申请日2014.08.14
公开(公告)日2015.04.08
IPC分类号C02F9/10
摘要
本实用新型公开了一种高浓度含盐废水的处理回用装置，多介质过滤器、第一超滤装置、第一段卷式反渗透系统、化学软化沉淀池、第二超滤装置、第二段卷式反渗透系统、离子交换树脂装置、高压纳滤系统、第一高压平板膜系统、第二高压平板膜系统、反渗透膜系统、蒸发器装置、纳滤浓缩系统、第一、第二冷冻结晶器。本实用新型的装置和方法抗污染能力强、解决堵塞问题、浓缩倍数高、回用效率高、处理效率高、自动化程度高、投资省，运行成本低。
权利要求书
1.一种高浓度含盐废水的处理回用装置，包括多介质过滤器、第一超滤装置、第一段卷式反渗透系统、化学软化沉淀池、第二超滤装置、第二段卷式反渗透系统、离子交换树脂装置、高压纳滤系统、第一高压平板膜系统、第二高压平板膜系统、反渗透膜系统、蒸发器装置、纳滤浓缩系统、第一、第二冷冻结晶器，其特征在于：高浓度含盐废水排放管线连接多介质过滤器的入口，多介质过滤器的出口通过管线和高压泵连接第一超滤装置;第一超滤装置的出口通过管线和高压泵连接第一段卷式反渗透系统，第一段卷式反渗透系统的浓水出口通过管线连接化学软化沉淀池的入口;化学软化沉淀池上清液出口通过管线和高压泵连接第二段卷式反渗透系统，第二段卷式反渗透系统的浓水出口通过管线连接离子交换树脂装置的入口，第一、二段卷式反渗透系统的产水出口通过管线连接产水回用系统;离子交换树脂装置的出口通过管线和高压泵连接高压纳滤系统的入口，高压纳滤系统的一价离子水流出口通过管线和高压泵连接反渗透膜系统的入口，高压纳滤系统的高价离子水流出口通过管线和高压泵连接第一高压平板膜系统的入口;反渗透膜装置的浓水出口通过管线和高压泵连接第二高压平板膜系统的入口，第二高压平板膜系统的浓水出口进入蒸发器装置的入口，结晶出的工业氯化钠回收利用，反渗透膜系统的产水出口、第二高压平板膜系统的产水出口和蒸发器装置冷凝水出口通过管线连接产水回用系统;第一高压平板膜系统的浓水出口经过冷媒连接第一冷冻结晶器的入口，第一冷冻结晶器的结晶产物通过离心机分离出工业芒硝回收利用，离心分离出的液体进入纳滤浓缩系统，第一高压平板膜系统的产水出口通过管线连接产水回用系统;纳滤浓缩系统的浓水出口通过冷媒连接第二冷冻结晶器的入口，第二冷冻结晶器的结晶产物通过离心机分离出工业芒硝回收利用，离心分离出的液体进入污水池，纳滤浓缩系统的产水出口连接反渗透膜系统的入口。
2.如权利要求1所述的高浓度含盐废水的处理回用装置，其特征在于，第一高压平板膜系统、第二高压平板膜系统的最高操作压力为160bar。
说明书
一种高浓度含盐废水的处理回用装置
技术领域
本实用新型涉及一种高浓度含盐废水的处理装置，属于环境保护中的水处理 领域。
背景技术
当前，高浓度含盐废水的处理，基本可采用两种方案：传统工艺、改进型工 艺。
传统工艺：采用传统的多介质过滤器+超滤+两段卷式反渗透+蒸发塘工艺。 有的项目中实际采用一段卷式反渗透膜系统。这种传统工艺，系统回收率在80% 以内，产生浓水需要大面积蒸发塘。
缺点：投资大，占地大，运营费用大，对环境负面影响较大;
改进型工艺：是目前在国内刚刚兴起的先进工艺，是在两段卷式反渗透膜系 统基础上增加了高压反渗透系统，之后配蒸发塘。在传统方案的基础上，本方案 蒸发塘面积有所减少。
优点：具有技术的先进性，操作简便，蒸发量减少。
缺点：比传统工艺投资节约，但仍然较大，占地减少但仍然较大，运营费用 较大，对环境负面影响稍微减少，但没有本质区别。
工业废水零排放是符合严格环保要求的政策，在含盐废水处理领域中，急需 一种抗污染能力强、解决堵塞问题、浓缩倍数高、回用效率高、处理效率高、投 资省，运行成本低的处理方法和设备。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种高浓度含盐废水的处理回用 装置，包括多介质过滤器、第一超滤装置、第一段卷式反渗透系统、化学软化沉 淀池、第二超滤装置、第二段卷式反渗透系统、离子交换树脂装置、高压纳滤系 统、第一高压平板膜系统、第二高压平板膜系统、反渗透膜系统、蒸发器装置、 纳滤浓缩系统、第一、第二冷冻结晶器;高浓度含盐废水排放管线连接多介质过 滤器的入口，多介质过滤器的出口通过管线和高压泵连接第一超滤装置;第一超 滤装置的出口通过管线和高压泵连接第一段卷式反渗透系统，第一段卷式反渗透 系统的浓水出口通过管线连接化学软化沉淀池的入口;化学软化沉淀池上清液出 口通过管线和高压泵连接第二段卷式反渗透系统，第二段卷式反渗透系统的浓水 出口通过管线连接离子交换树脂装置的入口，第一、二段卷式反渗透系统的产水 出口通过管线连接产水回用系统;离子交换树脂装置的出口通过管线和高压泵连 接高压纳滤系统的入口，高压纳滤系统的一价离子水流出口通过管线和高压泵连 接反渗透膜系统的入口，高压纳滤系统的高价离子水流出口通过管线和高压泵连 接第一高压平板膜系统的入口;反渗透膜装置的浓水出口通过管线和高压泵连接 第二高压平板膜系统的入口，第二高压平板膜系统的浓水出口进入蒸发器装置的 入口，结晶出的工业氯化钠回收利用，反渗透膜系统的产水出口、第二高压平板 膜系统的产水出口和蒸发器装置冷凝水出口通过管线连接产水回用系统;第一高 压平板膜系统的浓水出口经过冷媒连接第一冷冻结晶器的入口，第一冷冻结晶器 的结晶产物通过离心机分离出工业芒硝回收利用，离心分离出的液体进入纳滤浓 缩系统，第一高压平板膜系统的产水出口通过管线连接产水回用系统;纳滤浓缩 系统的浓水出口通过冷媒连接第二冷冻结晶器的入口，第二冷冻结晶器的结晶产 物通过离心机分离出工业芒硝回收利用，离心分离出的液体进入污水池，纳滤浓 缩系统的产水出口连接反渗透膜系统的入口。
第一高压平板膜系统、第二高压平板膜系统的最高操作压力为160bar。
高浓度含盐废水的处理回用装置具体的工作步骤如下：
(1)高浓度含盐废水通过管线进入多介质过滤器，经过多介质过滤器初步过滤 的液流通过高压泵进入第一超滤装置;
(2)经过第一超滤膜装置过滤的液流通过高压泵进入第一段卷式反渗透系统;
(3)第一段卷式反渗透系统的浓水通过高压泵进入化学软化沉淀池，先向化学 软化沉淀池加石灰水反应10分钟，沉淀30分钟，再加碳酸钠，反应10分钟， 沉淀30分钟，然后加入絮凝剂、助凝剂，静置沉淀，上清液进入第二超滤装置;
(4)经过第二超滤膜装置过滤的液流通过高压泵进入第二段卷式反渗透系统; 第二段卷式反渗透系统的浓水流入进离子交换树脂，产水进入产水回用系统;
(5)在高压纳滤系统之前，设置离子交换树脂，使废水的硬度进一步去除，之 后液流通过高压泵进入高压纳滤系统;
(6)液流在高压纳滤系统中分为一价离子液流和高价离子液流;一价离子液流 通过高压泵进入反渗透膜系统，产生的浓水进入第二高压反渗透膜系统，产水进 入产水回用系统，第二高压反渗透膜系统的浓水进入蒸发器装置，蒸发浓缩产物 工业氯化钠回收利用，第二高压平板膜系统的产水和蒸发器装置冷凝水进入产水 回用系统;高价离子液流通过高压泵进入第一高压平板膜系统，产生的浓水经过 冷媒进入第一冷冻结晶器，第一冷冻结晶器的结晶产物通过离心机分离出工业芒 硝回收利用，离心分离出的液体进入纳滤浓缩系统，第一高压平板膜系统的产水 通过管线连接产水回用系统;纳滤浓缩系统的浓水通过冷媒进入第二冷冻结晶 器，第二冷冻结晶器的结晶产物通过离心机分离出工业芒硝回收利用，离心分离 出的液体进入污水池，纳滤浓缩系统的产水进入反渗透膜系统的入口。
最终回用的产水的TDS<500mg/L，回用产水量占含盐废水进入量的99%。
本实用新型与现有技术相比较有以下优点：
(1)抗污染能力强，解决堵塞问题
专门为处理高浓度高污染废水而设计，允许进水水质波动范围大，高压式平 板膜进水SDI可高达7.5，简化预处理，降低投资，即使在高浊度进水的情况下， 通量衰减依然较小。独特的结构，解决了膜片污堵与结垢问题;清洗周期长，膜 通量恢复性好。
(2)浓缩倍数高，回用效率高
高压式平板膜技术在传统的卷式膜元件上，进行了大胆的革新，是当前膜分 离领域的一种独特的膜元件形式，其独特设计使得系统操作压力最高达160bar， 能够耐受更高浓度的含盐废水，这是现有的卷式膜都不能承诺的操作压力;卷式 反渗透与高压平板膜配合使用，废水浓缩倍数非常高，可高达到40-50倍。
(3)运行成本低，副产品产量价值高
废水回收率高，达到99%，蒸发塘投资大大降低;运行成本减少的同时，处 理出水可回用，实现闭路循环，达到真正零排放。同时整个系统能够生产副产品 -农用一级硫酸钾，产量高，附加值高，进一步降低了运行成本
(4)模块化设计，运行灵活
作为物理分离设备，并且经过模块化设计，高压式膜系统操作灵活，可或间 歇运行，可调整系统的串并联方式，来适应水质水量要求。后续改扩建容易。
(5)自动化程度高，操作运行简便
整套系统为全自动式，整个系统设有完善的监测、控制系统，PLC可以根据 传感器参数自动调节，适时发出报警信号，对系统形成保护。