一種高效高回收率反滲透濃水回收處理方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種高效、高回收率的反滲透濃水回收處 理的方法及其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，反滲透用作預(yù)脫鹽設(shè)備已被廣泛應(yīng)用在水處理領(lǐng)域。常規(guī)反滲透設(shè)備出于 防垢的目的，其水回收率一般不超過75%，相當(dāng)于25%的濃水需要回收處理或排放，由于 濃水經(jīng)過反滲透濃縮了 4倍，其鈣鎂、硅結(jié)垢物質(zhì)具有結(jié)垢趨向，在采用再生水作為水源的 反滲透系統(tǒng)，還存在有機(jī)物指標(biāo)COD (Chemical Oxygen Demand，化學(xué)需氧量）超過排放標(biāo) 準(zhǔn)，為此，反滲透濃水無論是達(dá)標(biāo)排放，還是再回收處理，都具有一定的難度，有些企業(yè)考慮 濃水回收起來難度較大且投入較多就直接外排，白白浪費了水資源，在水資源相對短缺的 當(dāng)今，這25%的濃水很具有回收價值。
[0003] 反滲透濃水的水質(zhì)特征：懸浮物低，含鹽量（total dissolved solids，TDS)高，|丐 鎂結(jié)垢趨向嚴(yán)重，硅濃縮后也有嚴(yán)重的結(jié)垢趨向，有機(jī)物指標(biāo)COD有可能超過排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0004] 常規(guī)的濃水回收工藝是將反滲透濃水直接通過高壓栗增壓后進(jìn)入濃水反滲透裝 置去回收處理，由于存在鈣、鎂和硅結(jié)垢風(fēng)險，濃水反滲透回收率一般設(shè)置得很低，只有 40~50%的回收率，相當(dāng)于只回收了一半濃水，且存在嚴(yán)重的結(jié)垢風(fēng)險，運行不穩(wěn)定，造成 系統(tǒng)運行不到半個月就要停下來清洗，導(dǎo)致反滲透膜因頻繁藥劑清洗而壽命大大降低；因 此，不加預(yù)處理直接上濃水反滲透裝置的系統(tǒng)運行存在風(fēng)險，且沒有運行良好的業(yè)績。
[0005] 為保證濃水反滲透運行穩(wěn)定，且提高其回收率，回收更多的濃水，研究一套高效高 回收率的濃水回收處理工藝已刻不容緩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種高效高回收率反滲透濃水回收處理的方法及系統(tǒng)，從反滲透濃水 中的污染物及水質(zhì)特點著手，有針對性地去除影響反滲透回收率的結(jié)垢和污染因素（鈣、 鎂和硅、有機(jī)物等），采用熟石灰和純堿與鈣、鎂和硅反應(yīng)得到沉淀、高效的管式膜微濾過濾 措施，使進(jìn)入濃水反滲透裝置的給水幾乎沒有結(jié)垢物質(zhì)的情況下，極大地提高濃水反滲透 裝置的回收率，且實現(xiàn)濃水反滲透長期不結(jié)垢的穩(wěn)定運行。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種高效高回收率反滲透濃水回收處理的方法， 包括以下步驟：
[0008] a、采用熟石灰和純堿對反滲透濃水進(jìn)行軟化或化學(xué)沉淀處理，以去除導(dǎo)致結(jié)垢的 鈣離子、鎂離子和硅；具體包括：
[0009] al、在一級反應(yīng)槽內(nèi)收集濃水，向所述一級反應(yīng)槽加入熟石灰并攪拌，使熟石灰與 濃水充分反應(yīng)，以生成氫氧化鎂和碳酸鈣沉淀，同時，濃水中的二氧化硅與氫氧化鎂反應(yīng) 生成硅酸鎂沉淀，攪拌濃水避免氫氧化鎂、硅酸鎂和碳酸鈣沉淀沉積在所述一級反應(yīng)槽底 部；
[0010] a2、所述一級反應(yīng)槽中反應(yīng)后的濃水流入二級反應(yīng)槽，攪拌所述二級反應(yīng)槽中的 濃水并向所述二級反應(yīng)槽加入純堿，使純堿與濃水充分反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀，攪拌濃水避 免碳酸鈣和硅酸鎂沉淀沉積在所述二級反應(yīng)槽底部；
[0011] b、將所述二級反應(yīng)槽中的濃水通過管式膜微濾裝置過濾得到過濾產(chǎn)水，過濾留下 的沉淀物形成泥漿下沉形成濃縮污泥；
[0012] c、向所述過濾產(chǎn)水中加入鹽酸并攪拌，使其充分混合及反應(yīng)，使得所述過濾產(chǎn)水 成為pH值為7. 5~8. 3的濃水反滲透進(jìn)水；
[0013] d、通過濃水反滲透裝置對所述濃水反滲透進(jìn)水進(jìn)行脫鹽，得到淡水和濃縮水。
[0014] 其中，在步驟d之后還包括以下步驟：
[0015] e、將步驟d中得到的反滲透濃水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶以便回收利用，以實現(xiàn)濃水的"零 排放"。
[0016] 其中，在步驟b之后還包括以下步驟：
[0017] bl、將所述管式膜微濾裝置過濾得到的濃縮污泥經(jīng)污泥脫水機(jī)脫水形成泥餅，以 便進(jìn)行填埋處理。
[0018] 本發(fā)明還公開一種高效高回收率反滲透濃水回收處理的系統(tǒng)，包括通過管道依次 連接的一級反應(yīng)槽、二級反應(yīng)槽、管式膜微濾裝置、pH回調(diào)槽、濃水反滲透裝置，其中：
[0019] 所述一級反應(yīng)槽包括熟石灰反應(yīng)器、第一攪拌器和第一加藥裝置，所述熟石灰反 應(yīng)器用于容置濃水，所述第一攪拌器對所述熟石灰反應(yīng)器中的濃水進(jìn)行攪拌，所述第一加 藥裝置用于向所述熟石灰反應(yīng)器的濃水中加入熟石灰；
[0020] 所述二級反應(yīng)槽包括純堿反應(yīng)器、第二攪拌器和第二加藥裝置，所述純堿反應(yīng)器 用于容置濃水，所述第二攪拌器對所述純堿反應(yīng)器中的濃水進(jìn)行攪拌，所述第二加藥裝置 用于向所述純堿反應(yīng)器的濃水中加入純堿；
[0021] 所述管式膜微濾裝置包括前置濃縮箱、錯流循環(huán)栗、管式膜微濾子裝置、加藥子裝 置和清洗子裝置，所述前置濃縮箱用于容置待過濾的濃水和錯流循環(huán)的濃水，其底部設(shè)置 排泥裝置用于定期或連續(xù)排放濃縮污泥；所述錯流循環(huán)栗為所述管式膜微濾裝置的過濾提 供動力，錯流循環(huán)是保證管式微濾膜不被污堵而采用的大流量循環(huán)過濾模式，所述管式膜 微濾子裝置包含鑲嵌式錨型結(jié)構(gòu)膜，用于將濃水過濾得到過濾產(chǎn)水，過濾留下的沉淀物形 成泥漿下沉，在所述前置濃縮箱底部形成濃縮污泥；所述加藥子裝置是用于微濾膜反洗時 定期加藥以進(jìn)行維護(hù)性清洗；所述清洗子裝置用于對所述管式膜微濾子裝置進(jìn)行清洗；
[0022] 所述pH回調(diào)槽還包括第三反應(yīng)槽、第三加藥裝置、第三攪拌器和pH值檢測單元， 所述第三反應(yīng)槽用于容置所述過濾產(chǎn)水，所述第三加藥裝置用于向所述第三反應(yīng)槽中加入 鹽酸，所述第三攪拌器用于攪拌所述第三反應(yīng)槽中的所述過濾產(chǎn)水使其與鹽酸充分反應(yīng)， 所述pH值檢測單元用于檢測所述第三反應(yīng)槽中所述過濾產(chǎn)水的pH值，當(dāng)所述第三反應(yīng)槽 中的pH值達(dá)到7. 5~8. 3之間時，所述第三加藥裝置停止加藥；
[0023] 所述濃水反滲透裝置包括濃水反滲透給水栗、保安過濾器、高壓栗、濃水反滲透子 裝置、第四加藥子裝置、輔助化學(xué)清洗子裝置、淡水箱及濃水箱；所述濃水反滲透給水栗為 所述保安過濾器的過濾提供動力；所述保安過濾器對所述反滲透進(jìn)水進(jìn)行精密過濾，其中， 所述保安過濾器的過濾精度為5微米，對所述濃水反滲透子裝置起到保安作用；所述高壓 栗提供所述濃水反滲透子裝置脫鹽的動力，所述濃水反滲透子裝置實現(xiàn)脫鹽，將所述濃水 反滲透進(jìn)水過濾得到為淡水和濃縮水，所述加藥子裝置用于向所述濃水反滲透裝置投加還 原劑和阻垢劑，還原劑用于除去所述反滲透進(jìn)水中的氧化劑，保護(hù)反滲透膜不被氧化，阻垢 劑有效阻止反滲透膜上污垢的形成，所述輔助化學(xué)清洗子裝置用于對反滲透膜進(jìn)行清洗， 所述淡水箱用于容置淡水，所述濃水箱用于容置濃縮水。
[0024] 其中，還包括蒸發(fā)結(jié)晶裝置，同時所述濃水反滲透裝置還包括濃水栗，所述濃水栗 置于所述濃水箱，將所述濃水箱中得到的濃縮水提升到所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置，所述蒸發(fā)結(jié)晶 裝置將濃縮水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，蒸發(fā)出的蒸餾水經(jīng)冷卻后回收再利用，結(jié)晶析出的鹽經(jīng)烘干， 可以打包后外賣，實現(xiàn)濃水的零排放。
[0025] 其中，還包括污泥脫水機(jī)，且所述排泥裝置為污泥螺桿栗，所述污泥螺桿栗將濃縮 污泥輸送至所述污泥脫水機(jī)，所述污泥脫水機(jī)用于將所述泥漿經(jīng)脫水形成泥餅，泥餅可以 通過運泥車外運填埋處理。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
[0027] 本發(fā)明提供一種高效高回收率反滲透濃水回收處理的方法及系統(tǒng)，采用了熟石灰 和純堿預(yù)處理系統(tǒng)去除絕大部分結(jié)垢物質(zhì)，經(jīng)試驗可將傳統(tǒng)的濃水反滲透回收率從40~ 50%提高到75~85%，極大限度地回收反滲透濃水，回收率高，節(jié)水效果顯著，且克服了傳 統(tǒng)濃水反滲透運行周期短（不到半個月就要化學(xué)清洗）、膜壽命短、運行不穩(wěn)定等缺陷，保 證了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，實現(xiàn)濃水的高效回收；采用先進(jìn)的管式微濾（TMF)工藝替代繁 瑣且占地面積很大的常規(guī)重力沉淀工藝，節(jié)約占地面積；采用前置堿化處理，可將濃水中的 有機(jī)污染物皂化，從而防止?jié)馑礉B透膜的有機(jī)物污染；在高PH條件下硅的溶解度迅速上 升，且有氫氧化鎂生成，可以實現(xiàn)鎂劑除硅，避免了濃水反滲