公布日：2022.03.08
申請(qǐng)日：2021.12.01
分類(lèi)號(hào)：C02F9/04(2006.01)I
摘要
本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種膜處理資源化濃縮方法，包括以下步驟：將待處理的廢水進(jìn)行預(yù)處理；將預(yù)處理后的廢水進(jìn)行初步過(guò)濾；將初步過(guò)濾處理后的廢水使用納濾膜組件進(jìn)行分離，分別得到納濾產(chǎn)水和納濾濃水；將納濾濃水使用第一海水反滲透膜組件進(jìn)行分離，得到淡水和硫酸鈉溶液；將納濾產(chǎn)水依次使用苦咸水膜組件和第二海水反滲透膜組件進(jìn)行分離，得到淡水和氯化鈉溶液；其中，步驟S4和步驟S5無(wú)先后順序限制。本發(fā)明的膜處理資源化濃縮方法同其他常規(guī)處理方法相比較，設(shè)備投資成本低，可大幅度降低運(yùn)行成本，并且應(yīng)用廣泛，可以適用于市政污水、煤化工廢水和電廠(chǎng)廢水等。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種膜處理資源化濃縮方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、將待處理的廢水進(jìn)行預(yù)處理；S2、將預(yù)處理后的廢水進(jìn)行初步過(guò)濾；S3、將初步過(guò)濾處理后的廢水使用納濾膜組件進(jìn)行分離，分別得到納濾產(chǎn)水和納濾濃水；S4、將納濾濃水使用第一海水反滲透膜組件進(jìn)行分離，得到淡水和硫酸鈉溶液；S5、將納濾產(chǎn)水依次使用苦咸水膜組件和第二海水反滲透膜組件進(jìn)行分離，得到淡水和氯化鈉溶液；其中，步驟S4和步驟S5無(wú)先后順序限制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜處理資源化濃縮方法，其特征在于，步驟S1具體包括：將待處理廢水的pH調(diào)至6-8，并加入還原劑和阻垢劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜處理資源化濃縮方法，其特征在于，步驟S2具體包括：將預(yù)處理后的廢水輸入保安過(guò)濾器中進(jìn)行初步過(guò)濾，且保安過(guò)濾器出口和進(jìn)口的壓力差不超過(guò)10％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜處理資源化濃縮方法，其特征在于，步驟S3中，使用納濾膜組件進(jìn)行分離時(shí)，控制進(jìn)水壓力為2-6atm，溫度為25-40℃，pH值為2-11。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜處理資源化濃縮方法，其特征在于，步驟S4中，使用第一海水反滲透膜組件進(jìn)行分離時(shí)，控制進(jìn)水壓力為50-70atm，pH值為7-10，產(chǎn)水收率在75％以?xún)?nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜處理資源化濃縮方法，其特征在于，步驟S5中，使用苦咸水膜組件進(jìn)行分離時(shí)，控制進(jìn)水壓力為2-6atm，溫度為15-45℃，pH值為2-11，SDI小于等于4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜處理資源化濃縮方法，其特征在于，步驟S5中，使用第二海水反滲透膜組件進(jìn)行分離時(shí)，控制進(jìn)水壓力為45-50atm，pH值為7-10，產(chǎn)水收率在80％以?xún)?nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜處理資源化濃縮方法，其特征在于，使用納濾膜組件、苦咸水膜組件、第一海水反滲透膜組件和第二海水反滲透膜組件分離之前，均需向廢水中加入還原劑和阻垢劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或8任一項(xiàng)所述的膜處理資源化濃縮方法，其特征在于，所述還原劑的添加量為1-5mg/L，所述阻垢劑的添加量為1-5mg/L，其中，所述還原劑為NaHSO4，所述阻垢劑為有機(jī)磷酸類(lèi)阻垢緩蝕劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜處理資源化濃縮方法，其特征在于，使用納濾膜組件、苦咸水膜組件、第一海水反滲透膜組件和第二海水反滲透膜組件分離之前，依次對(duì)廢水進(jìn)行加氯和除氯處理，并使余氯控制在1mg/L，其中，除氯所使用的試劑為Na2SO3。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種膜處理資源化濃縮方法，該濃縮方法有效實(shí)現(xiàn)了含鹽廢水的資源化利用。
本發(fā)明提供一種膜處理資源化濃縮方法，包括以下步驟：
S1、將待處理的廢水進(jìn)行預(yù)處理；
S2、將預(yù)處理后的廢水進(jìn)行初步過(guò)濾；
S3、將初步過(guò)濾處理后的廢水使用納濾膜組件進(jìn)行分離，分別得到納濾產(chǎn)水和納濾濃水；
S4、將納濾濃水使用第一海水反滲透膜組件進(jìn)行分離，得到淡水和硫酸鈉溶液；
S5、將納濾產(chǎn)水依次使用苦咸水膜組件和第二海水反滲透膜組件進(jìn)行分離，得到淡水和氯化鈉溶液；
其中，步驟S4和步驟S5無(wú)先后順序限制。
為解決現(xiàn)有技術(shù)中含鹽廢水處理技術(shù)存在投資和運(yùn)行成本較高，資源化利用率低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)含鹽廢水零排放的問(wèn)題。在本發(fā)明的膜處理資源化濃縮方法中，首先對(duì)待處理的廢水進(jìn)行預(yù)處理，保證待處理污水水質(zhì)的穩(wěn)定性；然后對(duì)預(yù)處理后的廢水進(jìn)行初步過(guò)濾，以攔截膠體、有機(jī)物等對(duì)膜有害的物質(zhì)，用于對(duì)后續(xù)工藝膜起保護(hù)作用；進(jìn)而使用納濾膜組件進(jìn)行處理，納濾膜組件可攔截二價(jià)離子，回收一價(jià)離子，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)原水的初步分離；而納濾膜組件回收得到的含一價(jià)離子的清水依次進(jìn)入苦咸水膜組件和第二海水反滲透膜組件，以進(jìn)一步對(duì)含有一價(jià)離子的清水進(jìn)行處理，進(jìn)而得到淡水和氯化鈉溶液；而納濾膜組件攔截得到的含二價(jià)離子的濃水進(jìn)入第一海水反滲透膜組件，以進(jìn)一步對(duì)含二價(jià)離子的濃水進(jìn)行處理，進(jìn)而得到淡水和含硫酸鈉的濃水，最終實(shí)現(xiàn)含鹽廢水的資源化利用。
作為本技術(shù)方案優(yōu)選地，步驟S1具體包括：將待處理廢水的pH調(diào)至6-8，并加入還原劑和阻垢劑。
為控制膜污染，在廢水進(jìn)入膜裝置之前需投加還原劑和阻垢劑，以除去廢水中的結(jié)垢及其他污染物。
作為本技術(shù)方案優(yōu)選地，步驟S2具體包括：將預(yù)處理后的廢水輸入保安過(guò)濾器中進(jìn)行初步過(guò)濾，且保安過(guò)濾器出口和進(jìn)口的壓力差不超過(guò)10％。
保安過(guò)濾器，其內(nèi)部為均勻排布的中空纖維膜，廢水由底部進(jìn)入，經(jīng)過(guò)中空纖維膜由上部流出，主要用于攔截膠體、有機(jī)物等對(duì)膜有害的物質(zhì)以對(duì)后續(xù)工藝膜起保護(hù)作用。當(dāng)保安過(guò)濾器出口與進(jìn)口壓力超過(guò)10％，說(shuō)明保安過(guò)濾器需進(jìn)行物理清洗或者化學(xué)清洗。
作為本技術(shù)方案優(yōu)選地，步驟S3中，使用納濾膜組件進(jìn)行分離時(shí)，控制進(jìn)水壓力為2-6atm，溫度為25-40℃，pH值為2-11。
在上述條件下，納濾膜組件可以截留二價(jià)離子，并且一價(jià)離子回收率為97％，產(chǎn)水回收率可達(dá)90％。
作為本技術(shù)方案優(yōu)選地，步驟S4中，使用第一海水反滲透膜組件進(jìn)行分離時(shí)，控制進(jìn)水壓力為50-70atm，pH值為7-10，產(chǎn)水收率在75％以?xún)?nèi)。
作為本技術(shù)方案優(yōu)選地，步驟S5中，使用苦咸水膜組件進(jìn)行分離時(shí)，控制進(jìn)水壓力為2-6atm，溫度為15-45℃，pH值為2-11，SDI小于等于4。
在使用苦咸水膜組件進(jìn)行分離時(shí)，為保證最佳的分離效率，需控制進(jìn)水壓力為2-6atm，溫度為15-45℃，pH值為2-11，SDI小于等于4，其中SDI為反應(yīng)膠體，濁度和懸浮物的含量。
作為本技術(shù)方案優(yōu)選地，步驟S5中，使用第二海水反滲透膜組件進(jìn)行分離時(shí)，控制進(jìn)水壓力為45-50atm，pH值為7-10，產(chǎn)水收率在80％以?xún)?nèi)。
作為本技術(shù)方案優(yōu)選地，使用納濾膜組件、苦咸水膜組件、第一海水反滲透膜組件和第二海水反滲透膜組件分離之前，均需向廢水中加入還原劑和阻垢劑。
作為本技術(shù)方案優(yōu)選地，所述還原劑的添加量為1-5mg/L，所述阻垢劑的添加量為1-5mg/L，其中，所述還原劑為NaHSO4，所述阻垢劑為有機(jī)磷酸類(lèi)阻垢緩蝕劑。
作為本技術(shù)方案優(yōu)選地，使用納濾膜組件、苦咸水膜組件、第一海水反滲透膜組件和第二海水反滲透膜組件分離之前，依次對(duì)廢水進(jìn)行加氯和除氯處理，并使余氯控制在1mg/L，其中，除氯所使用的試劑為Na2SO3。
溫度過(guò)高易助長(zhǎng)細(xì)菌的生長(zhǎng)，而加氯是殺菌的一種方法，而通過(guò)加入Na2SO3還原劑可以去除余氯，余氯以控制在1mg/L以?xún)?nèi)為宜。
本發(fā)明的膜處理資源化濃縮方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、在本發(fā)明的膜處理資源化濃縮方法中，首先對(duì)待處理的廢水進(jìn)行預(yù)處理，保證待處理污水水質(zhì)的穩(wěn)定性；然后對(duì)預(yù)處理后的廢水進(jìn)行初步過(guò)濾，以攔截膠體、有機(jī)物等對(duì)膜有害的物質(zhì)，用于對(duì)后續(xù)工藝膜起保護(hù)作用；進(jìn)而使用納濾膜組件進(jìn)行處理，納濾膜組件可攔截二價(jià)離子，回收一價(jià)離子，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)原水的初步分離；而納濾膜組件回收得到的含一價(jià)離子的清水依次進(jìn)入苦咸水膜組件和第二海水反滲透膜組件，以進(jìn)一步對(duì)含有一價(jià)離子的清水進(jìn)行處理，進(jìn)而得到淡水和氯化鈉溶液；而納濾膜組件攔截得到的含二價(jià)離子的濃水進(jìn)入第一海水反滲透膜組件，以進(jìn)一步對(duì)含二價(jià)離子的濃水進(jìn)行處理，進(jìn)而得到淡水和含硫酸鈉的濃水，最終實(shí)現(xiàn)含鹽廢水的資源化利用；
2、本發(fā)明的膜處理資源化濃縮方法同其他常規(guī)處理方法相比較，設(shè)備投資成本低，可大幅度降低運(yùn)行成本；
3、本發(fā)明的膜處理資源化濃縮方法，應(yīng)用廣泛，可以適用于市政污水、煤化工廢水和電廠(chǎng)廢水等；
4、本發(fā)明的膜處理資源化濃縮方法，操作、運(yùn)行和維護(hù)極其方便，實(shí)用性強(qiáng)，自動(dòng)化強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。
（發(fā)明人：王宗葳;馬文明）
