[發明專利]一種降低反滲透濃鹽水燒堿/石灰純堿軟化處理結垢系統及方法

有效

• 申請號: 202011531606.X
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112794493B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 王為民;郭彩榮;梁丹;張巖崗
• 申請（專利權）人: 北京賽諾水務科技有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/44;C02F5/06
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 耿小強

本發明涉及一種降低反滲透濃鹽水石灰/燒堿純堿軟化處理結垢系統及方法，屬于工業廢水處理技術領域，包括溶配藥裝置、加藥泵、RO濃水裝置、污泥投加裝置、污泥投加泵、一級反應池、二級反應池、三級反應池、預沉池、沉淀池、污泥排放泵、空氣壓縮機、儲罐、閥門、純堿投加泵、純堿投加裝置和PAM加藥裝置。本發明的降低反滲透(RO)濃鹽水石灰/燒堿純堿軟化處理結垢的系統及方法，通過引入輕質污泥投加到RO濃水多級化學軟化反應池增加水中懸浮物，為碳酸鈣結晶提供載體和配重，去除水中硬度，如前端有投加石灰除硬，則本發明一方面還可以降低了RO濃水濃縮或蒸發結晶預處理的石灰投加量，同時解決了石灰純堿除硬時懸浮物低，沉淀效果不佳等問題；另一方面，則主要延緩和解決池壁及管道設備的結垢問題。

技術領域

本發明涉及一種降低反滲透濃鹽水燒堿/石灰純堿軟化處理結垢系統及方法，屬于環保水處理技術領域。

背景技術

工業污廢水成分復雜，除含有常規化學污染物外，還存在多種多樣的微量有毒有害化學污染物和致色致臭物質。由于反滲透系統對污水中有機物、病原微生物、硝酸鹽氮以及難降解有機物具有良好的去除效果，已逐漸在污水再生利用領域得到推廣利用。反滲透系統在生產高質量再生水的同時，會有副產物RO濃水產生。RO濃水的水量通常占進水量的25～50％，具體取決于RO系統的回收率。

一些污水處理項目采用將反滲透濃水通過海水淡化反滲透及苦咸水脫鹽反滲透進一步濃縮RO濃水，提高污水的回用率，同時也減少了濃鹽水的排放，經過濃縮處理的濃鹽水通過蒸發結晶，實現資源化利用，但是，濃鹽水中的鈣鎂等物質會使反滲透、蒸發器等結垢，因此，在RO濃水進一步濃縮前，需要進行軟化除掉水中硬度。

硬度作為一項重要的水質指標，在飲用水和工業用水中受到了廣泛關注。一般來說，鈣離子和鎂離子是產生硬度的主要原因，可將水分為軟水、輕度硬水、中度硬水和硬水，對應的鈣離子質量濃度分別為0～17、17～60、60～120、120～180mg/L。水中硬度過高會引起市政用水及工業用水過程中的諸多問題。

常見的軟化除硬法有阻垢劑法、石灰軟化法、石灰純堿軟化法、混凝沉淀法、沸石法及氧化鋁法；對于高硬度(尤其是永硬高)的濃鹽水，燒堿/石灰-純堿軟化法最為經濟，在工業應用中有很多工程案例。

燒堿/石灰-純堿軟化去除水中的基本原理，是經化學反應生成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀物，經沉淀析出去除水中的鈣鎂總硬度。

MgSO₄+2NaOH＝Mg(OH)₂↓+Na₂SO₄

CaCl₂+Na₂CO₃＝CaCO₃↓+2NaCl

近年來，反滲透濃鹽水軟化處理工藝得到了業內的廣泛應用，公開的授權專利CN10592815A發明了一種針對反滲透膜濃水結晶的方法等回用濃水和硫酸鹽，其中對濃水也進行了軟化處理。

CN106186550A專利公開了一種污水零排放裝置及方法，對反滲透濃鹽水預處理軟化，最終蒸發結晶獲得硫酸鹽，同時回用了濃鹽水，實現零排，其中，軟化部分也是采用燒堿/石灰-純堿軟化工藝。

然而，在RO濃水進一步減量化處理或濃水零排放工藝中，燒堿/石灰-純堿軟化法進行除硬時，雖然經濟且效果好，應用廣泛，但是其最大的問題就池壁、管道、攪拌器等結垢嚴重，損壞設備影響運行，同時還會形成污泥淤積管道，定期(1-3個月)則需要人工清理，給運行維護帶來了不利影響，維護成本也大大增加。

因此，提供一種降低燒堿/石灰-純堿軟化過程中結垢的工藝方法和系統，使得RO濃水軟化除硬運行更加安全穩定，就成為該技術領域急需解決的技術難題。

發明內容