一种用于地表水回灌的水质处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及水处理技术领域，特别是涉及一种用于地表水回灌的水质处理系统。


背景技术：

2.天津市蕴藏着丰富的地热资源，资源的大量开采造成热储压力明显下降，影响了地热资源的可持续开发利用。利用地热尾水对热储层进行回灌，能够有效增加热储层补给量，缓解热储压力下降趋势。由于天津地热资源开发利用的时间较早，存在较多只采不灌的单井系统，导致每年的开采量仍远高于回灌量，为这些开采井补建回灌井，受到经济、施工场地和地质构造等条件的制约，落实难度很大。在此情况下，探索对井回灌之外新的回灌方法，提高地热集中开采区的回灌补给量，具有重要的现实意义。例如在地表水资源丰富的地区，可将地表水进行科学处理，使其成为满足地热回灌要求的水源，然后进行集中回灌，从而增加区域地热流体的回灌量，对地热田集中开采区的热储层起到有效的补给作用。
3.现有技术中针对高矿化度水的地热回灌处理工艺，目前尚无工程实例。在已公开的专利名称为“地表水回灌系统中的一种水质处理装置”，专利号zl2014202590174中，通过该水质处理装置取得了良好回灌效果。
4.但是，在该水处理工艺中高精度处理工艺选取的是砂滤+精密过滤，过滤精度相对较低，且反冲洗困难，实际运行中，常常因为滤芯堵塞造成产水量严重下降，在滤芯被堵塞后，被截留的物质也容易穿透滤材，影响出水水质导致纳滤膜堵塞。
5.因此，为了解决上述技术问题，需要设计一种能高效去除水中杂质的处理工艺，使其后的纳滤系统能稳定运行的新型水质处理装置。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是针对现有技术中存在的“砂滤+精密过滤”过滤精度低、反冲洗困难的问题，而提供一种高效去除水质杂质，保证系统运行稳定，地表水处理后达标，回灌至热储层的用于地表水回灌的水质处理系统。
7.为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：
8.一种用于地表水回灌的水质处理系统，沿水流方向，依次包括混凝沉淀模块、管式微滤膜过滤模块、纳滤模块和回灌模块，其中：
9.所述混凝沉淀模块包括混凝池和斜管沉淀池，湖水输送管道和混凝剂输送管路分别伸入至所述混凝池内，所述混凝池的出口与所述斜管沉淀池的入口相连接，所述斜管沉淀池的污泥出口连接至污泥处理模块，所述斜管沉淀池的水出口通过第一连接管路与中间池相连通，斜管沉淀池分离出的水通过第一连接管路输送至中间池，所述第一连接管路上连接有杀菌剂输送管路；
10.所述管式微滤膜过滤模块包括管式膜组和用于清洗所述管式膜组的反洗管路，所述中间池的出水口通过第二连接管路连接至所述管式膜组的入水口，所述第二连接管路上
设有供水泵，所述管式膜组的出水口通过第一支路连接至预处理水池；
11.所述纳滤模块包括纳滤膜设备和用于清洗所述纳滤膜设备的清洗管路，所述预处理水池的出口通过增压管路连接至所述纳滤膜设备，所述纳滤膜设备的纳滤产水出口连接至回灌水池，所述管式膜组的出水口通过第二支路连接至所述回灌水池。
12.在上述技术方案中，所述管式膜组为管式膜连续过滤设备tmf
13.在上述技术方案中，湖水通过提升泵输送至所述湖水输送管道内。
14.在上述技术方案中，所述湖水输送管道上连接有杀菌剂输送管路。
15.在上述技术方案中，所述反洗管路包括清洗池、反洗管和排浓水管，所述清洗池通过所述反洗管连接至所述管式膜组的反洗口，所述反洗管上设有反洗泵，所述管式膜组的浓水出水口上连接有排浓水管。
16.在上述技术方案中，所述排浓水管的出口延伸至所述中间池内，回流管路的一端伸入到中间池内，另一端与所述混凝池的入口相连通，所述回流管路上设有回流泵。
17.在上述技术方案中，所述污泥处理模块包括依次通过管路连接的污泥池、污泥浓缩池和压滤机，所述污泥池通过管路与所述斜管沉淀池的污泥出口相连接，所述污泥浓缩池和压滤机之间的管路上设有螺杆泵。
18.在上述技术方案中，沿水流的流动方向，所述增压管路上依次设有进水泵、保安过滤器和增压泵，所述增压管路上，所述进水泵和保安过滤器之间的管段上连接有还原剂输送管路和阻垢剂输送管路。
19.在上述技术方案中，所述清洗管路包括清洗罐和清洗泵，所述清洗罐通过清洗管连接至所述纳滤膜设备的入口，所述清洗管上设有清洗泵。
20.在上述技术方案中，所述回灌水池的出水口通过回灌管路与热储层相连通，所述回灌管路上设有回灌泵，所述回灌管路上还连接有除氧剂输送管路和ph调节剂输送管路。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
22.1.本实用新型的水质处理系统由混凝沉淀模块、管式微滤膜过滤模块、纳滤模块和回灌模块四个模块组成，管式膜过滤取代了传统处理工艺中的“砂滤+精密过滤”，通过管式微滤膜设备是靠压力驱动的物理过滤膜，其过滤孔径的范围为0.1-10μm，可以高效去除原水中的悬浮物、胶体等杂质，其过滤精度高，使其能够达到回灌标准。
23.2.与传统的处理工艺相比，本实用新型采用管式膜和纳滤工艺，与传统的处理装置相比，处理用时短，产水量可达450m3/h。
24.3.本实用新型水质处理系统采用纳滤工艺用于除硬脱盐，该产水矿化度会显著低于原水，可与管式膜产水以一定比例混合，形成接近原水矿化度的混合水，满足水质要求。
25.4.本系统中杀菌剂在混凝池、沉淀池和中间池间管道加入，可有效控制处理过程中细菌的滋生。
附图说明
26.图1是回灌水质处理系统原理图。
27.图2是回灌水质处理系统水量平衡图。
28.图中：1-混凝池，2-斜管沉淀池，3-湖水输送管道，4-混凝剂输送管路，5-第一连接管路， 6-中间池，7-杀菌剂输送管路，8-第二连接管路，9-供水泵，10-第一支路，11-预处理
水池， 12-纳滤膜设备，13-回灌水池，14-第二支路，15-提升泵，16-清洗池，17-反洗管，18-排浓水管，19-入水口，20-反洗泵，21-出水口，22-管式膜组，23-污泥池，24-污泥浓缩池，25-压滤机，26-螺杆泵，27-进水泵，28-保安过滤器，29-增压泵，30-清洗罐，31-清洗泵，32-清洗管， 33-浓水排放口，34-还原剂输送管路，35-阻垢剂输送管路，36-回灌管路，37-除氧剂输送管路，38-ph调节剂输送管路，39-回灌泵，40-回流管路，41-回流泵。
具体实施方式
29.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
30.实施例1
31.一种用于地表水回灌的水质处理系统，沿水流方向，依次包括混凝沉淀模块、管式微滤膜过滤模块、纳滤模块和回灌模块，其中：
32.所述混凝沉淀模块包括混凝池1和斜管沉淀池2，湖水输送管道3和混凝剂输送管路4 分别伸入至所述混凝池1内，优选的，伸入至混凝池1液位以下1m，可以保证混凝剂与原水的充分融合，湖水输送管道3将湖水输送至混凝池1内，混凝剂输送管路4与混凝剂罐相连通，将混凝剂泵入所述混凝池1内，在混凝池1内，低速搅拌，使水中泥沙、悬浮物、胶体及微生物等生成大的絮体、矾花，从水中分离出来，所述混凝池1的出水口与所述斜管沉淀池2的入水口相连接，从混凝池1输出的水进入斜管沉淀池2，进行泥水分离，所述斜管沉淀池2的污泥出口连接至污泥处理模块，斜管沉淀池2分离出的污泥进入到污泥处理模块再处理，所述斜管沉淀池2的水出口通过第一连接管路5与中间池6相连通，斜管沉淀池2分离出的水通过第一连接管路5输送至中间池6，所述第一连接管路5上连接有杀菌剂输送管路7，杀菌剂输送管路7将杀菌剂药罐与第一连接管路5相连通，斜管沉淀池2的出水添加杀菌剂，抑制微生物生长，然后进入中间池6。
33.所述管式微滤膜过滤模块包括管式膜组22和用于清洗所述管式膜组22的反洗管路，所述管式膜组22为管式膜连续过滤设备tmf，所述中间池6的出水口通过第二连接管路8连接至所述管式膜组22的入水口19，所述第二连接管路8上设有供水泵9，通过中间池6排出的水由供水泵9送入至管式膜连续过滤设备tmf，去悬浮物、胶体等杂质，所述管式膜组22 的出水口21通过第一支路10连接至预处理水池11；
34.所述纳滤模块包括纳滤膜设备12和用于清洗所述纳滤膜设备12的清洗管路，所述预处理水池11的出口通过增压管路连接至所述纳滤膜设备12，经过预处理的水在增压管路中进行增压后进入纳滤膜设备12，进行脱盐处理，产水进入回灌水池13，所述纳滤膜设备12的纳滤产水出口连接至回灌水池13，所述管式膜组22的出水口21通过第二支路14连接至所述回灌水池13，管式膜组22的出水一部分直接进入到预处理水池11，另一部分直接进入到回灌水池13内。管式膜组22的产水与纳滤膜设备12处理后的水在回灌水池13中混合，纳滤膜设备12用于除硬脱盐，该产水矿化度会显著低于原水，可与管式膜组22产水以一定比例混合，形成接近原水矿化度的混合水，满足水质要求。
35.实施例3
36.在实施例1的水质处理系统中，对各模块进行进一步的说明。
37.湖水通过提升泵15输送至所述湖水输送管道3内，原水用泵提升后，进入后续处理
步骤。
38.所述湖水输送管道3上连接有杀菌剂输送管路7，湖水输送过程中，在湖水输送管道3 中添加杀菌剂，杀灭水中的微生物、细菌等。在本用于地表水回灌的水质处理系统中，水质经过两次杀菌，湖水输送至混凝池1前，进行第一次杀菌，在斜管沉淀池2和中间池6之间的第一连接管路5上进行第二次杀菌，抑制微生物生长。
39.所述反洗管路包括清洗池16、反洗管17和排浓水管18，所述清洗池16通过所述反洗管 17连接至所述管式膜组22的反洗口，所述反洗管17上设有反洗泵20，所述管式膜组22的的浓水出水口上连接有排浓水管18，所述排浓水管18与所述中间池6相连通，反洗时，启动反洗泵20，清洗池16内的净水通过反洗管17、反洗口进入到管式膜组22内，清洗后的水通过浓水出水口、排浓水管18排出至中间池6，完成管式膜组22的清洗工作。
40.所述排浓水管18的出口延伸至所述中间池6内，回流管路40的一端伸入到中间池6内，另一端与所述混凝池1的入口相连通，所述回流管路40上设有回流泵41。管式膜组22产生的浓水排入中间池6，避免中间池6内的水浓度过高，将中间池6的水通过回流管路40回流至混凝池1。
41.所述污泥处理模块包括依次通过管路连接的污泥池23、污泥浓缩池24和压滤机25，所述污泥池23通过管路与所述斜管沉淀池2的污泥出口相连接，所述污泥浓缩池24和压滤机 25之间的管路上设有螺杆泵26，斜管沉淀池2排出的污泥定期排入污泥池23，经过污泥浓缩池24浓缩和压滤机25压滤处理，清水排放，污泥外运填埋处理。
42.沿水流的流动方向，所述增压管路上依次设有进水泵27、保安过滤器28和增压泵29，经过预处理后的水通过两级水泵(分别为进水泵27和增压泵29)进入到纳滤膜设备12内。
43.所述清洗管路包括清洗罐30和清洗泵31，所述清洗罐30通过清洗管32连接至所述纳滤膜设备12的入口，所述清洗管32上设有清洗泵31，清洗时，启动清洗泵31，清洗罐30 内的净水通过清洗管32进入到纳滤膜设备12内，对纳滤膜设备12进行清洗，清洗后的水通过纳滤膜设备12的浓水排放口33排出。
44.所述增压管路上还设有还原剂输送管路34和阻垢剂输送管路35，还原剂的作用是为了还原前工艺段加入的杀菌剂次氯酸钠。
45.所述回灌水池13的出水口19通过回灌管路36与热储层相连通，所述回灌管路36上设有回灌泵39，所述回灌管路36上还连接有除氧剂输送管路37和ph调节剂输送管路38，回灌水池13内的水经过除溶解氧和调节ph后，达到回灌水要求指标，通过回灌泵39输送至回灌井最终回灌入热储层。
46.实施例3
47.如图2的回灌水质处理系统水量平衡图所示，湖水以570m3/h输送至实施例1所述的水质处理系统中，斜管沉淀池2的排泥为9m3/h，斜管沉淀池2的出水经过中间池后以561m3/h 输送至管式膜组22进行连续过滤，管式膜组22排出的浓水以6m3/h返回至中间池，管式膜组22的出水分为两路，一路以210m3/h输送至回灌水池13，一路以345m3/h输送至预处理水池11，预处理水池11以345m3/h将水输送至纳滤膜设备12，纳滤膜设备12的产水以240 m3/h输送至回灌水池13，另一部浓水以105m3/h排放，水质处理系统最终输出450m3/h的混合回灌水。
48.为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
49.而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
50.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。