一種超高壓膜裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種超高壓膜裝置，所述裝置塑料保安濾器、中壓反滲透膜高壓反滲透膜、超高壓反滲透膜、水泵和水箱。本實用新型的裝置運行穩(wěn)定，水回收率高，對廢水預(yù)處理要求相對低，設(shè)備投資小。
【專利說明】
一種超高壓膜裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種超高壓膜裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 高含鹽廢水指總含鹽質(zhì)量分數(shù)多1 %的廢水，一般屬于難降解廢水。特別是工業(yè)濃 鹽水，其含有高濃度的無機鹽分以及大量的難降解性有機物或有毒物質(zhì)，此類廢水如果未 經(jīng)處理直接排入天然水體，必然會對水體生物、生活飲用水和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水產(chǎn)生極大的 危害，將給生態(tài)環(huán)境造成巨大的壓力。在用的處理方法大致可分為生物處理法和物理化學(xué) 法。目前比較常見的有蒸餾脫鹽法、吸附法、膜法、反滲透、生物法等。
[0003] 生物處理法是目前廢水處理最常用的方法之一，它具有應(yīng)用范圍廣、適應(yīng)性強等 特點。但高含鹽污水中的無機鹽對一般微生物有較強的抑制作用，高含鹽污水的有機物根 據(jù)生產(chǎn)過程不同，所含有機物的種類及化學(xué)性質(zhì)差異較大，但所含鹽類物質(zhì)多為cr、so 42' Na+、Ca2+等鹽類物質(zhì)。雖然這些離子都是微生物生長所必需的營養(yǎng)元素。但是若這些離子濃 度過高，會對微生物產(chǎn)生抑制和毒害作用。為此，高含鹽污水的生物處理通常在低鹽濃度 (鹽濃度<1%)下運行。然而隨著水資源的日趨緊張，國家出臺的保護水資源各項法規(guī)和收 費的實施，給高含鹽污水處理的企業(yè)帶來了負擔，當污水中含鹽量大于2g/L時，采用生物法 進行高鹽污水處理難度較大。
[0004] 物理化學(xué)法包括蒸餾脫鹽法、吸附技術(shù)、膜脫鹽法等。蒸餾脫鹽法是一種最古老、 最常用的脫鹽方法，蒸餾法就是把含鹽水加熱使之沸騰蒸發(fā)，再把蒸汽冷凝成淡水的過程。 蒸餾法的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、所得淡水水質(zhì)好等。蒸餾法有很多種，應(yīng)用較為廣泛 的有:多效蒸發(fā)(MED)、低溫多效蒸餾(LT-MED)、多級閃蒸(MSF)等。吸附技術(shù)是利用吸附劑 與污染物之間的物理化學(xué)作用相互結(jié)合，從水中將污染物脫除。根據(jù)吸附機理的不同，可分 為物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換吸附，通常情況是三種機理同時發(fā)生。膜脫鹽法是利用滲 透壓差作為推動力實現(xiàn)脫鹽的技術(shù)。膜脫鹽法主要有反滲透(R0)、碟管式反滲透(DTR0)、膜 蒸餾(MD)、正滲透(F0)、電滲析(ED)等。膜脫鹽法具有投資少、能耗低，同時也能夠達到深度 除鹽目的，產(chǎn)水可作為回用水。結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、所得淡水水質(zhì)好等，但是卻存在投資費 用尚、占地面積大、耗能尚等缺點。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)之不足，本實用新型提供一種超高壓膜裝置，所述超高壓膜裝置包 括：中壓R0單元、高壓R0單元和超高壓R0單元;所述超高壓膜裝置中砂濾單元與所述中壓R0 單元相連，所述中壓R0單元與所述高壓R0單元相連，所述高壓R0單元與所述超高壓R0單元 相連，超高R0單元與蒸發(fā)結(jié)晶單元相連；清洗系統(tǒng)與所述中壓R0單元相連，所述中壓R0單 元、所述高壓R0單元和所述超高壓R0單元還與回用水單元相連。
[0006] 根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述中壓R0單元包括中壓增壓栗、中壓反滲透膜結(jié)構(gòu)、 中壓濃水箱;其中，所述砂濾單元與所述中壓增壓栗相連，所述中壓增壓栗與所述中壓反滲 透膜結(jié)構(gòu)相連，所述中壓反滲透膜結(jié)構(gòu)與所述中壓濃水箱相連。
[0007] 根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述高壓R0單元包括高壓增壓栗、高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)、 高壓濃水箱;其中，中壓濃水箱與所述高壓增壓栗相連，所述高壓增壓栗與所述高壓反滲透 膜結(jié)構(gòu)相連，所述高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)與所述高壓濃水箱相連。
[0008] 根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述超高壓R0單元包括超高壓增壓栗、超高壓反滲透 膜結(jié)構(gòu)、超高壓濃水箱;其中，高壓濃水箱與所述超高壓增壓栗相連，所述超高壓增壓栗與 所述超高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)相連，所述超高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)與所述超高壓濃水箱相連。
[0009] 根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述中壓反滲透膜結(jié)構(gòu)、所述高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)和所 述超高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)均采用比標準抗污染膜寬的開放式流道。
[0010]根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，生化處理單元與進膜預(yù)處理單元相連，所述進膜預(yù)處 理單元與所述超高壓膜裝置相連。
[0011] 根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述生化處理單元包括:廢水收集箱、調(diào)節(jié)池、生化處 理池 BAF、曝氣風(fēng)機、反洗栗、產(chǎn)水箱;所述廢水收集箱與所述調(diào)節(jié)池相連，所述調(diào)節(jié)池與所 述生化處理池 BAF相連，所述生化處理池 BAF與所述產(chǎn)水箱相連;所述曝氣風(fēng)機和所述反洗 栗與所述生化處理池 BAF相連。
[0012] 根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述進膜預(yù)處理單元至少包括:產(chǎn)水箱、加藥單元、高 密池、PH值調(diào)節(jié)單元、砂濾單元和鼓風(fēng)機;其中所述產(chǎn)水箱和所述高密池相連，所述加藥單 元和所述高密池相連，所述高密池和所述砂濾單元相連，所述PH值調(diào)節(jié)單元和所述砂濾單 元相連;所述高密池還與緩沖/濃縮池相連，所述緩沖/濃縮池與所述調(diào)節(jié)池相連。
[0013] 根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，砂濾單元與中壓增壓栗相連，所述中壓增壓栗與中壓 反滲透膜結(jié)構(gòu)相連，所述中壓反滲透膜結(jié)構(gòu)與中壓濃水箱相連；
[0014] 所述中壓濃水箱與高壓增壓栗相連，所述高壓增壓栗與高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)相連， 所述高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)與高壓濃水箱相連；
[0015] 所述高壓濃水箱與超高壓增壓栗相連，所述超高壓增壓栗與超高壓反滲透膜結(jié)構(gòu) 相連，所述超高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)與超高壓濃水箱相連；
[0016] 所述超高壓濃水箱與蒸發(fā)結(jié)晶單元相連；
[0017] 所述中壓反滲透膜結(jié)構(gòu)、所述高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)以及超高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)還與回 用水單元相連。
[0018] 本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、所得淡水水質(zhì)好，能有效除去水中的細小顆粒、 懸浮物、膠體等雜質(zhì)，并降低污水中的堿度和暫時硬度，保證后續(xù)用水的安全和經(jīng)濟。本實 用新型的裝置運行穩(wěn)定，水回收率高，對廢水預(yù)處理要求相對低，設(shè)備投資小。
【附圖說明】

[0019] 圖1是一種水處理裝置的示意圖；
[0020] 圖2是BAF對原水中C0D、SS、氨氮的去除率；
[0021 ]圖3是高密池進出水硬度和硬度脫出率的變化；
[0022 ]圖4是中壓反滲透進水、產(chǎn)水、濃水電導(dǎo)率的變化情況；
[0023] 圖5是高壓反滲透進水、產(chǎn)水、濃水電導(dǎo)率的變化情況；
[0024] 圖6是超高壓反滲透進水、產(chǎn)水、濃水電導(dǎo)率的變化情況；
[0025] 圖7是超高壓反滲透濃水TDS率的變化情況；
[0026] 圖8是反滲透單元對C0D的去除效果。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖進行詳細說明。如圖1所示，超高壓膜裝置包括：中壓R0單元、高壓R0 單元和超高壓R0單元;所述超高壓膜裝置中砂濾單元與中壓R0單元相連，中壓R0單元與高 壓R0單元相連，高壓R0單元與超高壓R0單元相連，超高R0單元與蒸發(fā)結(jié)晶單元相連;清洗系 統(tǒng)與所述中壓R0單元相連，所述中壓R0單元、高壓R0單元與超高壓R0單元還與回用水單元 相連。
[0028] 所述中壓R0單元包括中壓增壓栗、中壓反滲透膜結(jié)構(gòu)、中壓濃水箱；其中，所述砂 濾單元與中壓增壓栗相連，中壓增壓栗與中壓反滲透膜結(jié)構(gòu)相連，中壓反滲透膜結(jié)構(gòu)與中 壓濃水箱相連。所述高壓R0單元包括高壓增壓栗、高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)、高壓濃水箱;其中，中 壓濃水箱與高壓增壓栗相連，高壓增壓栗與高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)相連，高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)與 高壓濃水箱相連。所述超高壓R0單元包括超高壓增壓栗、超高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)、超高壓濃水 箱;其中，高壓濃水箱與超高壓增壓栗相連，超高壓增壓栗與超高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)相連，超 高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)與超高壓濃水箱相連。所述中壓反滲透膜、高壓反滲透膜和超高壓反滲 透膜均采用比標準抗污染膜寬的開放式流道。
[0029] 砂濾單元與中壓增壓栗相連，中壓增壓栗與中壓反滲透膜結(jié)構(gòu)相連，中壓反滲透 膜結(jié)構(gòu)與中壓濃水箱相連；中壓濃水箱與高壓增壓栗相連，高壓增壓栗與高壓反滲透膜結(jié) 構(gòu)相連，高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)與高壓濃水箱相連;高壓濃水箱與超高壓增壓栗相連，超高壓增 壓栗與超高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)相連，超高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)與超高壓濃水箱相連;超高壓濃水 箱與蒸發(fā)結(jié)晶單元相連；中壓反滲透膜結(jié)構(gòu)、高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)與超高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)還 與回用水單元相連。
[0030] 水處理裝置中廢水收集箱與調(diào)節(jié)池相連，調(diào)節(jié)池與生化處理池 BAF相連，生化處理 池 BAF與產(chǎn)水箱相連;曝氣風(fēng)機和反洗栗與生化處理池 BAF相連;產(chǎn)水箱和高密池相連，加藥 單元和高密池相連，高密池和砂濾單元相連，PH值調(diào)節(jié)單元和砂濾單元相連;高密池還與緩 沖/濃縮池相連，緩沖/濃縮池與調(diào)節(jié)池相連;所述超高壓膜裝置中砂濾單元與中壓R0單元 相連，中壓R0單元與高壓R0單元相連，高壓R0單元與超高壓R0單元相連，超高R0單元與蒸發(fā) 結(jié)晶單元相連;清洗系統(tǒng)與所述中壓R0單元相連，所述中壓R0單元、高壓R0單元與超高壓R0 單元還與回用水單元相連。。
[0031] 所述調(diào)節(jié)池為立方狀結(jié)構(gòu)，其規(guī)格為6000 X 1200 X 1800mm，壁厚10mm。所述加藥單 元的藥品儲備箱為立式方筒，所述方筒規(guī)格為300 X 380 X 550mm。所述PH值調(diào)節(jié)單元的堿性 溶液儲備箱為立式方筒，所述方筒規(guī)格為300 X 380 X 550mm。所述高密池為立方形結(jié)構(gòu)，其 規(guī)格為5800 X 1200 X 1800mm，壁厚10mm。所述砂濾單元為立式圓柱形結(jié)構(gòu)，其直徑為380mm， 高度380mm，壁厚10mm。所述曝氣生物濾池BAF為立式圓柱形筒，其規(guī)格為Φ 1416 X 5510mm。 所述廢水收集箱為立式圓柱形水塔狀，其規(guī)格為Φ 1320 X 1410mm。所述產(chǎn)水箱為立式圓柱 形水塔狀，其規(guī)格為Φ1320Χ1410_。
[0032] 實施例1
[0033]水處理裝置根據(jù)主要功能分為三個單元:生化處理單元、進膜預(yù)處理單元、超高壓 膜裝置。
[0034]生化處理單元采用曝氣生物濾池(BAF)，通過生物膜法去除33、0?、800、硝化、脫 氮、除磷、去除Α0Χ等。預(yù)處理段采用高效澄清池+砂濾，通過物理化學(xué)反應(yīng)降低硬度、C0D、膠 體及濁度等，保證后續(xù)反滲透深度處理單元的效率和運行穩(wěn)定性。超高壓膜裝置可穩(wěn)定脫 除水中含鹽量，處理高鹽廢水，為零排放做超級濃縮，降低蒸發(fā)量做技術(shù)儲備。
[0035]由于某實施方式的ΜΤ0廢水經(jīng)過厭氧生化處理之后，水中含有較高厭氧微生物、氨 氮、C0D、SS等。為保證反滲透處理單元進水水質(zhì)和設(shè)備的穩(wěn)定運行，采用曝氣生物濾池對 ΜΤ0廢水進行生化處理，其機理是將生物接觸氧化法與給水快濾池進行有機結(jié)合，將生物降 解與吸附過濾兩種處理過程合并在同一單元反應(yīng)器中，以濾池中填裝的粒狀填料(如陶粒、 焦炭、石英砂、活性炭等)為載體，在濾池內(nèi)部進行曝氣，使濾料表面生長大量生物膜。當污 水流經(jīng)時，利用濾料上所附生物膜中高濃度的活性微生物的氧化分解作用、充分發(fā)揮微生 物的生物代謝、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留以及反應(yīng)器內(nèi)沿水流方向食物 鏈的分級捕食作用，完成污染物的高效去除。
[0036]曝氣生物濾池以鵝卵石和火山熔巖陶粒作為填料。曝氣生物濾池雖是生物膜處理 方法的一種，但與傳統(tǒng)生物濾池相比，仍具有明顯特點：（1)采用的粗糙多孔的小顆粒填料 作為生物載體，可在填料表面保持較高的生物量(可達10~15g/L)，易于掛膜且運行穩(wěn)定； (2)生物相復(fù)雜，菌群結(jié)構(gòu)合理，反應(yīng)器內(nèi)具有明顯的空間梯度特征，能耐受較高的有機和 水力沖擊負荷，不同的污染物可以在同一反應(yīng)器被漸次去除，同步發(fā)揮生物氧化作用、生物 吸附絮凝和物理截留作用，出水水質(zhì)好，可滿足回用要求；（3)區(qū)別于一般生物濾池及生物 濾塔，在去除B0D、氨氮時需進行曝氣，但粒狀填料層具有較高的氧轉(zhuǎn)移效率，曝氣量低，運 行能耗較低，硝化和反硝化效率高；（4)濾池為半封閉或全封閉構(gòu)筑物，其生化反應(yīng)受外界 溫度影響較小，適合于寒冷地區(qū)進行污水處理；（5)高濃度的微生物量增大了濾池的容積負 荷，進而降低了池容積和占地面積，使基建費用大大降低；（6)濾池運行過程中通過反沖洗 去除濾層中截留的污染物和脫落的生物膜，無需二沉池，簡化了工藝流程，采用模塊化結(jié)構(gòu) 設(shè)計，使運行管理更加方便;（7)減少了污水廠異味，無污泥膨脹問題，無需污泥回流。
[0037]由于經(jīng)過曝氣生物濾池生化處理之后，水中還含有易結(jié)垢的離子，部分不可生物 降解的有機物，容易造成膜系統(tǒng)的污堵，為保證后續(xù)反滲透單元的穩(wěn)定運行，預(yù)處理采用碳 酸鈉和氫氧化鈉軟化、PAC混凝、PAM助凝的高密度澄清池和砂濾。軟化工藝在高含鹽污水回 用中應(yīng)用廣泛，運行費用低，可以根據(jù)進水水質(zhì)靈活控制加藥量;除了去除部分有機物及微 生物，進一步降低懸浮物外，最主要的作用是能夠降低污水中的堿度和暫時硬度，保證后續(xù) 用水的安全和經(jīng)濟。混凝澄清處理后設(shè)置砂濾過濾單元，進一步去除水中的細小顆粒、懸浮 物、膠體等雜質(zhì)。
[0038]高密度澄清池由混凝、絮凝和沉淀澄清三個單元有機結(jié)合而成。其技術(shù)核心在于 污泥回流和斜管沉淀應(yīng)用，通過污泥回流提供了凝聚核心、增加了反應(yīng)區(qū)懸浮物濃度、加強 了絮凝效果同時回收了部分藥劑。
[0039]高密度澄清池具有去除污水中有機物、膠體、懸浮物的作用。高密度澄清池入口是 混凝劑投加單元，通過攪拌機充分攪拌使混凝劑與污水充分接觸進行混凝反應(yīng)，形成大量 的絮凝團。污水由混凝段底部出水進入沉淀池的絮凝單元，在絮凝單元通過投加絮凝劑以 及慢速攪拌使得上述大量絮凝團形成大而密實的礬花。經(jīng)過絮凝段的污水進入高密度澄清 池的沉淀澄清單元，在此單元內(nèi)設(shè)置了足夠的斜板沉淀面積，經(jīng)過斜板沉淀使水流可以以 緩和的流速流經(jīng)斜板沉淀，上部溢流的清水由收集槽收集流入下一個處理設(shè)施，下部沉淀 下來的礬花沿斜板向下滑動，沉淀在沉淀澄清單元底部，泥斗中的污泥一部分由污泥回流 栗打入前端混凝段回流，以便充分發(fā)揮藥劑的作用，剩余污泥由污泥提升栗打入泥漿池，進 入污泥處理流程處理。
[0040] 高密度澄清池的特點：（1)設(shè)有外部污泥循環(huán)系統(tǒng)把污泥從污泥濃縮區(qū)提升到反 應(yīng)池進水管，與原水混合；（2)凝聚-絮凝在兩個反應(yīng)區(qū)中進行，首先通過攪拌的混合反應(yīng) 區(qū)，接著進入推流式反應(yīng)區(qū)；（3)采用合成有機絮凝劑PAM; (4)從低速反應(yīng)區(qū)到斜管沉淀區(qū) 礬花能保持完整，并且產(chǎn)生的礬花質(zhì)均、密度高；（5)采用高效的斜管沉淀，沉淀區(qū)上升速度 可達20~40m/h，高效礬花在此得到很好的沉淀；（6)能有效地完成污泥濃縮，出水水質(zhì)穩(wěn) 定，耐沖擊負荷。
[0041] 沉淀區(qū)出水經(jīng)過砂濾的濾層時，能夠有效地除去水中懸浮物、膠體等雜質(zhì)，當濾層 中截留的雜質(zhì)過多時，濾層中孔隙被堵，水流的阻力增大，過濾速度變小，為恢復(fù)原過濾速 度，可采用砂濾出水和壓縮空氣進行定期反洗，將濾料孔隙中積存的雜質(zhì)沖洗掉，恢復(fù)過濾 能力。常用的濾層填料是石英砂，截留懸浮物的精度在5~ΙΟμπι以上，出水濁度在3NTU以下。
[0042] 超級濃縮高壓膜技術(shù)以特種膜片和特種膜結(jié)構(gòu)為核心的超級反滲透濃縮技術(shù)， GTR系列膜比標準抗污染膜流道寬，更耐污堵，膜片更牢固，可保證在高污染、高濃縮倍率下 的穩(wěn)定運行，降低清洗頻率，延長膜的高性能；分為中壓GTR3系列，高壓GTR4系列及進口 DTR0系列，可將TDS的濃縮分段實現(xiàn)，中壓GTR3膜到15000mg/L以上、高壓GTR4膜到45000mg/ L以上，有利于平衡膜效率和降低能耗。該技術(shù)的核心之一是特種膜片，與常規(guī)膜相比可承 受更高的操作壓力，耐受更高濃度的懸浮物、膠體和C0D，大大改善了對進水水質(zhì)指標的苛 刻要求;在膜結(jié)構(gòu)上，采用了更寬的流道，形成無障礙湍流，大大減緩了膜的結(jié)垢，可保證長 周期運行。
[0043]超級濃縮技術(shù)是指選用常規(guī)預(yù)處理設(shè)施（如軟化、過濾等）、采用特殊的抗污染濃 縮反滲透膜（中壓、高壓、超高壓反滲透膜），通過優(yōu)化膜系統(tǒng)的回收率及操作條件，以特殊 的方式來實現(xiàn)濃鹽水的濃縮減量化(濃縮液TDS通?？梢赃_到5%~10%)，在發(fā)揮膜系統(tǒng)的 優(yōu)越性的同時，減少"零排放"整體工藝的投資和運行費用。該技術(shù)的最大優(yōu)點是利用特種 膜結(jié)構(gòu)（寬流道、材質(zhì)特殊)使含鹽水在不發(fā)生相變化下實現(xiàn)高倍濃縮;通過采用開放式的 寬流道設(shè)計，其支撐導(dǎo)流盤表面特殊設(shè)計，使流體分流均勻，并形成更佳湍流效果，最大程 度上減少膜表面結(jié)垢、污染及濃差極化現(xiàn)象的產(chǎn)生，使具有較強的抗污染性能，對廢水預(yù)處 理要求相對較低。目前該技術(shù)在高含鹽廢水處理、污水"零排放"等方面已實現(xiàn)突破性進展， 具備工業(yè)化的條件。
[0044]實施方式試驗設(shè)備由2個40英尺集裝箱組成的大型實施方式系統(tǒng)，分別為生化處 理單元，進膜預(yù)處理單元和超高壓膜裝置，裝置本身可以分析濁度、電導(dǎo)率、TDS、pH、SDI等 指標，實施方式裝置為裝備完整而先進的系統(tǒng)，配有完備的在線監(jiān)測儀表及自控系統(tǒng)，同時 安排了合理的取樣口。各集裝箱分配如下:集裝箱一為曝氣生物濾池生化單元;集裝箱二位 進膜預(yù)處理+超高壓膜裝置。
[0045]曝氣生物濾池工藝（BAF)單元設(shè)計進水規(guī)模為lm3/h，填料容積為5m3,總?cè)莘e為 6.23m3,〇1416X5510mm，填料為鵝卵石和火山熔巖陶粒，容積負荷為0.3kg COD/m3 · d，設(shè) 有2m3進水箱和出水箱各一個，主要設(shè)備和規(guī)格或性能參數(shù)如下表2-1。
[0046] 表2-1曝氣生物濾池單元主要設(shè)備表
[0049] 本項目的進膜預(yù)處理+超高壓膜裝置，位于集裝箱二中，預(yù)處理設(shè)備設(shè)計規(guī)模為 5m3/h，該實施方式處理水量為2. lm3/h。超高壓膜法系統(tǒng)采用特殊的抗污染濃縮反滲透膜， 及中壓、高壓、超高壓及輔助加藥系統(tǒng)，通過優(yōu)化膜系統(tǒng)的回收率及操作條件，以特殊的方 式來實現(xiàn)濃鹽水的濃縮減量化(濃縮液TDS通?？梢赃_到5 %~8%，在發(fā)揮膜系統(tǒng)的優(yōu)越性 的同時，減少"零排放"整體工藝的投資和運行費用。設(shè)計中壓產(chǎn)水量1.8m3/h，高壓產(chǎn)水量 0.8m 3/h，超高壓產(chǎn)水量0. lm3/h，主要設(shè)備和規(guī)格或性能參數(shù)如下表2-2。
[0050] 本實施方式涉及的主要分析項目為pH、電導(dǎo)率、CODcr、氨氮、SS、總硬度、總堿度、 氯離子、電導(dǎo)率、濁度等，具體分析方法和檢測限等內(nèi)容見下表3-1。
[0051]表3-1實施方式分析方法表
[0053] 曝氣生物濾池處理為24小時不間斷運行，超高壓膜系統(tǒng)間歇運行，臭氧出水微生 物數(shù)量有限，所以實施方式BAF啟動方式采用接種法，接種法是指把其它生物處理系統(tǒng)中的 污泥投加到反應(yīng)器中作為菌種進行培養(yǎng)的啟動方法。某實施方式ΜΤ0厭氧池混合液5m 3(SV 為30%，活性污泥濃度:4000mg/L左右），栗入BAF反應(yīng)器中，進行悶曝，此后每隔24小時，進 一次臭氧出水約lm 3后，繼續(xù)悶曝，穩(wěn)定運行期間進出水水質(zhì)的對比如表3-2所示。
[0054] 表3-2 BAF進出水水質(zhì)對比
[0055]


[0058] 通過說明書附圖2更能清晰反應(yīng)BAF對COD、SS、氨氮處理效果。
[0059] 高密度沉淀池加藥系統(tǒng)由五部分組成：絮凝劑PAC加藥部分、助凝劑PAM加藥部分、 Na2C03加藥部分、NaOH加藥部分、HC1加藥部分。其中？六(：、？41、他2〇)3、似0!1、!1(：1溶液的濃度 分別為5%、0.2%、2%、2%、35%。首先根據(jù)來水水質(zhì)分析進行小試實驗，確定最佳加藥量。 對高密池加藥做小試試驗，試驗數(shù)據(jù)見表3-3。
[0060] 表3-3小試實驗加藥量對應(yīng)硬度關(guān)系
[0063]根據(jù)小試結(jié)果和加藥成本的核算，選擇PAC、PAM、Na2C03、NaOH的加藥量分別為 30ppm、1 · 2ppm、20ppm、15ppm。平均硬度脫出率為91.89%，運行數(shù)據(jù)匯總?cè)绫?-4所示：
[0064] 表3-4高密池進出水硬度數(shù)據(jù)匯總
[0065]

[0067] 參見說明書附圖3高密池進出水硬度和硬度脫出率的變化。
[0068] 超高壓膜裝置運行正常，由于中壓反滲透提供濃水量有限，因此，高壓和超高壓反 滲透運行為間歇式運行。具體運行數(shù)據(jù)見表3-5和表3-6。
[0069] 表3-5超高壓膜裝置處理量 [0070]

[0072] 表3-6中、高壓和超高壓反滲透處理數(shù)據(jù)
[0073]
[0074]
[0075] 中壓反滲透回收率為80%，膜進水壓力為2.OMPa，由上表數(shù)據(jù)可計算平均脫鹽率 為96.3 %。高壓反滲透平均脫鹽率為97.43 %，在進膜壓力控制在4.2MPa，回收率為 63.63 %。超高壓反滲透濃水壓力lOMPa的時候，回收率為50 %，平均脫鹽率為92.03 %。 [0076] 預(yù)處理、中壓、高壓、超高壓整體工藝，原水給水量為2.4m3/h，預(yù)處理高效沉淀池 和中壓反滲透可以24h連續(xù)運行，其他反滲透不能連續(xù)運行，高壓反滲透運行1 lh/天;超高 壓反滲透運行7h/天，整體回收率95.45 %，詳細數(shù)據(jù)表3-7所示。
[0077] 表3-7中、高壓和超高壓反滲透回收率及脫鹽率
[0079] 參見說明書附圖4,5,6,7四個曲線圖反應(yīng)情況，中壓反滲透在穩(wěn)定情況下運行，壓 力控制在2.OMPa，為了防止膜片的污堵，在每2h低壓沖洗3min左右。高壓反滲透在穩(wěn)定情況 下運行，壓力在4 · 2MPa，由于高壓反滲透進水含鹽量高，因此運行壓力上升較快，在50min~ 60min低壓沖洗3min左右，各沖洗水來自反滲透產(chǎn)水。由說明書附圖7可以看出，超高壓濃水 TDS平均值為72100ppm，濃水可直接后續(xù)進入結(jié)晶蒸發(fā)系統(tǒng)。
[0080] 從⑶D考察該工藝，原水⑶D在平均值為105mg/L，中壓反滲透產(chǎn)水平均⑶D為 6. lmg/L，去除率為94.2 % ;高壓反滲透產(chǎn)水平均COD為16.16mg/L，去除率為95.8% ;超高壓 反滲透產(chǎn)水C0D平均值為75mg/L，去除率為95.5%。具體數(shù)據(jù)如表3-8所示：
[0081 ] 3-8中壓產(chǎn)水、高壓產(chǎn)水、超高壓產(chǎn)水C0D情況表
[0082]

[0085] 反滲透單元對COD的去除效果參見說明書附圖8。通過現(xiàn)該實施方式試驗分析表 明：
[0086] (1)曝氣生物濾池單元:根據(jù)得到的數(shù)據(jù)來看，曝氣生物濾池對⑶D、SS、氨氮的平 均脫出率分別為62.45%、55.88%、64.78%，進一步提高了廢水的可生化性，同時為進入高 密池的后續(xù)處理降低成本。
[0087] (2)高密池+砂濾單元:高效澄清池裝置，有效的發(fā)揮了碳酸鈉/氫氧化鈉軟化、降 低硬度、懸浮物膠體及濁度等功能，在確定合適的投加藥量的情況下(碳酸鈉20mg/L、氫氧 化鈉15mg/L、PAC 30mg/L、PAM 1.2mg/L、鹽酸20mg/L)，總硬度去除率91.89%，保證后續(xù)反 滲透設(shè)備的穩(wěn)定運行。
[0088] (3)超高壓反滲透單元：高密度澄清池、砂濾、反滲透正常運行，中壓、高壓以及超 高壓反滲透各脫鹽率分別為:96.3%，97.43%和92.03%，平均脫鹽率95.25%，相應(yīng)的各反 滲透單元回收率分別為:75 %，63.63 %和50 %，流程整體回收率95.45 %。
[0089] 從以上數(shù)據(jù)結(jié)論中可以看出，各單元能夠完全穩(wěn)定運行，能夠有效的去除了水中 絕大部分可溶性鹽分、懸浮物、膠體、硬度、堿度、C0D、有機物及微生物等。原水硬度低，脫硬 相對較為簡單，產(chǎn)水可直接補充循環(huán)排污水或鍋爐化學(xué)水站處理單元，經(jīng)過深度軟化后，補 充鍋爐補給水。濃水可結(jié)晶蒸發(fā)。
[0090] 從以上數(shù)據(jù)結(jié)論中可以看出，各單元能夠完全穩(wěn)定運行，能夠有效的去除了水中 絕大部分可溶性鹽分、懸浮物、膠體、硬度、堿度、C0D、有機物及微生物等。原水硬度低，脫硬 相對較為簡單，產(chǎn)水可直接補充循環(huán)排污水或鍋爐化學(xué)水站處理單元，經(jīng)過深度軟化后，補 充鍋爐補給水。濃水可結(jié)晶蒸發(fā)。
[0091] 需要注意的是，上述具體實施例是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實用新型 公開內(nèi)容的啟發(fā)下想出各種解決方案，而這些解決方案也都屬于本實用新型的公開范圍并 落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本實用新型說明書及其附圖 均為說明性而并非構(gòu)成對權(quán)利要求的限制。本實用新型的保護范圍由權(quán)利要求及其等同物 限定。
【主權(quán)項】
1. 一種超高壓膜裝置，其特征在于，所述超高壓膜裝置包括：中壓R0單元、高壓R0單元 和超高壓R0單元； 所述超高壓膜裝置中砂濾單元與所述中壓R0單元相連，所述中壓R0單元與所述高壓R0 單元相連，所述高壓R0單元與所述超高壓R0單元相連，超高壓R0單元與蒸發(fā)結(jié)晶單元相連； 清洗系統(tǒng)與所述中壓R0單元相連，所述中壓R0單元、所述高壓R0單元和所述超高壓R0單元 還與回用水單元相連； 所述中壓R0單元包括中壓增壓栗、中壓反滲透膜結(jié)構(gòu)和中壓濃水箱;其中，所述砂濾單 元與所述中壓增壓栗相連，所述中壓增壓栗與所述中壓反滲透膜結(jié)構(gòu)相連，所述中壓反滲 透膜結(jié)構(gòu)與所述中壓濃水箱相連； 所述高壓R0單元包括高壓增壓栗、高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)和高壓濃水箱;其中，所述中壓濃 水箱與所述高壓增壓栗相連，所述高壓增壓栗與所述高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)相連，所述高壓反 滲透膜結(jié)構(gòu)與所述高壓濃水箱相連； 所述超高壓R0單元包括超高壓增壓栗、超高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)和超高壓濃水箱;其中，所 述高壓濃水箱與所述超高壓增壓栗相連，所述超高壓增壓栗與所述超高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)相 連，所述超高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)與所述超高壓濃水箱相連； 所述中壓反滲透膜結(jié)構(gòu)、所述高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)和所述超高壓反滲透膜結(jié)構(gòu)均采用比 標準抗污染膜寬的開放式流道。
【文檔編號】C02F9/14GK205710331SQ201620523953
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月1日
【發(fā)明人】權(quán)秋紅, 張建飛, 元西方, 王志穩(wěn), 鮑濤
【申請人】河南倍杰特環(huán)保技術(shù)有限公司