一种全膜法对脱硫废水深度处理膜分离组合零排放系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于脱硫废水处理技术领域，具体涉及一种全膜法对脱硫废水深度处理膜分离组合零排放系统。
【背景技术】
[0002]脱硫废水中金属离子种类包括常规重金属(Cd、Cu、Cr、N1、Pb、Zn等)，也包括一些其他的非重金属离子，例如As、Ba、Mo、Fe、Al、Sn、Ra等，同时还有高含盐量、悬浮物高等特征。这些污染物的共通特点是添加一些药剂即可形成沉淀物。传统脱硫废水处理方法采用化学沉淀法，该处理方法需要设置沉淀池，考虑沉淀出水不能完全去除水质中的悬浮物SS、含重金属悬浮物，而沉淀之后还需要石英砂过滤器、超滤等，对沉淀出的水进行深度处理后再进行回用，这样就造成废水处理站为了放置大量的设备而增加占地面积和设备投资。
[0003]膜技术具有许多传统工业难以具备的优势，如占地面积只有传统工艺的10-15%、出水水质大大优于传统技术、运行稳定，并且技术越来越成熟。在重金属的膜处理技术中，最常采用的膜技术包括中空纤维膜、管式微滤膜(TMF)等。中空纤维膜具有设备占地面积更小、价格低廉等优势，但纤维膜技术最大的问题是断丝和膜堵塞造成的工程风险，尤其是膜堵塞问题，使其在固体浓度较高的重金属废水处理中，清洗和停机检修的频率太高，没有实用价值。管式微滤膜技术较为成熟，管式微滤膜采用了比纤维膜更粗的膜元件，但是处理后的水质波动较大，而且含盐量高，很容易结晶析出，出现结垢以及污堵膜现象。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服上述现有技术的的缺陷，提供一种全膜法对脱硫废水深度处理膜分离组合零排放系统，纯水回收率较高，占地面积小，成本低，实现了资源化利用，确保膜组件不会被污堵，保证膜系统的稳定运行。
[0005]为此，本发明提供了一种全膜法对脱硫废水深度处理膜分离组合零排放系统，包括通过管路依次连通的预处理前水箱、水质调节水箱、第一反应箱、沉淀水箱、第二反应箱、浓水箱、TMF组件、产水箱以及NF组件，所述NF组件的产水出口通过管路与SWRO组件连接相通，SWRO组件的浓水出口通过管路与DTRO组件连接相通，所述NF组件的浓水出口通过管路与废水收集箱连接相通。
[0006]本发明先利用TMF(管式微滤膜)组件对废水进行预处理，除去废水中的重金属污染物以及大部分悬浮物，再经过NF(纳滤)组件对废水中一价盐、二价盐进行分盐，分盐后的产水主要为一价氯化钠溶液，产水依次经SWRO组件、DTRO组件浓缩处理，除去了废水中的C0D、细菌、氨氮等污染物，DTRO组件产水达到排放标准，浓水蒸发，产出的淡水可循环利用，节约了水资源，实现了资源化利用，节省了成本。
[0007]作为优选，所述浓水箱与TMF组件之间的管路上依次设有第一过滤器和第一增压栗，所述产水箱与NF组件之间的管路上依次设有第二过滤器和第二增压栗，NF组件浓水出口与废水收集箱之间的管路上设有高压栗，所述NF组件产水出口与SWRO组件之间的管路上依次设有第三过滤器和第三增压栗，所述SWRO组件浓水出口与DTRO组件之间的管路上依次设有第四过滤器和第四增压栗。
[0008]作为结构上的改进，所述TMF组件的下方设有化学清洗装置，所述化学清洗装置通过管路连接在浓水箱与TMF组件之间的管路上。
[0009]所述化学清洗装置包括两台清洗水箱和一台清洗栗，两台清洗水箱分别为酸溶液清洗箱和次氯酸钠溶液清洗箱;所述清洗栗的进口分别与两台清洗水箱相连，清洗栗出口通过管路连接在浓水箱与TMF组件之间的管路上。酸溶液清洗可以将沉积在膜表面的金属氧化物沉淀溶解。次氯酸钠溶液清洗可以解决更加严重的有机物污堵问题。
[0010]作为优选，所述TMF组件有十只且相互串联为一列，各TMF组件采用的膜管为I英寸I芯，每只膜面积为0.14m2。
[0011]进一步地，还包括澄清池，所述预处理前水箱为三联箱，所述三联箱、澄清池和水质调节水箱依次相连，所述三联箱包括一级快速搅拌中和箱、二级快速搅拌沉降箱以及三级慢速搅拌絮凝箱。在三联箱中，通过加入石灰乳、有机硫、助凝剂完成PH调整、饱和硫酸钙结晶析出、混凝等反应。
[0012]本发明的有益效果:本发明提供的这种全膜法对脱硫废水深度处理膜分离组合零排放系统，纯水回收率较高，占地面积小，成本低，实现了资源化利用，确保膜组件不会被污堵，保证膜系统的稳定运行，提高了废水处理效率，避免了资源浪费，同时降低了对环境的不必要污染。
【附图说明】
[0013]图1是本发明提供的膜分离组合系统的工艺流程示意图。
[0014]附图标记说明:1、一级快速搅拌中和箱;2、二级快速搅拌沉降箱;3、三级慢速搅拌絮凝箱;4、澄清池;5、水质调节水箱;6、第一反应箱;7、沉淀水箱;8、第二反应箱;9、浓水箱；1、TMF组件；11、产水箱；12、NF组件；13、SWRO组件；14、DTRO组件；15、酸溶液清洗箱；16、次氯酸钠溶液清洗箱；17、清洗栗；18、第一过滤器；19、第一增压栗;20、第二过滤器;21、第二增压栗；22、高压栗;23、第三过滤器;24、第三增压栗；25、第四过滤器;26、第四增压栗;27、废水收集箱。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】，进一步阐明本发明。
[0016]实施例:
如图1所示的一种全膜法对脱硫废水深度处理膜分离组合零排放系统，包括通过管路依次连通的预处理前水箱、水质调节水箱5、第一反应箱6、沉淀水箱7、第二反应箱8、浓水箱9、TMF组件1、产水箱11以及NF组件12，所述NF组件12的产水出口通过管路与SWRO组件13连接相通，SWRO组件13的浓水出口通过管路与DTRO组14件连接相通，所述NF组件12的浓水出口通过管路与废水收集箱27连接相通。所述浓水箱9与TMF组件10之间的管路上依次设有第一过滤器18和第一增压栗19，所述产水箱11与NF组件12之间的管路上依次设有第二过滤器20和第二增压栗21，NF组件12浓水出口与废水收集箱27之间的管路上设有高压栗22，所述NF组件12产水出口与SWRO组件13之间的管路上依次设有第三过滤器23和第三增压栗24，所述SWRO组件13浓水出口与DTRO组件14之间的管路上依次设有第四过滤器25和第四增压栗26。所述TMF组件10的下方设有化学清洗装置，所述化学清洗装置通过管路连接在浓水箱9与TMF组件10之间的管路上。所述化学清洗装置包括两台清洗水箱和一台清洗栗17，两台清洗水箱分别为酸溶液清洗箱15和次氯酸钠溶液清洗箱16;所述清洗栗17的进口分别与两台清洗水箱相连，清洗栗17出口通过管路连接在浓水箱与TMF组件1之间的管路上。酸溶液清洗可以将沉积在膜表面的金属氧化物沉淀溶解。次氯酸钠溶液清洗可以解决更加严重的有机物污堵问题。进一步地，还包括澄清池4，所述预处理前水箱为三联箱，所述三联箱、澄清池4和水质调节水箱5依次相连，所述三联箱包括一级快速搅拌中和箱1、二级快速搅拌沉降箱2以及三级慢速搅拌絮凝箱3。在三联箱中，通过加入石灰乳、有机硫、助凝剂完成PH调整、饱和硫酸钙结晶析出、混凝等反应。
[0017]下面我们以处理脱硫废水为例，具体阐述膜分离组合系统深度处理脱硫废水的工艺过程:
先将脱硫废水通入到三联箱中，通过加入石灰乳、有机硫、助凝剂完成PH调整、饱和硫酸钙结晶析出、混凝等反应，废水从三联箱流入澄清池4，废水中的絮凝物由于重力作用沉积在澄清池4底部，清水经栗接入水质调节水箱5，调节PH为11.5-12.5，水质调节水箱5内的废水被通入到第一反应箱6，向第一反应箱6内加入30%氢氧化钠，除去废水中的钙镁离子，氢氧化钠的投加量由原水水质决定。沉淀后的废水经沉淀水箱7进入第二反应箱8，向第二反应箱8内投入碳酸钠，去除废水中的硬度和重金属污染物，废水在浓水箱9内沉淀，沉淀后的废水进入TMF组件10，浓水箱9内的沉淀污泥经污泥脱水装置排出。废水经TMF组件10，除去废水中的悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质，所述TMF组件10有十只且相互串联为一列，各TMF组件10采用的膜管为I英寸I芯，每只膜面积为0.14m2，TMF实际产能在250-400L/h之间，通量在2-300L/h，准确的通量数据需要通过组件本身来获得。当系统膜组件运动一定周期后，膜逐渐被污染，出水通量逐渐降低，利用化学清洗装置对TMF组件进行清洗。
[0018]经TMF组件1的产水由栗进入NF组件12，NF组件12对废水进行分盐处理，NF组件12的切割分子量在200-300之间，对废水中的一价和二价盐进行分离，产水中主要为一价氯化钠溶液，浓水中主要为硫酸钠溶液，NF组件12在整个工艺过程中起到关键性作用，降低了其后的膜浓缩压力。经NF组件12分盐处理后的产水再经栗进入SWRO组件13浓缩，NF组件13浓水被排放到废水收集箱，经SWRO组件13反渗透淡化处理后的废水分为产水和浓水，产水为符合标准的淡水，浓水继续经栗进入DTRO组件14进一步浓缩处理，从而获取符合标准的淡水，对DTRO组件14浓水蒸发结晶处理，得到高纯度的氯化钠工业盐结晶产物。SWRO组件13和DTRO组件14除去了废水中的COD、细菌、氨氮等污染物，使得产水符合排放标准，实现工业废水真正零排放。
[0019]以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种全膜法对脱硫废水深度处理膜分离组合零排放系统，其特征在于:包括通过管路依次连通的预处理前水箱、水质调节水箱(5)、第一反应箱(6)、沉淀水箱(7)、第二反应箱(8)、浓水箱(9)、TMF组件(10)、产水箱(11)以及NF组件(12)，所述NF组件(12)的产水出口通过管路与SWRO组件(13)连接相通，SWRO组件(13)的浓水出口通过管路与DTRO组件(14)连接相通，所述NF组件(12)的浓水出口通过管路与废水收集箱(27)连接相通。2.如权利要求1所述的一种全膜法对脱硫废水深度处理膜分离组合零排放系统，其特征在于:所述浓水箱(9)与TMF组件(10)之间的管路上依次设有第一过滤器(18)和第一增压栗(19)，所述产水箱(11)与NF组件(12)之间的管路上依次设有第二过滤器(20)和第二增压栗(21)，NF组件(12)浓水出口与第一反应箱(6)之间的管路上设有高压栗(22)，所述NF组件(12)产水出口与SWRO组件(13)之间的管路上依次设有第三过滤器(23)和第三增压栗(24)，所述SWRO组件(13)浓水出口与DTRO组件(14)之间的管路上依次设有第四过滤器(25)和第四增压栗(26)。3.如权利要求1所述的一种全膜法对脱硫废水深度处理膜分离组合零排放系统，其特征在于:所述TMF组件(10 )的下方设有化学清洗装置，所述化学清洗装置通过管路连接在浓水箱(9)与TMF组件(10)之间的管路上。4.如权利要求3所述的一种全膜法对脱硫废水深度处理膜分离组合零排放系统，其特征在于:所述化学清洗装置包括两台清洗水箱和一台清洗栗(17)，两台清洗水箱分别为酸溶液清洗箱(15)和次氯酸钠溶液清洗箱(16);所述清洗栗(17)的进口分别与两台清洗水箱相连，清洗栗(17)出口通过管路连接在浓水箱(9)与TMF组件(10)之间的管路上。5.如权利要求1所述的一种全膜法对脱硫废水深度处理膜分离组合零排放系统，其特征在于:所述TMF组件(10)有十只且相互串联为一列，各TMF组件采用的膜管为I英寸I芯，每只膜面积为0.14m2。6.如权利要求1所述的一种全膜法对脱硫废水深度处理膜分离组合零排放系统，其特征在于:还包括澄清池(4)，所述预处理前水箱为三联箱，所述三联箱、澄清池和水质调节水箱依次相连，所述三联箱包括一级快速搅拌中和箱(I)、二级快速搅拌沉降箱(2)以及三级慢速搅拌絮凝箱(3)。
【专利摘要】本发明属于脱硫废水处理技术领域，具体提供了一种全膜法对脱硫废水深度处理膜分离组合零排放系统，包括通过管路依次连通的预处理前水箱、水质调节水箱、第一反应箱、沉淀水箱、第二反应箱、浓水箱、TMF组件、产水箱以及NF组件，所述NF组件的产水出口通过管路与SWRO组件连接相通，SWRO组件的浓水出口通过管路与DTRO组件连接相通，所述NF组件的浓水出口通过管路与废水收集箱连接相通。本发明提供的这种全膜法对脱硫废水深度处理膜分离组合零排放系统，纯水回收率较高，占地面积小，成本低，实现了资源化利用，确保膜组件不会被污堵，保证膜系统的稳定运行，提高了废水处理效率，避免了资源浪费，同时降低了对环境的不必要污染。
【IPC分类】C02F9/04, C01D3/04, C02F103/18
【公开号】CN105712536
【申请号】CN201610189904
【发明人】王可辉, 徐峰, 徐志清, 祖坤勇, 王飞, 赵军, 蒋芬, 陈国
【申请人】北京朗新明环保科技有限公司南京分公司