷淋溶水反渗透处理装置,其特征在于:所述多介质过滤器冲洗线上设置有与所述反洗泵(16)并联的备用反洗泵(17)。
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CN201920292516.6U CN210481004U (zh) | 2019-03-08 | 2019-03-08 | 一种含磷淋溶水反渗透处理装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112794754A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-05-14 | 安徽六国化工股份有限公司 | 用淋溶水净化磷石膏并联合生产水溶肥和液体肥的方法 |
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2019
- 2019-03-08 CN CN201920292516.6U patent/CN210481004U/zh active Active
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CN112794754A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-05-14 | 安徽六国化工股份有限公司 | 用淋溶水净化磷石膏并联合生产水溶肥和液体肥的方法 |
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