CN214088110U - 一种高cod废水利用膜法分盐系统 - Google Patents

Abstract

一种高COD废水利用膜法分盐系统，属于废水回用处理领域。本实用新型管式膜软化装置与卷式反渗透膜连通安装，卷式反渗透膜与管网式反渗透膜汇流后流入回用水池，卷式反渗透膜与深度软化过滤装置连通安装，深度软化过滤装置与管网式反渗透膜连通安装，管网式反渗透膜与碟管式纳滤DTNF连通安装，碟管式纳滤DTNF流入MVR系统，碟管式纳滤DTNF流入冷冻结晶系统，碟管式纳滤膜与管式膜软化装置连通安装。目的是为了解决针对高COD污水处理系统，需要开发降低投资成本、降低能耗、降低运行成本、高效利用水资源的问题，本实用新型合理利用卷式膜应用于高COD废水，且工艺中省去了高级氧化等价格高昂的预处理工艺，将大大降低企业的废水处理成本。

Description

一种高COD废水利用膜法分盐系统

技术领域

本实用新型涉及一种高COD废水利用膜法分盐系统，属于废水回用处理领域。

背景技术

对于一些特殊的工业废水，经过生物处理后，COD仍高于1000mg/L。在废水回用领域，反渗透膜的选用上，传统对于高COD的污水不会选用卷式反渗透膜，因为卷式膜对于COD的要求一般只耐受几十毫克升，否则会污堵严重，膜清洗频率高，寿命极短1年以内。目前的处理工艺是先经过高级氧化等处理手段使废水的COD降低到一定水平，之后再进入膜系统进行进一步分离。但是针对COD单独设置物理化学工艺来去除它，将会产生高昂的深度处理费用，或者将产生大量工业污泥。

若直接选用STRO膜或者DTRO膜，价格昂贵，成本极高。随着近些年工业水平发展，污水处理量上的需求也越来越大，继续使用传统方法来进行处理，很多企业无法负担高昂成本。因此，针对高COD污水处理系统，需要开发降低投资成本、降低能耗、降低运行成本、高效利用水资源的工艺。

因此，亟需提出一种新型的高COD废水利用膜法分盐系统，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型研发目的是为了解决针对高COD污水处理系统，需要开发降低投资成本、降低能耗、降低运行成本、高效利用水资源的问题，在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。

本实用新型的技术方案：

一种高COD废水利用膜法分盐系统，包括管式膜软化装置、卷式反渗透膜、管网式反渗透膜、碟管式纳滤DTNF、深度软化过滤装置、DTNF高压泵、冷冻结晶系统和MVR系统，管式膜软化装置的出口端与卷式反渗透膜的第一入口通过管路连通安装，卷式反渗透膜的第二出口与管网式反渗透膜的第五出口汇流后流入回用水池，卷式反渗透膜的第三出口与深度软化过滤装置的入口端通过管路连通安装，深度软化过滤装置的出口端与管网式反渗透膜的第四入口通过管路连通安装，管网式反渗透膜的第五出口与碟管式纳滤DTNF的第七入口通过管路连通安装，碟管式纳滤DTNF的第八出口通过管路流入MVR系统，碟管式纳滤DTNF的第九出口通过管路流入冷冻结晶系统，碟管式纳滤膜的第八出口与管式膜软化装置的出口端通过管路连通安装。

本实用新型为了解决利用卷式反渗透膜、管网式反渗透膜、碟管式纳滤膜DTRO、高压泵、循环泵以及系统中所需相应管道、阀门、仪表等辅助工艺设备，更短处理流程、更低成本的处理COD浓度达到1000mg/L废水回用的新型系统，即在相同高COD水质、相同系统回收率、相同回用水质下，可以节省COD去除工艺，明显缩短处理流程，降低项目建设和运行成本的问题，提出本实用新型的技术方案为：

一种高COD废水利用膜法分盐系统，包括管式膜软化装置、卷式反渗透膜、管网式反渗透膜、碟管式纳滤DTNF、深度软化过滤装置、DTNF高压泵、冷冻结晶系统和MVR系统，管式膜软化装置的出口端与卷式反渗透膜的第一入口通过管路连通安装，卷式反渗透膜的第二出口与管网式反渗透膜的第五出口汇流后流入回用水池，卷式反渗透膜的第三出口与深度软化过滤装置的入口端通过管路连通安装，深度软化过滤装置的出口端与管网式反渗透膜的第四入口通过管路连通安装，管网式反渗透膜的第五出口与碟管式纳滤DTNF的第七入口通过管路连通安装，碟管式纳滤DTNF的第八出口通过管路流入MVR系统，碟管式纳滤DTNF的第九出口通过管路流入冷冻结晶系统，碟管式纳滤膜的第八出口与管式膜软化装置的出口端通过管路连通安装。

优选的：所述管式膜软化装置的出口端与卷式反渗透膜的第一入口之间连通的管路上安装有RO高压泵。

优选的：所述深度软化过滤装置的出口端与管网式反渗透膜的第四入口之间连通的管路上安装有STRO高压泵。

优选的：所述管网式反渗透膜的第五出口与碟管式纳滤DTNF的第七入口之间连通的管路上安装有DTNF高压泵。

本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型的一种高COD废水利用膜法分盐系统，于卷式反渗透膜相对于管网式反渗透膜和碟管式纳滤膜DTRO具有更大的膜面积，且价格比管网式反渗透膜和碟管式纳滤膜DTRO便宜很多。合理利用卷式膜应用于高COD废水，且工艺中省去了高级氧化等价格高昂的预处理工艺，将大大降低企业的废水处理成本；

2.本实用新型的一种高COD废水利用膜法分盐系统，采用短流程、低成本的工艺处理高COD污水，实现了水的回用和分盐；

3.本实用新型的一种高COD废水利用膜法分盐系统，由于普通反渗透膜对于进水COD 要求较高，对于一些特殊的工业废水，经过生物处理后，COD仍高达1000mg/L，无法直接进入膜系统，避免了由于采用其他物理化学工艺进一步降低COD，将会产生高昂的深度处理费用，或者产生大量工业污泥的问题；

4.本实用新型的一种高COD废水利用膜法分盐系统，采用超强抗污染膜的卷式反渗透元件，具有比管网式反渗透膜和碟管式纳滤膜更大的膜面积，通过DTNF高压泵的产水回流，实现了膜通量至低于12LMH，使得卷式反渗透膜的堵塞、污染情况减少，延长了RO 的使用寿命，之后再经过管网式反渗透膜进一步浓缩，产水与卷式反渗透膜产水混合后达到了回用标准；

5.本实用新型的一种高COD废水利用膜法分盐系统，通过碟管式纳滤DTNF，实现一价盐和二价盐的分离，高压泵DTNF产水蒸发后结晶的氯化钠能够满足GB/T 5462-2015《工业盐》工业干盐二级标准；

6.本实用新型的一种高COD废水利用膜法分盐系统，结构简单、设计巧妙、成本低廉，适于推广使用。

附图说明

图1是一种高COD废水利用膜法分盐系统的结构示意图；

图中1-管式膜软化装置，2-RO高压泵，3-卷式反渗透膜，4-管网式反渗透膜，5-碟管式纳滤膜，6-深度软化过滤装置，7-STRO高压泵，8-DTNF高压泵，9-冷冻结晶系统， 10-MVR系统，11-回用水池，31-第一入口，32-第二出口，33-第三出口，41-第四入口， 42-第五出口，43-第六出口，51-第七入口，52-第八出口，53-第九出口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

本实用新型所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种高COD废水利用膜法分盐系统，包括管式膜软化装置1、卷式反渗透膜3、管网式反渗透膜4、碟管式纳滤膜5、深度软化过滤装置6、DTNF高压泵8、冷冻结晶系统9和MVR系统10，管式膜软化装置1的出口端与卷式反渗透膜3的第一入口31通过管路连通安装，卷式反渗透膜3的第二出口32与管网式反渗透膜4的第五出口42汇流后流入回用水池11，和深度软化过滤装置6通过管路连通安装，卷式反渗透膜3的第三出口33与深度软化过滤装置6的入口端通过管路连通安装，深度软化过滤装置6的出口端与管网式反渗透膜4的第四入口 41通过管路连通安装，管网式反渗透膜4的第六出口43与碟管式纳滤膜5的第七入口51 通过管路连通安装，碟管式纳滤膜5的第八出口52通过管路流入MVR系统10，碟管式纳滤膜5的第九出口53通过管路流入冷冻结晶系统9，碟管式纳滤膜5的第八出口52与管式膜软化装置1的出口端通过管路连通安装；

废水首先进入管式膜软化装置1，采用化学加药方式去除水中的钙、镁、钡、氟、二氧化硅等，再加入混凝剂和助凝剂形成大的絮体，然后选用串联的管式膜系统过滤水中的沉淀物、浊度，经过预软化后的水质硬度小于0.5mmol/L，产水浊度<1.0NTU，同时部分 COD也将得到去除。管式膜软化装置1承担这固液分离和过滤作用，以最短的工艺流程替代沉淀池、多介质、超滤流程，为后续核心设备的良好运行起到了关键的保护作用；

在设计废水COD含量高达1000mg/L的情况下，整个系统流程中不设置高级氧化等针对COD去除的工艺。管式膜软化装置1出水进入卷式反渗透膜3，针对高COD的水质，卷式反渗透膜3选用更抗污染耐高COD的型号，COD的耐受浓度达到800mg/l；

碟管式纳滤DTNF5产水回流至RO高压泵2的进水端，同高COD废水的进水混合，降低了卷式反渗透膜3进水的COD浓度。在产水流量不变，增加了卷式反渗透膜3的进水流量，增加的进水流量提高了膜表面的液体湍流度，从而保证了卷式反渗透膜3系统末端的流速，实现了低于12LMH的产水通量，通过上述设置，减少了卷式反渗透膜3的污染，延长了膜元件的使用寿命，大幅降低此种工况的项目建设和运行成本；

卷式反渗透膜3的浓水经过深度软化过滤装置6后，进入管网式反渗透膜4。卷式反渗透膜3和管网式反渗透膜4的产水混合后达到回用标准，整体系统回用水率大于85％；

管网式反渗透膜4设计系统内回流，管网式反渗透膜4的部分浓水回流至管网式反渗透膜4进水端，提高了管网式反渗透膜4表面的流速。同时设计的隔网与膜片接触少，从而隔网减小进水阻力，进一步降低了膜的污染；

碟管式纳滤膜5设计系统内回流，碟管式纳滤膜5的部分浓水回流至碟管式纳滤膜5 进水端，提高了碟管式纳滤膜5表面的流速；

管网式反渗透膜4浓水进入碟管式纳滤膜5进行一价盐和二价盐的分盐。选用具有较高COD脱除率的碟管式纳滤膜5，使得碟管式纳滤膜5产水COD低于卷式反渗透膜3的进水，从而具备回流条件；

碟管式纳滤膜5的二价盐去除率较高，达到98％以上，碟管式纳滤膜5的浓水大部分为二价盐，送入冷冻结晶系统9，结晶产物为硫酸钠。碟管式纳滤膜5的产水基本为一价盐，送入MVR系统10，结晶的氯化钠能够满足GB/T 5462-2015《工业盐》工业干盐二级标准，MVR系统10的凝结水送入回用水池11。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，基于具体实施方式一，本实施方式的一种高COD废水利用膜法分盐系统，所述管式膜软化装置1的出口端与卷式反渗透膜3 的第一入口31之间连通的管路上安装有RO高压泵2。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，基于具体实施方式一，本实施方式的一种高COD废水利用膜法分盐系统，所述深度软化过滤装置6的出口端与管网式反渗透膜 4的第四入口41之间连通的管路上安装有STRO高压泵7。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种高COD废水利用膜法分盐系统，所述管网式反渗透膜4的第六出口43与碟管式纳滤膜5的第七入口51之间连通的管路上安装有DTNF高压泵8。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种高COD废水利用膜法分盐系统，工作原理如下：

废水首先进入管式膜软化装置1，然后废水通过RO高压泵2顺次进入卷式反渗透膜3、深度软化过滤装置6、STRO高压泵7、管网式反渗透膜4、DTNF高压泵8、碟管式纳滤DTNF5后，最终流入MVR系统10，卷式反渗透膜3和管网式反渗透膜4的产水管连接流入回用水池11，碟管式纳滤DTNF5的浓水连接冷冻结晶系统9，碟管式纳滤DTNF5的产水一部分连接MVR系统10，另一部分回流至RO高压泵2入口。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90 度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高COD废水利用膜法分盐系统，其特征在于：包括管式膜软化装置(1)、卷式反渗透膜(3)、管网式反渗透膜(4)、碟管式纳滤膜(5)、深度软化过滤装置(6)、DTNF高压泵(8)、冷冻结晶系统(9)和MVR系统(10)，管式膜软化装置(1)的出口端与卷式反渗透膜(3)的第一入口(31)通过管路连通安装，卷式反渗透膜(3)的第二出口(32)与管网式反渗透膜(4)的第五出口(42)汇流后流入回用水池(11)，卷式反渗透膜(3)的第三出口(33)与深度软化过滤装置(6)的入口端通过管路连通安装，深度软化过滤装置(6)的出口端与管网式反渗透膜(4)的第四入口(41)通过管路连通安装，管网式反渗透膜(4)的第六出口(43)与碟管式纳滤膜(5)的第七入口(51)通过管路连通安装，碟管式纳滤膜(5)的第八出口(52)通过管路流入MVR系统(10)，碟管式纳滤膜(5)的第九出口(53)通过管路流入冷冻结晶系统(9)，碟管式纳滤膜(5)的第八出口(52)与管式膜软化装置(1)的出口端通过管路连通安装。

2.根据权利要求1所述的一种高COD废水利用膜法分盐系统，其特征在于：所述管式膜软化装置(1)的出口端与卷式反渗透膜(3)的第一入口(31)之间连通的管路上安装有RO高压泵(2)。

3.根据权利要求1所述的一种高COD废水利用膜法分盐系统，其特征在于：所述深度软化过滤装置(6)的出口端与管网式反渗透膜(4)的第四入口(41)之间连通的管路上安装有STRO高压泵(7)。

4.根据权利要求1所述的一种高COD废水利用膜法分盐系统，其特征在于：所述管网式反渗透膜(4)的第六出口(43)与碟管式纳滤膜(5)的第七入口(51)之间连通的管路上安装有DTNF高压泵(8)。

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