申请日2018.02.09
公开(公告)日2018.07.06
IPC分类号C02F9/06; C02F103/08
摘要
本发明公开了一种三膜法海藻加工废水深度处理回用方法及装置，其方法包括预处理、超滤膜处理、纳滤膜处理、反渗透膜处理以及浓盐水处理五个步骤;其装置包括预处理单元、超滤膜处理单元、纳滤膜处理单元、反渗透膜处理单元以及浓盐水处理单元。本发明的一种三膜法海藻加工废水深度处理回用方法及装置和现有技术相比，具有设计合理、安装操作方便等特点，实现了海藻加工废水的深度处理回用，可以大量回收生产废水替代新鲜水;各工艺单元技术成熟、处理效率高，药剂成本、设备成本、能耗都较低，从而解决了海藻加工耗水量大的难题。
权利要求书
1.一种三膜法海藻加工废水深度处理回用方法，其特征在于，包括预处理、超滤膜处理、纳滤膜处理、反渗透膜处理以及浓盐水处理五个步骤;
所述的预处理作用是调节前处理系统来水的水质，排出滤除的杂质;
所述的超滤膜处理作用是进一步去除预处理后的水中的细小悬浮物;
所述的纳滤膜处理作用是去除超滤膜处理后的水中的溶解性胶体、二价阴、阳离子，既降低有机物含量又降低水中的含盐量;
所述的反渗透膜处理作用是进一步降低纳滤膜处理后的产水中的含盐量，滤除病毒、细菌，产水代替新鲜水回用于生产工艺;
所述的浓盐水处理作用是降低纳滤膜处理环节浓盐水的COD，使其达到排入市政管网的水质要求。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：
步骤1)预处理：前处理系统来水首先进入调节池，通过调节池中搅拌器的搅拌作用将前处理系统来水与超滤装置回流的浓水进行均质处理，通过泥水泵排出部分含泥水来控制调节池内水的悬浮物质量百分比浓度为3-5%;
步骤2)超滤膜处理：预处理后的水经过超滤给水泵升压到0.1-0.3MPa进入超滤装置，超滤装置的浓水回流到调节池，超滤装置的产水进入超滤产水箱;
步骤3)纳滤膜处理：超滤膜处理的水经过纳滤给水泵加压到0.3-0.5MPa后进入纳滤保安过滤器，再经过纳滤高压泵升压后进入纳滤装置，纳滤装置的产水进入纳滤产水箱;
步骤4)反渗透膜处理：纳滤膜处理的水经过反渗透给水泵加压到0.2-0.4MPa后进入反渗透保安过滤器，再经反渗透高压泵升压后进入反渗透装置，反渗透装置的产水进入反渗透产水箱;
步骤5)浓盐水处理：纳滤膜处理的水和反渗透膜处理的水合流后进入氧化塔，经过铁碳微电解氧化处理后进入芬顿反应器，芬顿反应器的出水进入铁泥沉淀池;铁泥沉淀池出水控制COD小于500 mg/l，悬浮物含量小于70 mg/l，氨氮含量小于25 mg/l，之后排入市政管网。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤1)中，调节池中搅拌器的转速30-50转/分钟。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤2)中，控制超滤装置的产水率10-25%，产水浊度小于0.2NTU;
超滤装置需要进行化学清洗时，在超滤清洗箱中配置质量百分比浓度0.1-0.5%的酸溶液或者碱溶液或者质量百分比浓度0.1-0.5%的质量百分比浓度0.5%的次氯酸钠溶液，然后经过超滤清洗泵进行循环清洗，酸溶液清洗时控制PH1.5-3或者碱溶液清洗时控制PH10-12或者次氯酸钠溶液清洗时控制有效氯浓度2000-5000ppm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤3)中，通过变频器调节纳滤高压泵转速以控制纳滤装置的进水压力0.9-1.5Mpa;控制纳滤装置的产水率60-80%，COD脱除率80-99%，硫酸根脱除率95-98%;
水进入纳滤装置之前需要经过阻垢剂加药装置将阻垢剂加在纳滤给水泵出口管上;
纳滤装置需要进行化学清洗时，在化学清洗箱中配制质量百分比浓度0.05-0.1%的酸溶液或者质量百分比浓度0.1-0.5%的碱溶液，然后经过化学清洗泵在纳滤装置中进行循环清洗，酸溶液清洗时控制PH1.5-2.5或者碱溶液清洗时控制PH11-13。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤4)中，通过变频器调节反渗透高压泵的转速以控制反渗透装置进水压力1.4-1.8Mpa;控制反渗透装置产水率70-85%，脱盐率大于95%。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤5)中，所述的纳滤膜处理的水和反渗透膜处理的水合流后在进入氧化塔之前需要通过加酸装置添加盐酸，调节氧化塔的进水PH2-5，氧化塔运行时需要通过曝气风机进行曝气;
氧化塔出水进入芬顿反应器之前需要通过加硫酸亚铁装置投加硫酸亚铁溶液，需要通过加双氧水装置投加双氧水，投加时控制亚铁离子浓度是双氧水浓度的1-3倍;
芬顿反应器的出水进入铁泥沉淀池前需要加碱调节PH8-9。
8.一种三膜法海藻加工废水深度处理回用装置，其特征在于，包括预处理单元、超滤膜处理单元、纳滤膜处理单元、反渗透膜处理单元以及浓盐水处理单元;
所述的预处理单元包括调节池和泥水泵，所述的调节池的上部进口与前处理来水管道连通，所述的调节池的侧面出口与所述的泥水泵的进口连通，所述的泥水泵的出口连通前处理系统;
所述的超滤膜处理单元包括超滤给水泵、超滤装置、超滤产水箱、超滤清洗箱和超滤清洗泵;所述的超滤给水泵的进口通过管道与所述的调节池的侧面出口连通，所述的超滤给水泵的出口通过管道与所述的超滤装置的进口连通，所述的超滤装置的一路出口通过管道与超滤产水箱的进口连通;另一路通过回流管道与调节池的进口连通;所述的超滤装置通过管道与所述的超滤清洗箱和超滤清洗泵循环连通;
所述的纳滤膜处理单元包括纳滤给水泵、纳滤保安过滤器、纳滤高压泵、纳滤装置、纳滤产水箱、阻垢剂加药装置和化学清洗箱;所述的纳滤给水泵的进口通过管道与所述的超滤产水箱的出口连通，所述的纳滤给水泵的出口通过管道与所述的纳滤保安过滤器的进口连通，所述的纳滤保安过滤器的出口通过管道与所述的纳滤高压泵的进口连通，所述的纳滤高压泵的出口通过管道与所述的纳滤装置的进口连通，所述的纳滤装置的出口通过管道与所述的纳滤产水箱的进口连通，所述的纳滤装置通过管道与化学清洗箱和化学清洗泵循环连通;
所述的反渗透膜处理单元包括反渗透给水泵、反渗透保安过滤器、反渗透高压泵、反渗透装置和反渗透产水箱;所述的反渗透给水泵的进口通过管道与所述的纳滤产水箱的出口连通，所述的反渗透给水泵的出口通过管道与所述的反渗透保安过滤器的进口连通，所述的反渗透保安过滤器的出口通过管道与所述的反渗透高压泵的进口连通，所述的反渗透高压泵的出口通过管道与所述的反渗透装置的进口连通，所述的反渗透装置的出口通过管道与所述的反渗透产水箱连通;
所述的浓盐水处理单元包括氧化塔、芬顿反应器和铁泥沉淀池;所述的氧化塔的进口通过管道与所述的纳滤装置出口连通，所述的氧化塔的出口与所述的芬顿反应器的进口连通，所述的芬顿反应器的出口通过管道与所述的铁泥沉淀池的进口连通。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述的调节池内安装有搅拌器一;所述的超滤清洗箱内安装有搅拌器二;所述的化学清洗箱内安装有搅拌器三;所述的芬顿反应器内安装有搅拌器四。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述的纳滤给水泵的出口管道连通阻垢剂加药装置;所述的氧化塔进口管道连通加酸装置，所述的氧化塔进风口连通曝气风机;所述的芬顿反应器的进口连通加硫酸亚铁装置和加双氧水装置;所述的铁泥沉淀池的进口连通加碱管道。
说明书
一种三膜法海藻加工废水深度处理回用方法及装置
技术领域
本发明涉及工业废水处理领域，具体地说是一种三膜法海藻加工废水深度处理回用方法及装置。
背景技术
海藻加工用水量大，废水处理难度高。当前流行的处理工艺为沉沙调节—絮凝反应—沉淀池—ABR反应池—接触氧化池—生物滤池—气浮处理—排入市政管网。由于海藻加工废水中含有很多难降解有机物，经过上述处理工艺后的水既不能回用于生产工艺，也达不到一级A排放标准，只能排入市政管网，进入市政污水厂再去处理。这既造成了水资源的浪费又增加了市政污水厂的处理负荷。
发明内容
本发明的技术任务是提供一种三膜法海藻加工废水深度处理回用方法及装置。
本发明的技术任务是按以下方式实现的：
一种三膜法海藻加工废水深度处理回用方法，包括预处理、超滤膜处理、纳滤膜处理、反渗透膜处理以及浓盐水处理五个步骤;
所述的预处理作用是调节前处理系统来水的水质，排出滤除的杂质;
所述的超滤膜处理作用是进一步去除预处理后的水中的细小悬浮物;
所述的纳滤膜处理作用是去除超滤膜处理后的水中的溶解性胶体、二价阴、阳离子，既降低有机物含量又降低水中的含盐量;
所述的反渗透膜处理作用是进一步降低纳滤膜处理后的产水中的含盐量，滤除病毒、细菌，产水代替新鲜水回用于生产工艺;
所述的浓盐水处理作用是降低纳滤膜处理环节浓盐水的COD，使其达到排入市政管网的水质要求。
该方法的具体步骤如下：
步骤1)预处理：前处理系统来水首先进入调节池，通过调节池中搅拌器的搅拌作用将前处理系统来水与超滤装置回流的浓水进行均质处理，通过泥水泵排出部分含泥水来控制调节池内水的悬浮物质量百分比浓度为3-5%;
步骤2)超滤膜处理：预处理后的水经过超滤给水泵升压到0.1-0.3MPa进入超滤装置，超滤装置的浓水回流到调节池，超滤装置的产水进入超滤产水箱;
步骤3)纳滤膜处理：超滤膜处理的水经过纳滤给水泵加压到0.3-0.5MPa后进入纳滤保安过滤器，再经过纳滤高压泵升压后进入纳滤装置，纳滤装置的产水进入纳滤产水箱;
步骤4)反渗透膜处理：纳滤膜处理的水经过反渗透给水泵加压到0.2-0.4MPa后进入反渗透保安过滤器，再经反渗透高压泵升压后进入反渗透装置，反渗透装置的产水进入反渗透产水箱;
步骤5)浓盐水处理：纳滤膜处理的水和反渗透膜处理的水合流后进入氧化塔，经过铁碳微电解氧化处理后进入芬顿反应器，芬顿反应器的出水进入铁泥沉淀池;铁泥沉淀池出水控制COD小于500 mg/l，悬浮物含量小于70 mg/l，氨氮含量小于25 mg/l，之后排入市政管网。
所述的步骤1)中，调节池中搅拌器的转速30-50转/分钟。
所述的步骤2)中，控制超滤装置的产水率10-25%，产水浊度小于0.2NTU;
超滤装置需要进行化学清洗时，在超滤清洗箱中配置质量百分比浓度0.1-0.5%的酸溶液或者质量百分比浓度0.1-0.5%的碱溶液或者质量百分比浓度0.5%的次氯酸钠溶液，然后经过超滤清洗泵进行循环清洗，酸溶液清洗时控制PH1.5-3或者碱溶液清洗时控制PH10-12或者次氯酸钠溶液清洗时控制有效氯浓度2000-5000ppm。
所述的步骤3)中，通过变频器调节纳滤高压泵转速以控制纳滤装置的进水压力0.9-1.5Mpa;控制纳滤装置的产水率60-80%，COD脱除率80-99%，硫酸根脱除率95-98%;
水进入纳滤装置之前需要经过阻垢剂加药装置将阻垢剂加在纳滤给水泵出口管上;
纳滤装置需要进行化学清洗时，在化学清洗箱中配制质量百分比浓度0.05-0.1%的酸溶液或者质量百分比浓度0.1-0.5%的碱溶液，然后经过化学清洗泵在纳滤装置中进行循环清洗，酸溶液清洗时控制PH1.5-2.5或者碱溶液清洗时控制PH11-13。
所述的步骤4)中，通过变频器调节反渗透高压泵的转速以控制反渗透装置进水压力1.4-1.8Mpa;控制反渗透装置产水率70-85%，脱盐率大于95%。
所述的步骤5)中，所述的纳滤膜处理的水和反渗透膜处理的水合流后在进入氧化塔之前需要通过加酸装置添加盐酸，调节氧化塔的进水PH2-5，氧化塔运行时需要通过曝气风机进行曝气;
氧化塔出水进入芬顿反应器之前需要通过加硫酸亚铁装置投加硫酸亚铁溶液，需要通过加双氧水装置投加双氧水，投加时控制亚铁离子浓度是双氧水浓度的1-3倍;
芬顿反应器的出水进入铁泥沉淀池前需要加碱调节PH8-9。
一种三膜法海藻加工废水深度处理回用装置，包括预处理单元、超滤膜处理单元、纳滤膜处理单元、反渗透膜处理单元以及浓盐水处理单元;
所述的预处理单元包括调节池和泥水泵，所述的调节池的上部进口与前处理来水管道连通，所述的调节池的侧面出口与所述的泥水泵的进口连通，所述的泥水泵的出口连通前处理系统;
所述的超滤膜处理单元包括超滤给水泵、超滤装置、超滤产水箱、超滤清洗箱和超滤清洗泵;所述的超滤给水泵的进口通过管道与所述的调节池的侧面出口连通，所述的超滤给水泵的出口通过管道与所述的超滤装置的进口连通，所述的超滤装置的一路出口通过管道与超滤产水箱的进口连通;另一路通过回流管道与调节池的进口连通;所述的超滤装置通过管道与所述的超滤清洗箱和超滤清洗泵循环连通;
所述的纳滤膜处理单元包括纳滤给水泵、纳滤保安过滤器、纳滤高压泵、纳滤装置、纳滤产水箱、阻垢剂加药装置和化学清洗箱;所述的纳滤给水泵的进口通过管道与所述的超滤产水箱的出口连通，所述的纳滤给水泵的出口通过管道与所述的纳滤保安过滤器的进口连通，所述的纳滤保安过滤器的出口通过管道与所述的纳滤高压泵的进口连通，所述的纳滤高压泵的出口通过管道与所述的纳滤装置的进口连通，所述的纳滤装置的出口通过管道与所述的纳滤产水箱的进口连通，所述的纳滤装置通过管道与化学清洗箱和化学清洗泵循环连通;
所述的反渗透膜处理单元包括反渗透给水泵、反渗透保安过滤器、反渗透高压泵、反渗透装置和反渗透产水箱;所述的反渗透给水泵的进口通过管道与所述的纳滤产水箱的出口连通，所述的反渗透给水泵的出口通过管道与所述的反渗透保安过滤器的进口连通，所述的反渗透保安过滤器的出口通过管道与所述的反渗透高压泵的进口连通，所述的反渗透高压泵的出口通过管道与所述的反渗透装置的进口连通，所述的反渗透装置的出口通过管道与所述的反渗透产水箱连通;
所述的浓盐水处理单元包括氧化塔、芬顿反应器和铁泥沉淀池;所述的氧化塔的进口通过管道与所述的纳滤装置出口连通，所述的氧化塔的出口与所述的芬顿反应器的进口连通，所述的芬顿反应器的出口通过管道与所述的铁泥沉淀池的进口连通。
所述的调节池内安装有搅拌器一;所述的超滤清洗箱内安装有搅拌器二;所述的化学清洗箱内安装有搅拌器三;所述的芬顿反应器内安装有搅拌器四。
所述的纳滤给水泵的出口管道连通阻垢剂加药装置;所述的氧化塔进口管道连通加酸装置，所述的氧化塔进风口连通曝气风机;所述的芬顿反应器的进口连通加硫酸亚铁装置和加双氧水装置;所述的铁泥沉淀池的进口连通加碱管道。
本发明的一种三膜法海藻加工废水深度处理回用方法及装置和现有技术相比，具有设计合理、安装操作方便等特点，实现了海藻加工废水的深度处理回用，可以大量回收生产废水替代新鲜水;各工艺单元技术成熟、处理效率高，药剂成本、设备成本、能耗都较低，从而解决了海藻加工耗水量大的难题。