公布日：2022.03.08
申请日：2021.12.01
分类号：C02F9/04(2006.01)I
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种膜处理资源化浓缩方法，包括以下步骤：将待处理的废水进行预处理；将预处理后的废水进行初步过滤；将初步过滤处理后的废水使用纳滤膜组件进行分离，分别得到纳滤产水和纳滤浓水；将纳滤浓水使用第一海水反渗透膜组件进行分离，得到淡水和硫酸钠溶液；将纳滤产水依次使用苦咸水膜组件和第二海水反渗透膜组件进行分离，得到淡水和氯化钠溶液；其中，步骤S4和步骤S5无先后顺序限制。本发明的膜处理资源化浓缩方法同其他常规处理方法相比较，设备投资成本低，可大幅度降低运行成本，并且应用广泛，可以适用于市政污水、煤化工废水和电厂废水等。
权利要求书
1.一种膜处理资源化浓缩方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将待处理的废水进行预处理；S2、将预处理后的废水进行初步过滤；S3、将初步过滤处理后的废水使用纳滤膜组件进行分离，分别得到纳滤产水和纳滤浓水；S4、将纳滤浓水使用第一海水反渗透膜组件进行分离，得到淡水和硫酸钠溶液；S5、将纳滤产水依次使用苦咸水膜组件和第二海水反渗透膜组件进行分离，得到淡水和氯化钠溶液；其中，步骤S4和步骤S5无先后顺序限制。
2.根据权利要求1所述的膜处理资源化浓缩方法，其特征在于，步骤S1具体包括：将待处理废水的pH调至6-8，并加入还原剂和阻垢剂。
3.根据权利要求1所述的膜处理资源化浓缩方法，其特征在于，步骤S2具体包括：将预处理后的废水输入保安过滤器中进行初步过滤，且保安过滤器出口和进口的压力差不超过10％。
4.根据权利要求1所述的膜处理资源化浓缩方法，其特征在于，步骤S3中，使用纳滤膜组件进行分离时，控制进水压力为2-6atm，温度为25-40℃，pH值为2-11。
5.根据权利要求1所述的膜处理资源化浓缩方法，其特征在于，步骤S4中，使用第一海水反渗透膜组件进行分离时，控制进水压力为50-70atm，pH值为7-10，产水收率在75％以内。
6.根据权利要求1所述的膜处理资源化浓缩方法，其特征在于，步骤S5中，使用苦咸水膜组件进行分离时，控制进水压力为2-6atm，温度为15-45℃，pH值为2-11，SDI小于等于4。
7.根据权利要求1所述的膜处理资源化浓缩方法，其特征在于，步骤S5中，使用第二海水反渗透膜组件进行分离时，控制进水压力为45-50atm，pH值为7-10，产水收率在80％以内。
8.根据权利要求1所述的膜处理资源化浓缩方法，其特征在于，使用纳滤膜组件、苦咸水膜组件、第一海水反渗透膜组件和第二海水反渗透膜组件分离之前，均需向废水中加入还原剂和阻垢剂。
9.根据权利要求2或8任一项所述的膜处理资源化浓缩方法，其特征在于，所述还原剂的添加量为1-5mg/L，所述阻垢剂的添加量为1-5mg/L，其中，所述还原剂为NaHSO4，所述阻垢剂为有机磷酸类阻垢缓蚀剂。
10.根据权利要求1所述的膜处理资源化浓缩方法，其特征在于，使用纳滤膜组件、苦咸水膜组件、第一海水反渗透膜组件和第二海水反渗透膜组件分离之前，依次对废水进行加氯和除氯处理，并使余氯控制在1mg/L，其中，除氯所使用的试剂为Na2SO3。
发明内容
本发明的目的在于提供一种膜处理资源化浓缩方法，该浓缩方法有效实现了含盐废水的资源化利用。
本发明提供一种膜处理资源化浓缩方法，包括以下步骤：
S1、将待处理的废水进行预处理；
S2、将预处理后的废水进行初步过滤；
S3、将初步过滤处理后的废水使用纳滤膜组件进行分离，分别得到纳滤产水和纳滤浓水；
S4、将纳滤浓水使用第一海水反渗透膜组件进行分离，得到淡水和硫酸钠溶液；
S5、将纳滤产水依次使用苦咸水膜组件和第二海水反渗透膜组件进行分离，得到淡水和氯化钠溶液；
其中，步骤S4和步骤S5无先后顺序限制。
为解决现有技术中含盐废水处理技术存在投资和运行成本较高，资源化利用率低，无法实现含盐废水零排放的问题。在本发明的膜处理资源化浓缩方法中，首先对待处理的废水进行预处理，保证待处理污水水质的稳定性；然后对预处理后的废水进行初步过滤，以拦截胶体、有机物等对膜有害的物质，用于对后续工艺膜起保护作用；进而使用纳滤膜组件进行处理，纳滤膜组件可拦截二价离子，回收一价离子，进而实现对原水的初步分离；而纳滤膜组件回收得到的含一价离子的清水依次进入苦咸水膜组件和第二海水反渗透膜组件，以进一步对含有一价离子的清水进行处理，进而得到淡水和氯化钠溶液；而纳滤膜组件拦截得到的含二价离子的浓水进入第一海水反渗透膜组件，以进一步对含二价离子的浓水进行处理，进而得到淡水和含硫酸钠的浓水，最终实现含盐废水的资源化利用。
作为本技术方案优选地，步骤S1具体包括：将待处理废水的pH调至6-8，并加入还原剂和阻垢剂。
为控制膜污染，在废水进入膜装置之前需投加还原剂和阻垢剂，以除去废水中的结垢及其他污染物。
作为本技术方案优选地，步骤S2具体包括：将预处理后的废水输入保安过滤器中进行初步过滤，且保安过滤器出口和进口的压力差不超过10％。
保安过滤器，其内部为均匀排布的中空纤维膜，废水由底部进入，经过中空纤维膜由上部流出，主要用于拦截胶体、有机物等对膜有害的物质以对后续工艺膜起保护作用。当保安过滤器出口与进口压力超过10％，说明保安过滤器需进行物理清洗或者化学清洗。
作为本技术方案优选地，步骤S3中，使用纳滤膜组件进行分离时，控制进水压力为2-6atm，温度为25-40℃，pH值为2-11。
在上述条件下，纳滤膜组件可以截留二价离子，并且一价离子回收率为97％，产水回收率可达90％。
作为本技术方案优选地，步骤S4中，使用第一海水反渗透膜组件进行分离时，控制进水压力为50-70atm，pH值为7-10，产水收率在75％以内。
作为本技术方案优选地，步骤S5中，使用苦咸水膜组件进行分离时，控制进水压力为2-6atm，温度为15-45℃，pH值为2-11，SDI小于等于4。
在使用苦咸水膜组件进行分离时，为保证最佳的分离效率，需控制进水压力为2-6atm，温度为15-45℃，pH值为2-11，SDI小于等于4，其中SDI为反应胶体，浊度和悬浮物的含量。
作为本技术方案优选地，步骤S5中，使用第二海水反渗透膜组件进行分离时，控制进水压力为45-50atm，pH值为7-10，产水收率在80％以内。
作为本技术方案优选地，使用纳滤膜组件、苦咸水膜组件、第一海水反渗透膜组件和第二海水反渗透膜组件分离之前，均需向废水中加入还原剂和阻垢剂。
作为本技术方案优选地，所述还原剂的添加量为1-5mg/L，所述阻垢剂的添加量为1-5mg/L，其中，所述还原剂为NaHSO4，所述阻垢剂为有机磷酸类阻垢缓蚀剂。
作为本技术方案优选地，使用纳滤膜组件、苦咸水膜组件、第一海水反渗透膜组件和第二海水反渗透膜组件分离之前，依次对废水进行加氯和除氯处理，并使余氯控制在1mg/L，其中，除氯所使用的试剂为Na2SO3。
温度过高易助长细菌的生长，而加氯是杀菌的一种方法，而通过加入Na2SO3还原剂可以去除余氯，余氯以控制在1mg/L以内为宜。
本发明的膜处理资源化浓缩方法，与现有技术相比，具有以下优点：
1、在本发明的膜处理资源化浓缩方法中，首先对待处理的废水进行预处理，保证待处理污水水质的稳定性；然后对预处理后的废水进行初步过滤，以拦截胶体、有机物等对膜有害的物质，用于对后续工艺膜起保护作用；进而使用纳滤膜组件进行处理，纳滤膜组件可拦截二价离子，回收一价离子，进而实现对原水的初步分离；而纳滤膜组件回收得到的含一价离子的清水依次进入苦咸水膜组件和第二海水反渗透膜组件，以进一步对含有一价离子的清水进行处理，进而得到淡水和氯化钠溶液；而纳滤膜组件拦截得到的含二价离子的浓水进入第一海水反渗透膜组件，以进一步对含二价离子的浓水进行处理，进而得到淡水和含硫酸钠的浓水，最终实现含盐废水的资源化利用；
2、本发明的膜处理资源化浓缩方法同其他常规处理方法相比较，设备投资成本低，可大幅度降低运行成本；
3、本发明的膜处理资源化浓缩方法，应用广泛，可以适用于市政污水、煤化工废水和电厂废水等；
4、本发明的膜处理资源化浓缩方法，操作、运行和维护极其方便，实用性强，自动化强，可实现无人值守。
（发明人：王宗葳;马文明）