一種反滲透濃水回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種反滲透濃水的回收處理方法,是利用與廢棄煙氣的接觸反應(yīng)和多級閃蒸提高反滲透膜系統(tǒng)水回收率的處理方法,屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]反滲透工藝作為一種高效、清潔的脫鹽技術(shù)在各行各業(yè)中廣泛應(yīng)用,但是在生產(chǎn)過程中會有大約占總進(jìn)水量25%?30%的濃水排放,這一點(diǎn)在水資源日趨緊缺的今天造成了水資源的極大浪費(fèi),而且也嚴(yán)重防礙了反滲透膜技術(shù)的進(jìn)一步推廣。
[0003]反滲透系統(tǒng)排放的濃水的特點(diǎn)是:含鹽量高、硬度高、堿度高、PH值高,如果直接排放將嚴(yán)重污染環(huán)境,并造成水資源的浪費(fèi)。為了充分利用水資源,減少高鹽、高硬度水對環(huán)境的影響,需要對反滲透濃水進(jìn)行有效的治理,徹底去除其中的鹽分和硬度。經(jīng)濟(jì)、有效地去除反滲透濃水中的鹽分和硬度,已成為反滲透技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵問題。
[0004]煙氣是氣體和煙塵的混合物,是污染居民區(qū)大氣的主要原因。煙氣的成分很復(fù)雜,氣體中包括水蒸汽、S02、N2、02、CO、C02碳?xì)浠衔镆约暗趸衔锏?,煙塵包括燃料的灰分、煤粒、油滴以及高溫裂解產(chǎn)物等。因此煙氣對環(huán)境的污染是多種毒物的復(fù)合污染。煙塵對人體的危害性與顆粒的大小有關(guān),對人體產(chǎn)生危害的多是直徑小于10微米的飄塵,尤其以1-2.5微米的飄塵危害性最大。
[0005]多級閃蒸是海水淡化中應(yīng)用比較多的一種淡化方法,其原理是將原料海水加熱到一定溫度后引入閃蒸室,由于該閃蒸室中的壓力控制在低于熱鹽水溫度所對應(yīng)的飽和蒸汽壓的條件下,故熱鹽水進(jìn)入閃蒸室后即成為過熱水而急速地部分氣化,從而使熱鹽水自身的溫度降低,所產(chǎn)生的蒸汽冷凝后即為所需的淡水。
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種反滲透濃水回收方法,該方法利用反滲透濃水與煙氣接觸反應(yīng),并利用海水淡化用的多級閃蒸技術(shù),實(shí)現(xiàn)反滲透濃水的高效回收目的,主要作用一方面是提高水的回收利用率,使?jié)馑拷档偷?%以下,甚至實(shí)現(xiàn)廢水零排放,回收的水滿足回用的要求;另一方面是對排放的煙氣進(jìn)行有效處理,防止大氣污染。
[0007]本發(fā)明利用一般工業(yè)企業(yè)普遍存在的燃煤煙氣和海水淡化用的多級閃蒸技術(shù)對反滲透濃水進(jìn)行處理,起到了沉淀、過濾、蒸發(fā)、冷凝等作用,既提高了反滲透膜對水的回收率,又充分利用了排放的燃煤煙氣和余熱,節(jié)能、節(jié)水、減排效果顯著。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]為了解決目前反滲透濃水不經(jīng)處理直接排放對環(huán)境造成污染、浪費(fèi)水資源等問題,本發(fā)明的目的是提供一種高效、低成本的反滲透濃水的回收處理方法。
[0009]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種反滲透濃水回收方法,反滲透濃水依次通過與煙氣接觸反應(yīng),斜板(管)沉淀、超濾膜過濾、多級閃蒸和自然蒸發(fā)的處理步驟,處理后回收的水可以直接回用,反滲透濃水中的鹽分轉(zhuǎn)化為渣可以利用也可以作為固廢處理。
[0010]與煙氣的接觸反應(yīng)是在冷卻水洗塔中進(jìn)行,進(jìn)入冷卻水洗塔的煙氣和反滲透濃水的氣水體積比為0.01-1立方米/升,在冷卻水洗塔內(nèi)反滲透濃水和煙氣發(fā)生接觸反應(yīng),煙氣得到冷卻和凈化后排放,反滲透濃水中的鈣、鎂等離子與煙氣中的二氧化硫和二氧化碳反應(yīng)生成沉淀物,煙氣中的雜物作為吸附劑也使部分鹽分得到沉淀。
[0011]斜板(管)沉淀是在斜板(管)沉淀池中進(jìn)行,其中的斜板(管)之間間距不小于50mm,斜板(管)長1-1.2m,斜板(管)與水平面呈60°角,斜板上層有0.5-1.0m的水深,底部緩沖層高度為0.8-1.2m,下部廢水分布區(qū)高度不小于0.5m,在這里污染物和鹽類沉淀物與水分離作為污泥排入自然蒸發(fā)塘,得到凈化的水成為上清液進(jìn)入下一級處理。
[0012]超濾膜過濾,采用的超濾膜組件的截止分子量為3~5萬道爾頓,單只膜組件通量為3-10t/h,出水SDI值小于3,過濾后的污染物被超濾膜截留在膜壁上,每隔一段時(shí)間就要對超濾膜進(jìn)行反向沖洗,反沖洗的排水流入自然蒸發(fā)塘。利用超濾膜裝置將進(jìn)一步過濾去除較細(xì)小的沉淀物和污染物,超濾膜過濾后得到的清水進(jìn)入多級閃蒸。
[0013]多級閃蒸,采用噴淋閃蒸式閃蒸罐或體閃蒸式閃蒸罐,經(jīng)多級閃蒸后的水達(dá)到純凈水的指標(biāo),再經(jīng)過冷凝后就可以直接回用,經(jīng)過多級閃蒸后的濃鹽水進(jìn)入自然蒸發(fā)。
[0014]自然蒸發(fā),是在自然蒸發(fā)塘中進(jìn)行,場底要進(jìn)行防滲設(shè)計(jì),周邊設(shè)置雨水阻斷,根據(jù)剩余濃水的水量和當(dāng)?shù)氐淖匀徽舭l(fā)條件設(shè)計(jì)蒸發(fā)塘,在自然蒸發(fā)塘內(nèi),水分蒸發(fā)到大氣中,系統(tǒng)中的鹽分和污染物成為渣,可以利用也可以作為固廢進(jìn)行處理。自然蒸發(fā)塘具有處置成本低、運(yùn)營維護(hù)簡單、使用壽命長、充分利用太陽能、抗沖擊負(fù)荷好、運(yùn)營穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
[0015]本發(fā)明的有益效果是,解決了反滲透濃水排放因?yàn)辂}分高等造成環(huán)境污染的問題,大大的提高了反滲透膜對水的回收率,由一般的50 %?75 %提高到95 %?100 %,同時(shí)利用廢棄的燃煤煙氣,減少了大氣污染。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明反滲透濃水回收方法用到的處理裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)敘述。
[0018]本實(shí)施例的一種反滲透濃水回收方法,反滲透濃水依次通過與煙氣接觸反應(yīng),斜板(管)沉淀、超濾膜過濾、多級閃蒸和自然蒸發(fā)的處理步驟,各處理步驟是在通過管道依次連接的:冷卻水洗塔,斜板(管)沉淀池、超濾膜裝置、多級閃蒸罐和自然蒸發(fā)塘中進(jìn)行,如圖1所示。反滲透濃水經(jīng)過該方法處理后回收的水可以直接回用,系統(tǒng)中的鹽分轉(zhuǎn)化為渣可以利用也可以作為固廢處理。
[0019]反滲透濃水的處理過程:反滲透濃水和煙氣都通入冷卻水洗塔,進(jìn)入冷卻水洗塔內(nèi)的煙氣和反滲透濃水的氣水體積比為0.1立方米/升,在冷卻水洗塔內(nèi),反滲透濃水和煙氣發(fā)生接觸反應(yīng),煙氣得到冷卻和凈化后排放,反滲透濃水中的鈣、鎂等離子與煙氣中的二氧化硫和二氧化碳反應(yīng)生成沉淀物,煙氣中的雜物作為吸附劑也使部分鹽分得到沉淀。
[0020]經(jīng)過冷卻水洗塔后的水經(jīng)過管道輸送到斜板管沉淀池,沉淀池內(nèi)斜管之間間距為70mm,斜管長lm,斜管與水平面呈60°角,斜管上層有0.8m的水深,底部緩沖層高度為lm,下部廢水分布區(qū)高度0.6m。在這里污染物和鹽類沉淀物與水分離作為污泥排入自然蒸發(fā)塘,得到凈化的水成為上清液。
[0021]斜管沉淀池的上清液經(jīng)過管道和泵輸送到超濾膜裝置進(jìn)行過濾,超濾膜裝置利用截止分子量為3~5萬道爾頓,單只膜組件通量為7.50t/h,出水SDI值小于3的超濾膜組件對水進(jìn)行物理分離過濾,過濾后的污染物被超濾膜截留在膜壁上,每隔一段時(shí)間就要對超濾膜進(jìn)行反向沖洗,反沖洗的排水流入自然蒸發(fā)塘。
[0022]經(jīng)過超濾膜過濾后的清水進(jìn)入多級閃蒸罐,采用體閃蒸式閃蒸罐,經(jīng)多級閃蒸后的水達(dá)到純凈水的指標(biāo),再經(jīng)過冷凝后就可以直接回用。
[0023]經(jīng)過多級閃蒸后的濃鹽水經(jīng)過管道流入自然蒸發(fā)塘,在自然蒸發(fā)塘內(nèi),水分蒸發(fā)到大氣中,系統(tǒng)中的鹽分和污染物成為渣,自然蒸發(fā)塘的渣作為固廢進(jìn)行處理。
[0024]本實(shí)施例中,水的回用率達(dá)到了 99%,同時(shí)對煙氣也起到了凈化作用,起到了節(jié)水、環(huán)保和節(jié)能的效果。
[0025]本發(fā)明的有益效果是,解決了反滲透濃水排放因?yàn)辂}分高等造成環(huán)境污染的問題,大大的提高了反滲透膜對水的回收率,由一般的50 %?75 %提高到95 %?100 %,同時(shí)利用廢棄的燃煤煙氣,減少了大氣污染。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種反滲透濃水回收方法,反滲透濃水依次通過與煙氣接觸反應(yīng),斜板(管)沉淀、超濾膜過濾、多級閃蒸和自然蒸發(fā)的處理步驟,處理后回收的水可以直接回用,反滲透濃水中的鹽分轉(zhuǎn)化為渣可以利用也可以作為固廢處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透濃水回收方法,其特征在于所述的與煙氣的接觸反應(yīng)是在冷卻水洗塔中進(jìn)行,進(jìn)入冷卻水洗塔的煙氣和反滲透濃水的氣水體積比為0.01-1立方米/升,在冷卻水洗塔內(nèi)反滲透濃水和煙氣發(fā)生接觸反應(yīng),煙氣得到冷卻和凈化后排放,反滲透濃水中的鈣、鎂等離子與煙氣中的二氧化硫和二氧化碳反應(yīng)生成沉淀物,煙氣中的雜物作為吸附劑也使部分鹽分得到沉淀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透濃水回收方法,其特征在于所述的斜板(管)沉淀是在斜板(管)沉淀池中進(jìn)行,其中的斜板(管)之間間距不小于50mm,斜板(管)長1-1.2m,斜板(管)與水平面呈60°角,斜板上層有0.5-1.0m的水深,底部緩沖層高度為0.8-1.2m,下部廢水分布區(qū)高度不小于0.5m,在這里污染物和鹽類沉淀物與水分離作為污泥排入自然蒸發(fā)塘,得到凈化的水成為上清液進(jìn)入下一級處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透濃水回收方法,其特征在于所述的超濾膜過濾,采用的超濾膜組件的截止分子量為3~5萬道爾頓,單只膜組件通量為3-10t/h,出水SDI值小于3,過濾后的污染物被超濾膜截留在膜壁上,每隔一段時(shí)間就要對超濾膜進(jìn)行反向沖洗,反沖洗的排水流入自然蒸發(fā)塘,經(jīng)超濾膜過濾后的清水進(jìn)入多級閃蒸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透濃水回收方法,其特征在于所述的多級閃蒸,采用噴淋閃蒸式閃蒸罐或體閃蒸式閃蒸罐,經(jīng)多級閃蒸后的水達(dá)到純凈水的指標(biāo),再經(jīng)過冷凝后就可以直接回用,經(jīng)過多級閃蒸后的濃鹽水進(jìn)入自然蒸發(fā)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透濃水回收方法,其特征在于所述的自然蒸發(fā),是在自然蒸發(fā)塘中進(jìn)行,場底要進(jìn)行防滲設(shè)計(jì),周邊設(shè)置雨水阻斷,根據(jù)剩余濃水的水量和當(dāng)?shù)氐淖匀徽舭l(fā)條件設(shè)計(jì)蒸發(fā)塘,在自然蒸發(fā)塘內(nèi),水分蒸發(fā)到大氣中,系統(tǒng)中的鹽分和污染物成為渣,可以利用也可以作為固廢進(jìn)行處理。
【專利摘要】本發(fā)明的一種反滲透濃水回收方法,反滲透濃水依次通過與煙氣接觸反應(yīng),斜板(管)沉淀、超濾膜過濾、多級閃蒸和自然蒸發(fā)的處理步驟,處理后回收的水可以直接回用,反滲透濃水中的鹽分轉(zhuǎn)化為渣可以利用也可以作為固廢處理。本發(fā)明解決了反滲透濃水排放因?yàn)辂}分高等造成環(huán)境污染的問題,大大的提高了反滲透膜對水的回收率,由一般的50%~75%提高到95%~100%,同時(shí)利用廢棄的燃煤煙氣,減少了大氣污染。
【IPC分類】C02F9-10
【公開號】CN104829033
【申請?zhí)枴緾N201510283108
【發(fā)明人】孟繁欣, 郭慶賀, 韓愛龍, 沈軍彥, 汪貴波
【申請人】北京科泰興達(dá)高新技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月29日