公布日：2022.04.05
申请日：2021.12.14
分类号：C02F9/04(2006.01)I;B01D29/56(2006.01)I;B01D61/02(2006.01)I;B01D61/04(2006.01)I;B01D61/08(2006.01)I;B01D61/10(2006.01)I;
B01D61/12(2006.01)I;B01D65/02(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种废水高回用率膜处理系统及方法，包括多级过滤单元，用于对废水进行滤除杂质；过渡水箱，用于存储多级过滤单元处理后的废水；膜处理单元，用于对过渡水箱内的废水进一步处理，处理后的大部分水作为回用水，少量浓水进入下一工序。本发明采用二级二段膜分离系统，大大减少了进入进入蒸发工序的浓水量；而且还采用了二级膜处理纯水，保证了纯水的水质能过达到回水要求；一级膜和二段膜的进水添加阻垢剂和还原剂，阻垢剂能有效防止水垢、微生物粘体的形成、提高系统的脱盐率、产水量；还原剂用于进一步还原金属离子；二级膜进水添加了片碱，提高PH值，二氧化碳更容易转化为碳酸根离子，可以被反渗透脱除。
权利要求书
1.一种废水高回用率膜处理系统，其特征在于，包括：多级过滤单元，用于对废水进行滤除杂质；过渡水箱，用于存储多级过滤单元处理后的废水；膜处理单元，用于对过渡水箱内的废水进一步处理，包括一级RO膜装置、二级RO膜装置和二段RO膜装置，所述一级RO膜装置的进水口连接到过渡水箱，其纯水口经纯水箱连接二级RO膜装置的进水口，一级RO膜装置的污水口经浓水箱连接二段RO膜装置的进水口，二级RO膜装置的污水口和二段RO膜装置的纯水口都连通至过渡水箱。
2.如权利要求1所述的一种废水高回用率膜处理系统，其特征在于，所述多级过滤单元包括管道依次连通的一级粗滤器、二级粗滤器、第一精密过滤器和超滤器，一级粗滤器经过原水提升泵连通外部预处理的废水，超滤器的出口连通到所述过渡水箱。
3.如权利要求1或2所述的一种废水高回用率膜处理系统，其特征在于，还包括一个废水箱，所述废水箱用于收集废水，再通入多级过滤单元内进行处理。
4.如权利要求2所述的一种废水高回用率膜处理系统，其特征在于，所述过渡水箱和多级过滤单元之间设置有反清洗泵，所述反清洗泵的入口连通到过渡水箱，其出口通过管道分别连通到一级粗滤器、二级粗滤器、第一精密过滤器和超滤器的清洗口。
5.如权利要求1所述的一种废水高回用率膜处理系统，其特征在于，所述一级RO膜装置和过渡水箱之间还设置有第二精密过滤器，第二精密过滤器的入口经第一增压泵连接到过渡水箱，其出口连接到一级RO膜装置；所述纯水箱和二级RO膜装置之间还设置偶第三精密过滤器，第三精密过滤器的入口经第三增压泵连接纯水箱，其出口连接二级RO膜装置；所述浓水箱和二段RO膜装置之间还设置有第四精密过滤器，第四精密过滤器的入口经第四增压泵连接浓水箱，其出口连接到二段RO膜装置。
6.一种废水高回用率膜处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：废水先进入多级过滤单元，依次经一次粗滤、二次粗滤、精滤和超滤后，排放至过渡水箱内；步骤S2：过渡水箱内液体进入一级RO膜装置，一级RO膜装置对液体进行分离，得到第一低浓度水和第一高浓度水，第一低浓度水进入纯水箱，第一高浓度水进入浓水箱；步骤S3：纯水箱内的第一低浓度水进入二级RO膜装置，二级RO膜装置对第一低浓度水进行分离，得到第二低浓度水和第二高浓度水，第二低浓度水回用，第二高浓度水进入过渡水箱；步骤S4：浓水箱内第一高浓度水进入二段RO膜装置，二段RO膜装置对第一高浓度水进行分离，得到第三低浓度水和第三高浓度水，所述第三低浓度水进入过渡水箱，所述第三高浓度水进入下一工序或回流至浓水箱。7.如权利要求6所述的一种废水高回用率膜处理方法，其特征在于，步骤S2中，过渡水箱和一级RO膜装置之间的管道上设计有第一加药装置，过渡水箱中液体泵入一级RO膜装置同时，第一加药装置向管道中液体投放阻垢剂和还原剂，阻垢剂投放量为1.5-5ppm，还原剂的投放量为5-10ppm；步骤S3中，纯水箱上设置有第二加药装置，纯水箱内第一低浓度水进入二级RO膜装置前，第二加药装置向纯水箱中投入片碱，至第一低浓度水的PH值调节至6-8.2；步骤S4中，所述浓水箱上设置有第三加药装置，第三加药装置向浓水箱内投放阻垢剂和还原剂，阻垢剂的投放量为1.5-5ppm，还原剂的投放量为5-10ppm。
8.如权利要求6所述的一种废水高回用率膜处理方法，其特征在于，步骤S4中，二段RO膜装置处理后得到的第三高浓缩水，先采用OPR仪测定第三高浓度水的OPR值，当OPR值低于设定值时，第三高浓度水回流至浓水箱，当OPR值高于设定值时，第三高浓度水进入下一工序。
9.如权利要求6所述的一种废水高回用率膜处理方法，其特征在于，步骤S2中，过渡水箱中废水，先经第一增压泵增压通入第二精密过滤器，滤除杂质后，再经一级RO膜装置内的高压泵抽出，进入一级RO膜装置内进行分离处理；步骤S3中，纯水箱内废水，先经第二增压泵通入第三精密过滤器，滤除杂质后，再经二级RO膜装置内的高压泵抽出，进入二级RO膜装置内进行分离处理；步骤S4中，浓水箱内废水，先经第三增压泵通入第四精密过滤器，滤除杂质后，再经二段RO膜装置内的高压泵抽出，进入二段RO膜装置内进行分离处理。
10.如权利要求8所述的一种废水高回用率膜处理方法，其特征在于，所述过渡水箱上还经一个反清洗泵连通多级过滤单元，反清洗泵抽出过渡水箱内的液体对多级过滤单元中的过滤器进行反清洗，反清洗液进入上一工序。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废水高回用率膜处理系统及方法，为解决现有膜分离装置处理废水后分离出的浓液量过多，从而增加了后续蒸发工序的工作量的缺陷。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点：
第一方面，公开了一种废水高回用率膜处理系统，其特征在于，包括：
多级过滤单元，用于对废水进行滤除杂质；
过渡水箱，用于存储多级过滤单元处理后的废水；
膜处理单元，用于对过渡水箱内的废水进一步处理，包括一级RO膜装置、二级RO膜装置和二段RO膜装置，所述一级RO膜装置的进水口连接到过渡水箱，其纯水口经纯水箱连接二级RO膜装置的进水口，一级RO膜装置的污水口经浓水箱连接二段RO膜装置的进水口，二级RO膜装置的污水口和二段RO膜装置的纯水口都连通至过渡水箱。
第一方面，在一个可能的设计中，所述多级过滤单元包括管道依次连通的一级粗滤器、二级粗滤器、第一精密过滤器和超滤器，一级粗滤器经过原水提升泵连通外部预处理的废水，超滤器的出口连通到所述过渡水箱。
第一方面，在一个可能的设计中，还包括一个废水箱，所述废水箱用于收集废水，再通入多级过滤单元内进行处理。
第一方面，在一个可能的设计中，所述过渡水箱和多级过滤单元之间设置有反清洗泵，所述反清洗泵的入口连通到过渡水箱，其出口通过管道分别连通到一级粗滤器、二级粗滤器、第一精密过滤器和超滤器的清洗口。
第一方面，在一个可能的设计中，所述一级RO膜装置和过渡水箱之间还设置有第二精密过滤器，第二精密过滤器的入口经第一增压泵连接到过渡水箱，其出口连接到一级RO膜装置；所述纯水箱和二级RO膜装置之间还设置偶第三精密过滤器，第三精密过滤器的入口经第三增压泵连接纯水箱，其出口连接二级RO膜装置；所述浓水箱和二段RO膜装置之间还设置有第四精密过滤器，第四精密过滤器的入口经第四增压泵连接浓水箱，其出口连接到二段RO膜装置。
第二方面，还公开了一种废水高回用率膜处理方法，包括以下步骤：
步骤S1：废水先进入多级过滤单元，依次经一次粗滤、二次粗滤、精滤和超滤后，排放至过渡水箱内；
步骤S2：过渡水箱内液体进入一级RO膜装置，一级RO膜装置对液体进行分离，得到第一低浓度水和第一高浓度水，第一低浓度水进入纯水箱，第一高浓度水进入浓水箱；
步骤S3：纯水箱内的第一低浓度水进入二级RO膜装置，二级RO膜装置对第一低浓度水进行分离，得到第二低浓度水和第二高浓度水，第二低浓度水进入生产线使用，第二高浓度水进入过渡水箱；
步骤S4：浓水箱内第一高浓度水进入二段RO膜装置，二段RO膜装置对第一高浓度水进行分离，得到第三低浓度水和第三高浓度水，所述第三低浓度水进入过渡水箱，所述第三高浓度水进入下一工序或回流至浓水箱。
第二方面，在一个可能的设计中，步骤S2中，过渡水箱和一级RO膜装置之间的管道上设计有第一加药装置，过渡水箱中液体泵入一级RO膜装置同时，第一加药装置向管道中液体投放阻垢剂和还原剂，阻垢剂投放量为1.5-5ppm，还原剂的投放量为5-10ppm；步骤S3中，纯水箱上设置有第二加药装置，纯水箱内第一低浓度水进入二级RO膜装置前，第二加药装置向纯水箱中投入片碱，至第一低浓度水的PH值调节至6-8.2；步骤S4中，所述浓水箱上设置有第三加药装置，第三加药装置向浓水箱内投放阻垢剂和还原剂，阻垢剂的投放量为1.5-5ppm，还原剂的投放量为5-10ppm。
第二方面，在一个可能的设计中，步骤S4中，二段RO膜装置处理后得到的第三高浓缩水，先采用OPR仪测定第三高浓度水的OPR值，当OPR值低于设定值时，第三高浓度水回流至浓水箱，当OPR值高于设定值时，第三高浓度水进入下一工序。
第二方面，在一个可能的设计中，步骤S2中，过渡水箱中废水，先经第一增压泵增压通入第二精密过滤器，滤除杂质后，再经一级RO膜装置内的高压泵抽出，进入一级RO膜装置内进行分离处理；步骤S3中，纯水箱内废水，先经第二增压泵通入第三精密过滤器，滤除杂质后，再经二级RO膜装置内的高压泵抽出，进入二级RO膜装置内进行分离处理；步骤S4中，浓水箱内废水，先经第三增压泵通入第四精密过滤器，滤除杂质后，再经二段RO膜装置内的高压泵抽出，进入二段RO膜装置内进行分离处理。
第二方面，在一个可能的设计中，所述过渡水箱上还经一个反清洗泵连通多级过滤单元，反清洗泵抽出过渡水箱内的液体对多级过滤单元中的过滤器进行反清洗，反清洗液进入上一工序。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明采用二级二段膜分离系统，二段膜处理后，浓液中盐分较低时，再次回流至浓水箱继续处理，达到设定值后，再进入蒸发工序，这样大大减少了进入进入蒸发工序的浓水量；而且还采用了二级膜处理纯水，保证了纯水的水质能过达到回水要求；
一级膜和二段膜的进水添加阻垢剂和还原剂，阻垢剂能有效防止水垢、微生物粘体的形成、提高系统的脱盐率、产水量；还原剂用于进一步还原金属离子；
二级膜进水添加了片碱，提高PH值，二氧化碳更容易转化为碳酸根离子，碳酸根离子可以被反渗透脱除，而二氧化碳本身是一种气体，会随透过液自由进入RO产水，对于下游的离子交换床抛光处理造成不当的负荷；某些TOC成分在高pH下更容易脱除；硼的脱除率在高pH下也较高。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
（发明人：罗先华;黄理民）