一种高效高回收率反渗透浓水回收处理方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水处理领域，具体而言，涉及一种高效、高回收率的反渗透浓水回收处 理的方法及其系统。
【背景技术】
[0002] 目前，反渗透用作预脱盐设备已被广泛应用在水处理领域。常规反渗透设备出于 防垢的目的，其水回收率一般不超过75%，相当于25%的浓水需要回收处理或排放，由于 浓水经过反渗透浓缩了 4倍，其钙镁、硅结垢物质具有结垢趋向，在采用再生水作为水源的 反渗透系统，还存在有机物指标COD (Chemical Oxygen Demand，化学需氧量）超过排放标 准，为此，反渗透浓水无论是达标排放，还是再回收处理，都具有一定的难度，有些企业考虑 浓水回收起来难度较大且投入较多就直接外排，白白浪费了水资源，在水资源相对短缺的 当今，这25%的浓水很具有回收价值。
[0003] 反渗透浓水的水质特征：悬浮物低，含盐量（total dissolved solids，TDS)高，|丐 镁结垢趋向严重，硅浓缩后也有严重的结垢趋向，有机物指标COD有可能超过排放标准。
[0004] 常规的浓水回收工艺是将反渗透浓水直接通过高压栗增压后进入浓水反渗透装 置去回收处理，由于存在钙、镁和硅结垢风险，浓水反渗透回收率一般设置得很低，只有 40~50%的回收率，相当于只回收了一半浓水，且存在严重的结垢风险，运行不稳定，造成 系统运行不到半个月就要停下来清洗，导致反渗透膜因频繁药剂清洗而寿命大大降低；因 此，不加预处理直接上浓水反渗透装置的系统运行存在风险，且没有运行良好的业绩。
[0005] 为保证浓水反渗透运行稳定，且提高其回收率，回收更多的浓水，研究一套高效高 回收率的浓水回收处理工艺已刻不容缓。
【发明内容】
[0006] 本发明提供一种高效高回收率反渗透浓水回收处理的方法及系统，从反渗透浓水 中的污染物及水质特点着手，有针对性地去除影响反渗透回收率的结垢和污染因素（钙、 镁和硅、有机物等），采用熟石灰和纯碱与钙、镁和硅反应得到沉淀、高效的管式膜微滤过滤 措施，使进入浓水反渗透装置的给水几乎没有结垢物质的情况下，极大地提高浓水反渗透 装置的回收率，且实现浓水反渗透长期不结垢的稳定运行。
[0007] 为达到上述目的，本发明提供了一种高效高回收率反渗透浓水回收处理的方法， 包括以下步骤：
[0008] a、采用熟石灰和纯碱对反渗透浓水进行软化或化学沉淀处理，以去除导致结垢的 钙离子、镁离子和硅；具体包括：
[0009] al、在一级反应槽内收集浓水，向所述一级反应槽加入熟石灰并搅拌，使熟石灰与 浓水充分反应，以生成氢氧化镁和碳酸钙沉淀，同时，浓水中的二氧化硅与氢氧化镁反应 生成硅酸镁沉淀，搅拌浓水避免氢氧化镁、硅酸镁和碳酸钙沉淀沉积在所述一级反应槽底 部；
[0010] a2、所述一级反应槽中反应后的浓水流入二级反应槽，搅拌所述二级反应槽中的 浓水并向所述二级反应槽加入纯碱，使纯碱与浓水充分反应，生成碳酸钙沉淀，搅拌浓水避 免碳酸钙和硅酸镁沉淀沉积在所述二级反应槽底部；
[0011] b、将所述二级反应槽中的浓水通过管式膜微滤装置过滤得到过滤产水，过滤留下 的沉淀物形成泥浆下沉形成浓缩污泥；
[0012] c、向所述过滤产水中加入盐酸并搅拌，使其充分混合及反应，使得所述过滤产水 成为pH值为7. 5~8. 3的浓水反渗透进水；
[0013] d、通过浓水反渗透装置对所述浓水反渗透进水进行脱盐，得到淡水和浓缩水。
[0014] 其中，在步骤d之后还包括以下步骤：
[0015] e、将步骤d中得到的反渗透浓水进行蒸发结晶以便回收利用，以实现浓水的"零 排放"。
[0016] 其中，在步骤b之后还包括以下步骤：
[0017] bl、将所述管式膜微滤装置过滤得到的浓缩污泥经污泥脱水机脱水形成泥饼，以 便进行填埋处理。
[0018] 本发明还公开一种高效高回收率反渗透浓水回收处理的系统，包括通过管道依次 连接的一级反应槽、二级反应槽、管式膜微滤装置、pH回调槽、浓水反渗透装置，其中：
[0019] 所述一级反应槽包括熟石灰反应器、第一搅拌器和第一加药装置，所述熟石灰反 应器用于容置浓水，所述第一搅拌器对所述熟石灰反应器中的浓水进行搅拌，所述第一加 药装置用于向所述熟石灰反应器的浓水中加入熟石灰；
[0020] 所述二级反应槽包括纯碱反应器、第二搅拌器和第二加药装置，所述纯碱反应器 用于容置浓水，所述第二搅拌器对所述纯碱反应器中的浓水进行搅拌，所述第二加药装置 用于向所述纯碱反应器的浓水中加入纯碱；
[0021] 所述管式膜微滤装置包括前置浓缩箱、错流循环栗、管式膜微滤子装置、加药子装 置和清洗子装置，所述前置浓缩箱用于容置待过滤的浓水和错流循环的浓水，其底部设置 排泥装置用于定期或连续排放浓缩污泥；所述错流循环栗为所述管式膜微滤装置的过滤提 供动力，错流循环是保证管式微滤膜不被污堵而采用的大流量循环过滤模式，所述管式膜 微滤子装置包含镶嵌式锚型结构膜，用于将浓水过滤得到过滤产水，过滤留下的沉淀物形 成泥浆下沉，在所述前置浓缩箱底部形成浓缩污泥；所述加药子装置是用于微滤膜反洗时 定期加药以进行维护性清洗；所述清洗子装置用于对所述管式膜微滤子装置进行清洗；
[0022] 所述pH回调槽还包括第三反应槽、第三加药装置、第三搅拌器和pH值检测单元， 所述第三反应槽用于容置所述过滤产水，所述第三加药装置用于向所述第三反应槽中加入 盐酸，所述第三搅拌器用于搅拌所述第三反应槽中的所述过滤产水使其与盐酸充分反应， 所述pH值检测单元用于检测所述第三反应槽中所述过滤产水的pH值，当所述第三反应槽 中的pH值达到7. 5~8. 3之间时，所述第三加药装置停止加药；
[0023] 所述浓水反渗透装置包括浓水反渗透给水栗、保安过滤器、高压栗、浓水反渗透子 装置、第四加药子装置、辅助化学清洗子装置、淡水箱及浓水箱；所述浓水反渗透给水栗为 所述保安过滤器的过滤提供动力；所述保安过滤器对所述反渗透进水进行精密过滤，其中， 所述保安过滤器的过滤精度为5微米，对所述浓水反渗透子装置起到保安作用；所述高压 栗提供所述浓水反渗透子装置脱盐的动力，所述浓水反渗透子装置实现脱盐，将所述浓水 反渗透进水过滤得到为淡水和浓缩水，所述加药子装置用于向所述浓水反渗透装置投加还 原剂和阻垢剂，还原剂用于除去所述反渗透进水中的氧化剂，保护反渗透膜不被氧化，阻垢 剂有效阻止反渗透膜上污垢的形成，所述辅助化学清洗子装置用于对反渗透膜进行清洗， 所述淡水箱用于容置淡水，所述浓水箱用于容置浓缩水。
[0024] 其中，还包括蒸发结晶装置，同时所述浓水反渗透装置还包括浓水栗，所述浓水栗 置于所述浓水箱，将所述浓水箱中得到的浓缩水提升到所述蒸发结晶装置，所述蒸发结晶 装置将浓缩水进行蒸发结晶，蒸发出的蒸馏水经冷却后回收再利用，结晶析出的盐经烘干， 可以打包后外卖，实现浓水的零排放。
[0025] 其中，还包括污泥脱水机，且所述排泥装置为污泥螺杆栗，所述污泥螺杆栗将浓缩 污泥输送至所述污泥脱水机，所述污泥脱水机用于将所述泥浆经脱水形成泥饼，泥饼可以 通过运泥车外运填埋处理。
[0026] 与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
[0027] 本发明提供一种高效高回收率反渗透浓水回收处理的方法及系统，采用了熟石灰 和纯碱预处理系统去除绝大部分结垢物质，经试验可将传统的浓水反渗透回收率从40~ 50%提高到75~85%，极大限度地回收反渗透浓水，回收率高，节水效果显著，且克服了传 统浓水反渗透运行周期短（不到半个月就要化学清洗）、膜寿命短、运行不稳定等缺陷，保 证了系统的安全稳定运行，实现浓水的高效回收；采用先进的管式微滤（TMF)工艺替代繁 琐且占地面积很大的常规重力沉淀工艺，节约占地面积；采用前置碱化处理，可将浓水中的 有机污染物皂化，从而防止浓水反渗透膜的有机物污染；在高PH条件下硅的溶解度迅速上 升，且有氢氧化镁生成，可以实现镁剂除硅，避免了浓水反渗