申请日2014.11.12
公开(公告)日2015.02.18
IPC分类号C02F9/02; C02F9/10; C02F1/44
摘要
本发明涉及一种反渗透浓水及高含盐废水高效处理回收的设备，含盐废水收集箱、一级前置过滤器、一级膜浓缩增压泵、一级振动膜过滤装置、脱盐水箱之间采用管道连接，构成一级回收单元;一级振动膜过滤装置产生的浓缩液进入一次浓缩液箱，一次浓缩液箱依次与二级前置过滤器、二级膜浓缩增压泵和二级振动膜过滤装置构成二级浓缩单元，二级振动膜过滤装置产水进入脱盐水箱，浓缩液进入二次浓缩液箱;脱盐水箱内产水再经过反渗透保安过滤器和反渗透膜装置进入成品水箱，反渗透膜装置产水的浓缩液回流至含盐废水收集箱中。本发明不需要复杂的预处理工艺，无需对废水进行软化、除油等措施，大大缩短了处理工艺流程，降低了系统投资成本和维护成本。
权利要求书
1.一种反渗透浓水及高含盐废水高效处理回收的设备，其特征在于，包 括含盐废水收集箱、一级前置过滤器、一级膜浓缩增压泵、一级振动膜过滤 装置、脱盐水箱、一次浓缩液箱、二级前置过滤器、二级膜浓缩增压泵、二 级振动膜过滤装置、二次浓缩液箱、反渗透膜装置和成品水箱;
含盐废水收集箱、一级前置过滤器、一级膜浓缩增压泵、一级振动膜过 滤装置、脱盐水箱之间采用管道连接，构成一级回收单元;一级振动膜过滤 装置产生的浓缩液进入一次浓缩液箱，一次浓缩液箱依次与二级前置过滤 器、二级膜浓缩增压泵和二级振动膜过滤装置构成二级浓缩单元，二级振动 膜过滤装置产水进入脱盐水箱，浓缩液进入二次浓缩液箱;脱盐水箱内产水 再经过反渗透保安过滤器和反渗透膜装置进入成品水箱，反渗透膜装置产水 的浓缩液回流至含盐废水收集箱中。
2.根据权利要求1所述的反渗透浓水及高含盐废水高效处理回收的设 备，其特征在于，所述一级振动膜过滤装置和二级振动膜过滤装置包括过滤 单元、扭力连杆、振动盘、高频振动电机、机架、连接管、控制系统组成， 过滤单元为叠式反渗透，过滤单元通过扭力连杆连接到振动盘，高频振动电 机固定在振动盘上，电机运转产生的振动传递到振动盘，振动盘将振动传递 到扭力连杆，产生共振。
3.根据权利要求1所述的反渗透浓水及高含盐废水高效处理回收的设 备，其特征在于，所述一级振动膜过滤装置的运行压力在2.5MPa～3.5MPa之 间，所述二级振动膜过滤装置的运行压力在4.0MPa～5.5MPa之间。
4.根据权利要求1所述的反渗透浓水及高含盐废水高效处理回收的设 备，其特征在于，所述二次浓缩液箱还连接蒸发结晶系统，蒸发结晶系统包 括废水进料单元、废水循环单元、热交换及热补充单元和结晶盐滤除单元;
所述废水进料单元包括采用管道依次连接的废水收集箱、废水给水泵、 前置过滤器和辅换热器;辅换热器的废水出口连接到废水循环单元主管上;
所述废水循环单元包括采用管道连接的闪蒸罐和循环泵，所述循环泵的 出口管依次设置浓缩液回流接口和进料接口，分别连接至结晶盐回收单元和 辅换热器;
所述热交换及热补充单元包括蒸汽压缩机、主换热器和蒸汽补充管，所 述辅换热器热介质进口与主换热器二次的蒸汽出口连接，所述蒸汽压缩机进 口连接闪蒸罐二次蒸汽出口，蒸汽压缩机的出口连接至所述主换热器的二次 蒸汽进口，主换热器上设置一路外来蒸汽补充管，并设置冷凝水回流口;
所述结晶盐滤除单元包括结晶盐分离器，所述结晶盐分离器的进口连接 循环泵的出口管的浓缩液回流接口，结晶盐分离器出口连接至废水收集箱。
5.根据权利要求4所述的反渗透浓水及高含盐废水高效处理回收的设 备，其特征在于，所述辅换热器采用板式换热器。
6.根据权利要求4所述的反渗透浓水及高含盐废水高效处理回收的设 备，其特征在于，所述闪蒸罐材质选用玻璃钢或不锈钢耐腐蚀衬里，其内的 循环回流管为浸没式。
7.根据权利要求4所述的反渗透浓水及高含盐废水高效处理回收的设 备，其特征在于，所述主换热器的废水流通流道采用人字型板片。
说明书
一种反渗透浓水及高含盐废水高效处理回收的设备
技术领域
本发明涉及高含盐废水处理回收利用领域，更具体地说，涉及一种反渗透 浓水及高含盐废水高效处理回收的设备。
背景技术
高盐废水是指含盐量质量分数至少1%的废水，这类废水大多含有高浓度 无机盐、难降解有机物、重金属以及SS等，很难进行生物处理。生物难降解 有机污染物，是指被微生物分解时速度很慢、分解又不彻底的有机物，也包括 某些有机物的代谢产物，这类污染物化学稳定性好，在环境中存在的时间长， 可通过食物链富集，危害人类健康。
高含盐废水主要来自于工业水处理反渗透系统产生浓缩液和化工、制药等 企业生产产生的高盐废水。反渗透技术在20世纪末得到了快速的发展，其应 用已经渗透到人们生活和生产的各个方面。反渗透膜是被广泛应用于石油化 工、电力、生物工程、医药和保健、食品工程等行业工业给水领域，但反渗透 膜系统只有70～80%的水利用率，使其产生20%～30%的浓缩液排放，产生大量 的含盐废水。另外，随着我国行业的快速发展，难降解高盐度废水所带来的环 境污染和危害问题也越来越严重，直接导致水质矿化度显著提高，加速盐碱化、 沙漠化进程，给生态环境带来严重的负面影响。
随着水资源的短缺，废水(高含盐)的处理回收利用越来越受到人们的重 视，同时，由于人口增长和工业发展，环境污染日益严重，废水零排放的需求 与日俱增。
目前，废水主要有两种处理方式：非生物法(物理、化学)和生物法。虽 然生物法是比较经济的废水处理办法，但由于含盐废水高含盐量，严重抑制了 生物活性，不利于废水的生化处理。因此，采用生物处理高盐废水目前还未取 得实质性的突破，还有待进一步研究。
因此，能对高盐废水回收利用和实现零排放的方法依然是采用物理化学的 方法，目前主流的处理方法通常采用膜浓缩和蒸发的方式进行。由于高盐废水 通常伴随着高悬浮物、高盐度和重金属、甚至有时含有石油类物质等，若采用 传统的反渗透膜进行浓缩回收，则需要非常复杂的预处理，先必须除去水中的 SS、硬度和油类物质，才能进入反渗透系统进行处理，这样大大的增加了系 统的复杂性和处理成本，而且，普通的卷式膜通常只能处理含盐量低于2%的 废水，虽然海水淡化膜可以处理含盐量在3.5%～4.5%的废水，但卷式膜非常容 易结垢，进水要求极高，维护困难;同样，采用蒸发的方式也需要进行复杂的 预处理使进水较为洁净才能进行蒸发处理，通常需要严格控制进水SS、COD、 含油量、硬度指标等，而且直接蒸发势必需要消耗大量的能源，经济性较差。
因此，高盐复杂废水的处理回收利用及零排放技术，一直是环保领域的一 个重要的研究课题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种反渗透浓水及高含盐废水高效处 理回收的设备，无需进行复杂预处理，可以实现短流程、简洁、经济、零排放 的处理方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种反渗透浓水及高含 盐废水高效处理回收的设备，包括含盐废水收集箱、一级前置过滤器、一级膜 浓缩增压泵、一级振动膜过滤装置、脱盐水箱、一次浓缩液箱、二级前置过滤 器、二级膜浓缩增压泵、二级振动膜过滤装置、二次浓缩液箱、反渗透膜装置 和成品水箱;
含盐废水收集箱、一级前置过滤器、一级膜浓缩增压泵、一级振动膜过滤 装置、脱盐水箱之间采用管道连接，构成一级回收单元;一级振动膜过滤装置 产生的浓缩液进入一次浓缩液箱，一次浓缩液箱依次与二级前置过滤器、二级 膜浓缩增压泵和二级振动膜过滤装置构成二级浓缩单元，二级振动膜过滤装置 产水进入脱盐水箱，浓缩液进入二次浓缩液箱;脱盐水箱内产水再经过反渗透 保安过滤器和反渗透膜装置进入成品水箱，反渗透膜装置产水的浓缩液回流至 含盐废水收集箱中。
上述方案中，所述一级振动膜过滤装置和二级振动膜过滤装置包括过滤单 元、扭力连杆、振动盘、高频振动电机、机架、连接管、控制系统组成，过滤 单元为叠式反渗透，过滤单元通过扭力连杆连接到振动盘，高频振动电机固定 在振动盘上，电机运转产生的振动传递到振动盘，振动盘将振动传递到扭力连 杆，产生共振。
上述方案中，所述一级振动膜过滤装置的运行压力在2.5MPa～3.5MPa之 间，所述二级振动膜过滤装置的运行压力在4.0MPa～5.5MPa之间。
上述方案中，所述二次浓缩液箱还连接蒸发结晶系统，蒸发结晶系统包括 废水进料单元、废水循环单元、热交换及热补充单元和结晶盐滤除单元;
所述废水进料单元包括采用管道依次连接的废水收集箱、废水给水泵、前 置过滤器和辅换热器;辅换热器的废水出口连接到废水循环单元主管上;
所述废水循环单元包括采用管道连接的闪蒸罐和循环泵，所述循环泵的出 口管依次设置浓缩液回流接口和进料接口，分别连接至结晶盐回收单元和辅换 热器;
所述热交换及热补充单元包括蒸汽压缩机、主换热器和蒸汽补充管，所述 辅换热器热介质进口与主换热器二次的蒸汽出口连接，所述蒸汽压缩机进口连 接闪蒸罐二次蒸汽出口，蒸汽压缩机的出口连接至所述主换热器的二次蒸汽进 口，主换热器上设置一路外来蒸汽补充管，并设置冷凝水回流口;
所述结晶盐滤除单元包括结晶盐分离器，所述结晶盐分离器的进口连接循 环泵的出口管的浓缩液回流接口，结晶盐分离器出口连接至废水收集箱。
上述方案中，所述辅换热器采用板式换热器。
上述方案中，所述闪蒸罐材质选用玻璃钢或不锈钢耐腐蚀衬里，其内的循 环回流管为浸没式。
上述方案中，所述主换热器的废水流通流道采用人字型板片。
实施本发明的反渗透浓水及高含盐废水高效处理回收的设备，具有以下有 益效果：
(1)本发明不需要复杂的预处理工艺，无需对废水进行软化、除油等措 施，大大缩短了处理工艺流程，降低了系统投资成本和维护成本;
(2)本发明采用的高频振动膜过滤系统，其高频振动原理大大提高了膜 过滤效率，同时降低了膜污堵和结垢的倾向，增强了膜的使用寿命;
(3)本系统不需要像传统工艺投加大量的化学药剂，废水经过简单的过 滤即可进入膜过滤系统;
(4)由于过滤效率的提高，运行压力及能耗较传统膜设备降低30%以上; 本发明工艺流程短，减少了设备，从而节省了设备占地面积。