膜法单段大流量低压差浓水循环工艺及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于膜法水处理技术领域，具体涉及一种膜法单段大流量低压差浓水循环工艺及系统。
【背景技术】
[0002]随着水资源的日益匮乏，为了用水大户企业的节能降耗，膜法水处理的设备越来越多的应用到各个企业中，实现外排水的减少，不但大大减少了污水的排放量，且生产的大量工业用水回用于企业各生产用水环节，达到节能减排的目的。
[0003]传统的膜法(R0.NF)系统存在合格水回收率低、能耗高、压差大等弊端，造成水资源浪费严重，容易造成RO(NF)膜污堵结垢，从而影响运行成本和系统稳定性。
[0004]现就传统膜法(R0.NF)系统的特点进行举例说明:
[0005](I)原有单级反渗透(R0.NF)系统在一级二段的排列方式下，回收率75%，需要排走25%浓水。即每生产It合格水需要排走彡0.33t的水，并且运行压差彡0.2MPa，容易造成系统污堵结垢，造成系统膜(R0.NF)清洗频繁，影响膜(R0.NF)使用寿命。
[0006](2)原有单级反渗透(R0.NF)系统在一级三段的排列方式下，回收率85%，需要排走15%浓水。即每生产It合格水需要排走彡0.17t的水，并且运行压差彡0.3MPa，系统需要消耗比一级二段系统更大的能源，一级三段系统更容易造成系统污堵结垢，造成系统膜(R0.NF)清洗频繁，影响膜(R0.NF)使用寿命。
【发明内容】
[0007]针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种膜法单段大流量低压差浓水循环工艺，具有回收率高、能耗低的特点，显著降低系统运行费用和延长系统使用寿命；本发明同时提供循环系统，结构简单、易于操作。
[0008]本发明所述的膜法单段大流量低压差浓水循环工艺，经过多介质过滤、超滤和一级一段反渗透或纳滤处理。
[0009]所述工艺步骤如下:
[0010]原水经多介质过滤、超滤，调节pH后，加入高效阻垢剂，再进行一级一段反渗透或纳滤处理；收集处理得到的产水，浓水重新进入一级一段反渗透或纳滤步骤进行下一次循环。
[0011]其中，超滤产水的SDI15彡3。
[0012]所述的调节pH为加入盐酸或柠檬酸进行调节，调节至pH = 6.5-7.7。
[0013]所述的高效阻垢剂为PWT阻垢剂、清力阻垢剂(美国清力公司)或GE贝迪阻垢剂，高效阻垢剂的加入量为3-10ppm。
[0014]所述工艺过程中，多介质过滤的反洗周期为5-100h。超滤过程中，每工作30-60min冲洗滤膜I次，I次冲洗l_5min。一级一段反渗透或纳滤处理过程中，系统每工作10-30min冲洗渗透膜/纳滤膜10_150s。
[0015]所述的膜法单段大流量低压差浓水循环系统，包括原水箱，原水箱通过管路与原水栗、多介质过滤器、超滤系统、高压水栗、一级一段反渗透/纳滤系统和产水箱依次相连；其中，超滤系统与高压水栗之间的管路上增设PH调节系统和加药系统；一级一段反渗透/纳滤系统与产水箱之间设有产水阀门；
[0016]—级一段反渗透/纳滤系统上连接有变频器；一级一段反渗透/纳滤系统还与循环增压水栗、浓水箱通过管路依次相连，浓水箱与循环增压水栗之间的管路上设有数字涡轮流量计，数字涡轮流量计还与一级一段反渗透/纳滤系统通过管路连接；数字涡轮流量计与浓水箱之间的管路上设有浓水阀门。
[0017]其中，一级一段反渗透系统与纳滤系统的结构相同，不同之处为采用的膜的精度不同，一级一段反渗透系统采用渗透膜，而纳滤系统采用纳滤膜。
[0018]所述工艺过程实施时:
[0019]原水箱中的原水在原水栗的作用下进入多介质过滤器，过滤掉水中泥沙、红虫及一部分有机物胶体等物质，然后经超滤系统进一步过滤，除去多介质过滤器未除掉的有机物胶体等物质，使SDI15 ( 3，降低一级一段反渗透/纳滤系统污堵风险。超滤系统产水首先经pH调节系统加入盐酸或柠檬酸调节pH至6.5-7.7，通过加药系统加入高效阻垢剂，然后进入一级一段反渗透/纳滤系统，一级一段反渗透/纳滤系统产水进入产水箱，一级一段反渗透/纳滤系统浓水经循环增压水栗增压后重新进入一级一段反渗透/纳滤系统进入下一次循环。随着浓水中含盐量的升高，循环系统的产水流量下降，浓水流量升高，此时，数字涡轮流量计将此信号传送给变频器，变频器控制高压水栗转速增加，系统运行压力升高产水量增加，使循环系统的产水流量始终稳定在设计流量内。当循环系统工作一定时间后，回收率在90-98%时，关闭产水阀门和循环增压水栗，打开浓水阀门让浓水进入浓水箱，浓水排放到设计数值后停止浓水排放，系统进入下一个循环周期。
[0020]为预防一级一段反渗透或纳滤处理过程中发生沉淀结垢，在系统停机时，将RO (NF)膜采用系统产水进行冲洗浸泡。
[0021]综上所述，本发明的有益效果如下:
[0022](I)本发明所述的单段大流量低压差浓水循环工艺比传统的一级二段(75%回收率)运行工艺提高水回收率> 15%，比一级三段(85%回收率)运行工艺提高水回收率>5% ;电量消耗比传统的一级二段运行工艺节能> 20%，比一级三段运行工艺节能> 30% ;阻垢剂药量消耗比传统的一级二段和一级二段运行工艺减少> 17%。
[0023](2)本发明所述的多介质过滤+超滤+ —级一段反渗透/纳滤处理工艺比多介质过滤+ —级一段反渗透/纳滤处理工艺污染指数SDI15的数值小，这样就降低了系统RO(NF)膜的污染风险，延长系统RO(NF)膜的清洗或更换周期，降低系统运行费用和延长系统使用寿命。
[0024](3)本发明所述的多介质过滤+超滤+ —级一段反渗透/纳滤处理工艺比多介质过滤+ —级一段反渗透/纳滤处理工艺压差低> 0.1MPa,比一级三段运行工艺压差低>0.2MPa，这样就降低了 RO(NF)膜结垢风险，延长系统RO(NF)膜的清洗或更换周期，降低系统运行费用和延长系统使用寿命。
[0025](4)本发明所述循环工艺与传统的一级二段运行工艺和一级三段运行工艺相比，因为系统是全自动智能化自主排放浓水，减少了人员操作频率，降低了人