[發明專利]一種高硬度工業水軟化分離方法以及系統

在審

• 申請號: 201510296999.3
• 申請日: 2015-06-02
• 公開（公告）號: CN104860446A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 杜郭君;吳倩;王海君;王敏
• 申請（專利權）人: 江蘇博大環保股份有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/10
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;邢賢冬

技術領域

本發明屬于工業廢水處理領域，涉及一種高硬度工業水軟化分離方法以及系統，具體涉及一種不對稱中空纖維膜在高硬度工業廢水處理中的應用。

背景技術

油田開發進入中后期后，普遍采用注水采油工藝。當溫度、壓力等條件變化及水的熱力學不穩定性和化學不相溶性，往往會造成注水地層、地面設備及集輸管線出現結垢，導致處理設備的效率降低，嚴重影響了油田正常生產，使油氣產量下降，注水壓力上升，井下及地面設備損壞甚至使油氣井停產、報廢。

目前，解決結垢的辦法多采用添加阻垢劑，緩解垢的形成，但有些水中成垢離子不僅濃度很高，而且種類多，導致阻垢劑種類很難調配，添加劑量也很大。

采用加堿調節pH促進沉淀，能達到軟化水，是解決結垢的一種有效方法；但是普通的過濾工藝，如過濾器或者膜過濾，由于長時間的運行，容易造成堵塞的問題。當過濾膜堵塞時，濾前和濾后池壓力差上升、過濾流速下降等，水處理運轉負荷下降，就需要更換濾膜。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的不足，提供一種高硬度工業水軟化分離方法以及系統。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種高硬度工業水軟化分離方法，包括以下步驟：

(1)、在污泥池中添加堿性物質，調節高硬度工業水的pH至8～10，使水中成垢離子形成沉淀物；

(2)、將污泥池中形成沉淀的工業水加壓至0.05MPa～0.3MPa輸送到中空纖維膜濃縮裝置，從中空纖維膜濃縮裝置的中空纖維膜管一端進入，清水經中空纖維膜管內皮層、中間支撐層和外皮層經清水出口被清水抽吸泵抽至清水槽內，經膜處理的濃縮水從中空纖維膜管的另一端經濃縮水出口由循環流量調節閥和污泥回流調節閥調節，一部分回流至壓力泵前與來自污泥池的工業水混合經加壓后再次進入中空纖維膜濃縮裝置，另一部分回流至污泥池。

本發明高硬度工業水軟化分離方法的進一步技術方案：通過控制閥門，由清水抽吸泵抽吸反洗藥箱中的反清洗溶液，加壓至0.05MPa～0.2MPa，回打至中空纖維膜濃縮裝置，經中空纖維膜管的外皮層，由內皮層進入中間層后，使反清洗溶液停留0～1小時，對內皮層進行反清洗；其中，所述的反清洗溶液為清水或藥劑，對中空纖維膜管的反沖洗以及所用藥劑為本領域常規技術人員的公知常識。反清洗就是從膜的出水面向膜的進水面反向走，這樣能減少用水和用藥量。

所述的堿性物質為生石灰、熟石灰、氫氧化鈉等中的一種或幾種；所述的成垢離子為Mg²⁺、Ca²⁺、Ba²⁺、Sr²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、HCO₃^-等中的一種或多種。

所述的高硬度工業水的理化性質：10000mg/L＜硬度≤30000mg/L，4.5≤pH≤9。

所述的清水硬度為：0＜硬度≤10000mg/L；所述的濃縮水的硬度為：0＜硬度≤10000mg/L。

所述的中空纖維膜濃縮裝置的中空纖維膜管由不對稱網絡狀層孔結構中空纖維膜制成，所述的不對稱網絡狀孔結構中空纖維膜包括內皮層、外皮層及位于內皮層與外皮層間的支撐層；所述的不對稱網絡狀層孔結構中空纖維膜為內壓式中空纖維膜，其外皮層孔徑比內皮層孔徑大0.5～20倍；內皮層與外皮層之間的支撐層為網絡狀孔結構，中空纖維膜的內徑為0.6～2.2mm，中空纖維膜的壁厚度為0.15～0.5mm。本發明中所述的不對稱網絡狀層孔結構中空纖維膜可以由專利CN101185848公開的制備方法制得，不對稱網絡狀層孔結構中空纖維膜能在膜面流速很低的工況下運行，所述的沉淀后的工業水在中空纖維膜管的膜面流速為0.3m/s～1m/s。

所述的回流至增壓泵前的濃縮水的水量Q為：0≤Q≤50％*Q₀，優選為10％*Q₀≤Q≤50％*Q₀；其中，Q₀為中空纖維膜濃縮裝置濃縮水出口處的濃縮水總量。部分濃水與來自污泥池的工業水混合由增壓泵加壓后，再次進入中空纖維膜濃縮裝置內循環，從而有效提高了膜面流速，使進水污染物不易在膜組件膜面沉積，降低了其膜面污染的速率，從而提高了中空纖維膜濃縮裝置的使用壽命。