一種水處理裝置的脫鹽回用裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及水處理裝置的脫鹽回用裝置，所述水處理裝置的脫鹽回用裝置包括：濃水收集箱、加藥單元、高效沉淀池、砂濾單元、超濾單元、塑料保安過濾器、二級(jí)反滲透單元和頻繁倒極電滲析單元、蒸發(fā)結(jié)晶單元和產(chǎn)水單元；其中用于收集污水的所述濃水收集箱與所述高效沉淀池相連，所述高效沉淀池與砂濾單元相連，所述砂濾單元與所述超濾單元相連，所述超濾單元與塑料保安過濾器相連，所述塑料保安過濾器與二級(jí)反滲透單元相連，所述二級(jí)反滲透單元分別與所述頻繁倒極電滲析單元和產(chǎn)水單元相連，所述頻繁倒極電滲析單元分別與蒸發(fā)結(jié)晶單元和產(chǎn)水單元相連。
【專利說明】
一種水處理裝置的脫鹽回用裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型專利涉及一種水處理回用裝置，尤其涉及一種水處理裝置的脫鹽回用 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 高含鹽廢水指總含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)多1 %的廢水，一般屬于難降解廢水。特別是工業(yè)濃 鹽水，其含有高濃度的無機(jī)鹽分以及大量的難降解性有機(jī)物或有毒物質(zhì)，此類廢水如果未 經(jīng)處理直接排入天然水體，必然會(huì)對(duì)水體生物、生活飲用水和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水產(chǎn)生極大的 危害，將給生態(tài)環(huán)境造成巨大的壓力。在用的處理方法大致可分為生物處理法和物理化學(xué) 法。目前比較常見的有蒸餾脫鹽法、吸附法、膜法、反滲透、生物法等。
[0003] 生物處理法是目前廢水處理最常用的方法之一，它具有應(yīng)用范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)等 特點(diǎn)。但高含鹽污水中的無機(jī)鹽對(duì)一般微生物有較強(qiáng)的抑制作用，高含鹽污水的有機(jī)物根 據(jù)生產(chǎn)過程不同，所含有機(jī)物的種類及化學(xué)性質(zhì)差異較大，但所含鹽類物質(zhì)多為cr、s〇4 2' Na+、Ca2+等鹽類物質(zhì)。雖然這些離子都是微生物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素。但是若這些離子濃 度過高，會(huì)對(duì)微生物產(chǎn)生抑制和毒害作用。為此，高含鹽污水的生物處理通常在低鹽濃度 (鹽濃度<1%)下運(yùn)行。然而隨著水資源的日趨緊張，國(guó)家出臺(tái)的保護(hù)水資源各項(xiàng)法規(guī)和收 費(fèi)的實(shí)施，給高含鹽污水處理的企業(yè)帶來了負(fù)擔(dān)，當(dāng)污水中含鹽量大于2g/L時(shí)，采用生物法 進(jìn)行高鹽污水處理難度較大。
[0004] 物理化學(xué)法包括蒸餾脫鹽法、吸附技術(shù)、膜脫鹽法等。蒸餾脫鹽法是一種最古老、 最常用的脫鹽方法，蒸餾法就是把含鹽水加熱使之沸騰蒸發(fā)，再把蒸汽冷凝成淡水的過程。 蒸餾法的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易、所得淡水水質(zhì)好等。蒸餾法有很多種，應(yīng)用較為廣泛 的有:多效蒸發(fā)(MED)、低溫多效蒸餾(LT-MED)、多級(jí)閃蒸(MSF)等。吸附技術(shù)是利用吸附劑 與污染物之間的物理化學(xué)作用相互結(jié)合，從水中將污染物脫除。根據(jù)吸附機(jī)理的不同，可 分為物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換吸附，通常情況是三種機(jī)理同時(shí)發(fā)生。膜脫鹽法是利用 滲透壓差作為推動(dòng)力實(shí)現(xiàn)脫鹽的技術(shù)。膜脫鹽法主要有反滲透(R0)、碟管式反滲透(DTR0)、 膜蒸餾(MD)、正滲透(F0)、電滲析(ED)等。膜脫鹽法具有投資少、能耗低，同時(shí)也能夠達(dá)到深 度除鹽目的，產(chǎn)水可作為回用水。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易、所得淡水水質(zhì)好等，但是卻存在投資 費(fèi)用尚、占地面積大、耗能尚等缺點(diǎn)。
[0005] 目前，國(guó)際上處理反滲透濃水等高鹽水的處理工藝主要采用了膜法與熱法蒸餾， 其中"超濾+反滲透"雙膜工藝已成為目前深度除鹽的主導(dǎo)技術(shù)，有些國(guó)家對(duì)工業(yè)高濃鹽水 進(jìn)行了淡水與鹽類的回收處理，真正實(shí)現(xiàn)了污水"零排放"或"趨零排放"。濃鹽水處理技術(shù) 的發(fā)展趨勢(shì)是開發(fā)出濃縮新技術(shù)，提高純水產(chǎn)率和濃縮回收率等。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之不足，本實(shí)用新型提供了一種水處理裝置的脫鹽回用裝置，所述 水處理裝置的脫鹽回用裝置包括:濃水收集箱、加藥單元、高效沉淀池、砂濾單元、超濾單 元、塑料保安過濾器、二級(jí)反滲透單元和頻繁倒極電滲析單元、蒸發(fā)結(jié)晶單元和產(chǎn)水單元； 其中所述濃水收集箱與所述高效沉淀池相連，所述高效沉淀池與砂濾單元相連，所述砂濾 單元與所述超濾單元相連，所述超濾單元與塑料保安過濾器相連，所述塑料保安過濾器與 二級(jí)反滲透單元相連，所述二級(jí)反滲透單元分別與所述頻繁倒極電滲析單元和產(chǎn)水單元相 連，所述頻繁倒極電滲析單元分別與蒸發(fā)結(jié)晶單元和產(chǎn)水單元相連。
[0007] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述加藥單元包括加藥箱、藥劑溶解箱和加藥栗，所述 加藥箱和所述加藥溶解箱相連，所述加藥溶解箱通過加藥栗與高效沉淀池相連。
[0008] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述二級(jí)反滲透單元包括反滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單 元、反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元、中壓增壓栗、高壓增壓栗、中壓濃水箱、高壓濃水箱;所述 塑料保安過濾器通過中壓增壓栗和反滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元相連，所述反滲透中壓GTN3 膜結(jié)構(gòu)單元與中壓濃水箱和產(chǎn)水回用單元分別相連;所述中壓濃水箱通過所述高壓增壓栗 和反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元相連，所述反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元與高壓濃水箱和產(chǎn) 水回用單元分別相連。
[0009] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述高壓濃水箱與頻繁倒極電滲析單元相連。
[0010]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述加藥箱為立式方筒，所述方筒長(zhǎng)寬高為300X380 X 550mm〇
[0011]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述高效沉淀池為立方形結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)寬高為5800 X 1200 XI 800mm，壁厚 10mm。
[0012]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述超濾單元采用板式、管式、卷式或中空纖維式超濾 膜組件，其中所述超濾膜的孔徑在0. 〇5ymm~lnm之間。
[0013]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述反滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元采用流道寬度為 1.524~1.778mm的中壓膜元件，所述高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元采用流道寬度為1.905~2.159mm 的高壓膜元件。
[0014] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述砂濾單元為立式圓柱形結(jié)構(gòu)，其直徑為380mm，高 度 380mm，壁厚 10mm。
[0015] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述濃水收集箱與所述高效沉淀池相連，所述高效沉 淀池與砂濾單元相連，所述砂濾單元與所述超濾單元相連，所述超濾單元與塑料保安過濾 器相連，所述塑料保安過濾器與二級(jí)反滲透單元相連，所述二級(jí)反滲透單元分別與所述頻 繁倒極電滲析單元和產(chǎn)水單元相連，所述頻繁倒極電滲析單元分別與蒸發(fā)結(jié)晶單元和產(chǎn)水 單元相連；
[0016] 所述加藥單元包括加藥箱、藥劑溶解箱和加藥栗，所述加藥箱和所述加藥溶解箱 相連，所述加藥溶解箱通過加藥栗與高效沉淀池相連；
[0017] 所述二級(jí)反滲透單元包括反滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元、反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單 元、中壓增壓栗、高壓增壓栗、中壓濃水箱、高壓濃水箱；
[0018] 所述塑料保安過濾器通過中壓增壓栗和反滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元相連，所述反 滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元與中壓濃水箱和產(chǎn)水回用單元分別相連;所述中壓濃水箱通過所 述高壓增壓栗和反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元相連，所述反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元與高壓 濃水箱和產(chǎn)水回用單元分別相連，所述高壓濃水箱與頻繁倒極電滲析單元相連。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本實(shí)用新型裝置的各功能單元連接示意圖；
[0020] 圖2是本實(shí)用新型裝置BAF對(duì)C0D、SS、氨氮處理效果圖；
[0021] 圖3是本實(shí)用新型高密池進(jìn)出水硬度和硬度脫出率的變化曲線圖；
[0022] 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中中壓進(jìn)水、產(chǎn)水和濃水隨時(shí)間的變化曲線圖；
[0023] 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中高壓進(jìn)水、產(chǎn)水和濃水隨時(shí)間的變化曲線圖；
[0024] 圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例中超高壓進(jìn)水、產(chǎn)水和濃水隨時(shí)間的變化曲線圖；
[0025] 圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例中超高壓濃水TDS隨時(shí)間的變化曲線圖；和
[0026] 圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例中反滲透單元對(duì)C0D的去除效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0028] 如圖1所示，水處理裝置的脫鹽回用裝置包括:濃水收集箱、加藥單元、高效沉淀 池、砂濾單元、超濾單元、塑料保安過濾器、二級(jí)反滲透單元和頻繁倒極電滲析單元、蒸發(fā)結(jié) 晶單元和產(chǎn)水單元。濃水收集箱與所述高效沉淀池相連，所述高效沉淀池與砂濾單元相連， 所述砂濾單元與所述超濾單元相連，所述超濾單元與塑料保安過濾器相連，所述塑料保安 過濾器與二級(jí)反滲透單元相連，所述二級(jí)反滲透單元分別與所述頻繁倒極電滲析單元和產(chǎn) 水單元相連，所述頻繁倒極電滲析單元分別與蒸發(fā)結(jié)晶單元和產(chǎn)水單元相連；
[0029] 所述加藥單元包括加藥箱、藥劑溶解箱和加藥栗，所述加藥箱和所述加藥溶解箱 相連，所述加藥溶解箱通過加藥栗與高效沉淀池相連；
[0030] 所述二級(jí)反滲透單元包括反滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元、反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單 元、中壓增壓栗、高壓增壓栗、中壓濃水箱、高壓濃水箱；
[0031] 所述塑料保安過濾器通過中壓增壓栗和反滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元相連，所述反 滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元與中壓濃水箱和產(chǎn)水回用單元分別相連;所述中壓濃水箱通過所 述高壓增壓栗和反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元相連，所述反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元與高壓 濃水箱和產(chǎn)水回用單元分別相連，所述高壓濃水箱與頻繁倒極電滲析單元相連。所述加藥 箱用于儲(chǔ)備混凝劑，所述混凝劑包括硫酸鋁、三氯化鐵和硫酸亞鐵中的一種或幾種。所述 砂濾單元以石英砂和錳砂作為砂濾材料，沙礫粒徑為0.5~1mm。所述超濾單元采用板式、管 式、卷式或中空纖維式超濾膜組件，其中所述超濾膜的孔徑在〇.〇5um~lnm之間。所述反滲 透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元采用流道寬度為1.524~1.778mm的中壓膜元件，所述高壓GTR4膜結(jié) 構(gòu)單元采用流道寬度為1.905~2.159mm的高壓膜元件。所述反滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元進(jìn) 水壓力指標(biāo)為2 ? 0~3 ? 5MPa;所述高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元進(jìn)水壓力指標(biāo)為3 ? 5MPa~4 ? 5MPa。所 述加藥箱為立式方筒，所述方筒規(guī)格為300X380X550mm。所述高效沉淀池為立方形結(jié)構(gòu)， 其規(guī)格為5800X1200X1800mm，壁厚10mm。所述砂濾單元為立式圓柱形結(jié)構(gòu)，其直徑為 380臟，高度38Ctam，壁厚10mm。
[0032] 實(shí)施例1
[0033]水處理裝置根據(jù)主要功能分為三個(gè)單元:生化處理單元、進(jìn)膜預(yù)處理單元、超高壓 膜法單元。
[0034]生化處理單元采用曝氣生物濾池(BAF)，通過生物膜法去除33、0?、800、硝化、脫 氮、除磷、去除A0X等。預(yù)處理段采用高效澄清池+砂濾，通過物理化學(xué)反應(yīng)降低硬度、C0D、膠 體及濁度等，保證后續(xù)反滲透深度處理單元的效率和運(yùn)行穩(wěn)定性。超高壓膜法單元可穩(wěn)定 脫除水中含鹽量，處理高鹽廢水，為零排放做超級(jí)濃縮，降低蒸發(fā)量做技術(shù)儲(chǔ)備。
[0035]由于某實(shí)施方式的MT0廢水經(jīng)過厭氧生化處理之后，水中含有較高厭氧微生物、氨 氮、C0D、SS等。為保證反滲透處理單元進(jìn)水水質(zhì)和設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，采用曝氣生物濾池對(duì) MT0廢水進(jìn)行生化處理，其機(jī)理是將生物接觸氧化法與給水快濾池進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，將生物降 解與吸附過濾兩種處理過程合并在同一單元反應(yīng)器中，以濾池中填裝的粒狀填料(如陶粒、 焦炭、石英砂、活性炭等)為載體，在濾池內(nèi)部進(jìn)行曝氣，使濾料表面生長(zhǎng)大量生物膜。當(dāng)污 水流經(jīng)時(shí)，利用濾料上所附生物膜中高濃度的活性微生物的氧化分解作用、充分發(fā)揮微生 物的生物代謝、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留以及反應(yīng)器內(nèi)沿水流方向食物 鏈的分級(jí)捕食作用，完成污染物的高效去除。
[0036]曝氣生物濾池以鵝卵石和火山熔巖陶粒作為填料。曝氣生物濾池雖是生物膜處理 方法的一種，但與傳統(tǒng)生物濾池相比，仍具有明顯特點(diǎn)：（1)采用的粗糙多孔的小顆粒填料 作為生物載體，可在填料表面保持較高的生物量(可達(dá)10~15g/L)，易于掛膜且運(yùn)行穩(wěn)定； (2)生物相復(fù)雜，菌群結(jié)構(gòu)合理，反應(yīng)器內(nèi)具有明顯的空間梯度特征，能耐受較高的有機(jī)和 水力沖擊負(fù)荷，不同的污染物可以在同一反應(yīng)器被漸次去除，同步發(fā)揮生物氧化作用、生物 吸附絮凝和物理截留作用，出水水質(zhì)好，可滿足回用要求；（3)區(qū)別于一般生物濾池及生物 濾塔，在去除B0D、氨氮時(shí)需進(jìn)行曝氣，但粒狀填料層具有較高的氧轉(zhuǎn)移效率，曝氣量低，運(yùn) 行能耗較低，硝化和反硝化效率高；（4)濾池為半封閉或全封閉構(gòu)筑物，其生化反應(yīng)受外界 溫度影響較小，適合于寒冷地區(qū)進(jìn)行污水處理；（5)高濃度的微生物量增大了濾池的容積負(fù) 荷，進(jìn)而降低了池容積和占地面積，使基建費(fèi)用大大降低；（6)濾池運(yùn)行過程中通過反沖洗 去除濾層中截留的污染物和脫落的生物膜，無需二沉池，簡(jiǎn)化了工藝流程，采用模塊化結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)，使運(yùn)行管理更加方便;（7)減少了污水廠異味，無污泥膨脹問題，無需污泥回流。
[0037]由于經(jīng)過曝氣生物濾池生化處理之后，水中還含有易結(jié)垢的離子，部分不可生物 降解的有機(jī)物，容易造成膜系統(tǒng)的污堵，為保證后續(xù)反滲透單元的穩(wěn)定運(yùn)行，預(yù)處理采用碳 酸鈉和氫氧化鈉軟化、PAC混凝、PAM助凝的高密度澄清池和砂濾。軟化工藝在高含鹽污水回 用中應(yīng)用廣泛，運(yùn)行費(fèi)用低，可以根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)靈活控制加藥量;除了去除部分有機(jī)物及微 生物，進(jìn)一步降低懸浮物外，最主要的作用是能夠降低污水中的堿度和暫時(shí)硬度，保證后續(xù) 用水的安全和經(jīng)濟(jì)。混凝澄清處理后設(shè)置砂濾過濾單元，進(jìn)一步去除水中的細(xì)小顆粒、懸浮 物、膠體等雜質(zhì)。
[0038]高密度澄清池由混凝、絮凝和沉淀澄清三個(gè)單元有機(jī)結(jié)合而成。其技術(shù)核心在于 污泥回流和斜管沉淀應(yīng)用，通過污泥回流提供了凝聚核心、增加了反應(yīng)區(qū)懸浮物濃度、加強(qiáng) 了絮凝效果同時(shí)回收了部分藥劑。
[0039]高密度澄清池具有去除污水中有機(jī)物、膠體、懸浮物的作用。高密度澄清池入口是 混凝劑投加單元，通過攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢枋够炷齽┡c污水充分接觸進(jìn)行混凝反應(yīng)，形成大量 的絮凝團(tuán)。污水由混凝段底部出水進(jìn)入沉淀池的絮凝單元，在絮凝單元通過投加絮凝劑以 及慢速攪拌使得上述大量絮凝團(tuán)形成大而密實(shí)的礬花。經(jīng)過絮凝段的污水進(jìn)入高密度澄清 池的沉淀澄清單元，在此單元內(nèi)設(shè)置了足夠的斜板沉淀面積，經(jīng)過斜板沉淀使水流可以以 緩和的流速流經(jīng)斜板沉淀，上部溢流的清水由收集槽收集流入下一個(gè)處理設(shè)施，下部沉淀 下來的礬花沿斜板向下滑動(dòng)，沉淀在沉淀澄清單元底部，泥斗中的污泥一部分由污泥回流 栗打入前端混凝段回流，以便充分發(fā)揮藥劑的作用，剩余污泥由污泥提升栗打入泥漿池，進(jìn) 入污泥處理流程處理。
[0040]高密度澄清池的特點(diǎn)：（1)設(shè)有外部污泥循環(huán)系統(tǒng)把污泥從污泥濃縮區(qū)提升到反 應(yīng)池進(jìn)水管，與原水混合；（2)凝聚-絮凝在兩個(gè)反應(yīng)區(qū)中進(jìn)行，首先通過攪拌的混合反應(yīng) 區(qū)，接著進(jìn)入推流式反應(yīng)區(qū)；（3)采用合成有機(jī)絮凝劑PAM; (4)從低速反應(yīng)區(qū)到斜管沉淀區(qū) 礬花能保持完整，并且產(chǎn)生的礬花質(zhì)均、密度高；（5)采用高效的斜管沉淀，沉淀區(qū)上升速度 可達(dá)20~40m/h，高效礬花在此得到很好的沉淀；（6)能有效地完成污泥濃縮，出水水質(zhì)穩(wěn) 定，耐沖擊負(fù)荷。
[0041] 沉淀區(qū)出水經(jīng)過砂濾的濾層時(shí)，能夠有效地除去水中懸浮物、膠體等雜質(zhì)，當(dāng)濾層 中截留的雜質(zhì)過多時(shí)，濾層中孔隙被堵，水流的阻力增大，過濾速度變小，為恢復(fù)原過濾速 度，可采用砂濾出水和壓縮空氣進(jìn)行定期反洗，將濾料孔隙中積存的雜質(zhì)沖洗掉，恢復(fù)過濾 能力。常用的濾層填料是石英砂，截留懸浮物的精度在5~10M1以上，出水濁度在3NTU以下。
[0042]超級(jí)濃縮高壓膜技術(shù)以特種膜片和特種膜結(jié)構(gòu)為核心的超級(jí)反滲透濃縮技術(shù)， GTR系列膜比標(biāo)準(zhǔn)抗污染膜流道寬，更耐污堵，膜片更牢固，可保證在高污染、高濃縮倍率下 的穩(wěn)定運(yùn)行，降低清洗頻率，延長(zhǎng)膜的高性能；分為中壓GTR3系列，高壓GTR4系列及進(jìn)口 DTR0系列，可將TDS的濃縮分段實(shí)現(xiàn)，中壓GTR3膜到15000mg/L以上、高壓GTR4膜到45000mg/ L以上，有利于平衡膜效率和降低能耗。該技術(shù)的核心之一是特種膜片，與常規(guī)膜相比可承 受更高的操作壓力，耐受更高濃度的懸浮物、膠體和C0D，大大改善了對(duì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)的苛 刻要求;在膜結(jié)構(gòu)上，采用了更寬的流道，形成無障礙湍流，大大減緩了膜的結(jié)垢，可保證長(zhǎng) 周期運(yùn)行。
[0043]超級(jí)濃縮技術(shù)是指選用常規(guī)預(yù)處理設(shè)施（如軟化、過濾等）、采用特殊的抗污染濃 縮反滲透膜（中壓、高壓、超高壓反滲透膜），通過優(yōu)化膜系統(tǒng)的回收率及操作條件，以特殊 的方式來實(shí)現(xiàn)濃鹽水的濃縮減量化(濃縮液TDS通?？梢赃_(dá)到5%~10%)，在發(fā)揮膜系統(tǒng)的 優(yōu)越性的同時(shí)，減少"零排放"整體工藝的投資和運(yùn)行費(fèi)用。該技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是利用特種 膜結(jié)構(gòu)（寬流道、材質(zhì)特殊)使含鹽水在不發(fā)生相變化下實(shí)現(xiàn)高倍濃縮;通過采用開放式的 寬流道設(shè)計(jì)，其支撐導(dǎo)流盤表面特殊設(shè)計(jì)，使流體分流均勻，并形成更佳湍流效果，最大程 度上減少膜表面結(jié)垢、污染及濃差極化現(xiàn)象的產(chǎn)生，使具有較強(qiáng)的抗污染性能，對(duì)廢水預(yù)處 理要求相對(duì)較低。目前該技術(shù)在高含鹽廢水處理、污水"零排放"等方面已實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)展， 具備工業(yè)化的條件。
[0044]實(shí)施方式試驗(yàn)設(shè)備由2個(gè)40英尺集裝箱組成的大型實(shí)施方式系統(tǒng)，分別為生化處 理單元，進(jìn)膜預(yù)處理單元和超高壓膜法單元，裝置本身可以分析濁度、電導(dǎo)率、TDS、pH、SDI 等指標(biāo)，實(shí)施方式裝置為裝備完整而先進(jìn)的系統(tǒng)，配有完備的在線監(jiān)測(cè)儀表及自控系統(tǒng)，同 時(shí)安排了合理的取樣口。各集裝箱分配如下:集裝箱一為曝氣生物濾池生化單元;集裝箱二 位進(jìn)膜預(yù)處理+超高壓膜法單元。
[0045]曝氣生物濾池工藝（BAF)單元設(shè)計(jì)進(jìn)水規(guī)模為lm3/h，填料容積為5m3,總?cè)莘e為 6.23m3,〇1416X5510mm，填料為鵝卵石和火山熔巖陶粒，容積負(fù)荷為0.3kgCOD/m3 ?d，設(shè) 有2m3進(jìn)水箱和出水箱各一個(gè)，主要設(shè)備和規(guī)格或性能參數(shù)如下表1。
[0046] 表1曝氣生物濾池單元主要設(shè)備表
[0047]
[0048] 本項(xiàng)目的進(jìn)膜預(yù)處理+超高壓膜法單元，位于集裝箱二中，預(yù)處理設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)模為 5m3/h，該實(shí)施方式處理水量為2.lm3/h。超高壓膜法系統(tǒng)采用特殊的抗污染濃縮反滲透膜， 及中壓、高壓、超高壓及輔助加藥系統(tǒng)，通過優(yōu)化膜系統(tǒng)的回收率及操作條件，以特殊的方 式來實(shí)現(xiàn)濃鹽水的濃縮減量化(濃縮液TDS通常可以達(dá)到5 %~8%，在發(fā)揮膜系統(tǒng)的優(yōu)越性 的同時(shí)，減少"零排放"整體工藝的投資和運(yùn)行費(fèi)用。設(shè)計(jì)中壓產(chǎn)水量1.8m3/h，高壓產(chǎn)水量 0.8m3/h，超高壓產(chǎn)水量0.lm3/h，主要設(shè)備和規(guī)格或性能參數(shù)如下表2。
[0049] 表2進(jìn)膜預(yù)處理+超高壓膜法單元主要設(shè)備表
[0050]
[0052] 濃水收集箱與所述高效沉淀池相連，所述高效沉淀池與砂濾單元相連，所述砂濾 單元與所述超濾單元相連，所述超濾單元與塑料保安過濾器相連，所述塑料保安過濾器與 二級(jí)反滲透單元相連，所述二級(jí)反滲透單元分別與所述頻繁倒極電滲析單元和產(chǎn)水單元相 連，所述頻繁倒極電滲析單元分別與蒸發(fā)結(jié)晶單元和產(chǎn)水單元相連；
[0053] 所述加藥單元包括加藥箱、藥劑溶解箱和加藥栗，所述加藥箱和所述加藥溶解箱 相連，所述加藥溶解箱通過加藥栗與高效沉淀池相連；
[0054] 所述二級(jí)反滲透單元包括反滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元、反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單 元、中壓增壓栗、高壓增壓栗、中壓濃水箱、高壓濃水箱；
[0055] 所述塑料保安過濾器通過中壓增壓栗和反滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元相連，所述反 滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元與中壓濃水箱和產(chǎn)水回用單元分別相連;所述中壓濃水箱通過所 述高壓增壓栗和反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元相連，所述反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元與高壓 濃水箱和產(chǎn)水回用單元分別相連，所述高壓濃水箱與頻繁倒極電滲析單元相連。所述加藥 箱用于儲(chǔ)備混凝劑，所述混凝劑包括硫酸鋁、三氯化鐵和硫酸亞鐵中的一種或幾種。所述砂 濾單元以石英砂和錳砂作為砂濾材料，沙礫粒徑為0.5~1mm。所述超濾單元采用板式、管 式、卷式或中空纖維式超濾膜組件，其中所述超濾膜的孔徑在〇.〇5um~lnm之間。所述反滲 透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元采用流道寬度為1.524~1.778mm的中壓膜元件，所述高壓GTR4膜結(jié) 構(gòu)單元采用流道寬度為1.905~2.159mm的高壓膜元件。所述反滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元進(jìn) 水壓力指標(biāo)為2.0~3.5MPa;所述高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元進(jìn)水壓力指標(biāo)為3.5~4.5MPa。
[0056]本實(shí)施方式涉及的主要分析項(xiàng)目為pH、電導(dǎo)率、CODcr、氨氮、SS、總硬度、總堿度、 氯離子、電導(dǎo)率、濁度等，具體分析方法和檢測(cè)限等內(nèi)容見下表3。
[0057]表3實(shí)施方式分析方法表 [0058]
[0059]曝氣生物濾池處理為24小時(shí)不間斷運(yùn)行，超高壓膜系統(tǒng)間歇運(yùn)行，臭氧出水微生 物數(shù)量有限，所以實(shí)施方式BAF啟動(dòng)方式采用接種法，接種法是指把其它生物處理系統(tǒng)中的 污泥投加到反應(yīng)器中作為菌種進(jìn)行培養(yǎng)的啟動(dòng)方法。某實(shí)施方式MT0厭氧池混合液5m3(SV 為30%，活性污泥濃度:4000mg/L左右），栗入BAF反應(yīng)器中，進(jìn)行悶曝，此后每隔24小時(shí)，進(jìn) 一次臭氧出水約lm3后，繼續(xù)悶曝，穩(wěn)定運(yùn)行期間進(jìn)出水水質(zhì)的對(duì)比如表4所示。
[0060] 表4BAF進(jìn)出水水質(zhì)對(duì)比
[0061]
[0062]
[0063]
[0064] 通過說明書附圖2更能清晰反應(yīng)BAF對(duì)COD、SS、氨氮處理效果。
[0065] 高密度沉淀池加藥系統(tǒng)由五部分組成：絮凝劑PAC加藥部分、助凝劑PAM加藥部分、 Na2C03加藥部分、NaOH加藥部分、HC1加藥部分。其中？4(^六11、似2〇)3、似011、11(：1溶液的濃度 分別為5%、0.2%、2%、2%、35%。首先根據(jù)來水水質(zhì)分析進(jìn)行小試實(shí)驗(yàn)，確定最佳加藥量。 對(duì)高密池加藥做小試試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表5。
[0066] 表5小試實(shí)驗(yàn)加藥量對(duì)應(yīng)硬度關(guān)系
[0067]
[0069] 根據(jù)小試結(jié)果和加藥成本的核算，選擇PAC、PAM、Na2C03、NaOH的加藥量分別為 30ppm、1 ? 2ppm、20ppm、15ppm。平均硬度脫出率為91.89%，運(yùn)行數(shù)據(jù)匯總?cè)绫?所示：
[0070] 表6高密池進(jìn)出水硬度數(shù)據(jù)匯總
[0072]
[0073 ] 參見說明書附圖3高密池進(jìn)出水硬度和硬度脫出率的變化。
[0074]超高壓膜法單元運(yùn)行正常，由于中壓反滲透提供濃水量有限，因此，高壓和超高壓 反滲透運(yùn)行為間歇式運(yùn)行。具體運(yùn)行數(shù)據(jù)見表7。
[0075] 表7超高壓膜法單元處理量
[0076]
[0078]中壓反滲透回收率為80%，膜進(jìn)水壓力為2.OMPa，由上表數(shù)據(jù)可計(jì)算平均脫鹽率 為96.3 %。高壓反滲透平均脫鹽率為97.43 %，在進(jìn)膜壓力控制在4.2MPa，回收率為 63.63 %。超高壓反滲透濃水壓力lOMPa的時(shí)候，回收率為50 %，平均脫鹽率為92.03 %。 [0079] 預(yù)處理、中壓、高壓、超高壓整體工藝，原水給水量為2.4m3/h，預(yù)處理高效沉淀池 和中壓反滲透可以24h連續(xù)運(yùn)行，其他反滲透不能連續(xù)運(yùn)行，高壓反滲透運(yùn)行1lh/天;超高 壓反滲透運(yùn)行7h/天，整體回收率95.45 %，詳細(xì)數(shù)據(jù)表8所示。
[0080] 表8中、高壓和超高壓反滲透回收率及脫鹽率
[0081]
[0082]參見說明書附圖4,5,6,7四個(gè)曲線圖反應(yīng)情況，中壓反滲透在穩(wěn)定情況下運(yùn)行，壓 力控制在2.OMPa，為了防止膜片的污堵，在每2h低壓沖洗3min左右。高壓反滲透在穩(wěn)定情況 下運(yùn)行，壓力在4 ? 2MPa，由于高壓反滲透進(jìn)水含鹽量高，因此運(yùn)行壓力上升較快，在50min~ 60min低壓沖洗3min左右，各沖洗水來自反滲透產(chǎn)水。由說明書附圖7可以看出，超高壓濃水 TDS平均值為72100ppm，濃水可直接后續(xù)進(jìn)入結(jié)晶蒸發(fā)系統(tǒng)。
[0083] 從⑶D考察該工藝，原水⑶D在平均值為105mg/L，中壓反滲透產(chǎn)水平均⑶D為 6.lmg/L，去除率為94.2 % ;高壓反滲透產(chǎn)水平均C0D為16.16mg/L，去除率為95.8% ;超高壓 反滲透產(chǎn)水C0D平均值為75mg/L，去除率為95.5%。具體數(shù)據(jù)如表9所示：
[0084] 表9中壓產(chǎn)水、高壓產(chǎn)水、超高壓產(chǎn)水C0D情況表
[0085]
[0086]
[0087]
[0088] 反滲透單元對(duì)COD的去除效果參見說明書附圖8。通過現(xiàn)該實(shí)施方式試驗(yàn)分析表 明：
[0089] (1)曝氣生物濾池單元:根據(jù)得到的數(shù)據(jù)來看，曝氣生物濾池對(duì)⑶D、SS、氨氮的平 均脫出率分別為62.45 %、55.88 %、64.78 %，進(jìn)一步提高了廢水的可生化性，同時(shí)為進(jìn)入高 密池的后續(xù)處理降低成本。
[0090] (2)高密池+砂濾單元:高效澄清池裝置，有效的發(fā)揮了碳酸鈉/氫氧化鈉軟化、降 低硬度、懸浮物膠體及濁度等功能，在確定合適的投加藥量的情況下(碳酸鈉20mg/L、氫氧 化鈉15mg/L、PAC30mg/L、PAM1.2mg/L、鹽酸20mg/L)，總硬度去除率91.89%，保證后續(xù)反 滲透設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0091] (3)超高壓反滲透單元：高密度澄清池、砂濾、反滲透正常運(yùn)行，中壓、高壓以及超 高壓反滲透各脫鹽率分別為:96.3%，97.43%和92.03%，平均脫鹽率95.25%，相應(yīng)的各反 滲透單元回收率分別為:75 %，63.63 %和50 %，流程整體回收率95.45 %。
[0092] 從以上數(shù)據(jù)結(jié)論中可以看出，各單元能夠完全穩(wěn)定運(yùn)行，能夠有效的去除了水中 絕大部分可溶性鹽分、懸浮物、膠體、硬度、堿度、C0D、有機(jī)物及微生物等。原水硬度低，脫硬 相對(duì)較為簡(jiǎn)單，產(chǎn)水可直接補(bǔ)充循環(huán)排污水或鍋爐化學(xué)水站處理單元，經(jīng)過深度軟化后， 補(bǔ)充鍋爐補(bǔ)給水。濃水可結(jié)晶蒸發(fā)。
[0093]需要注意的是，上述具體實(shí)施例是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型 公開內(nèi)容的啟發(fā)下想出各種解決方案，而這些解決方案也都屬于本實(shí)用新型的公開范圍并 落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本實(shí)用新型說明書及其附圖 均為說明性而并非構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求的限制。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物 限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種水處理裝置的脫鹽回用裝置，其特征在于，所述水處理裝置的脫鹽回用裝置包 括:濃水收集箱、加藥單元、高效沉淀池、砂濾單元、超濾單元、塑料保安過濾器、二級(jí)反滲透 單元和頻繁倒極電滲析單元、蒸發(fā)結(jié)晶單元和產(chǎn)水單元； 其中所述濃水收集箱與所述高效沉淀池相連，所述高效沉淀池與砂濾單元相連，所述 砂濾單元與所述超濾單元相連，所述超濾單元與塑料保安過濾器相連，所述塑料保安過濾 器與二級(jí)反滲透單元相連，所述二級(jí)反滲透單元分別與所述頻繁倒極電滲析單元和產(chǎn)水單 元相連，所述頻繁倒極電滲析單元分別與蒸發(fā)結(jié)晶單元和產(chǎn)水單元相連。2. 如權(quán)利要求1所述的水處理裝置的脫鹽回用裝置，其特征在于，所述加藥單元包括加 藥箱、藥劑溶解箱和加藥栗，所述加藥箱和所述加藥溶解箱相連，所述加藥溶解箱通過加藥 栗與高效沉淀池相連。3. 如權(quán)利要求1所述的水處理裝置的脫鹽回用裝置，其特征在于，所述二級(jí)反滲透單元 包括反滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元、反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元、中壓增壓栗、高壓增壓栗、 中壓濃水箱、高壓濃水箱； 所述塑料保安過濾器通過中壓增壓栗和反滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元相連，所述反滲透 中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元與中壓濃水箱和產(chǎn)水回用單元分別相連;所述中壓濃水箱通過所述高 壓增壓栗和反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元相連，所述反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元與高壓濃水 箱和產(chǎn)水回用單元分別相連。4. 如權(quán)利要求3所述的水處理裝置的脫鹽回用裝置，其特征在于，所述高壓濃水箱與頻 繁倒極電滲析單元相連。5. 如權(quán)利要求2所述的水處理裝置的脫鹽回用裝置，其特征在于，所述加藥箱為立式方 筒，所述方筒長(zhǎng)寬高為300 X 380 X 550mm。6. 如權(quán)利要求1所述的水處理裝置的脫鹽回用裝置，其特征在于，所述高效沉淀池為立 方形結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)寬高為5800 X 1200 X 1800mm，壁厚10mm。7. 如權(quán)利要求1所述的水處理裝置的脫鹽回用裝置，其特征在于，所述超濾單元采用板 式、管式、卷式或中空纖維式超濾膜組件，其中所述超濾膜的孔徑在0.05μπι~lnm之間。8. 如權(quán)利要求3所述的水處理裝置的脫鹽回用裝置，其特征在于，所述反滲透中壓GTN3 膜結(jié)構(gòu)單元采用流道寬度為1.524~1.778mm的中壓膜元件，所述高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元采用 流道寬度為1.905~2.159mm的高壓膜元件。9. 如權(quán)利要求1所述的水處理裝置的脫鹽回用裝置，其特征在于，所述砂濾單元為立式 圓柱形結(jié)構(gòu)，其直徑為380mm，高度380mm，壁厚10mm。10. 如權(quán)利要求1所述的水處理裝置的脫鹽回用裝置，其特征在于，所述加藥單元包括 加藥箱、藥劑溶解箱和加藥栗，所述加藥箱和所述加藥溶解箱相連，所述加藥溶解箱通過加 藥栗與高效沉淀池相連； 所述二級(jí)反滲透單元包括反滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元、反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元、 中壓增壓栗、高壓增壓栗、中壓濃水箱、高壓濃水箱； 所述塑料保安過濾器通過中壓增壓栗和反滲透中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元相連，所述反滲透 中壓GTN3膜結(jié)構(gòu)單元與中壓濃水箱和產(chǎn)水回用單元分別相連;所述中壓濃水箱通過所述高 壓增壓栗和反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元相連，所述反滲透高壓GTR4膜結(jié)構(gòu)單元與高壓濃水 箱和產(chǎn)水回用單元分別相連，所述高壓濃水箱與頻繁倒極電滲析單元相連。
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