公布日：2022.01.14
申請日：2021.11.26
分類號：C02F9/04(2006.01)I;B01D65/02(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F103/18(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種循環(huán)利用海藻酸鈉的廢水預(yù)處理系統(tǒng)，反應(yīng)沉淀池分為反應(yīng)區(qū)及沉淀區(qū)，其中，反應(yīng)區(qū)與沉淀區(qū)相連通，海藻酸鈉儲(chǔ)存罐的出口及脫硫廢水添加裝置的出口與反應(yīng)區(qū)的入口相連通，沉淀區(qū)的沉淀出口與加酸裝置的出口通過管道并管后與水洗裝置的入口相連通，水洗裝置的出口與海藻酸凝膠分離裝置的入口相連通，海藻酸凝膠分離裝置的海藻酸凝膠出口與加堿裝置的出口通過管道并管后與海藻酸鈉儲(chǔ)存罐的入口相連通，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)火電廠高硬度脫硫廢水的預(yù)處理，降低反滲透膜污堵頻率，同時(shí)無污染。
權(quán)利要求書
1.一種循環(huán)利用海藻酸鈉的廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于，包括反應(yīng)沉淀池、超濾反洗系統(tǒng)、脫硫廢水添加裝置(1)、超濾系統(tǒng)(4)、加酸裝置(5)、水洗裝置(6)、海藻酸凝膠分離裝置(7)、加堿裝置(8)及海藻酸鈉儲(chǔ)存罐(9)；反應(yīng)沉淀池分為反應(yīng)區(qū)(2)及沉淀區(qū)(3)，其中，反應(yīng)區(qū)(2)與沉淀區(qū)(3)相連通，海藻酸鈉儲(chǔ)存罐(9)的出口及脫硫廢水添加裝置(1)的出口與反應(yīng)區(qū)(2)的入口相連通，沉淀區(qū)(3)的沉淀出口與加酸裝置(5)的出口通過管道并管后與水洗裝置(6)的入口相連通，水洗裝置(6)的出口與海藻酸凝膠分離裝置(7)的入口相連通，海藻酸凝膠分離裝置(7)的海藻酸凝膠出口與加堿裝置(8)的出口通過管道并管后與海藻酸鈉儲(chǔ)存罐(9)的入口相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)利用海藻酸鈉的廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括超濾系統(tǒng)(4)；沉淀區(qū)(3)的上清液出口與超濾系統(tǒng)(4)的入口相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)利用海藻酸鈉的廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于，超濾反洗系統(tǒng)，超濾反洗系統(tǒng)的出口與超濾系統(tǒng)(4)的反洗水出口相連通，超濾系統(tǒng)(4)的雜質(zhì)出口與反應(yīng)區(qū)(2)的入口相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的循環(huán)利用海藻酸鈉的廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于，在工作時(shí)，脫硫廢水添加裝置(1)輸出的脫硫廢水進(jìn)入到反應(yīng)區(qū)(2)，同時(shí)通過海藻酸鈉儲(chǔ)存罐(9)向反應(yīng)區(qū)(2)中投入海藻酸鈉溶液，超濾系統(tǒng)(4)輸出的雜質(zhì)進(jìn)入到反應(yīng)區(qū)(2)中，脫硫廢水中的金屬離子、雜質(zhì)及海藻酸鈉在反應(yīng)區(qū)(2)混合，其中，脫硫廢水中的金屬離子與海藻酸鈉反應(yīng)形成長鏈網(wǎng)狀的海藻酸鹽凝膠，海藻酸鹽凝膠絡(luò)合二氧化硅并包覆夾帶雜質(zhì)，反應(yīng)區(qū)(2)輸出的產(chǎn)物進(jìn)入到沉淀區(qū)(3)中沉淀，其中，沉淀后的上清液進(jìn)入到超濾系統(tǒng)(4)中，通過超濾系統(tǒng)(4)過濾廢液中殘余的海藻酸鹽及雜質(zhì)，其中，超濾出水外排后進(jìn)行凈化，超濾系統(tǒng)(4)中超濾膜上形成可逆的網(wǎng)狀海藻酸鹽凝膠持續(xù)吸附交聯(lián)，逐漸形成海藻酸鹽凝膠層，為防止海藻酸鹽凝膠層在超濾膜表面壓實(shí)，通過超濾系統(tǒng)(4)對超濾膜進(jìn)行定期反洗，其中，從超濾膜上反洗下來的雜質(zhì)進(jìn)入到反應(yīng)區(qū)(2)中；沉淀區(qū)(3)底部輸出的海藻酸鹽凝膠與加酸裝置(5)輸出的鹽酸進(jìn)行混合，然后進(jìn)入到水洗裝置(6)中，其中，在酸性條件下，海藻酸鹽凝膠轉(zhuǎn)換為海藻酸凝膠及金屬離子，同時(shí)，包覆的雜質(zhì)被清除出來，通過水洗裝置(6)利用中性洗滌水對海藻酸凝膠進(jìn)行洗滌，以清除海藻酸凝膠中的金屬物質(zhì)及雜質(zhì)，同時(shí)將海藻酸凝膠水洗至中性，水洗裝置(6)輸出的產(chǎn)物進(jìn)入到海藻酸凝膠分離裝置(7)中進(jìn)行分離，其中，分離出來的海藻酸鈉凝膠通過加減裝置加入氫氧化鈉，海藻酸鈉凝膠和氫氧化鈉反應(yīng)生成海藻酸鈉溶液，其中，生成的海藻酸鈉溶液存儲(chǔ)于海藻酸鈉儲(chǔ)存罐(9)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的循環(huán)利用海藻酸鈉的廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于，海藻酸鈉溶液與脫硫廢水中金屬離子含量的比例為4:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的循環(huán)利用海藻酸鈉的廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于，通過超濾系統(tǒng)(4)對超濾膜進(jìn)行定期反洗，其中，在中性、低壓高流速狀態(tài)下，每運(yùn)行1小時(shí)，則反洗1min。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種循環(huán)利用海藻酸鈉的廢水預(yù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)火電廠高硬度脫硫廢水的預(yù)處理，降低反滲透膜污堵頻率，同時(shí)無污染。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的循環(huán)利用海藻酸鈉的廢水預(yù)處理系統(tǒng)包括反應(yīng)沉淀池、超濾反洗系統(tǒng)、脫硫廢水添加裝置、超濾系統(tǒng)、加酸裝置、水洗裝置、海藻酸凝膠分離裝置、加堿裝置及海藻酸鈉儲(chǔ)存罐；
反應(yīng)沉淀池分為反應(yīng)區(qū)及沉淀區(qū)，其中，反應(yīng)區(qū)與沉淀區(qū)相連通，海藻酸鈉儲(chǔ)存罐的出口及脫硫廢水添加裝置的出口與反應(yīng)區(qū)的入口相連通，沉淀區(qū)的沉淀出口與加酸裝置的出口通過管道并管后與水洗裝置的入口相連通，水洗裝置的出口與海藻酸凝膠分離裝置的入口相連通，海藻酸凝膠分離裝置的海藻酸凝膠出口與加堿裝置的出口通過管道并管后與海藻酸鈉儲(chǔ)存罐的入口相連通。
還包括超濾系統(tǒng)；沉淀區(qū)的上清液出口與超濾系統(tǒng)的入口相連通。
超濾反洗系統(tǒng)，超濾反洗系統(tǒng)的出口與超濾系統(tǒng)的反洗水出口相連通，超濾系統(tǒng)的雜質(zhì)出口與反應(yīng)區(qū)的入口相連通。
脫硫廢水添加裝置輸出的脫硫廢水進(jìn)入到反應(yīng)區(qū)，同時(shí)通過海藻酸鈉儲(chǔ)存罐向反應(yīng)區(qū)中投入海藻酸鈉溶液，超濾系統(tǒng)輸出的雜質(zhì)進(jìn)入到反應(yīng)區(qū)中，脫硫廢水中的金屬離子、雜質(zhì)及海藻酸鈉在反應(yīng)區(qū)混合，其中，脫硫廢水中的金屬離子與海藻酸鈉反應(yīng)形成長鏈網(wǎng)狀的海藻酸鹽凝膠，海藻酸鹽凝膠絡(luò)合二氧化硅并包覆夾帶雜質(zhì)，反應(yīng)區(qū)輸出的產(chǎn)物進(jìn)入到沉淀區(qū)中沉淀，其中，沉淀后的上清液進(jìn)入到超濾系統(tǒng)中，通過超濾系統(tǒng)過濾廢液中殘余的海藻酸鹽及雜質(zhì)，其中，超濾出水外排后進(jìn)行凈化，超濾系統(tǒng)中超濾膜上形成可逆的網(wǎng)狀海藻酸鹽凝膠持續(xù)吸附交聯(lián)，逐漸形成海藻酸鹽凝膠層，為防止海藻酸鹽凝膠層在超濾膜表面壓實(shí)，通過超濾系統(tǒng)對超濾膜進(jìn)行定期反洗，其中，從超濾膜上反洗下來的雜質(zhì)進(jìn)入到反應(yīng)區(qū)中；
沉淀區(qū)底部輸出的海藻酸鹽凝膠與加酸裝置輸出的鹽酸進(jìn)行混合，然后進(jìn)入到水洗裝置中，其中，在酸性條件下，海藻酸鹽凝膠轉(zhuǎn)換為海藻酸凝膠及金屬離子，同時(shí)，包覆的雜質(zhì)被清除出來，通過水洗裝置利用中性洗滌水對海藻酸凝膠進(jìn)行洗滌，以清除海藻酸凝膠中的金屬物質(zhì)及雜質(zhì)，同時(shí)將海藻酸凝膠水洗至中性，水洗裝置輸出的產(chǎn)物進(jìn)入到海藻酸凝膠分離裝置中進(jìn)行分離，其中，分離出來的海藻酸鈉凝膠通過加減裝置加入氫氧化鈉，海藻酸鈉凝膠和氫氧化鈉反應(yīng)生成海藻酸鈉溶液，其中，生成的海藻酸鈉溶液存儲(chǔ)于海藻酸鈉儲(chǔ)存罐中。
海藻酸鈉溶液與脫硫廢水中金屬離子含量的比例為4:1。
通過超濾系統(tǒng)對超濾膜進(jìn)行定期反洗，具體的，在中性、低壓高流速狀態(tài)下，每運(yùn)行1小時(shí)，則反洗1min。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明所述的循環(huán)利用海藻酸鈉的廢水預(yù)處理系統(tǒng)在具體操作時(shí)，運(yùn)用海藻酸鈉和金屬離子接觸時(shí)瞬時(shí)凝膠化的特性，將海藻酸鈉視作預(yù)處理助劑，海藻酸鈉能夠自發(fā)地和水中鈣等金屬離子交聯(lián)絡(luò)合形成膠體，不僅能夠去除鈣等高硬度金屬離子，還能夠解決目前市面上絮凝劑含鋁含鐵、阻垢劑含磷，不環(huán)保的缺陷。同時(shí)，海藻酸鹽凝膠為長鏈大分子結(jié)構(gòu)，是一種疏松、拉長的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可捕捉夾帶其他雜質(zhì)(二氧化硅、有機(jī)物、懸浮物等)共沉淀去除，具有無需添加其他藥劑、可處理范圍廣泛、簡單方便的優(yōu)勢。另外，從產(chǎn)出液中分離出的海藻酸鹽凝膠通過調(diào)節(jié)pH，可以將鹽藻酸鈉回收循環(huán)再利用，能夠降低藥劑用量、節(jié)約成本。并且，超濾系統(tǒng)中形成的長鏈網(wǎng)狀海藻酸鹽濾餅層，不僅可包裹卷掃廢水中未處理干凈的無機(jī)物和有機(jī)物，再一定程度上阻止其他污染物堵塞超濾膜和反滲透膜，而且該濾餅層結(jié)構(gòu)是可逆阻力，通過定時(shí)反洗可解除并清除，減緩不可逆污染的形成，防止跨膜壓差過大，降低反滲透膜清洗頻率，為開發(fā)綠色環(huán)保節(jié)能型預(yù)處理助劑、降低反滲透膜污堵風(fēng)險(xiǎn)提供一條新思路。
（發(fā)明人：李鈺穎;劉亞鵬;毛進(jìn);郭娉;連坤宙;王璟;周明飛;強(qiáng)雪妮;吳火強(qiáng);馮倩;高亞楠;張明寬;李子奇）
