公布日：2023.10.27
申請(qǐng)日：2023.07.10
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F11/12(2019.01)I;C02F1/60(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F5/06(2023.01)N;C02F1/42(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于高鹽廢水處理工藝的預(yù)處理方法，涉及廢水預(yù)處理領(lǐng)域，一種適用于高鹽廢水處理工藝的預(yù)處理的裝置，包括一體化除硬除硅單元、卷式超濾單元、弱酸陽(yáng)床單元和污泥脫水單元，所述一體化除硬除硅單元的一端設(shè)有預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)水口，所述一體化除硬除硅單元內(nèi)設(shè)有除硬池、除硅池、絮凝池和沉淀池，所述一體化除硬除硅單元的底端設(shè)有污泥回流管道，所述一體化除硬除硅單元內(nèi)設(shè)有絮凝導(dǎo)流筒，本發(fā)明通過(guò)一體化除硬除硅單元保證污染物去除效果的同時(shí)有效節(jié)省了占地面積，并通過(guò)卷式超濾單元代替?zhèn)鹘y(tǒng)懸浮物去除選擇的過(guò)濾V型濾池、多介質(zhì)過(guò)濾器等、砂濾和UF工藝極大程度地降低了預(yù)處理系統(tǒng)的占地面積與基建成本。
權(quán)利要求書
1.一種適用于高鹽廢水處理工藝的預(yù)處理裝置，包括一體化除硬除硅單元(1)、卷式超濾單元(2)、弱酸陽(yáng)床單元(3)和污泥脫水單元(4)，其特征在于，所述一體化除硬除硅單元(1)的一端設(shè)有預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)水口(5)，所述一體化除硬除硅單元(1)內(nèi)設(shè)有除硬池(6)、除硅池(7)、絮凝池(8)和沉淀池(9)，所述一體化除硬除硅單元(1)的底端設(shè)有污泥回流管道(10)，所述一體化除硬除硅單元(1)內(nèi)設(shè)有絮凝導(dǎo)流筒(11)，所述一體化除硬除硅單元(1)內(nèi)設(shè)有斜管(12)和刮泥機(jī)(13)，所述卷式超濾單元(2)的內(nèi)部設(shè)有ISEP卷式超濾膜(14)，所述弱酸陽(yáng)床單元(3)的外壁一端設(shè)有預(yù)處理系統(tǒng)出水口(16)，所述污泥脫水單元(4)的外壁一端設(shè)有預(yù)處理系統(tǒng)排泥口(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于高鹽廢水處理工藝的預(yù)處理裝置，其特征在于，所述除硬池(6)、除硅池(7)、絮凝池(8)和沉淀池(9)之間平行設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于高鹽廢水處理工藝的預(yù)處理裝置，其特征在于，所述絮凝導(dǎo)流筒(11)設(shè)有若干個(gè)，且絮凝導(dǎo)流筒(11)平行設(shè)置在絮凝池(8)的內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于高鹽廢水處理工藝的預(yù)處理裝置，其特征在于，所述斜管(12)設(shè)置在刮泥機(jī)(13)的頂部，且斜管(12)和刮泥機(jī)(13)均位于沉淀池(9)的內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于高鹽廢水處理工藝的預(yù)處理裝置，其特征在于，所述一體化除硬除硅單元(1)、卷式超濾單元(2)、弱酸陽(yáng)床單元(3)和污泥脫水單元(4)之間通過(guò)管道連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于高鹽廢水處理工藝的預(yù)處理裝置，其特征在于，所述一體化除硬除硅單元(1)與卷式超濾單元(2)之間設(shè)有兩條管道，一體化除硬除硅單元(1)與污泥脫水單元(4)之間設(shè)有一條管道，卷式超濾單元(2)和弱酸陽(yáng)床單元(3)之間設(shè)有一條管道，弱酸陽(yáng)床單元(3)的一側(cè)與另一側(cè)之間設(shè)有一條管道。
7.一種適用于高鹽廢水處理工藝的預(yù)處理方法，其特征在于；其使用方法包括以下步驟：S1：?jiǎn)卧O(shè)置步驟，首先設(shè)置四個(gè)單元，分別為一體化除硬除硅單元(1)、卷式超濾單元(2)、弱酸陽(yáng)床單元(3)和污泥脫水單元(4)，然后將一體化除硬除硅單元(1)、卷式超濾單元(2)、弱酸陽(yáng)床單元(3)和污泥脫水單元(4)之間通過(guò)管道連接，完成各個(gè)單元之間的廢水流動(dòng)處理和循環(huán)流動(dòng)處理；S2：一體化除硬除硅單元內(nèi)部預(yù)處理步驟，通過(guò)控制不同藥劑的投加實(shí)現(xiàn)廢水中鈣、鎂、硅物質(zhì)的去除，同時(shí)基于高密度沉淀池原理在提高沉淀效率的同時(shí)降低系統(tǒng)占地面積，除硬池(6)可通過(guò)石灰、純堿軟化法、燒堿和純堿軟化法實(shí)現(xiàn)廢水中硬度的去除，除硬池(6)頂部設(shè)有加藥裝置與加藥口用以廢水中除硬藥劑的投加，除硬池(6)頂部設(shè)有攪拌裝置，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)入所述除硬池內(nèi)物料的充分混合，除硅池(7)中可通過(guò)鎂劑與偏鋁酸鈉藥劑的投加實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中硅的去除，除硅池(7)頂部設(shè)有加藥裝置與加藥口用以廢水中除硬藥劑的投加，除硅池(7)頂部設(shè)有攪拌裝置，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)入除硅池(7)內(nèi)物料的充分混合，絮凝池(8)中可投加絮凝藥劑實(shí)現(xiàn)所述除硬池與除硅池反應(yīng)中生成的沉淀物質(zhì)的絮凝與沉降，絮凝池(8)設(shè)有攪拌裝置和絮凝導(dǎo)流筒(11)，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)入所述絮凝池內(nèi)物料的充分混合，沉淀池(9)用于實(shí)現(xiàn)經(jīng)所述絮凝池絮凝后的廢水的固液分離，經(jīng)過(guò)沉淀池(9)固液分離后的污泥進(jìn)入所述污泥脫水單元(4)，分離后的上清液進(jìn)入超濾單元進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)細(xì)小懸浮顆粒物的去除；S3：高鹽廢水預(yù)處理步驟，高鹽廢水首先進(jìn)入一體化除硬除硅單元(1)進(jìn)行除硬除硅處理，一體化除硬除硅單元(1)處理后的廢水進(jìn)入卷式超濾單元(2)，通過(guò)卷式超濾單元(2)實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中細(xì)小懸浮顆粒物的去除，卷式超濾單元(2)選擇ISEP卷式超濾膜(14)代替了傳統(tǒng)復(fù)雜的多級(jí)沉淀工藝，以適應(yīng)于一體化除硬除硅單元(1)出水中存在懸浮物的水質(zhì)特性，經(jīng)卷式超濾單元(2)分離后產(chǎn)生的含有懸浮物的超濾濃水回流至前端一體化除硬除硅單元(1)，經(jīng)卷式超濾單元(2)分離后的超濾產(chǎn)水硬度滿足后端膜分離的設(shè)計(jì)要求可直接進(jìn)入膜分離系統(tǒng)，經(jīng)卷式超濾單元(2)分離后的超濾產(chǎn)水可進(jìn)入弱酸陽(yáng)床單元(3)進(jìn)行深度除硬處理，保證預(yù)處理系統(tǒng)的處理效果，污泥脫水單元(4)可實(shí)現(xiàn)整套預(yù)處理系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生污泥的脫水處理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適用于高鹽廢水處理工藝的預(yù)處理方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的膜分離技術(shù)是指以選擇性透過(guò)膜為分離介質(zhì)，通過(guò)在膜兩側(cè)施加某種推動(dòng)力，使原料側(cè)組分選擇性的透過(guò)膜，從而達(dá)到分離和濃縮的目的。具有操作簡(jiǎn)便、產(chǎn)水穩(wěn)定、成本較低等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)膜分離后的高鹽濃縮液通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)可實(shí)現(xiàn)廢水的固液分離以及資源的回收利用。由于廢水成分復(fù)雜，廢水在進(jìn)入膜分離和蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)之前往往需要增加預(yù)處理系統(tǒng)以避免膜分離過(guò)程中出現(xiàn)膜污染以及蒸發(fā)結(jié)晶中出現(xiàn)的設(shè)備結(jié)垢問(wèn)題。在工程運(yùn)用中，膜分離和蒸發(fā)結(jié)晶的處理工藝的預(yù)處理系統(tǒng)存在以下問(wèn)題：1.硬度去除不徹底；高硬度的廢水在進(jìn)入膜分離系統(tǒng)時(shí)，極易引成膜結(jié)垢的現(xiàn)象，造成膜通量下降，產(chǎn)水水量降低的問(wèn)題。另一方面，經(jīng)過(guò)膜濃縮處理后更高鈣、鎂離子濃度的濃縮液會(huì)引起蒸發(fā)結(jié)晶分鹽系統(tǒng)蒸發(fā)器換熱間壁的結(jié)垢問(wèn)題，影響蒸發(fā)效率。而在工程中預(yù)處理系統(tǒng)大都會(huì)考慮到廢水中硬度的去除，但其處理工藝多為單一的加藥軟化處理。單一的處理工藝無(wú)法保證在水質(zhì)波動(dòng)較大時(shí)對(duì)硬度的去除效果。硬度去除不徹底仍會(huì)導(dǎo)致后續(xù)膜系統(tǒng)、蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)污堵、結(jié)垢。
2.硅的去除問(wèn)題；硅元素在自然水體中具有豐富性與低水溶性，受硅酸濃度、溫度、pH、共存離子種類等的影響，在膜分離系統(tǒng)成垢途徑也呈現(xiàn)多種復(fù)雜類型，同時(shí)硅酸水垢致密堅(jiān)硬，不溶于普通酸堿，處理難度更大。另一方面，在膜濃縮后硅垢會(huì)進(jìn)行累積影響蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。然而在工程中預(yù)處理工藝主要聚焦于廢水中硬度的去除以及碳酸水垢造成的后續(xù)系統(tǒng)的污染問(wèn)題，而對(duì)于硅污染問(wèn)題的關(guān)注較少。
3.基建成本高和占地面積大；為保障膜分離濃縮系統(tǒng)+蒸發(fā)結(jié)晶分鹽系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，在預(yù)處理系統(tǒng)多選擇藥劑軟化法去除廢水中Ca2+、Mg2+等離子，而在加藥過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致廢水中懸浮物的產(chǎn)生。因此，工程中多會(huì)選擇過(guò)濾V型濾池、多介質(zhì)過(guò)濾器等、砂濾和UF工藝實(shí)現(xiàn)廢水中SS的有效去除。復(fù)雜工藝流程也導(dǎo)致預(yù)處理單元存在基建成本高、占地面積大的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種適用于高鹽廢水處理工藝的預(yù)處理裝置，包括一體化除硬除硅單元、卷式超濾單元、弱酸陽(yáng)床單元和污泥脫水單元，所述一體化除硬除硅單元的一端設(shè)有預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)水口，所述一體化除硬除硅單元內(nèi)設(shè)有除硬池、除硅池、絮凝池和沉淀池，所述一體化除硬除硅單元的底端設(shè)有污泥回流管道，所述一體化除硬除硅單元內(nèi)設(shè)有絮凝導(dǎo)流筒，所述一體化除硬除硅單元內(nèi)設(shè)有斜管和刮泥機(jī)，所述卷式超濾單元的內(nèi)部設(shè)有ISEP卷式超濾膜，所述弱酸陽(yáng)床單元的外壁一端設(shè)有預(yù)處理系統(tǒng)出水口，所述污泥脫水單元的外壁一端設(shè)有預(yù)處理系統(tǒng)排泥口。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式：所述除硬池、除硅池、絮凝池和沉淀池之間平行設(shè)置。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式：所述絮凝導(dǎo)流筒設(shè)有若干個(gè)，且絮凝導(dǎo)流筒平行設(shè)置在絮凝池的內(nèi)部。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式：所述斜管設(shè)置在刮泥機(jī)的頂部，且斜管和刮泥機(jī)均位于沉淀池的內(nèi)部
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式：所述一體化除硬除硅單元、卷式超濾單元、弱酸陽(yáng)床單元和污泥脫水單元之間通過(guò)管道連接。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式：所述一體化除硬除硅單元與卷式超濾單元之間設(shè)有兩條管道，一體化除硬除硅單元與污泥脫水單元之間設(shè)有一條管道，卷式超濾單元和弱酸陽(yáng)床單元之間設(shè)有一條管道，弱酸陽(yáng)床單元的一側(cè)與另一側(cè)之間設(shè)有一條管道。
一種適用于高鹽廢水處理工藝的預(yù)處理方法，其使用方法包括以下步驟：
S1：?jiǎn)卧O(shè)置步驟，首先設(shè)置四個(gè)單元，分別為一體化除硬除硅單元、卷式超濾單元、弱酸陽(yáng)床單元和污泥脫水單元，然后將一體化除硬除硅單元、卷式超濾單元、弱酸陽(yáng)床單元和污泥脫水單元之間通過(guò)管道連接，完成各個(gè)單元之間的廢水流動(dòng)處理和循環(huán)流動(dòng)處理；
S2：一體化除硬除硅單元內(nèi)部預(yù)處理步驟，通過(guò)控制不同藥劑的投加實(shí)現(xiàn)廢水中鈣、鎂、硅物質(zhì)的去除，同時(shí)基于高密度沉淀池原理在提高沉淀效率的同時(shí)降低系統(tǒng)占地面積，除硬池可通過(guò)石灰、純堿軟化法、燒堿和純堿軟化法實(shí)現(xiàn)廢水中硬度的去除，除硬池頂部設(shè)有加藥裝置與加藥口用以廢水中除硬藥劑的投加，除硬池頂部設(shè)有攪拌裝置，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)入所述除硬池內(nèi)物料的充分混合，除硅池中可通過(guò)鎂劑與偏鋁酸鈉藥劑的投加實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中硅的去除，除硅池頂部設(shè)有加藥裝置與加藥口用以廢水中除硬藥劑的投加，除硅池頂部設(shè)有攪拌裝置，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)入除硅池內(nèi)物料的充分混合，絮凝池中可投加絮凝藥劑實(shí)現(xiàn)所述除硬池與除硅池反應(yīng)中生成的沉淀物質(zhì)的絮凝與沉降，絮凝池設(shè)有攪拌裝置和絮凝導(dǎo)流筒，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)入所述絮凝池內(nèi)物料的充分混合，沉淀池用于實(shí)現(xiàn)經(jīng)所述絮凝池絮凝后的廢水的固液分離，經(jīng)過(guò)沉淀池固液分離后的污泥進(jìn)入所述污泥脫水單元，分離后的上清液進(jìn)入超濾單元進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)細(xì)小懸浮顆粒物的去除；
S3：高鹽廢水預(yù)處理步驟，高鹽廢水首先進(jìn)入一體化除硬除硅單元(1)進(jìn)行除硬除硅處理，一體化除硬除硅單元處理后的廢水進(jìn)入卷式超濾單元，通過(guò)卷式超濾單元實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中細(xì)小懸浮顆粒物的去除，卷式超濾單元選擇ISEP卷式超濾膜代替了傳統(tǒng)復(fù)雜的多級(jí)沉淀工藝，以適應(yīng)于一體化除硬除硅單元出水中存在懸浮物的水質(zhì)特性，經(jīng)卷式超濾單元分離后產(chǎn)生的含有懸浮物的超濾濃水回流至前端一體化除硬除硅單元，經(jīng)卷式超濾單元分離后的超濾產(chǎn)水硬度滿足后端膜分離的設(shè)計(jì)要求可直接進(jìn)入膜分離系統(tǒng)，經(jīng)卷式超濾單元分離后的超濾產(chǎn)水可進(jìn)入弱酸陽(yáng)床單元進(jìn)行深度除硬處理，保證預(yù)處理系統(tǒng)的處理效果，污泥脫水單元可實(shí)現(xiàn)整套預(yù)處理系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生污泥的脫水處理。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明一種適用于高鹽廢水處理工藝的預(yù)處理方法,預(yù)處理系統(tǒng)能夠有效去除廢水中的鈣、鎂、硅等物質(zhì)保證后端膜分離系統(tǒng)以及蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，本發(fā)明針對(duì)膜分離工藝預(yù)處理系統(tǒng)中硬度去除不徹底的問(wèn)題，在預(yù)處理系統(tǒng)中基于高密度沉淀池原理提出了一種硬度去除效果好、沉淀效率高的一體化除硬除硅單元，并在預(yù)處理系統(tǒng)內(nèi)增加作為深度除硬單元的弱酸陽(yáng)床單元以保證預(yù)處理系統(tǒng)對(duì)廢水中硬度的去除效果；針對(duì)膜分離工藝預(yù)處理系統(tǒng)中對(duì)硅污染問(wèn)題的忽視，在預(yù)處理系統(tǒng)中設(shè)置了一體化除硬除硅單元，可同步實(shí)現(xiàn)除硬除硅。規(guī)避了硅酸水垢對(duì)膜分離系統(tǒng)及蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)造成的污堵與結(jié)垢問(wèn)題；針對(duì)膜分離工藝預(yù)處理系統(tǒng)占地面積大、基建成本高的問(wèn)題，通過(guò)一體化除硬除硅單元保證污染物去除效果的同時(shí)有效節(jié)省了占地面積，并通過(guò)卷式超濾單元代替?zhèn)鹘y(tǒng)懸浮物去除選擇的過(guò)濾V型濾池、多介質(zhì)過(guò)濾器等、砂濾和UF工藝極大程度地降低了預(yù)處理系統(tǒng)的占地面積與基建成本。
（發(fā)明人：楊建;何建彪;劉鑫;白皓）
