[發明專利]高脫鹽高產水率反滲透水處理方法及設備

無效

• 申請號: 200810147301.1
• 申請日: 2008-08-06
• 公開（公告）號: CN101643284A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 郭靜
• 申請（專利權）人: 郭靜
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02;C02F1/44;C02F1/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種對原水進行反滲透處理的方法及設備，特別是涉及一種高脫鹽高產水率的反滲透處理方法及設備。

背景技術

反滲透水處理技術利用的原理是自然界中滲透現象的逆過程，即以外界推動力克服滲透壓使含鹽水中的水通過膜逆行滲透。在給水溫度條件下，反滲透采用無相變的物理方法將含鹽水進行脫鹽、純化，其能耗低，不用大量的化學藥劑和酸、堿再生處理，除膜的化學清洗外無化學廢液及廢酸、堿液排放，無環境污染，可連續運行制水，系統簡單，操作方便，產品水水質穩定，而且適應于較大范圍的原水水質，既適應于苦咸水、海水以至污水的處理，又適應于低鹽量的淡水處理，因此，廣泛用于電力、石油、電子、食品/飲料、醫院/制藥、海水淡化等多個領域。

傳統的反滲透技術，回收率通常控制在65-75％；對原水水質的要求也較高，SDI小于5，當進水TOC大于2mg/l時，反滲透膜就須注意生物污染；由于高價陽離子、重金屬和部分陰離子的存在，濃水側易形成結垢，膠體污染和微生物污染容易發生。

為了提高回收率，通常的解決方案是對反滲透出來的濃水進行進一步的處理回收，以提高原水的回收率，或者增加預處理的工序，比如“反滲透污水處理方法，ZL200410012228.9”中針對鋼鐵企業雜質含量高的廢水的反滲透處理就需要在預處理工藝中進行多次過濾，臭氧殺菌，還原劑還原水中氧化物質等。通過這樣的技術方案雖然增加了水的回收率，但需要增加更多的設備，更多的工序，消耗更多的能源；同時也并未解決反滲透膜易被污染的問題。

高效反滲透控制反滲透回收率在90％以上，由于過高的回收率，要求其預處理必須達到徹底的硬度和堿度的去除，預處理及反滲透系統的成本提高約20％左右，運行成本相應提高20％以上。如美國專利US6537456闡述的：原水在經過包括弱酸陽離子軟化在內的軟化系統后脫碳，以徹底去除硬度和堿度，再加堿調節PH值，反滲透回收率達到90％以上。該系統增加了投資成本，運行成本在必須去除堿度時增加了20％以上，且增加了運行的風險，即在反滲透回收率達到90％以上時，必須做到預處理達到硬度和堿度的完全去除，即使微量的硬度泄露也會造成反滲透壓差的迅速上升，造成膜系統故障，帶來運行管理上的難度，嚴重時可造成系統的完全癱瘓。

發明內容

為了解決以上現有技術中回收率低，工藝復雜，反滲透膜污染，反滲透系統經濟性及運行安全性等問題，本發明提供一種高脫鹽高產水率反滲透水處理方法及設備，使各種工業廢水，市政污水處理的效率提高，反滲透水處理設備的投資和運行成本降低。

本發明的技術方案為：一種高脫鹽高產水率反滲透水處理方法，包括原水預處理，預處理后水形成反滲透進水進行反滲透處理，獲得產水和濃水，其特征在于原水預處理包括對原水進行深層過濾，以過濾掉大部分懸浮顆粒物及膠體及部分有機物；過濾后的水送入離子交換軟化系統中進行軟化處理，去除硬度，包括一些影響反滲透的難溶高價陽離子，如鐵、鋁、鋇、鍶等；軟化水加入氫氧化鈉溶液進行PH值調節，調節至堿性，形成反滲透進水；然后反滲透進水由反滲透高壓泵增壓后送入高脫鹽高產水率反滲透系統中進行脫鹽，調節高脫鹽高產水率反滲透系統使反滲透回收率控制在75-90％，優選調節反滲透回收率為80-90％。

原水濁度較高時，可以在所述的深層過濾前先將原水進行混凝澄清過濾。

所述的深層過濾可采用多介質過濾器或高效纖維過濾器進行過濾。

所述的軟化處理采用離子交換軟化工藝，脫除硬度，包括一些影響反滲透的難溶的高價陽離子。軟化工藝可以是一級軟化或二級軟化；可以是固定床或浮動床；可以是單層床或雙層床。

在所述的離子交換軟化工藝前可先用石灰軟化工藝或蘇打石灰軟化工藝預軟化進水。石灰軟化工藝或蘇打石灰軟化工藝能使濁度較高的進水進一步混凝澄清，并去除部分的硬度，以降低離子交換軟化系統的負荷。

所述離子交換軟化工藝可以采用鈉離子交換軟化工藝或/和氫型陽離子交換軟化工藝。

經氫型離子交換軟化處理后的軟化水經空氣鼓風或氣體分離膜等脫碳工藝進行脫碳處理，脫去二氧化碳。

在進入所述高脫鹽高產水率反滲透系統前，可在所述反滲透進水中加入極低量的阻垢劑，阻垢劑的量≤1.5ppm，以防止原水預處理時泄露的少量Ca、Mg等物質在膜的濃水側產生結垢。

優選所述阻垢劑的量控制在0.5-1ppm。