專利名稱：利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反滲透和膜蒸餾處理工業(yè)廢水的技術(shù)，尤其涉及一種利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
淡水資源的短缺和水環(huán)境的污染是我們面臨的嚴(yán)重問題。反滲透脫鹽技術(shù)已被越來越廣泛地應(yīng)用于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，工業(yè)廢水經(jīng)反滲透處理后能夠生產(chǎn)高比例淡水回用于生產(chǎn)，節(jié)約了水資源。廢水經(jīng)反滲透處理后，在得到大部分初級純水的同時也產(chǎn)生出了較大比例的高鹽度濃水，該高鹽度濃水的現(xiàn)階段的處理方法基本都為直接排放，造成了大量的資源浪費。回用反滲透濃水成為水處理應(yīng)用的趨勢，也是一個迄今難以有效解決的技術(shù)難點。近年來蓬勃發(fā)展的膜蒸懼(Membrane Distillation,MD)技術(shù),兼具了蒸懼法和膜法的優(yōu)點，在脫鹽方面獨具特色，特別是在處理高鹽度和強(qiáng)腐蝕酸堿水溶液方面具有其它技術(shù)難以比擬的優(yōu)勢，在以獲取淡水和化學(xué)資源利用為目的的脫鹽過程中能夠獲得較其它技術(shù)更高比例的淡水和更高濃度的濃縮液甚至固體，是一種具有發(fā)展前途的脫鹽技術(shù)。本發(fā)明人認(rèn)為，針對反滲透濃水低懸濁度高含鹽量的特點，利用膜蒸餾技術(shù)對反滲透濃水進(jìn)行進(jìn)一步處理后獲得更多的回用水，有利于形成更加完整的資源利用率高的工業(yè)廢水回用技術(shù)。經(jīng)實驗，采用膜蒸餾(MD)技術(shù)中的減壓膜蒸餾(VMD)裝置，取得了很好的技術(shù)效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合系統(tǒng)和方法，采用所述組合系統(tǒng)或方法有利于形成更加完整的資源利用率高的工業(yè)廢水回用技術(shù)。經(jīng)實驗，采用膜蒸餾(MD)技術(shù)中的減壓膜蒸餾(VMD)裝置，取得了很好的技術(shù)效果。本發(fā)明的技術(shù)方案如下利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的工業(yè)廢水預(yù)處理子系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)和減壓膜蒸餾系統(tǒng)；所述工業(yè)廢水預(yù)處理子系統(tǒng)包括過濾裝置和超濾裝置，所述過濾裝置輸出的過濾產(chǎn)水進(jìn)入超濾裝置，所述超濾裝置輸出超濾產(chǎn)水；所述反滲透系統(tǒng)包括保安過濾器和反滲透膜裝置，所述超濾產(chǎn)水經(jīng)所述保安過濾器后進(jìn)入所述反滲透膜裝置，所述反滲透膜裝置具有反滲透產(chǎn)水出口和反滲透濃水出口 ；所述減壓膜蒸餾系統(tǒng)包括膜蒸餾保安過濾器和減壓膜蒸餾裝置，所述反滲透濃水經(jīng)所述膜蒸餾保安過濾器后進(jìn)入所述減壓膜蒸餾裝置，所述減壓膜蒸餾裝置具有減壓膜蒸餾產(chǎn)水出口和減壓膜蒸餾濃水出口。所述反滲透濃水出口連接pH調(diào)節(jié)池，所述pH調(diào)節(jié)池通過反滲透濃水提升泵連接所述膜蒸餾保安過濾器。所述減壓膜蒸餾裝置包括熱交換器和疏水性微孔膜，經(jīng)所述膜蒸餾保安過濾器過濾后的反滲透濃水進(jìn)入所述熱交換器，并在所述疏水性微孔膜的一側(cè)蒸發(fā)后穿透至另一側(cè)即減壓側(cè)，形成減壓膜蒸餾產(chǎn)水。所述減壓膜蒸餾裝置呈多級分布。所述減壓膜蒸餾裝置呈兩級分布，其中第一級減壓膜蒸餾裝置分離出第一級減壓膜蒸餾產(chǎn)水和第一級減壓膜蒸餾濃水，所述第一級減壓膜蒸餾濃水進(jìn)入第二級減壓膜蒸餾裝置，所述第二級減壓膜蒸餾裝置分離出第二級減壓膜蒸餾產(chǎn)水和第二級減壓膜蒸餾濃水。所述第一級減壓膜蒸餾裝置的第一級減壓膜蒸餾濃水出口連接阻垢劑調(diào)節(jié)池，所述阻垢劑調(diào)節(jié)池通過第一級減壓膜蒸餾濃水提升泵和膜蒸餾保安過濾器連接所述第二級減壓膜蒸餾裝置。所述工業(yè)廢水預(yù)處理子系統(tǒng)中的過濾裝置包括多介質(zhì)過濾器，所述多介質(zhì)過濾器分別連接過濾器反洗風(fēng)機(jī)和過濾器反洗泵，所述多介質(zhì)過濾器通過過濾產(chǎn)水池連接超濾進(jìn)水泵，所述過濾產(chǎn)水池連接所述過濾器反洗泵，所述超濾進(jìn)水泵通過網(wǎng)式自清洗過濾裝置連接超濾裝置，所述超濾裝置分別連接超濾產(chǎn)水池和超濾反洗泵。所述反滲透系統(tǒng)中的保安過濾器通過反滲透進(jìn)水泵連接所述超濾產(chǎn)水池，所述保安過濾器通過高壓泵連接反滲透膜裝置，所述反滲透膜裝置的反滲透產(chǎn)水出口通過反滲透產(chǎn)水池連接回用水外送泵，所述回用水外送泵連接外送管路。利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合方法，其特征在于，包括以下步驟將待處理工業(yè)廢水依次進(jìn)行工業(yè)廢水預(yù)處理和反滲透處理后得到反滲透產(chǎn)水和反滲透濃水，對所述反滲透濃水進(jìn)行減壓膜蒸餾處理，分離得到減壓膜蒸餾產(chǎn)水和減壓膜蒸餾濃水；所述工業(yè)廢水預(yù)處理包括采用多介質(zhì)過濾器形成的過濾產(chǎn)水，所述過濾產(chǎn)水經(jīng)網(wǎng)式自清洗過濾裝置后被送入超濾裝置，得到超濾產(chǎn)水；所述反滲透處理包括將所述超濾產(chǎn)水泵入保安過濾器進(jìn)行過濾，然后通過高壓泵泵入反滲透膜裝置；所述減壓膜蒸餾處理包括將所述反滲透濃水在膜蒸餾保安過濾器中過濾后進(jìn)入熱交換器，并在疏水性微孔膜的一側(cè)蒸發(fā)后穿透至另一側(cè)即減壓側(cè)，形成減壓膜蒸餾產(chǎn)水。所述減壓膜蒸餾處理采用兩級或以上的分級處理方式，將第一級減壓膜蒸餾處理得到的第一級減壓膜蒸餾濃水經(jīng)阻垢劑調(diào)解處理并過濾后送入第二級減壓膜蒸餾處理，分離出第二級減壓膜蒸餾產(chǎn)水和第二級減壓膜蒸餾濃水。本發(fā)明的技術(shù)效果如下本發(fā)明針對工業(yè)反滲透濃排水低懸濁度高含鹽量的特點，在傳統(tǒng)的利用反滲透和預(yù)處理技術(shù)處理工業(yè)廢水工藝的基礎(chǔ)上，增加了減壓膜蒸餾 (VMD)處理裝置，使反滲透濃排水經(jīng)過膜蒸餾技術(shù)后，出水達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。具有工藝先進(jìn)、回收率高，操作簡便、無環(huán)境污染，占地面積小等特點。本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，通過減壓膜蒸餾(VMD)技術(shù)解決傳統(tǒng)方法難以處理反滲透含鹽量高的濃鹽水問題，在反滲透和預(yù)處理技術(shù)的基礎(chǔ)上增加減壓膜蒸餾(VMD)系統(tǒng)從而形成完整的資源利用率高的回用工業(yè)廢水的處理工藝。本發(fā)明能夠具有的具體特點如下(I)減壓膜蒸餾過程是在常壓下進(jìn)行，設(shè)備簡單、操作方便。(2)對液體中的離子、大分子、膠體等非揮發(fā)性溶質(zhì)能達(dá)到100% 的截留。(3)操作溫度比傳統(tǒng)的蒸餾低；操作壓力遠(yuǎn)低于反滲透過程。(4)與傳統(tǒng)的蒸餾設(shè)備相比，無蒸餾器腐蝕問題，設(shè)備體積小，造價低。


圖I是實施本發(fā)明利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實施本發(fā)明減壓膜蒸餾裝置呈兩級分布的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2中附圖標(biāo)記列示如下1-反滲透濃水；2-pH調(diào)節(jié)池；3_酸度調(diào)節(jié)物；4_液體泵；5_膜蒸餾保安過濾器；6_第一級減壓膜蒸餾裝置；7_淡水即第一級減壓膜蒸餾產(chǎn)水或第二級減壓膜蒸餾產(chǎn)水；8_第一級膜減壓蒸餾濃水；9_阻垢劑；10_阻垢劑調(diào)節(jié)池；11_第二級減壓膜蒸餾裝置；12_第二級減壓膜蒸餾濃水。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖(圖I-圖2)對本發(fā)明進(jìn)行說明。本發(fā)明針對工業(yè)反滲透濃排水低懸濁度高含鹽量的特點，在傳統(tǒng)的利用反滲透和預(yù)處理技術(shù)處理工業(yè)廢水工藝的基礎(chǔ)上，增加了減壓膜蒸餾(VMD)處理裝置，使反滲透濃排水經(jīng)過膜蒸餾技術(shù)后，出水達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。具有工藝先進(jìn)、回收率高，操作簡便、無環(huán)境污染，占地面積小等特點。減壓膜蒸懼簡稱VMD(Vacuum Membrane Distillation)。減壓膜蒸餾所用的膜為疏水性微孔膜。在工作中，膜的一面為料液側(cè)，另一面為減壓側(cè)，料液流經(jīng)料液側(cè)膜面時，其中揮發(fā)性組分汽化成蒸汽，蒸汽在膜兩側(cè)壓差的作用下透過膜孔進(jìn)入減壓側(cè)。減壓側(cè)可以利用真空泵等使減壓側(cè)壓力低于料液側(cè)揮發(fā)性組分平衡蒸汽壓。由于采用疏水性微孔膜，只要膜兩側(cè)的壓差不超過液體透過的臨界壓力，液體就不能透過膜孔。減壓膜蒸餾就是利用料液中不同組分揮發(fā)性的不同和疏水性微孔膜的減壓透汽性能而達(dá)到分離出不同組分的目的。圖I是實施本發(fā)明利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實施本發(fā)明減壓膜蒸餾裝置呈兩級分布的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I和圖2所示，利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的工業(yè)廢水預(yù)處理子系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)和減壓膜蒸餾系統(tǒng)；所述工業(yè)廢水預(yù)處理子系統(tǒng)包括過濾裝置和超濾裝置，所述過濾裝置輸出的過濾產(chǎn)水進(jìn)入超濾裝置，所述超濾裝置輸出超濾產(chǎn)水；所述反滲透系統(tǒng)包括保安過濾器和反滲透膜裝置，所述超濾產(chǎn)水經(jīng)所述保安過濾器后進(jìn)入所述反滲透膜裝置，所述反滲透膜裝置具有反滲透產(chǎn)水出口和反滲透濃水出口 ；所述減壓膜蒸餾系統(tǒng)包括膜蒸餾保安過濾器和減壓膜蒸餾裝置，所述反滲透濃水經(jīng)所述膜蒸餾保安過濾器后進(jìn)入所述減壓膜蒸餾裝置，所述減壓膜蒸餾裝置具有減壓膜蒸餾產(chǎn)水出口和減壓膜蒸餾濃水出口。所述反滲透濃水出口連接pH調(diào)節(jié)池，所述pH調(diào)節(jié)池通過反滲透濃水提升泵連接所述膜蒸餾保安過濾器。所述減壓膜蒸餾裝置包括熱交換器和疏水性微孔膜，經(jīng)所述膜蒸餾保安過濾器過濾后的反滲透濃水進(jìn)入所述熱交換器，并在所述疏水性微孔膜的一側(cè)蒸發(fā)后穿透至另一側(cè)即減壓側(cè)，形成減壓膜蒸餾產(chǎn)水。如圖2所示，所述減壓膜蒸餾裝置呈多級分布。所述減壓膜蒸餾裝置呈兩級分布，其中第一級減壓膜蒸餾裝置6分離出第一級減壓膜蒸餾產(chǎn)水7和第一級減壓膜蒸餾濃水8，所述第一級減壓膜蒸餾濃水8進(jìn)入第二級減壓膜蒸餾裝置11，所述第二級減壓膜蒸餾裝置11分離出第二級減壓膜蒸餾產(chǎn)水7和第二級減壓膜蒸餾濃水12。所述第一級減壓膜蒸餾裝置6的第一級減壓膜蒸餾濃水8出口連接阻垢劑調(diào)節(jié)池10，所述阻垢劑調(diào)節(jié)池10通過第一級減壓膜蒸餾濃水提升泵(即液體泵4)和膜蒸餾保安過濾器5連接所述第二級減壓膜蒸餾裝置11。所述工業(yè)廢水預(yù)處理子系統(tǒng)中的過濾裝置包括多介質(zhì)過濾器，所述多介質(zhì)過濾器分別連接過濾器反洗風(fēng)機(jī)和過濾器反洗泵，所述多介質(zhì)過濾器通過過濾產(chǎn)水池連接超濾進(jìn)水泵，所述過濾產(chǎn)水池連接所述過濾器反洗泵，所述超濾進(jìn)水泵通過網(wǎng)式自清洗過濾裝置連接超濾裝置，所述超濾裝置分別連接超濾產(chǎn)水池和超濾反洗泵。所述反滲透系統(tǒng)中的保安過濾器通過反滲透進(jìn)水泵連接所述超濾產(chǎn)水池，所述保安過濾器通過高壓泵連接反滲透膜裝置，所述反滲透膜裝置的反滲透產(chǎn)水出口通過反滲透產(chǎn)水池連接回用水外送泵，所述回用水外送泵連接外送管路。利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合方法，其特征在于，包括以下步驟將待處理工業(yè)廢水依次進(jìn)行工業(yè)廢水預(yù)處理和反滲透處理后得到反滲透產(chǎn)水和反滲透濃水，對所述反滲透濃水進(jìn)行減壓膜蒸餾處理，分離得到減壓膜蒸餾產(chǎn)水和減壓膜蒸餾濃水；所述工業(yè)廢水預(yù)處理包括采用多介質(zhì)過濾器形成的過濾產(chǎn)水，所述過濾產(chǎn)水經(jīng)網(wǎng)式自清洗過濾裝置后被送入超濾裝置，得到超濾產(chǎn)水；所述反滲透處理包括將所述超濾產(chǎn)水泵入保安過濾器進(jìn)行過濾，然后通過高壓泵泵入反滲透膜裝置；所述減壓膜蒸餾處理包括將所述反滲透濃水在膜蒸餾保安過濾器中過濾后進(jìn)入熱交換器，并在疏水性微孔膜的一側(cè)蒸發(fā)后穿透至另一側(cè)即減壓側(cè)，形成減壓膜蒸餾產(chǎn)水。所述減壓膜蒸餾處理采用兩級或以上的分級處理方式，將第一級減壓膜蒸餾處理得到的第一級減壓膜蒸餾濃水經(jīng)阻垢劑調(diào)解處理并過濾后送入第二級減壓膜蒸餾處理，分離出第二級減壓膜蒸餾產(chǎn)水和第二級減壓膜蒸餾濃水。工業(yè)廢水預(yù)處理用以攔截、去除來水中的懸浮物SS和顆粒，分離廢水中的油類物質(zhì)。反滲透處理用來截留超濾膜沒有去除的微小SS、顆粒和膠體有機(jī)物，同時主要用來去除絕大多數(shù)的鹽份。 減壓膜蒸餾處理主用來去除反滲透系統(tǒng)所產(chǎn)的濃排水中的鹽份、濁度等物質(zhì)。反滲透濃水在進(jìn)入膜蒸餾系統(tǒng)之前需經(jīng)過預(yù)處理，首先在pH調(diào)節(jié)池內(nèi)用酸調(diào)節(jié)至PH值范圍3-6. 5，然后被泵入過濾裝置以除去其中的顆粒及懸浮物，之后進(jìn)入第一級減壓膜蒸餾系統(tǒng)；在第一級減壓膜蒸餾系統(tǒng)內(nèi)，反滲透濃水被蒸發(fā)生產(chǎn)出淡水，同時也產(chǎn)生出更高濃度的濃縮水；從第一級減壓膜蒸餾系統(tǒng)內(nèi)排出的濃水進(jìn)入阻垢劑調(diào)節(jié)池添加阻垢劑，之后進(jìn)入第二級減壓膜蒸餾系統(tǒng)繼續(xù)蒸發(fā)濃縮；同樣在第二級膜蒸餾系統(tǒng)內(nèi)生產(chǎn)一定量的淡水和剩余的更高濃度的濃縮水；第二級減壓膜蒸餾的濃排水根據(jù)需要進(jìn)一步濃縮或者排放。多介質(zhì)過濾器是利用一種或幾種過濾介質(zhì)，在一定的壓力下把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒材料，從而有效的除去懸浮雜質(zhì)使水澄清的過程，常用的濾料有石英沙，無煙煤，錳砂等，主要用于水處理除濁，出水濁度可達(dá)3度以下。超濾膜超濾膜能截留O. 002-0. I微米之間的大分子物質(zhì)和雜質(zhì)，回收率為一般可達(dá)85-90%以上。超濾膜允許小分子物質(zhì)和溶解性固體(無機(jī)鹽)等的通過，同時將截留下膠體、蛋白質(zhì)，微生物和大分子有機(jī)物。溶解物質(zhì)和比膜孔徑小的物質(zhì)能透過濾膜，不能透過的物質(zhì)被慢慢濃縮于排放液中。通過超濾處理后的水能夠從工業(yè)用水中幾乎去除所有的顆粒，懸浮物，細(xì)菌，病毒和原生動物；去除膠體物質(zhì)(非活性硅、鐵、鋁等)；去除高分子量有機(jī)物(大分子有機(jī)物)。反滲透膜反滲透是最精密的膜法液體分離技術(shù)，它能阻擋所有溶解性鹽及分子量大于100的有機(jī)物，但允許水分子透過，反滲透復(fù)合膜脫鹽率一般大于98%。在進(jìn)水側(cè)施加操作壓力以克服自然滲透壓，當(dāng)高于自然滲透壓的操作壓力施加于濃溶液側(cè)時，水分子自然滲透的流動方向就會逆轉(zhuǎn)，進(jìn)水中的水分子部分通過膜成為稀溶液側(cè)的凈化產(chǎn)水。
本工藝中的VMD減壓膜蒸餾反滲透濃水處理著重考慮的幾個方面是(I)反滲透濃水進(jìn)入減壓膜蒸餾子系統(tǒng)前需經(jīng)過預(yù)處理，該預(yù)處理包括過濾等過程。盡管反滲透已經(jīng)過嚴(yán)格預(yù)處理，但在后期的儲運過程中不可避免會有污染，特別是顆粒及懸浮物等。(2)酸化處理。多數(shù)反滲透濃水中含有鈣鎂離子以及其它易產(chǎn)生沉淀的二價和多價金屬離子，為降低反滲透過程中出現(xiàn)結(jié)垢、沉淀等膜污染的風(fēng)險，在反滲透濃水進(jìn)入膜蒸餾組件之前須進(jìn)行酸化處理，調(diào)節(jié)至微酸性。所用酸包括多數(shù)無機(jī)酸和部分低分子量的有機(jī)羧酸以及它們的復(fù)合酸。(3)第一級膜蒸餾。第一級膜蒸餾將反滲透濃水濃縮至10-60%，在第一級膜蒸餾過程中產(chǎn)生約40-90%的淡水。(4)第一級膜蒸餾濃排水中加入阻垢劑。經(jīng)過第一級濃縮后，濃水中的鈣鎂等離子的濃度已有顯著提高，為避免后續(xù)濃縮過程中的膜污染，需要在濃水中加入阻垢劑進(jìn)一步阻止結(jié)垢沉淀的形成。所用阻垢劑包括具有良好水溶性的各種阻垢劑。(5)第二級膜蒸餾。在第一級膜蒸餾的基礎(chǔ)上繼續(xù)對其濃水蒸餾濃縮。(6)多級膜蒸餾。根據(jù)實際工況條件和需要，在允許的范圍內(nèi)對第二級膜蒸餾濃水進(jìn)行后續(xù)的多級膜蒸餾，以盡可能多的生產(chǎn)淡水和減少濃水量。(7)膜蒸餾組件的清洗。運行過程中不可避免地會產(chǎn)生膜的污染現(xiàn)象，一旦發(fā)生污染現(xiàn)象，需立即對膜進(jìn)行清洗。清洗采用酸堿多步清洗的方法。從圖I所示中，可以得到本發(fā)明組合工藝實施例鋼鐵廠合格的污水排水貯存在清水池中，通過清水泵送到多介質(zhì)過濾器裝置內(nèi)進(jìn)行過濾。多介質(zhì)過濾器產(chǎn)水有一定的壓力，直接送入多介質(zhì)過濾器水池暫存。多介質(zhì)過濾器產(chǎn)水通過超濾進(jìn)水泵送入自清洗過濾器和超濾膜裝置。超濾膜裝置的產(chǎn)水有一定的壓力可以自行進(jìn)入到超濾產(chǎn)水池進(jìn)行暫存。 超濾膜裝置的產(chǎn)水又通過反滲透濾進(jìn)水泵提升，經(jīng)反滲透保安過濾器和高壓泵后送入到反滲透裝置；使用反滲透系統(tǒng)處理經(jīng)預(yù)處理后的排放水，達(dá)標(biāo)后的水外送回用，得到的濃排水進(jìn)入VMD減壓膜蒸餾系統(tǒng)。從圖2所示中可以得到VMD減壓膜蒸餾技術(shù)實施例，經(jīng)反滲透系統(tǒng)處理得到的高鹽的濃水即反滲透濃水1，在進(jìn)入膜蒸餾裝置之前需經(jīng)過預(yù)處理，首先在PH調(diào)節(jié)池2內(nèi)用酸即酸度調(diào)節(jié)物3調(diào)節(jié)至pH值3-6. 5，然后被液體泵4泵入過濾裝置即膜蒸餾保安過濾器 5以除去其中的顆粒及懸浮物，之后進(jìn)入第一級減壓膜蒸餾裝置6 ;在第一級減壓膜蒸餾裝置6內(nèi)，反滲透濃水I被蒸發(fā)生產(chǎn)出淡水7即第一級減壓膜蒸餾產(chǎn)水，同時也產(chǎn)生出更高濃度的濃縮水即第一級減壓膜蒸餾濃水8 ;從第一級減壓膜蒸餾裝置6內(nèi)排出的濃水8進(jìn)入阻垢劑調(diào)節(jié)池10添加阻垢劑9，之后進(jìn)入第二級減壓膜蒸餾裝置11繼續(xù)蒸發(fā)濃縮；同樣在第二級膜蒸餾系統(tǒng)內(nèi)生產(chǎn)一定量的淡水7即第二級減壓膜蒸餾產(chǎn)水和剩余的更高濃度的濃縮水即第二級減壓膜蒸餾濃水12 ;第二級減壓膜蒸餾濃水12根據(jù)需要進(jìn)一步濃縮或者排放。本發(fā)明針對現(xiàn)有工業(yè)廢水回用反滲透膜法技術(shù)所產(chǎn)反滲透濃排水低濁度高含鹽量的特點，增加減壓膜蒸餾裝置，通過去除反滲透濃排水中的鹽份回收H20。本發(fā)明針對現(xiàn)有工業(yè)廢水回用反滲透濃鹽水的難以處理的問題，使反滲透濃排水經(jīng)膜蒸餾技術(shù)后達(dá)到循環(huán)水回用標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明在現(xiàn)有沉淀、生化、過濾等處理達(dá)到如下規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行回用處理，具有工藝先進(jìn)、廢水達(dá)到“零排放”、回收率高，操作簡便、無環(huán)境污染，占地面積小等特點。實踐中，本工藝方法能夠從反滲透濃水中回收50%以上的淡水，甚至達(dá)到90%以上，所產(chǎn)生的濃水經(jīng)過進(jìn)一步處理后可實現(xiàn)零排放。一種反滲透和膜蒸餾技術(shù)處理工業(yè)廢水的組合工藝，包括工業(yè)廢水回用預(yù)處理系統(tǒng)、反滲透膜系統(tǒng)和膜蒸餾系統(tǒng)，其特征在于，其主要工藝步驟如下(1)將工業(yè)合格的排放水經(jīng)多介質(zhì)過濾器系統(tǒng)和超濾膜系統(tǒng)的預(yù)處理，管路連接如下合格的污水排水貯存在清水池中，通過清水泵送到多介質(zhì)過濾器裝置內(nèi)進(jìn)行過濾。多介質(zhì)過濾器產(chǎn)水有一定的壓力，直接送入多介質(zhì)過濾器水池暫存。多介質(zhì)過濾器產(chǎn)水通過超濾進(jìn)水泵送入自清洗過濾器和超濾膜裝置。超濾膜裝置的產(chǎn)水有一定的壓力可以自行進(jìn)入到超濾產(chǎn)水池進(jìn)行暫存。 超濾膜裝置的產(chǎn)水又通過反滲透濾進(jìn)水泵提升，經(jīng)反滲透保安過濾器和高壓泵后送入到反滲透裝置。(2)使用反滲透系統(tǒng)處理經(jīng)預(yù)處理后的排放水，達(dá)標(biāo)后的水外送回用，得到的濃排水進(jìn)入減壓膜蒸餾系統(tǒng)；(3)經(jīng)反滲透系統(tǒng)處理得到的進(jìn)入反滲透濃水池的濃排水， 利用減壓膜蒸餾(VMD)系統(tǒng)去除反滲透系統(tǒng)所產(chǎn)的濃排水中的鹽份、濁度等物質(zhì)，具體如下反滲透濃水在進(jìn)入膜蒸餾系統(tǒng)之前需經(jīng)過預(yù)處理，首先在PH調(diào)節(jié)池內(nèi)用酸調(diào)節(jié)至pH 值3-6. 5，然后被泵入過濾裝置以除去其中的顆粒及懸浮物，之后進(jìn)入第一級減壓膜蒸餾系統(tǒng)；在第一級減壓膜蒸餾系統(tǒng)內(nèi)，反滲透濃水被蒸發(fā)生產(chǎn)出淡水，同時也產(chǎn)生出更高濃度的濃縮水；從第一級減壓膜蒸餾系統(tǒng)內(nèi)排出的濃水進(jìn)入阻垢劑調(diào)節(jié)池添加阻垢劑，之后進(jìn)入第二級減壓膜蒸餾系統(tǒng)繼續(xù)蒸發(fā)濃縮；同樣在第二級膜蒸餾系統(tǒng)內(nèi)生產(chǎn)一定量的淡水和剩余的更高濃度的濃縮水；第二級減壓膜蒸餾的濃排水根據(jù)需要進(jìn)一步濃縮或者排放。所述的多介質(zhì)過濾器系統(tǒng)包括清水泵、多介質(zhì)過濾器、多介質(zhì)過濾器產(chǎn)水池、過濾器反洗裝置。 所述的超濾膜系統(tǒng)包括超濾進(jìn)水泵、網(wǎng)式自清洗過濾器、超濾膜裝置、超濾反洗裝置、超濾清洗裝置和超濾產(chǎn)水池。多介質(zhì)過濾器系統(tǒng)和超濾膜系統(tǒng)用以攔截、去除來水中的SS和顆粒，分離廢水中的油類物質(zhì)。所述的反滲透膜系統(tǒng)包括反滲透進(jìn)水泵、反滲透保安過濾器、高壓泵、反滲透膜裝置、反滲透產(chǎn)品水池。反滲透系統(tǒng)用來截留反滲透膜沒有去除的微小SS、顆粒和膠體有機(jī)物，同時主要用來去除絕大多數(shù)的鹽份。清水泵、超濾進(jìn)水泵和反滲透濾進(jìn)水泵、高壓泵是連通水泵及各膜裝置單元的動力設(shè)備，負(fù)責(zé)提供各設(shè)備運行時所需的流量和壓力。VMD減壓膜蒸餾系統(tǒng)，其特征在于(I)第一級膜蒸餾將反滲透濃水濃縮至 10-60%，在第一級膜蒸餾過程中產(chǎn)生約40-90%的淡水。(2)第一級膜蒸餾濃排水中加入阻垢劑進(jìn)一步阻止結(jié)垢沉淀的形成，避免后續(xù)濃縮過程中的膜污染。所用阻垢劑包括具有良好水溶性的各種阻垢劑。(3)第二級膜蒸餾。在第一級膜蒸餾的基礎(chǔ)上繼續(xù)對其濃水蒸餾濃縮。根據(jù)實際工況條件和需要，在允許的范圍內(nèi)對第二級膜蒸餾濃水進(jìn)行后續(xù)的多級膜蒸餾，以盡可能多的生產(chǎn)淡水和減少濃水量。一旦在運行過程中產(chǎn)生膜的污染現(xiàn)象，需立即對膜進(jìn)行清洗。清洗采用酸堿多步清洗的方法。在此指明，以上敘述有助于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明創(chuàng)造，但并非限制本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍。任何沒有脫離本發(fā)明創(chuàng)造實質(zhì)內(nèi)容的對以上敘述的等同替換、修飾改進(jìn)和/或刪繁從簡而進(jìn)行的實施，均落入本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的工業(yè)廢水預(yù)處理子系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)和減壓膜蒸餾系統(tǒng)；所述工業(yè)廢水預(yù)處理子系統(tǒng)包括過濾裝置和超濾裝置，所述過濾裝置輸出的過濾產(chǎn)水進(jìn)入超濾裝置，所述超濾裝置輸出超濾產(chǎn)水；所述反滲透系統(tǒng)包括保安過濾器和反滲透膜裝置，所述超濾產(chǎn)水經(jīng)所述保安過濾器后進(jìn)入所述反滲透膜裝置，所述反滲透膜裝置具有反滲透產(chǎn)水出口和反滲透濃水出口 ；所述減壓膜蒸餾系統(tǒng)包括膜蒸餾保安過濾器和減壓膜蒸餾裝置，所述反滲透濃水經(jīng)所述膜蒸餾保安過濾器后進(jìn)入所述減壓膜蒸餾裝置，所述減壓膜蒸餾裝置具有減壓膜蒸餾產(chǎn)水出口和減壓膜蒸餾濃水出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合系統(tǒng)，其特征在于，所述反滲透濃水出口連接pH調(diào)節(jié)池，所述pH調(diào)節(jié)池通過反滲透濃水提升泵連接所述膜蒸餾保安過濾器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合系統(tǒng)，其特征在于，所述減壓膜蒸餾裝置包括熱交換器和疏水性微孔膜，經(jīng)所述膜蒸餾保安過濾器過濾后的反滲透濃水進(jìn)入所述熱交換器，并在所述疏水性微孔膜的一側(cè)蒸發(fā)后穿透至另一側(cè)即減壓側(cè)，形成減壓膜蒸餾產(chǎn)水。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合系統(tǒng)，其特征在于，所述減壓膜蒸餾裝置呈多級分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合系統(tǒng)，其特征在于，所述減壓膜蒸餾裝置呈兩級分布，其中第一級減壓膜蒸餾裝置分離出第一級減壓膜蒸餾產(chǎn)水和第一級減壓膜蒸餾濃水，所述第一級減壓膜蒸餾濃水進(jìn)入第二級減壓膜蒸餾裝置，所述第二級減壓膜蒸餾裝置分離出第二級減壓膜蒸餾產(chǎn)水和第二級減壓膜蒸餾濃水。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級減壓膜蒸餾裝置的第一級減壓膜蒸餾濃水出口連接阻垢劑調(diào)節(jié)池，所述阻垢劑調(diào)節(jié)池通過第一級減壓膜蒸餾濃水提升泵和膜蒸餾保安過濾器連接所述第二級減壓膜蒸餾裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合系統(tǒng)，其特征在于，所述工業(yè)廢水預(yù)處理子系統(tǒng)中的過濾裝置包括多介質(zhì)過濾器，所述多介質(zhì)過濾器分別連接過濾器反洗風(fēng)機(jī)和過濾器反洗泵，所述多介質(zhì)過濾器通過過濾產(chǎn)水池連接超濾進(jìn)水泵，所述過濾產(chǎn)水池連接所述過濾器反洗泵，所述超濾進(jìn)水泵通過網(wǎng)式自清洗過濾裝置連接超濾裝置， 所述超濾裝置分別連接超濾產(chǎn)水池和超濾反洗泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合系統(tǒng)，其特征在于，所述反滲透系統(tǒng)中的保安過濾器通過反滲透進(jìn)水泵連接所述超濾產(chǎn)水池，所述保安過濾器通過高壓泵連接反滲透膜裝置，所述反滲透膜裝置的反滲透產(chǎn)水出口通過反滲透產(chǎn)水池連接回用水外送泵，所述回用水外送泵連接外送管路。
9.利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合方法，其特征在于，包括以下步驟將待處理工業(yè)廢水依次進(jìn)行工業(yè)廢水預(yù)處理和反滲透處理后得到反滲透產(chǎn)水和反滲透濃水，對所述反滲透濃水進(jìn)行減壓膜蒸餾處理，分離得到減壓膜蒸餾產(chǎn)水和減壓膜蒸餾濃水；所述工業(yè)廢水預(yù)處理包括采用多介質(zhì)過濾器形成的過濾產(chǎn)水，所述過濾產(chǎn)水經(jīng)網(wǎng)式自清洗過濾裝置后被送入超濾裝置，得到超濾產(chǎn)水；所述反滲透處理包括將所述超濾產(chǎn)水泵入保安過濾器進(jìn)行過濾，然后通過高壓泵泵入反滲透膜裝置；所述減壓膜蒸餾處理包括將所述反滲透濃水在膜蒸餾保安過濾器中過濾后進(jìn)入熱交換器，并在疏水性微孔膜的一側(cè)蒸發(fā)后穿透至另一側(cè)即減壓側(cè)，形成減壓膜蒸餾產(chǎn)水。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合方法，其特征在于，所述減壓膜蒸餾處理采用兩級或以上的分級處理方式，將第一級減壓膜蒸餾處理得到的第一級減壓膜蒸餾濃水經(jīng)阻垢劑調(diào)解處理并過濾后送入第二級減壓膜蒸餾處理，分離出第二級減壓膜蒸餾產(chǎn)水和第二級減壓膜蒸餾濃水。
全文摘要
利用膜蒸餾處理工業(yè)廢水的組合系統(tǒng)和方法，有利于形成更加完整的資源利用率高的工業(yè)廢水回用技術(shù)，包括工業(yè)廢水預(yù)處理子系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)和減壓膜蒸餾系統(tǒng)；所述工業(yè)廢水預(yù)處理子系統(tǒng)包括過濾裝置和超濾裝置，所述過濾裝置輸出的過濾產(chǎn)水進(jìn)入超濾裝置，所述超濾裝置輸出超濾產(chǎn)水；所述反滲透系統(tǒng)包括保安過濾器和反滲透膜裝置，所述超濾產(chǎn)水經(jīng)所述保安過濾器后進(jìn)入所述反滲透膜裝置，所述反滲透膜裝置具有反滲透產(chǎn)水出口和反滲透濃水出口；所述減壓膜蒸餾系統(tǒng)包括膜蒸餾保安過濾器和減壓膜蒸餾裝置，所述反滲透濃水經(jīng)所述膜蒸餾保安過濾器后進(jìn)入所述減壓膜蒸餾裝置，所述減壓膜蒸餾裝置具有減壓膜蒸餾產(chǎn)水出口和減壓膜蒸餾濃水出口。
文檔編號C02F9/10GK102603106SQ20121007751
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者劉彥華, 劉雪冬, 張利利, 李保安, 李春和 申請人:北京能泰高科環(huán)保技術(shù)股份有限公司