CN215161739U - 再生水处理的超滤及反渗透组合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种再生水处理的超滤及反渗透组合系统；包括沿废水处理流向依次相连的预处理系统、超滤系统和反渗透系统；所述预处理系统包括依次相连的中和反应池、中和反应沉淀池；所述超滤系统依次包括UF原水池、UF膜系统；所述反渗透系统依次包括RO原水池、RO膜系统和RO浓水池。本实用新型的系统中将超滤系统作为反渗透的预处理，降低进水中的悬浮物，而反渗透系统对超滤不能去除的有机物和盐类进行深度去除，将高效除浊和除盐能力有机结合，使得出水水质非常高。

Description

再生水处理的超滤及反渗透组合系统

技术领域

本实用新型涉及工业废水处理回用系统，具体涉及一种再生水处理的超滤及反渗透组合系统。

背景技术

随着工业发展带动经济进一步发展，工业废水的排放量也在高速增长，废水对环境的污染越来越严重，污水处理产业进入快速发展时期，出现了需水量大、水资源日趋紧张和污水排放量大、循环利用低的矛盾。如何改善和解决这种问题，成为当前重要的研究课题。

随着国家中长期发展规划的提出，工业废水回用技术引起了人们的关注。工业废水处理回用是重要的节水途径之一，但大部分企业的污水处理厂仅限于将生产废水处理达标后直接排放，只有少数企业能做到废水处理回用，但回用率不高，造成了水资源的严重浪费。

在工业废水回用领域中，通常采用膜分离技术处理废水，其中，超滤/微滤技术、反渗透/纳滤技术及膜生物反应器(MBR)工艺具有占地面积小、对环境污染少、自动化程度高、使用范围广的优势，可降低工业生产成本，逐渐在国内得以推广应用，但在实际应用中仍存在技术问题。

超滤/微滤技术用于去除细微颗粒物。超滤和微滤采用表面过滤机理，膜表面的孔径大小一致，流道均匀，比膜表面孔径大的颗粒物被截住，留在膜的给水侧，小颗粒随着液体透过膜。这种选择性透过功能使得超滤膜非常适用于对滤水水质有严格要求的场合。超滤技术具有去除效果好、结构紧凑(节省占地33％)、自动化程度高、化学药品用量少等优点，但该技术对于水中的有机物脱除率不足20％，若废水中盐浓度较高，其处理难度大。

膜生物反应器是一种把传统活性污泥法和膜截留技术结合起来的工艺。由于它以膜分离代替常规活性污泥中以重力进行沉降分离的二沉池，提高了系统固液分离的能力，从而使系统出水水质和容积负荷都得到大幅度提高。另一方面，生物池中的污泥浓度科比传统高2-3倍，使降解污泥水的生物反应更为彻底。然而，由于污泥浓度较高，造成薄膜污染严重，该技术的投资成本和运行成本较高。

反渗透/纳滤技术用于去除水中的有机物。反渗透对无机盐份、有机物、菌类的脱除率很高，出水水质接近纯水标准。膜的选择透过性与组分在膜中的溶解、吸附和扩散有关。但微生物吸附和生长污染、大分子颗粒物附着和无机物沉淀会导致膜污染，造成膜通量下降以及分离率降低。

因此，如何提高废水回收效率，缓解工业用水紧张的状况是研究的重要方向。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种基于双膜法组合技术，采用超滤和反渗透技术的组合工艺处理高浓度废水的再生水处理的超滤及反渗透组合系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型涉及一种再生水处理的超滤及反渗透组合系统，所述系统包括沿废水处理流向依次相连的预处理系统、超滤系统和反渗透系统；

所述预处理系统包括依次相连的中和反应池、中和反应沉淀池；

所述超滤系统依次包括UF原水池、UF膜系统；

所述反渗透系统依次包括RO原水池、RO膜系统和RO浓水池。

作为本实用新型的一个实施方案，所述系统还包括芬顿处理系统，所述芬顿处理系统依次包括芬顿反应池、芬顿沉淀池；RO膜系统的产水口与最终产水池相连，RO膜系统的反渗透浓水出水口与浓水池相连；RO浓水池的反渗透浓水出口与芬顿反应池相连。

进一步的，所述系统还包括吸附反应处理系统，所述吸附反应处理系统依次包括吸附反应池和吸附反应沉淀池；芬顿沉淀池的出水口与吸附反应池相连。

进一步的，所述吸附反应沉淀池的出水流经外排池处理后直接达标排放。

作为本实用新型的一个实施方案，工业废水流入预处理系统，在中和沉淀池中调节pH后进入UF原水池，通过增压泵进入UF膜系统，出水自流进入RO原水池。在一些实施例中，所述中和反应池设有酸加药装置和碱加药装置。

作为本实用新型的一个实施方案，超滤系统出水通过增压泵进入反渗透系统，产水进入最终产水池以备回用，浓水进入浓水池进行后续处理。在一些实施例中，所述系统还包括芬顿处理系统，所述芬顿处理系统依次包括芬顿反应池、芬顿沉淀池；RO膜系统的产水口与最终产水池相连，RO膜系统的反渗透浓水出水口与浓水池相连；RO浓水池的反渗透浓水出口与芬顿反应池相连。

作为本实用新型的一个实施方案，所述UF膜系统设有PH调节加药装置。可满足定期的杀菌处理或清洗有机物污染要求。一般2-3周进行化学清洗，去除有机物污染，恢复膜通量。化学清洗时，可采用杀菌性能优异的常用水处理药剂如次氯酸钠、二样化氯等进行系统杀菌处理；采用NaOH溶液去除膜系统的有机物污染。

作为本实用新型的一个实施方案，所述RO膜系统上设置阻垢剂加药装置；采用HCl或EDTA钠盐去除膜系统的无机盐结垢污染。

作为本实用新型的一个实施方案，所述RO膜系统上设置还原剂加药装置。通过外加NaHSO₃防止膜的降解反应；为了防止RO膜被氧化，RO的进水应进行脱氯处理；在出现明显的脱盐下降之前，膜具有一种程度的抗氯性，大约与1ppm余氯接触200～1000小时后，可能会出现膜的降解；该处理在碱性条件或重金属含量高、高水温条件下仍有优异的脱除余氯效果。

作为本实用新型的一个实施方案，所述RO膜系统的RO膜组件为高脱盐率抗污染复合膜，相比于传统的卷式RO膜、DTRO膜而言，有效流道宽，有效减少了膜表面结垢、膜污染及浓差极化现象的产生，实现物理上防堵塞。同时脱盐率和透盐率大，污染减轻，相同时间下清洗次数减少，从而延长了膜片寿命。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.超滤系统作为反渗透的预处理，降低进水中的悬浮物，而反渗透系统对超滤不能去除的有机物和盐类进行深度去除，将高效除浊和除盐能力有机结合，使得出水水质非常高。

2.超滤膜分离设备具有占地面积小、出水水质好、自动化程度高等特点，超滤膜采用材质为PVDF的中空纤维，经过亲水化处理，使膜丝在保持PVDF优良特性(如耐温、耐氧化、耐光老化、耐酸碱、耐化学药品、耐污染等)的基础上，增加了表面亲水性，使膜丝具有更好的通量和抗污染性能。故耐压、抗污染、使用寿命长，且能长期保证产水水质，对胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机物具有良好的分离能力。

3.反渗透(RO)系统是一种借助于选择透过(半透过)性膜的功能，以压力差为推动力的膜分离系统，当系统中所加的压力大于溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流道流入中心管，然后在出水端流出，进水中的杂质，如：离子、有机物、细菌、病毒等被截留在膜的进水侧，然后在浓水出水端流出，从而达到分离净化目的。

4.UF膜系统的反冲洗装置运行30-60分钟，自动冲洗一次。由于反冲洗不必加入任何化学药剂，并且进行时间很短(通常为30～60秒)因此反冲洗的费用远远低于化学加强反洗，反冲洗是去除膜表面沉积污垢的首选方法。

5.在UF膜系统上设有pH调节装置，满足定期的杀菌处理或清洗有机物污染要求。

6.本实用新型在RO膜系统上还设有还原剂加药装置,通过外加NaHSO₃防止膜的降解反应；该处理在碱性条件或重金属含量高、高水温条件下仍有优异的脱除余氯效果。

附图说明

图1为本实用新型的工业废水中水回用系统的结构示意图；

其中，1-中和反应池，2-中和反应沉淀池，3-UF原水池，4-UF膜系统，5-RO原水池，6-RO膜装置，7-RO浓水池，8-芬顿反应池，9-芬顿沉淀池，10-吸附反应池，11-吸附沉淀池，12-外排池，13-酸加药装置，14-碱加药装置，15-pH调节加药装置，16-阻垢剂加药装置，17-还原剂加药装置；—W—为污水管道；—N—为污泥管道；—Y—为加料管道。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

本实例涉及一种如图1所示的用于工业污水的再生水处理的超滤及反渗透系统，包括中和反应池1，中和反应沉淀池2，UF原水池3，UF膜系统4，RO原水池5，RO膜系统6，RO浓水池7，芬顿反应池8，芬顿沉淀池9，吸附反应池10，吸附沉淀池11，外排池12，酸加药装置13，碱加药装置14，pH调节加药装置15，阻垢剂加药装置16，还原剂加药装置17。

沿废水处理流向，所述中和反应池1、中和反应沉淀池2、UF原水池3、UF膜系统4、RO原水池5、RO膜系统6、RO浓水池7、芬顿反应池8、芬顿沉淀池9、吸附反应池10、吸附沉淀池11、外排池12通过管道依次相连；

其中，中和反应池1上设有酸加药装置13和碱加药装置14，通过外加酸碱药剂来调节废水pH。工业废水流入预处理系统，在中和沉淀池1中调节pH后进入UF原水池3，通过增压泵进入UF膜系统4，出水自流进入RO原水池5。

超滤系统中的UF膜系统4出水自流进入RO原水池，RO原水池5出水通过增压泵进入反渗透系统的RO膜系统6，RO膜系统6产水进入最终产水池以备回用，反渗透浓水进入浓水池7。

UF膜系统4上设有pH调节加药装置15。超滤膜采用材质为PVDF的中空纤维，经过亲水化处理，使膜丝在保持PVDF优良特性(如耐温、耐氧化、耐光老化、耐酸碱、耐化学药品、耐污染等)的基础上，增加了表面亲水性，使膜丝具有更好的通量和抗污染性能。故耐压、抗污染、使用寿命长，且能长期保证产水水质，对胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机物具有良好的分离能力。

为了更好的清洗、恢复膜的性能；RO膜系统6采用化学清洗法清理膜元件，具体是在RO膜系统6上设置阻垢剂加药装置16和还原剂加药装置17。RO装置在其长期使用运行过程中，水中的杂质会使膜的分离性能逐渐受到影响，因而当膜元件因运行累积而造成污染时，反渗透的进出口压差上升，产水量下降，脱除率下降。这些某些难以冲洗的污垢，如有机物、无机盐结垢等，必须使用化学药品进行清洗才能去除，以恢复膜的性能。

中和反应沉淀池2、芬顿沉淀池9、吸附沉淀池11的污泥出口分别与污泥管道相连。

采用本实施例的系统处理废水的流程为：废水进入中和反应池1，通过酸加药装置13、碱加药装置14外加酸碱药剂调节废水pH，流入中和反应沉淀池2中，除去大体积杂物及水中悬浮物质，中和反应沉淀池2出水输送至UF原水池3，通过增压泵进入UF膜系统4，出水自流进入RO原水池5。在UF膜系统4上设有pH调节装置15，组合使用酸性药剂和碱性药剂定期清洗UF膜，确认膜组件内部达到中和状态(PH＝7)才可恢复正常使用。超滤出水后进入反渗透系统，经过RO膜系统6完成中水回用处理，产水进入最终产水池以备回用，浓水进入浓水池7进行后续处理。在RO膜系统上设有阻垢剂加药装置16，投加阻垢剂可以用于控制碳酸盐垢、硫酸盐垢以及孵化钙垢，有效控制结垢并减少颗粒污染物；还原剂加药装置17通过外加NaHSO₃对进水进行脱氯处理。反渗透浓水依次进入芬顿反应池8、芬顿沉淀池9、吸附反应池10、吸附沉淀池11进一步处理，外排池12出水直接经达标排放。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (9)

1.一种再生水处理的超滤及反渗透组合系统，其特征在于，所述系统包括沿废水处理流向依次相连的预处理系统、超滤系统和反渗透系统；

所述预处理系统包括依次相连的中和反应池(1)、中和反应沉淀池(2)；

所述超滤系统依次包括UF原水池(3)、UF膜系统(4)；

所述反渗透系统依次包括RO原水池(5)、RO膜系统(6)和RO浓水池(7)。

2.根据权利要求1所述的超滤及反渗透组合系统，其特征在于，所述系统还包括芬顿处理系统，所述芬顿处理系统依次包括芬顿反应池(8)、芬顿沉淀池(9)；RO膜系统(6)的产水口与最终产水池相连，RO膜系统(6)的反渗透浓水出水口与浓水池(7)相连；RO浓水池(7)的反渗透浓水出口与芬顿反应池(8)相连。

3.根据权利要求2所述的超滤及反渗透组合系统，其特征在于，所述系统还包括吸附反应处理系统，所述吸附反应处理系统依次包括吸附反应池(10)和吸附反应沉淀池(11)；芬顿沉淀池(9)的出水口与吸附反应池(10)相连。

4.根据权利要求3所述的超滤及反渗透组合系统，其特征在于，所述吸附反应沉淀池(11)的出水流经外排池(12)处理后直接达标排放。

5.根据权利要求1所述的超滤及反渗透组合系统，其特征在于，所述UF原水池(3)出水通过增压泵进入UF膜系统(4)，所述UF膜系统(4)出水自流进入RO原水池(5)。

6.根据权利要求1所述的超滤及反渗透组合系统，其特征在于，所述RO原水池(5)出水通过增压泵进入RO膜系统(6)。

7.根据权利要求1所述的超滤及反渗透组合系统，其特征在于，所述中和反应池(1)设有酸加药装置(13)和碱加药装置(14)。

8.根据权利要求1所述的超滤及反渗透组合系统，其特征在于，所述UF膜系统(4)设有PH调节加药装置(15)。

9.根据权利要求1所述的超滤及反渗透组合系统，其特征在于，所述RO膜系统(6)上设置阻垢剂加药装置(16)和还原剂加药装置(17)。

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