申请日2018.03.21
公开(公告)日2018.08.17
IPC分类号C02F9/04; C02F103/18
摘要
本发明公开了基于高效絮凝的纳滤软化分盐废水预处理系统与方法，包括高效絮凝单元和纳滤软化分盐单元;高效絮凝单元包括真空过滤机、絮凝反应池、澄清池和泥浆池;纳滤软化分盐单元包括循环水箱、超滤系统、纳滤系统和结晶沉降罐;真空过滤机设有废水入口、泥浆入口、出水口和泥饼出口;絮凝反应池设有入水口和出水口;澄清池设有入水口、絮凝产水出口和沉淀泥浆出口;泥浆池设有泥浆出口、超滤浓水入口和泥浆入口;循环水箱设有絮凝产水入口、上清液入口和出水口;超滤系统设有入水口、超滤水出口和超滤浓水出口;纳滤系统设有入水口、纳滤水出口和与结晶沉降罐连通的纳滤浓水出口。
权利要求书
1.一种基于高效絮凝的纳滤软化分盐废水预处理系统，其特征在于：包括高效絮凝单元和纳滤软化分盐单元;所述高效絮凝单元包括真空过滤机、絮凝反应池、澄清池和泥浆池;所述纳滤软化分盐单元包括循环水箱、超滤系统、纳滤系统和结晶沉降罐;
所述真空过滤机设有废水入口、与泥浆池连通的泥浆入口、与絮凝反应池连通的出水口和泥饼出口;所述絮凝反应池设有与真空过滤机连通的入水口和与澄清池连通的出水口;所述澄清池设有与絮凝反应池连通的入水口、与循环水箱连通的絮凝产水出口和与泥浆池连通的沉淀泥浆出口;所述泥浆池设有与真空过滤机连通的泥浆出口、与超滤系统连通的超滤浓水入口和与结晶沉降罐、循环水箱连通的泥浆入口;所述循环水箱设有与澄清池连通的絮凝产水入口、与结晶沉降罐连通的上清液入口和与超滤系统连通的出水口;超滤系统设有与循环水箱连通的入水口、与纳滤系统连通的超滤水出口和与泥浆池连通的超滤浓水出口;所述纳滤系统设有与超滤系统连通的入水口、纳滤水出口和与结晶沉降罐连通的纳滤浓水出口。
2.根据权利要求1所述的预处理系统，其特征在于：真空过滤机为圆盘式真空过滤机。
3.根据权利要求1所述的预处理系统，其特征在于：絮凝反应池设有絮凝剂投加设备。
4.根据权利要求1所述的预处理系统，其特征在于：超滤系统采用孔径0.1μm的超滤膜。
5.根据权利要求1所述的预处理系统，其特征在于：纳滤系统采用DK系列纳滤复合膜。
6.根据权利要求1所述的预处理系统，其特征在于：还包括用于为超滤系统和纳滤系统进行清洗的清洗单元，该清洗单元包括清洗罐、水泵、过滤器、仪器仪表和管路。
7.一种采用权利要求1-6任一系统的纳滤软化分盐废水预处理方法，其特征在于：
将废水输入真空过滤机，滤液从出水口排出进入絮凝反应池与絮凝反应池中的絮凝剂发生絮凝反应，然后进入澄清池进行沉淀，沉淀后的上清液从絮凝产水出口进入循环水箱，澄清池中的沉淀泥浆通过沉淀出口进入泥浆池;真空过滤机产生的泥饼作固废处置;
循环水箱中的上清液通过出水口进入超滤系统，超滤产水再进入纳滤系统过滤后得到纳滤产水;超滤系统排出的超滤浓水进入泥浆池，纳滤系统排出的纳滤浓水进入结晶沉降罐;
结晶沉降罐中的上清液进入循环水箱，沉降形成的泥浆进入泥浆池;
循环水箱中的泥浆进入泥浆池;
泥浆池中的泥浆进入真空过滤机，滤液从出水口排出进入絮凝反应池。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：絮凝反应池中絮凝剂添加量为50mg-1.5g/L;絮凝反应的搅拌速度为60r/min，反应时间为15-25min。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：絮凝反应前将絮凝剂与废水采用快速混合工艺搅拌混合，搅拌速度100r/min，搅拌时间为2-5min。
10.根据权利要求7-9所述的方法，其特征在于：清洗单元产生的清洗废液排入泥浆池。
说明书
基于高效絮凝的纳滤软化分盐废水预处理系统与方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种基于高效絮凝的纳滤软化分盐废水(如脱硫废水)预处理系统与方法。
背景技术
脱硫废水高含盐、高浊度、高硬度、高氯化物、高硫酸根;含有重金属、氟化物、硫化物、氨氮、硅、有机物等;水温50℃左右;尤其是含有世卫组织和我国严格控制的一二类污染物等;且受燃煤、脱硫工艺水质、脱硫剂等的影响，脱硫废水水质成分复杂多变、经常性波动性很大。
近年来，伴随着环境问题的日益凸显，新的环保政策不断颁布，环保政策执行力度日益增强，脱硫废水作为燃煤电厂经常性废水 中成分最为复杂、难以处理的一类，其深度处理后达标排放(拥有受纳水体时)或回用已成为大势所趋。
国内普遍采用传统“三联箱”系统和工艺进行脱硫废水预处理，但是该系统和工艺存在诸多不足，比如：传统“三联箱”化学沉淀法处理后，废水中溶解态盐分(主要为氯化物、硫酸盐)和有机物等几乎不能脱除，不能直接排放也无法回用，只能用于干灰调湿、灰场或煤场喷淋、干渣调湿、湿除渣用水、自然或机械喷雾蒸发等;煤场喷淋虽然能消耗一定量的脱硫废水预处理水，但水中残留的大量碱金属硫酸盐或氯化物被带入锅炉燃烧室内，造成炉膛内壁及受热面的积灰结渣和严重腐蚀，同时也增加了脱硫系统的处理难度，显著降低脱硫石膏的转化效率，增大脱硫废水的产水量。
因为现有技术存在明显不足，所以本领域迫切需要新的脱硫废水预处理系统与方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于高效絮凝的纳滤软化分盐废水预处理系统与方法，该废水可以为脱硫废水，该预处理系统和方法适用于脱硫废水预处理。
本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：
一种基于高效絮凝的纳滤软化分盐废水预处理系统，包括高效絮凝单元和纳滤软化分盐单元;所述高效絮凝单元包括真空过滤机、絮凝反应池、澄清池和泥浆池;所述纳滤软化分盐单元包括循环水箱、超滤系统、纳滤系统和结晶沉降罐;
所述真空过滤机设有废水入口、与泥浆池连通的泥浆入口、与絮凝反应池连通的出水口和泥饼出口;所述絮凝反应池设有与真空过滤机连通的入水口和与澄清池连通的出水口;所述澄清池设有与絮凝反应池连通的入水口、与循环水箱连通的絮凝产水出口和与泥浆池连通的沉淀泥浆出口;所述泥浆池设有与真空过滤机连通的泥浆出口、与超滤系统连通的超滤浓水入口和与结晶沉降罐、循环水箱连通的泥浆入口;所述循环水箱设有与澄清池连通的絮凝产水入口、与结晶沉降罐连通的上清液入口和与超滤系统连通的出水口;超滤系统设有与循环水箱连通的入水口、与纳滤系统连通的超滤水出口和与泥浆池连通的超滤浓水出口;所述纳滤系统设有与超滤系统连通的入水口、纳滤水出口和与结晶沉降罐连通的纳滤浓水出口。
优选地，真空过滤机为圆盘式真空过滤机。
优选地，絮凝反应池设有絮凝剂投加设备。
优选地，超滤系统采用孔径0.1μm的超滤膜。采用孔径0.1μm的超滤膜组作为纳滤系统的前置预处理，可脱除0.1μm及以上所有物质，主要用于脱除高效絮凝产水中微细悬浮固体、乳化油、胶体(硅)、粘土等，出水水质优于纳滤系统入水水质要求;其浓缩液排至泥浆池，其出水作为纳滤系统入水。
优选地，纳滤系统采用DK系列纳滤复合膜。采用GE公司DK专有纳滤三层复合膜，是一种工业级高脱盐率污水回用纳滤膜，对二价和多价离子优先截留，对单价离子的截留率大小与料液的浓度和组成相关。用于废水高效絮凝产水软化分盐(脱盐、硬度、1nm及以上其他杂质等)。浓缩液送入结晶沉降罐，结晶沉降罐上清液回流至循环水箱，结晶泥浆进入泥浆池，再至圆盘式真空脱水机进行固液分离。纳滤深度处理后，可有效截留钙镁等二价和多价盐分，实现软化和分盐。纳滤产水进一步浓缩减量，浓缩减量后产水全部回用，浓缩减量后的浓水可用于干灰渣调湿或进行末端固化处理，从而实现废水零排放。
优选地，还包括用于为超滤系统和纳滤系统进行清洗的清洗单元，该清洗单元包括清洗罐、水泵、过滤器、仪器仪表和管路。
一种采用上述系统的纳滤软化分盐废水预处理方法，包括：
将废水输入真空过滤机，滤液从出水口排出进入絮凝反应池与絮凝反应池中的絮凝剂发生絮凝反应，然后进入澄清池进行沉淀，沉淀后的上清液从絮凝产水出口进入循环水箱，澄清池中的沉淀泥浆通过沉淀出口进入泥浆池;真空过滤机产生的泥饼作固废处置;
循环水箱中的上清液通过出水口进入超滤系统，超滤产水再进入纳滤系统过滤后得到纳滤产水;超滤系统排出的超滤浓水进入泥浆池，纳滤系统排出的纳滤浓水进入结晶沉降罐;
结晶沉降罐中的上清液进入循环水箱，沉降形成的泥浆进入泥浆池;
循环水箱中的泥浆进入泥浆池;
泥浆池中的泥浆进入真空过滤机，滤液从出水口排出进入絮凝反应池。
优选地，絮凝反应池中絮凝剂添加量为50mg-1.5g/L;絮凝反应的搅拌速度为60r/min，反应时间为15-25min。
优选地，絮凝反应前将絮凝剂与废水采用快速混合工艺搅拌混合，搅拌速度100r/min，搅拌时间为2-5min。
优选地，清洗单元产生的清洗废液排入泥浆池。
与传统化学软化工艺相比，本发明提供的预处理系统和方法具有如下优点：1)无需投加软化药剂，也不产生化学软化污泥，可大幅降低软化工艺运行费用;2)无需建设大型化学软化工艺设备，大幅减少设备占地面积，并可降低软化工艺投资;3)产水硬度优于化学软化工艺;4)纳滤产水TDS远小于传统化学软化产水，同比可大幅降低浓缩减量浓水量，从而降低固化处置投资和运行费用;5)本发明系统关联性强，可以实现废水零排放。