公布日：2023.05.30
申請日：2022.12.28
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/467(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/46(2023.01)N;C02F5/02(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F103
/02(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種循環(huán)水排污水濃縮減量工藝，包括以下步驟：(1)將污水送入帶電化學(xué)裝置的循環(huán)水塔池中，進(jìn)行電化學(xué)處理，使得水中Ca2+、Mg2+形成沉淀析出，得到提濃后的循環(huán)水排污水；(2)將循環(huán)水排污水依次送入軟化系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)與反滲透系統(tǒng)中進(jìn)行處理，最后得到濃水送往后續(xù)脫硫系統(tǒng)，得到產(chǎn)水則排出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可有效提高水回收率、節(jié)水減排與水垢去除能力等。
權(quán)利要求書
1.一種循環(huán)水排污水濃縮減量工藝，其特征在于，包括以下步驟：(1)將污水送入帶電化學(xué)裝置的循環(huán)水塔池中，進(jìn)行電化學(xué)處理，使得水中Ca2+、Mg2+形成沉淀析出，得到提濃后的循環(huán)水排污水；(2)將循環(huán)水排污水依次送入軟化系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)與反滲透系統(tǒng)中進(jìn)行處理，最后得到濃水送往后續(xù)脫硫系統(tǒng)，得到產(chǎn)水則排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)水排污水濃縮減量工藝，其特征在于，步驟(1)的電化學(xué)處理過程中，通過陰陽極發(fā)生氧化還原反應(yīng)，對污水進(jìn)行處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種循環(huán)水排污水濃縮減量工藝，其特征在于，與陰極、陽極相連接的電源輸入的電壓為AC380V，并經(jīng)轉(zhuǎn)換模塊變成直流電流經(jīng)陰極和陽極形成的全橋電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)水排污水濃縮減量工藝，其特征在于，步驟(2)中，軟化系統(tǒng)中的處理過程為：往循環(huán)水排污水中加入軟化試劑，送往澄清池中進(jìn)行處理，確保澄清出水濁度≤10NTU，控制出水堿度≯1.2mmol/L，暫時(shí)硬度≯1.2mmol/L，再在送往超濾系統(tǒng)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)水排污水濃縮減量工藝，其特征在于，步驟(2)中，超濾系統(tǒng)中的處理過程為：采用超濾膜對軟化系統(tǒng)的出水進(jìn)行超濾處理，控制超濾出水水質(zhì)濁度≤0.2NTU、SDI≤3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)水排污水濃縮減量工藝，其特征在于，步驟(2)中，反滲透系統(tǒng)中的處理過程為：依次采用抗污染復(fù)合膜與海水淡化膜對超濾后的出水進(jìn)行反滲透處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種循環(huán)水排污水濃縮減量工藝，其特征在于，步驟(2)中，所述抗污染復(fù)合膜為PROC10反滲透膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種循環(huán)水排污水濃縮減量工藝，其特征在于，步驟(2)中，所述海水淡化膜為SWC5-LD反滲透膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)水排污水濃縮減量工藝，其特征在于，步驟(2)中，脫硫系統(tǒng)中的處理過程為：對濃水進(jìn)行均質(zhì)、軟化、澄清、過濾預(yù)處理后，再濃縮，最終實(shí)現(xiàn)固液分離。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)水排污水濃縮減量工藝，其特征在于，步驟(2)中，經(jīng)過反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水的一部分返回所述循環(huán)水塔池，另一部分則送往用水系統(tǒng)供用戶適用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了提供一種循環(huán)水排污水濃縮減量工藝。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
一種循環(huán)水排污水濃縮減量工藝，包括以下步驟：
(1)將污水送入帶電化學(xué)裝置的循環(huán)水塔池中，進(jìn)行電化學(xué)處理，使得水中Ca2+、Mg2+形成沉淀析出，得到提濃后的循環(huán)水排污水；
(2)將循環(huán)水排污水依次送入軟化系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)與反滲透系統(tǒng)中進(jìn)行處理，最后得到濃水送往后續(xù)脫硫系統(tǒng)，得到產(chǎn)水則排出。
進(jìn)一步的，步驟(1)中，電化學(xué)處理的工藝過程為：循環(huán)水進(jìn)入電化學(xué)裝置后，在電化學(xué)裝置里的電極組上充分發(fā)揮陰、陽極氧化、還原反應(yīng)，使陽極發(fā)生氧化反應(yīng)(電解)，產(chǎn)生OH·、H2O2、O3、HClO、ClO2等氧化性物質(zhì)，發(fā)揮防腐除銹、殺菌滅藻的作用，陰極發(fā)生還原反應(yīng)(電結(jié)晶)，將成垢離子從水中析出。此過程參數(shù)條件：單臺設(shè)備最大處理能力超過1200方保有水量補(bǔ)水量(2500方循環(huán)量)，可根據(jù)水質(zhì)情況確定。另外，電化學(xué)處理過程中，與陰極、陽極相連接的電源輸入的電壓為AC380V，電源輸入為AC380V，經(jīng)轉(zhuǎn)換模塊變成直流電，直流電經(jīng)全橋電路，輸出頻率可變的脈沖，作用于電極板；主控板采集極板的電流信號，通過程序算法，控制直流電的幅值、頻率等，形成閉環(huán)控制。將不同的水質(zhì)所對應(yīng)的電流、電壓、頻率等參數(shù)預(yù)先寫入程序，在不同的水質(zhì)情況下，電流及電壓頻率等參數(shù)可自動根據(jù)程序的指令進(jìn)行自動匹配。電極片數(shù)與處理水量有正向關(guān)系，單臺主機(jī)可控制電極片數(shù)40片。
進(jìn)一步的，步驟(2)中，軟化系統(tǒng)中的處理過程為：來水進(jìn)入澄清池，采用石灰/碳酸鈉等藥劑對循環(huán)水排污水進(jìn)行軟化處理后，可以有效的降低循環(huán)水中的鈣鎂硬度、堿度及有機(jī)物含量，澄清池可根據(jù)運(yùn)行時(shí)間或處理水量等參數(shù)，利用液位差，自動向污泥調(diào)節(jié)池排泥。澄清池出水進(jìn)入重力運(yùn)行的V型濾池，過濾系統(tǒng)重力運(yùn)行，澄清池出水透過V型濾池濾料后的產(chǎn)水作為超濾進(jìn)水。一般控制澄清池停留時(shí)間不低于4小時(shí)，出水應(yīng)保證濁度≤10NTU。V型濾池濾層上水深宜為1.5～2m，并留有至少0.3m超高。V型濾池內(nèi)填裝的濾料采用優(yōu)質(zhì)天然海砂，不同粒徑按一定比例混合而成。
進(jìn)一步的，步驟(2)中，超濾系統(tǒng)中的處理過程為：采用抗污染能力強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高的膜對V型濾池后的出水進(jìn)行超濾處理，控制出水水質(zhì)濁度≤0.2NTU、SDI≤3，滿足反滲透的進(jìn)水要求。此處超濾膜可以為CM-151陶瓷膜，膜面積24.3m2，流道標(biāo)稱尺寸(六邊形)2.4mm。
進(jìn)一步的，步驟(2)中，反滲透系統(tǒng)中的處理過程為：依次采用抗污染復(fù)合膜與海水淡化膜對超濾后的出水進(jìn)行反滲透處理。
更進(jìn)一步的，步驟(2)中所述抗污染復(fù)合膜為PROC10反滲透膜，其規(guī)格參數(shù)：產(chǎn)水量39.7m3/d，有效膜面積：37.2m2，進(jìn)水隔網(wǎng)：0.864mm。
更進(jìn)一步的，步驟(2)中，所述海水淡化膜為SWC5-LD反滲透膜，其規(guī)格參數(shù)：產(chǎn)水量34.1m3/d，有效膜面積：37.2m2，給水隔網(wǎng)厚度：34mil(LD技術(shù))。
進(jìn)一步的，步驟(2)中，脫硫系統(tǒng)中的處理過程為：廢水先經(jīng)過預(yù)處理(一般包括均質(zhì)、軟化、澄清、過濾等常規(guī)處理措施)，然后通過脫硫廢水濃縮，最終實(shí)現(xiàn)固液分離。
進(jìn)一步的，步驟(2)中，經(jīng)過反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水的一部分返回所述循環(huán)水塔池，另一部分則送往用水系統(tǒng)供用戶適用。
本發(fā)明采用在循環(huán)水塔池中放置電化學(xué)裝置使得水中Ca2+、Mg2+形成沉淀析出，水中堿度和硬度降低。同時(shí)電化學(xué)裝置可在不添加或少添加化學(xué)藥劑情況下即可提高循環(huán)水濃水倍數(shù)，降低補(bǔ)充水的用量(節(jié)約水資源)，降低排污量(降低后續(xù)膜法處理量)。然后采用石灰/碳酸鈉等藥劑對排污水進(jìn)行軟化處理，可以有效的降低水中的鈣鎂硬度、堿度及有機(jī)物含量，再通過“超濾+反滲透”來實(shí)現(xiàn)排污水的二次濃縮減量。另外，對于膜處理回收率的限制：反滲透工藝采用一級兩段式，根據(jù)循環(huán)排污水的水質(zhì)特點(diǎn)來選擇透水量大、脫鹽率高、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗污染性能好及機(jī)械強(qiáng)度好的抗污染復(fù)合膜(一段)及海水淡化膜(二段)，可有效提高水的回收率。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)減少投資：循環(huán)水排水量減少，后續(xù)排水處理工藝投資減少；
(2)提高水回收率：海水淡化膜透水量大、脫鹽率高、過濾精度高，可大大提高回收率及水中離子的去除率；
(3)節(jié)水減排：循環(huán)水濃縮倍數(shù)提高，降低補(bǔ)充水量，降低排污量；
(4)水垢去除能力：電化學(xué)裝置能夠?qū)⒀h(huán)水系統(tǒng)中導(dǎo)致生垢(銹)的成分如鈣、鎂、鐵等離子吸附收集到集垢器上，水垢肉眼可見且后續(xù)資源化處理。
（發(fā)明人：王羽旸;王煒）
