一種反滲透濃水及高含鹽廢水高效處理回收的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種反滲透濃水及高含鹽廢水高效處理回收的設(shè)備，含鹽廢水收集箱、一級前置過濾器、一級膜濃縮增壓泵、一級振動膜過濾裝置、脫鹽水箱之間采用管道連接，構(gòu)成一級回收單元；一級振動膜過濾裝置產(chǎn)生的濃縮液進(jìn)入一次濃縮液箱，一次濃縮液箱依次與二級前置過濾器、二級膜濃縮增壓泵和二級振動膜過濾裝置構(gòu)成二級濃縮單元，二級振動膜過濾裝置產(chǎn)水進(jìn)入脫鹽水箱，濃縮液進(jìn)入二次濃縮液箱；脫鹽水箱內(nèi)產(chǎn)水再經(jīng)過反滲透保安過濾器和反滲透膜裝置進(jìn)入成品水箱，反滲透膜裝置產(chǎn)水的濃縮液回流至含鹽廢水收集箱中。本發(fā)明不需要復(fù)雜的預(yù)處理工藝，無需對廢水進(jìn)行軟化、除油等措施，大大縮短了處理工藝流程，降低了系統(tǒng)投資成本和維護(hù)成本。
【專利說明】一種反滲透濃水及高含鹽廢水高效處理回收的設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高含鹽廢水處理回收利用領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種反滲透濃水及 高含鹽廢水高效處理回收的設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 高鹽廢水是指含鹽量質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少1 %的廢水，這類廢水大多含有高濃度無機(jī)鹽、 難降解有機(jī)物、重金屬以及SS等，很難進(jìn)行生物處理。生物難降解有機(jī)污染物，是指被微生 物分解時速度很慢、分解又不徹底的有機(jī)物，也包括某些有機(jī)物的代謝產(chǎn)物，這類污染物化 學(xué)穩(wěn)定性好，在環(huán)境中存在的時間長，可通過食物鏈富集，危害人類健康。
[0003] 高含鹽廢水主要來自于工業(yè)水處理反滲透系統(tǒng)產(chǎn)生濃縮液和化工、制藥等企業(yè)生 產(chǎn)產(chǎn)生的高鹽廢水。反滲透技術(shù)在20世紀(jì)末得到了快速的發(fā)展，其應(yīng)用已經(jīng)滲透到人們生 活和生產(chǎn)的各個方面。反滲透膜是被廣泛應(yīng)用于石油化工、電力、生物工程、醫(yī)藥和保健、食 品工程等行業(yè)工業(yè)給水領(lǐng)域，但反滲透膜系統(tǒng)只有70?80 %的水利用率，使其產(chǎn)生20 %? 30%的濃縮液排放，產(chǎn)生大量的含鹽廢水。另外，隨著我國行業(yè)的快速發(fā)展，難降解高鹽度 廢水所帶來的環(huán)境污染和危害問題也越來越嚴(yán)重，直接導(dǎo)致水質(zhì)礦化度顯著提高，加速鹽 堿化、沙漠化進(jìn)程，給生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響。
[0004] 隨著水資源的短缺，廢水（高含鹽）的處理回收利用越來越受到人們的重視，同 時，由于人口增長和工業(yè)發(fā)展，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，廢水零排放的需求與日俱增。
[0005] 目前，廢水主要有兩種處理方式：非生物法（物理、化學(xué)）和生物法。雖然生物法是 比較經(jīng)濟(jì)的廢水處理辦法，但由于含鹽廢水高含鹽量，嚴(yán)重抑制了生物活性，不利于廢水的 生化處理。因此，采用生物處理高鹽廢水目前還未取得實(shí)質(zhì)性的突破，還有待進(jìn)一步研究。
[0006] 因此，能對高鹽廢水回收利用和實(shí)現(xiàn)零排放的方法依然是采用物理化學(xué)的方法， 目前主流的處理方法通常采用膜濃縮和蒸發(fā)的方式進(jìn)行。由于高鹽廢水通常伴隨著高懸浮 物、高鹽度和重金屬、甚至有時含有石油類物質(zhì)等，若采用傳統(tǒng)的反滲透膜進(jìn)行濃縮回收， 則需要非常復(fù)雜的預(yù)處理，先必須除去水中的SS、硬度和油類物質(zhì)，才能進(jìn)入反滲透系統(tǒng)進(jìn) 行處理，這樣大大的增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和處理成本，而且，普通的卷式膜通常只能處理含 鹽量低于2%的廢水，雖然海水淡化膜可以處理含鹽量在3. 5%?4. 5%的廢水，但卷式膜 非常容易結(jié)垢，進(jìn)水要求極高，維護(hù)困難；同樣，采用蒸發(fā)的方式也需要進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理 使進(jìn)水較為潔凈才能進(jìn)行蒸發(fā)處理，通常需要嚴(yán)格控制進(jìn)水SS、C0D、含油量、硬度指標(biāo)等， 而且直接蒸發(fā)勢必需要消耗大量的能源，經(jīng)濟(jì)性較差。
[0007] 因此，高鹽復(fù)雜廢水的處理回收利用及零排放技術(shù)，一直是環(huán)保領(lǐng)域的一個重要 的研究課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種反滲透濃水及高含鹽廢水高效處理回收 的設(shè)備，無需進(jìn)行復(fù)雜預(yù)處理，可以實(shí)現(xiàn)短流程、簡潔、經(jīng)濟(jì)、零排放的處理方法。
[0009] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種反滲透濃水及高含鹽廢水 高效處理回收的設(shè)備，包括含鹽廢水收集箱、一級前置過濾器、一級膜濃縮增壓泵、一級振 動膜過濾裝置、脫鹽水箱、一次濃縮液箱、二級前置過濾器、二級膜濃縮增壓泵、二級振動膜 過濾裝置、二次濃縮液箱、反滲透膜裝置和成品水箱；
[0010] 含鹽廢水收集箱、一級前置過濾器、一級膜濃縮增壓泵、一級振動膜過濾裝置、脫 鹽水箱之間采用管道連接，構(gòu)成一級回收單元；一級振動膜過濾裝置產(chǎn)生的濃縮液進(jìn)入一 次濃縮液箱，一次濃縮液箱依次與二級前置過濾器、二級膜濃縮增壓泵和二級振動膜過濾 裝置構(gòu)成二級濃縮單元，二級振動膜過濾裝置產(chǎn)水進(jìn)入脫鹽水箱，濃縮液進(jìn)入二次濃縮液 箱；脫鹽水箱內(nèi)產(chǎn)水再經(jīng)過反滲透保安過濾器和反滲透膜裝置進(jìn)入成品水箱，反滲透膜裝 置產(chǎn)水的濃縮液回流至含鹽廢水收集箱中。
[0011] 上述方案中，所述一級振動膜過濾裝置和二級振動膜過濾裝置包括過濾單元、扭 力連桿、振動盤、高頻振動電機(jī)、機(jī)架、連接管、控制系統(tǒng)組成，過濾單元為疊式反滲透，過濾 單元通過扭力連桿連接到振動盤，高頻振動電機(jī)固定在振動盤上，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動傳 遞到振動盤，振動盤將振動傳遞到扭力連桿，產(chǎn)生共振。
[0012] 上述方案中，所述一級振動膜過濾裝置的運(yùn)行壓力在2. 5MPa?3. 5MPa之間，所述 二級振動膜過濾裝置的運(yùn)行壓力在4.OMPa?5. 5MPa之間。
[0013] 上述方案中，所述二次濃縮液箱還連接蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)包括廢水進(jìn) 料單元、廢水循環(huán)單元、熱交換及熱補(bǔ)充單元和結(jié)晶鹽濾除單元；
[0014] 所述廢水進(jìn)料單元包括采用管道依次連接的廢水收集箱、廢水給水泵、前置過濾 器和輔換熱器；輔換熱器的廢水出口連接到廢水循環(huán)單元主管上；
[0015] 所述廢水循環(huán)單元包括采用管道連接的閃蒸罐和循環(huán)泵，所述循環(huán)泵的出口管依 次設(shè)置濃縮液回流接口和進(jìn)料接口，分別連接至結(jié)晶鹽回收單元和輔換熱器；
[0016] 所述熱交換及熱補(bǔ)充單元包括蒸汽壓縮機(jī)、主換熱器和蒸汽補(bǔ)充管，所述輔換熱 器熱介質(zhì)進(jìn)口與主換熱器二次的蒸汽出口連接，所述蒸汽壓縮機(jī)進(jìn)口連接閃蒸罐二次蒸汽 出口，蒸汽壓縮機(jī)的出口連接至所述主換熱器的二次蒸汽進(jìn)口，主換熱器上設(shè)置一路外來 蒸汽補(bǔ)充管，并設(shè)置冷凝水回流口；
[0017] 所述結(jié)晶鹽濾除單元包括結(jié)晶鹽分離器，所述結(jié)晶鹽分離器的進(jìn)口連接循環(huán)泵的 出口管的濃縮液回流接口，結(jié)晶鹽分離器出口連接至廢水收集箱。
[0018] 上述方案中，所述輔換熱器采用板式換熱器。
[0019] 上述方案中，所述閃蒸罐材質(zhì)選用玻璃鋼或不銹鋼耐腐蝕襯里，其內(nèi)的循環(huán)回流 管為浸沒式。
[0020] 上述方案中，所述主換熱器的廢水流通流道采用人字型板片。
[0021] 實(shí)施本發(fā)明的反滲透濃水及高含鹽廢水高效處理回收的設(shè)備，具有以下有益效 果：
[0022] (1)本發(fā)明不需要復(fù)雜的預(yù)處理工藝，無需對廢水進(jìn)行軟化、除油等措施，大大縮 短了處理工藝流程，降低了系統(tǒng)投資成本和維護(hù)成本；
[0023] (2)本發(fā)明采用的高頻振動膜過濾系統(tǒng)，其高頻振動原理大大提高了膜過濾效率， 同時降低了膜污堵和結(jié)垢的傾向，增強(qiáng)了膜的使用壽命；
[0024] (3)本系統(tǒng)不需要像傳統(tǒng)工藝投加大量的化學(xué)藥劑，廢水經(jīng)過簡單的過濾即可進(jìn) 入月吳過濾系統(tǒng)；
[0025] (4)由于過濾效率的提高，運(yùn)行壓力及能耗較傳統(tǒng)膜設(shè)備降低30%以上；本發(fā)明 工藝流程短，減少了設(shè)備，從而節(jié)省了設(shè)備占地面積。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：
[0027] 圖1是本發(fā)明反滲透濃水及高含鹽廢水高效處理回收的設(shè)備的示意圖；
[0028] 圖2是蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明 本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0030] 如圖1所示，本發(fā)明反滲透濃水及高含鹽廢水高效處理回收的設(shè)備包括含鹽廢水 收集箱101、一級前置過濾器102、一級膜濃縮增壓泵103、一級振動膜過濾裝置104、脫鹽水 箱105、一次濃縮液箱106、二級前置過濾器107、二級膜濃縮增壓泵108、二級振動膜過濾裝 置109、二次濃縮液箱、反滲透膜裝置112和成品水箱。
[0031] 高含鹽廢水進(jìn)入含鹽廢水收集箱101，然后經(jīng)管道進(jìn)入一級前置過濾器102濾除 大于150微米顆粒物，然后經(jīng)一級膜濃縮增壓泵103泵入一級振動膜過濾裝置104,通過一 級振動膜過濾裝置104產(chǎn)生的脫鹽水進(jìn)入脫鹽水箱105,而104產(chǎn)生的濃縮液則進(jìn)入一次濃 縮液箱106, 一次濃縮液箱106中濃縮液經(jīng)管道進(jìn)入二級前置過濾器107濾除大顆粒物，然 后通過二級膜濃縮增壓泵108泵入二級振動膜過濾裝置109,二級振動膜過濾裝置109產(chǎn)生 的脫鹽水進(jìn)入脫鹽水箱105,脫鹽水箱105中脫鹽水經(jīng)管道進(jìn)入反滲透保安過濾器110,然 后經(jīng)過反滲透高壓泵111泵入反滲透裝置112,反滲透裝置112產(chǎn)品水送到回用水用水點(diǎn)或 產(chǎn)品水箱，反滲透裝置112產(chǎn)生的濃縮液通過管道回流至廢水收集箱101。
[0032] -級前置過濾器102和二級前置過濾器107過濾件材質(zhì)采用雙相不銹鋼2501，流 速控制在l〇m/h，過濾精度為150微米，主要用于濾除水中大顆粒雜質(zhì)。
[0033] -級膜濃縮增壓泵103和二級膜濃縮增壓泵108的過流材質(zhì)選用耐腐蝕雙相不銹 鋼2507,米用多級立式尚心泵。
[0034] 一級振動膜過濾裝置104和二級振動膜過濾裝置109包括過濾單元、扭力連桿、振 動盤、高頻振動電機(jī)、機(jī)架、連接管、控制系統(tǒng)。其中，過濾單元為疊式反滲透，采用開放式流 道設(shè)計，流道寬度為2mm，過濾膜為反滲透膜片，材質(zhì)為ESPA，其脫鹽率通常在90 %?95 %。 過濾單元通過扭力連桿連接到振動盤，高頻振動電機(jī)固定在振動盤上，當(dāng)電機(jī)通電運(yùn)轉(zhuǎn)時， 會產(chǎn)生每秒50?60次的振動（其振動頻率可采用變頻器來調(diào)節(jié)電機(jī)），振幅為2_，電機(jī) 運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動傳遞到振動盤，振動盤將振動傳遞到扭力連桿，產(chǎn)生共振，這樣過濾單元也 會跟隨產(chǎn)生高頻振動，振動在膜表面產(chǎn)生剪切作用，可以有效提高膜的過濾效率，同時防止 膜表面污堵和結(jié)垢。
[0035] 一級振動膜過濾裝置104的運(yùn)行壓力在2. 5MPa?3. 5MPa之間，進(jìn)水流速控制在 2?3m/s，運(yùn)行通量20LAm2 ?h)，其脫鹽率約為90%，回收率為55%?75%。一次濃縮后 的濃縮液含鹽量（wt% )通常在4. 5%?5. 5%，通常根據(jù)廢水含鹽量的高低來設(shè)定其回收 率。
[0036] 二級振動膜過濾裝置109的運(yùn)行壓力在4.OMPa?5. 5MPa之間，進(jìn)水流速控制在 2?3m/s，運(yùn)行通量為15lV(m2 ?h)，通過二級振動膜過濾裝置109對一級振動膜過濾裝置 104產(chǎn)生的濃縮液進(jìn)一步濃縮回收，其回收率可達(dá)50 % ;經(jīng)過兩級回收，系統(tǒng)的廢水的回收 可高達(dá)90%?95%。二級排放的濃縮液排至二次濃縮液箱，二次濃縮液的含鹽量（wt%) 通常在8. 5%?9. 5%，二次濃縮液可采取蒸發(fā)的方式處理，實(shí)現(xiàn)廢水零排放。
[0037] 如圖2所示為與二次濃縮液箱連接的蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，包括廢水進(jìn)料單元、廢水循 環(huán)單元、熱交換及熱補(bǔ)充單元和結(jié)晶鹽濾除單元。
[0038] 廢水進(jìn)料單元包括采用管道依次連接的廢水收集箱201、廢水提升泵202、前置過 濾器203和輔換熱器204 ;輔換熱器204的廢水出口連接到廢水循環(huán)單元主管上。廢水提 升泵202其過流材質(zhì)選用耐腐蝕雙相不銹鋼2501。前置過濾器203其過濾精度為100微 米，流速小于l〇m/h，過濾網(wǎng)材質(zhì)選用耐腐蝕雙相不銹鋼2501，其主要功能是濾除廢水中的 大顆粒物質(zhì)。輔換熱器204采用板式換熱器，其板片材質(zhì)采用耐磨損、耐腐蝕、耐酸高鑰合 金A1-6XN，輔換熱器204內(nèi)被設(shè)計為最大的流速和剪切率，以此來增加熱傳遞效率和減小 結(jié)垢現(xiàn)象；二次蒸汽經(jīng)過輔換熱器204后變?yōu)槔淠厥绽谩?br> [0039] 廢水循環(huán)單元包括采用管道連接的閃蒸罐205和循環(huán)泵206,循環(huán)泵206的出口 管依次設(shè)置濃縮液回流接口和進(jìn)料接口，分別連接至結(jié)晶鹽回收單元和輔換熱器204。循 環(huán)泵206其過流材質(zhì)選用耐磨損、耐腐蝕、耐酸高鑰合金A1-6XN;其循環(huán)流量為給料流量的 200?250倍。閃蒸罐205材質(zhì)選用玻璃鋼或不銹鋼耐腐蝕襯里，其內(nèi)的循環(huán)回流管采用浸 沒式設(shè)計，這樣含有大量飽和蒸汽的過熱水進(jìn)入閃蒸罐205后，避免因持續(xù)沸騰產(chǎn)生大量 的水霧和泡沫。
[0040] 熱交換及熱補(bǔ)充單元包括蒸汽壓縮機(jī)208、主換熱器207和蒸汽補(bǔ)充管210,輔換 熱器204熱介質(zhì)進(jìn)口與主換熱器207二次的蒸汽出口連接，蒸汽壓縮機(jī)208進(jìn)口連接閃蒸 罐205二次蒸汽出口，蒸汽壓縮機(jī)208的出口連接至主換熱器207的二次蒸汽進(jìn)口，主換熱 器207上設(shè)置一路外來蒸汽補(bǔ)充管210,并設(shè)置冷凝水回流口。
[0041] 主換熱器207其廢水采用升膜和降膜設(shè)計，廢水流通流道采用人字型板片，最大 限度的產(chǎn)生湍流，提升換熱器換熱效率，避免換熱器結(jié)垢；主換熱器207板片材質(zhì)選用高鑰 合金A1-6XN，運(yùn)行時控制其進(jìn)出水溫差在3°C以內(nèi)，流速控制在3?6m/s，能有效避免結(jié)垢； 系統(tǒng)損失熱量通過外來蒸汽管補(bǔ)充，通常熱損失在4%?7%左右。補(bǔ)充蒸汽需要被引入主 換熱器207內(nèi)部的一套獨(dú)立的系統(tǒng)。主換熱器207的清潔（供熱）端，被劃分成2個系列， 稱為：工藝蒸汽系列和補(bǔ)充蒸汽系列。主換熱器207的污濁（低溫）端是一個獨(dú)立的系統(tǒng)， 污水在該處循環(huán)，而清潔端與污濁端是公用的一個整體。
[0042] 蒸汽壓縮機(jī)208選用單級離心蒸汽壓縮機(jī)208,其與蒸汽接觸材質(zhì)為316L。
[0043] 結(jié)晶鹽濾除單元包括結(jié)晶鹽分離器209,結(jié)晶鹽分離器209的進(jìn)口連接循環(huán)泵206 的出口管的濃縮液回流接口，結(jié)晶鹽分離器209出口連接至廢水收集箱201。
[0044] 本發(fā)明采用的蒸發(fā)器的熱交換器設(shè)置在蒸發(fā)罐外部。在蒸發(fā)罐內(nèi)部沒有掛膜降流 管或其他元件。因此沒有必要進(jìn)入罐內(nèi)進(jìn)行維修或保養(yǎng)工作，這就使設(shè)備的維修保養(yǎng)非常 容易。由于熱交換器是外置式的，罐體就可以用玻璃鋼來制作，這大大降低了對蒸發(fā)罐體的 材質(zhì)要求。
[0045] 本發(fā)明閃蒸罐205內(nèi)部使用了淹沒式沸騰工藝，一個閃蒸罐205完成了蒸發(fā)器和 結(jié)晶器兩項(xiàng)工作。和其他MVR蒸發(fā)器不一樣，在閃蒸罐205內(nèi)不需要將鹽和懸浮性固體物 質(zhì)去除。此外，淹沒式沸騰工藝，最大限度地減少了壓縮蒸汽系統(tǒng)的水霧或泡沫的遺留，并 且該工藝可以在很小的罐體內(nèi)完成而不需要其它類型蒸發(fā)器的大型閃蒸罐205。
[0046] 本發(fā)明采用的閃蒸罐205采用高流速循環(huán)工藝，這也是該系統(tǒng)的獨(dú)特之處。當(dāng)蒸 發(fā)器和結(jié)晶器系統(tǒng)運(yùn)行時，高流速再循環(huán)水泵，使水在閃蒸罐205與熱交換器之間循環(huán)，并 使系統(tǒng)保持較高的熱傳遞效率。這種高流速過程，產(chǎn)生機(jī)械摩擦，使換熱器系統(tǒng)表面不產(chǎn)生 鹽垢。（即溶液中的鹽類晶體被水泵送入換熱器，在換熱過程中沖刷換熱器盤片，從而實(shí)現(xiàn) 清潔的目的。）
[0047] 本發(fā)明采用的閃蒸罐205可應(yīng)用于高TSS，高含有機(jī)物、高C0D和高含鹽的工況。 當(dāng)其他系統(tǒng)易堵塞而失去熱交換能力時，該系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。
[0048] 本發(fā)明蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的工作過程如下：
[0049] 廢水由廢水收集箱201收集，經(jīng)廢水提升泵202通過前置過濾器203后，廢水經(jīng)過 輔助熱交換器進(jìn)行預(yù)熱處理輸送到循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，經(jīng)主換熱器207換熱后進(jìn)入閃蒸罐205。廢 水自閃蒸罐205經(jīng)循環(huán)泵206的大流量比循環(huán)中進(jìn)入主換熱器207,經(jīng)換熱后形成過熱水 (水中含有大量蒸汽），過熱水循環(huán)至閃蒸罐205,產(chǎn)生大量二次蒸汽，蒸汽從閃蒸罐205頂 部被抽入蒸汽壓縮機(jī)208,被蒸汽壓縮機(jī)208壓縮后提高溫度，進(jìn)入主換熱器207與廢水進(jìn) 行換熱。
[0050] 污濁的廢水通過循環(huán)泵206作用從閃蒸罐205分離室進(jìn)入預(yù)-熱交換器然后再進(jìn) 入閃蒸罐205分離室。該循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的水在輔換熱器204內(nèi)被設(shè)計為最大的流速和剪切率， 以此來增加熱傳遞效率和減小結(jié)垢現(xiàn)象。加之循環(huán)水流會被封閉在一個淹沒式沸騰的條件 下，該條件減緩了沸騰，由此縮放比例，在輔換熱器204內(nèi)將特定的廢水閃蒸為蒸汽進(jìn)入閃 蒸罐205。
[0051] 在閃蒸罐205分離容器內(nèi)循環(huán)廢水閃蒸后產(chǎn)生的蒸汽被葉輪式蒸汽壓縮機(jī)208壓 縮升溫。蒸汽壓縮機(jī)208將水蒸汽的升溫、升壓，然后水蒸氣被送到輔熱交換器的清潔端。 在輔熱交換器內(nèi)部，高溫和高壓的蒸汽通過盤片將其潛熱傳遞給循環(huán)的污水，蒸汽凝結(jié)成 過飽和水。
[0052] 空氣壓縮機(jī)將過飽和冷凝液從主換熱器207傳輸?shù)捷o換熱器204,該輔換熱器204 將進(jìn)水預(yù)加熱，并且使出水冷卻。通常情況下熱損失為4-7%，補(bǔ)充熱量和初始啟動時所需 熱量可以通過蒸汽或電提供。補(bǔ)充蒸汽或熱源液體需要被引入主換熱器207內(nèi)部的一套獨(dú) 立的系統(tǒng)。主換熱器207的清潔（供熱）端，被劃分成2個系列，稱為：工藝蒸汽系列和補(bǔ) 充蒸汽系列。主換熱器207的污濁（低溫）端是一個獨(dú)立的系統(tǒng)，污水在該處循環(huán)，而清潔 端與污濁端是公用的一個整體。
[0053] 當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時，循環(huán)污水被濃縮，蒸汽在閃蒸罐205內(nèi)釋放并被鼓風(fēng)機(jī)移走。由于 有新加入的污水，閃蒸罐205內(nèi)液位保持穩(wěn)定。熱源物和廢水的性質(zhì)決定了污水可以被濃 縮的程度。去除和控制干擾氣流總是可以使?jié)饪s污水保持最大的濃縮度。
[0054] 反滲透裝置用于對振動膜過濾系統(tǒng)的產(chǎn)水進(jìn)一步精制，反滲透裝置運(yùn)行壓力在 1. 5MPa?2.OMPa之間，進(jìn)水流速控制在2?3m/s，運(yùn)行通量22lV(m2 ?h)，其脫鹽率約為 97%，回收率為75%?80%。使其含鹽量降低到200mg/L以內(nèi)，使其達(dá)到更高的工業(yè)用水 標(biāo)準(zhǔn)，普通反滲透所產(chǎn)生的濃縮液回流至廢水收集箱。
[0055] 本發(fā)明是對常規(guī)卷式反滲透膜無法進(jìn)一步處理的反滲透濃水和高含鹽水進(jìn)行處 理和回收利用，通常反滲透濃水的含鹽量在3000mg/L?6000mg/L，可采用傳統(tǒng)卷式膜進(jìn)行 一次回收，可回收60%?75%，經(jīng)過傳統(tǒng)膜回收后產(chǎn)生的濃縮液含鹽量在1. 2%?2%，若 采用傳統(tǒng)卷式膜，則無法進(jìn)行有效濃縮和回收利用，可采取本發(fā)明的振動膜過濾系統(tǒng)進(jìn)行 濃縮回收利用，采用本發(fā)明的方法可進(jìn)一步回收80 %?90 %的濃縮液，至此，可使系統(tǒng)總 的水回收利用率達(dá)到95 %?98 %。而電力、化工、醫(yī)藥等工業(yè)會直接產(chǎn)生1. 5 %?6 %的高 含鹽廢水，采用常規(guī)的卷式膜濃縮成本太高，而且膜容易污堵和結(jié)垢，采用本發(fā)明的方法可 將高鹽廢水直接濃縮回收利用，回收利用率可達(dá)50%?90%，剩余濃縮液則可采取自然蒸 發(fā)或其他蒸發(fā)方式實(shí)現(xiàn)零排放。
[0056] 本發(fā)明還提供了一個具體實(shí)施例如下：
[0057] 選取某電廠脫硫廢水和化水車間反滲透濃水、離子交換再生廢水混合水，其中脫 硫廢水18m3/hr，化水車間廢水4m3/hr，兩者混合后進(jìn)入本系統(tǒng)共計22m3/hr。
[0058] 綜合高鹽廢水含鹽量為2500mg/L，TSS為70mg/L，COD為95 ;經(jīng)過一級振動膜處 理后，回收廢水12m3/hr，產(chǎn)品水含鹽量TDS為2891mg/L，TSS為?0,C0D為10. 04 ;-級振 動膜裝置產(chǎn)生的濃縮液為l〇m3/hr，濃縮液含鹽量為51910. 98mg/L，C0D為198. 84,TSS為 155. 55mg/L;-級振動膜運(yùn)行壓力為3. 45MPa，回收率為55%。詳細(xì)水質(zhì)見下表：
[0059] 表1原水水質(zhì)及一級振動膜處理后水質(zhì)

【權(quán)利要求】
1. 一種反滲透濃水及高含鹽廢水高效處理回收的設(shè)備，其特征在于，包括含鹽廢水收 集箱、一級前置過濾器、一級膜濃縮增壓泵、一級振動膜過濾裝置、脫鹽水箱、一次濃縮液 箱、二級前置過濾器、二級膜濃縮增壓泵、二級振動膜過濾裝置、二次濃縮液箱、反滲透膜裝 直和成品水箱； 含鹽廢水收集箱、一級前置過濾器、一級膜濃縮增壓泵、一級振動膜過濾裝置、脫鹽水 箱之間采用管道連接，構(gòu)成一級回收單元；一級振動膜過濾裝置產(chǎn)生的濃縮液進(jìn)入一次濃 縮液箱，一次濃縮液箱依次與二級前置過濾器、二級膜濃縮增壓泵和二級振動膜過濾裝置 構(gòu)成二級濃縮單元，二級振動膜過濾裝置產(chǎn)水進(jìn)入脫鹽水箱，濃縮液進(jìn)入二次濃縮液箱；脫 鹽水箱內(nèi)產(chǎn)水再經(jīng)過反滲透保安過濾器和反滲透膜裝置進(jìn)入成品水箱，反滲透膜裝置產(chǎn)水 的濃縮液回流至含鹽廢水收集箱中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透濃水及高含鹽廢水高效處理回收的設(shè)備，其特征在 于，所述一級振動膜過濾裝置和二級振動膜過濾裝置包括過濾單元、扭力連桿、振動盤、高 頻振動電機(jī)、機(jī)架、連接管、控制系統(tǒng)組成，過濾單元為疊式反滲透，過濾單元通過扭力連桿 連接到振動盤，高頻振動電機(jī)固定在振動盤上，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動傳遞到振動盤，振動盤 將振動傳遞到扭力連桿，產(chǎn)生共振。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透濃水及高含鹽廢水高效處理回收的設(shè)備，其特征在 于，所述一級振動膜過濾裝置的運(yùn)行壓力在2. 5MPa?3. 5MPa之間，所述二級振動膜過濾裝 置的運(yùn)行壓力在4. OMPa?5. 5MPa之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透濃水及高含鹽廢水高效處理回收的設(shè)備，其特征在 于，所述二次濃縮液箱還連接蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)包括廢水進(jìn)料單元、廢水循環(huán)單 元、熱交換及熱補(bǔ)充單元和結(jié)晶鹽濾除單元； 所述廢水進(jìn)料單元包括采用管道依次連接的廢水收集箱、廢水給水泵、前置過濾器和 輔換熱器；輔換熱器的廢水出口連接到廢水循環(huán)單元主管上； 所述廢水循環(huán)單元包括采用管道連接的閃蒸罐和循環(huán)泵，所述循環(huán)泵的出口管依次設(shè) 置濃縮液回流接口和進(jìn)料接口，分別連接至結(jié)晶鹽回收單元和輔換熱器； 所述熱交換及熱補(bǔ)充單元包括蒸汽壓縮機(jī)、主換熱器和蒸汽補(bǔ)充管，所述輔換熱器熱 介質(zhì)進(jìn)口與主換熱器二次的蒸汽出口連接，所述蒸汽壓縮機(jī)進(jìn)口連接閃蒸罐二次蒸汽出 口，蒸汽壓縮機(jī)的出口連接至所述主換熱器的二次蒸汽進(jìn)口，主換熱器上設(shè)置一路外來蒸 汽補(bǔ)充管，并設(shè)置冷凝水回流口； 所述結(jié)晶鹽濾除單元包括結(jié)晶鹽分離器，所述結(jié)晶鹽分離器的進(jìn)口連接循環(huán)泵的出口 管的濃縮液回流接口，結(jié)晶鹽分離器出口連接至廢水收集箱。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的反滲透濃水及高含鹽廢水高效處理回收的設(shè)備，其特征在 于，所述輔換熱器采用板式換熱器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的反滲透濃水及高含鹽廢水高效處理回收的設(shè)備，其特征在 于，所述閃蒸罐材質(zhì)選用玻璃鋼或不銹鋼耐腐蝕襯里，其內(nèi)的循環(huán)回流管為浸沒式。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的反滲透濃水及高含鹽廢水高效處理回收的設(shè)備，其特征在 于，所述主換熱器的廢水流通流道采用人字型板片。
【文檔編號】C02F9/02GK104355431SQ201410638034
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】周桃紅, 袁鵬飛, 張立明 申請人:湖北加德科技股份有限公司