一种高浓度污水浓缩处理系统的制作方法

本实用新型涉及污水浓缩处理技术领域，尤其涉及一种高浓度污水浓缩处理系统。

背景技术：

随着工业发展，水污染日益严重，在污水处理领域特别是高浓度污水，一直是行业急需解决的技术难题；在高浓度污水领域，现阶段一直没有太好的办法，基本依赖传统的蒸发器进行蒸发，但是在蒸发过程中容易产生很多有害物质。而且，传统蒸发器存在高耗能、高成本、高投资等缺陷，同时还存在稳定较差的技术问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种高浓度污水浓缩处理系统，采用预处理+多级膜系统实现高浓污水的减量处理，对污水中的大颗粒悬浮物、杂质等进行分离，然后污水进去多级膜系统，在膜系统中对污水中的cod、氨氮、盐分大部分分离，分离产生清水和浓水，浓水在进入传统的蒸发器系统，产生的清水再经过普通低压膜系统进行深度处理后，产生的清水可直接达到中水回用标准或排放标准。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种高浓度污水浓缩处理系统，包括污水池、砂滤器、砂滤产水箱、袋式过滤器、超滤膜装置、超滤产水箱、保安过滤器a、低压反渗透装置、低压反渗透产水箱、保安过滤器b和高压反渗透装置，所述污水池顶部连通有污水进管，所述污水池的出水口与砂滤器的进水口之间通过增压泵组件密闭连通，所述砂滤器的出水口与砂滤产水箱的进水口通过管道相连通；所述砂滤产水箱的出水口与袋式过滤器的进水口之间通过超滤增压泵组件密闭连通，所述袋式过滤器的出水口与超滤膜装置的进水端相连通，所述超滤膜装置的出水端与超滤产水箱的进水口密闭连通，所述超滤产水箱的出水口与保安过滤器a的进水口之间通过低压反渗透高压泵组件a密闭连通，所述保安过滤器a的出水口与低压反渗透装置的进水口通过低压反渗透高压泵组件b相连通，所述低压反渗透装置的出水端连通有产水出管a和浓水出管a；所述产水出管a出水端与低压反渗透产水箱的进水口密闭连通，所述低压反渗透产水箱的出水口与保安过滤器b的进水口之间通过高压反渗透增压泵组件密闭连通，所述保安过滤器b的出水口与高压反渗透装置的进水口通过管道相连通，所述保安过滤器b与高压反渗透装置之间的管道上安装有高压反渗透高压泵，所述高压反渗透装置的出水端连通有产水出管b和浓水出管b。

为了更好地实现本实用新型，本实用新型还包括砂滤反洗泵组件，所述砂滤反洗泵组件的进水端与砂滤产水箱底部相连通，所述砂滤反洗泵组件的出水端与砂滤器的出水口相连通。

作为优选，本实用新型还包括超滤反洗泵组件，所述超滤反洗泵组件的进水端与超滤产水箱底部相连通，所述超滤反洗泵组件的出水端与超滤膜装置的出水口相连通。

作为优选，本实用新型还包括加阻垢剂箱，所述加阻垢剂箱的出水管连接于低压反渗透高压泵组件a与保安过滤器a之间的管道上。

作为优选，所述低压反渗透装置内部设有低压反渗透循环泵，所述高压反渗透装置内部设有高压反渗透泵。

作为优选，所述增压泵组件包括两个相互并列连通设置的增压泵，所述超滤增压泵组件包括两个相互并列连通设置的超滤增压泵，所述低压反渗透高压泵组件a包括两个相互并列连通设置的低压反渗透高压泵，所述低压反渗透高压泵组件b包括两个相互串联连接的低压反渗透高压泵，所述高压反渗透增压泵组件包括两个相互并列连通设置的高压反渗透增压泵。

作为优选，所述砂滤反洗泵组件包括两个相互并列连通设置的砂滤反洗泵。

作为优选，所述超滤反洗泵组件包括两个相互并列连通设置的超滤反洗泵。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型采用预处理+多级膜系统实现高浓污水的减量处理，预处理阶段采用多介质过滤系统，对污水中的大颗粒悬浮物、杂质等进行分离，然后污水进去多级膜系统，在膜系统中对污水中的cod、氨氮、盐分大部分分离，分离产生清水和浓水，浓水在进入传统的蒸发器系统，由于污水进行了减量，故高能耗和高投资的缺点得到解决；产生的清水再经过普通低压膜系统进行深度处理后，产生的清水可直接达到中水回用标准或排放标准。

(2)本实用新型中在反渗透中采用高低压组合以提高产水率，污水先经低压反渗透系统进行浓缩，产水直接排放或进行回用，浓水再进入高压反渗透进行进一步的浓缩，产生的产水和低压反渗透混合排放，浓水进入后续的蒸发或其处理方式，经过该方式后污水量可减量50-70％之间。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中第一部分的结构示意图；

图3为图1中第二部分的结构示意图；

图4为图1中第三部分的结构示意图；

图5为图1中第四部分的结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－污水进管,2－污水池,3－增压泵组件,4－砂滤器,5－砂滤反洗泵组件,6－砂滤产水箱,7－超滤增压泵组件,8－袋式过滤器,9－超滤膜装置,10－超滤反洗泵组件,11－超滤产水箱,12－低压反渗透高压泵组件a,13－加阻垢剂箱,14－保安过滤器a,15－低压反渗透高压泵组件b,16－低压反渗透装置,17－产水出管a,18－浓水出管a,19－低压反渗透产水箱,20－高压反渗透增压泵组件,21－保安过滤器b,22－高压反渗透高压泵,23－高压反渗透装置,24－产水出管b,25－浓水出管b。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：

实施例

如图1～图4所示，一种高浓度污水浓缩处理系统，包括污水池2、砂滤器4、砂滤反洗泵组件5、砂滤产水箱6、袋式过滤器8、超滤膜装置9、超滤反洗泵组件10、超滤产水箱11、加阻垢剂箱13、保安过滤器a14、低压反渗透装置16、低压反渗透产水箱19、保安过滤器b21和高压反渗透装置23，污水池2顶部连通有污水进管1，污水池2的出水口与砂滤器4的进水口之间通过增压泵组件3密闭连通，砂滤器4的出水口与砂滤产水箱6的进水口通过管道相连通。本实用新型的砂滤器4是以天然石英砂通常还有锰砂和无烟煤作为滤料并过滤水处理；所采用的石英砂粒径一般为0.5～1.2mm，不均匀系数为2，其滤层厚度和过滤速度由原水和出水水质而定，根据原水和出水水质要求可具有不同的滤层厚度和过滤速度，其主要作用是截留水中的大分子固体颗粒和胶体，使水澄清，锰砂可以去除水中的铁离子。砂滤产水箱6的出水口与袋式过滤器8的进水口之间通过超滤增压泵组件7密闭连通，袋式过滤器8的出水口与超滤膜装置9的进水端相连通，超滤膜装置9的出水端与超滤产水箱11的进水口密闭连通，超滤膜装置9是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化，超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一，以大分子与小分子分离为目的。超滤产水箱11的出水口与保安过滤器a14的进水口之间通过低压反渗透高压泵组件a12密闭连通，保安过滤器a14的出水口与低压反渗透装置16的进水口通过低压反渗透高压泵组件b15相连通，低压反渗透装置16的出水端连通有产水出管a17和浓水出管a18，浓水出管a18与蒸发器系统相连通。

如图1所示，产水出管a17出水端与低压反渗透产水箱19的进水口密闭连通，低压反渗透产水箱19的出水口与保安过滤器b21的进水口之间通过高压反渗透增压泵组件20密闭连通，保安过滤器b21的出水口与高压反渗透装置23的进水口通过管道相连通，保安过滤器b21与高压反渗透装置23之间的管道上安装有高压反渗透高压泵22，高压反渗透装置23的出水端连通有产水出管b24和浓水出管b25，浓水出管b25与蒸发器系统相连通。低压反渗透装置16与高压反渗透装置23均采用反渗透技术，反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作，因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透，根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透压力，即反渗透法，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

如图2所示，砂滤反洗泵组件5的进水端与砂滤产水箱6底部相连通，砂滤反洗泵组件5的出水端与砂滤器4的出水口相连通。砂滤反洗泵组件5包括两个相互并列连通设置的砂滤反洗泵。

如图4所示，超滤反洗泵组件10的进水端与超滤产水箱11底部相连通，超滤反洗泵组件10的出水端与超滤膜装置9的出水口相连通。超滤反洗泵组件10包括两个相互并列连通设置的超滤反洗泵。

如图4所示，加阻垢剂箱13的出水管连接于低压反渗透高压泵组件a12与保安过滤器a14之间的管道上。

如图4所示，低压反渗透装置16内部设有低压反渗透循环泵，高压反渗透装置23内部设有高压反渗透泵。

本实用新型的增压泵组件3包括两个相互并列连通设置的增压泵，超滤增压泵组件7包括两个相互并列连通设置的超滤增压泵，低压反渗透高压泵组件a12包括两个相互并列连通设置的低压反渗透高压泵，低压反渗透高压泵组件b15包括两个相互串联连接的低压反渗透高压泵，高压反渗透增压泵组件20包括两个相互并列连通设置的高压反渗透增压泵。

污水进入污水池2后，经过增压泵组件2泵入砂滤罐4，如上所述，砂滤罐4的填料主要为石英砂，污水上进下出透过砂层，可以截留住污水中的大颗粒悬浮物、固体颗粒及胶体等，经过砂滤罐4过滤的水进入砂滤产水箱6，砂滤反洗泵组件5的作用为在石英砂过滤器工作一段时间后,砂的缝隙间有许多的细小颗粒物,如泥,有机物等杂质,如果不进行反洗，泥沙会堵住水通过，并经过过滤的出水压力变小，使流量也减少了，不但浪费了宝贵的能源(电能，水泵提供动力)，而且过滤的流量减少，达不到出水的效果。砂滤反洗泵组件5的作用为反洗提供足够的水流量，通过石英砂滤料和水相冲的摩擦力以及砂与砂的摩擦来冲掉水中的杂质，达到反洗效果。

在砂滤产水箱6的污水经过超滤增压泵组件7依次进入袋式过滤器8、超滤膜装置9，超滤膜装置9的超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的，透过膜片的清水进入超滤产水箱，过滤是使液体通过多孔过滤介质以分离其中所含的固体颗粒的一种操作。过滤介质截阻颗粒而让液体通过，随着被分离的颗粒变小，要求介质的通道也要变小。如果颗粒小到亚微细粒的程度，膜孔大小就要趋近于能阻止溶液中大分子的通过。这种利用半透膜的微孔过滤以截留溶液中大溶质分子的操作称为超滤；透过膜片的清水已不含大颗粒污染物及悬浮物基本已过滤掉进入超滤产水箱，为下一级反渗透设备做准备。由于膜表面污染及溶质的沉积，超滤速下降，为了恢复超滤速率，必须定期用产品水对超滤膜进行反洗，将膜表面的污物冲洗，超滤反洗泵组件10就是针对反洗作用的设置。

低压反渗透装置16与高压反渗透装置23均采用反渗透技术，可以对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。当把相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于半透膜的两侧时，稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动，这一现象称为渗透。当渗透达到平衡时，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一个压差，此压差即为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固有性质，即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时，溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反，开始从浓溶液向稀溶液一侧流动，这一过程称为反渗透。反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法，它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩，其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中，用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除，以获得高质量的清水。在本实用新型中，由于污水浓度高，在反渗透中采用高低压组合以提高产水率，污水先经低压反渗透系统进行浓缩，产水直接排放或进行回用，浓水再进入高压反渗透进行进一步的浓缩，产生的产水和低压反渗透混合排放，浓水进入后续的蒸发或其处理方式，经过该方式后污水量可减量50-70％之间。

本实用新型高浓度污水浓缩处理系统采用预处理+多级膜系统实现高浓污水的减量处理，预处理阶段采用多介质过滤系统，对污水中的大颗粒悬浮物、杂质等与污水分离；然后污水进去多级膜系统，在膜系统中对污水中的cod、氨氮、盐分大部分分离，分离产生清水和浓水，浓水在进入传统的蒸发器系统，由于污水进行了减量，故高能耗和高投资的缺点得到解决。产生的清水再经过普通低压膜系统进行深度处理后，产生的清水可直接达到中水回用标准或排放标准。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。