反渗透浓水多级组合技术处理装置的制作方法

本实用新型涉及的是反渗透浓水多级组合技术处理装置，属于工业废水处理的

技术领域：

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背景技术：

：随着反渗透技术在水处理行业的不断应用，产生了大量的反渗透浓水，它不光tds(总溶解固体)浓度高，在浓缩过程中也造成水中的有机污染物浓度大幅度升高，一般反渗透浓水的cod(化学耗氧量)值远超排放标准，而且反渗透浓水的cod较难处理；特别是当排放指标对盐含量有限制时，更是要利用高压反渗透膜技术进行除盐回用，高压反渗透膜系统对cod值的去除要求更高。目前主要采用加药沉淀、芬顿、臭氧催化氧化等方法来降低cod值；已有部分反渗透浓水处理的专利技术，如201620776695.7一种反渗透浓水处理系统，包括沉淀池和臭氧催化氧化装置，臭氧催化氧化装置包括离心泵、高效气液混合器、臭氧反应器、臭氧发生器和双氧水投加装置，通过投加双氧水与臭氧对反渗透浓水进行催化氧化；201910124195.3一种采用微波-电催化组合工艺处理反渗透浓水中有机污染物的方法，提供了一种采用微波-电催化组合工艺处理反渗透浓水中有机污染物的方法，该工艺包括微波单元、电催化氧化单元及超滤单元。对较低浓度的反渗透浓水cod值的降低有一定的效果，但更需要有一种针对高cod的反渗透浓水多级组合技术处理装置与方法。技术实现要素：本实用新型提出的是一种反渗透浓水多级组合技术处理装置，其目的旨在针对反渗透浓水具有高cod的特点，对其进行深度处理，达标排放或作为回用的预处理。针对反渗透浓水，依次利用空化反应、臭氧催化氧化、电解超声反应进行三级氧化来降低cod值，最后再利用膜过滤进一步降低cod值，并滤除悬浮物。处理前，反渗透浓水的cod值为100～500mg/l、悬浮物含量为10～150mg/l，通过空化反应系统，使水流通过空化装置产生压降，使得局部压力小于相应温度下饱和蒸汽压力，产生气泡的瞬间溃灭，而在极小的空化范围中产生局部的高温和高压，水中的氢氧健断裂，形成·h(氢基)、·oh(羟自由基)等游离基，利用空化氧化有机污染物，降解cod，空化反应系统出水的cod值降低到70～350mg/l，cod去除率约为20～40％。进而通过臭氧催化氧化系统，将o3(臭氧)与h2o2(双氧水)组合，2个o3与1个h2o2可生成2个·oh与3个o2(氧分子)，从而利用·oh的强氧化性将有机物最终降解为co2(二氧化碳)和h2o(水)及其它矿物质，没有二次污染，o3与h2o2组合的氧化过程比单一氧化过程快2～200倍；臭氧催化氧化系统出水的cod值降低到35～175mg/l，cod的去除率约为40～60％。再通过电解超声反应系统，利用15～25khz的高能超声波形成超声空化作用，空化气泡破灭瞬间产生≥5000k的高温，将水分子分解为·oh与·o(超氧基)，具有强氧化作用以降解有机污染物；同时在电解与超声的协同作用下，利用直接电解氧化(产生·oh)与间接电解氧化(形成次氯酸钠)来降解有机物，电解超声反应系统出水的cod值降低到17.5～87.5mg/l，cod的去除率约为40～60％。最后通过膜过滤系统，膜过滤系统选用孔径为0.03～0.05μm的pvdf中空纤维膜，具有永久亲水性与优良的长期抗污染性，保证超滤膜具有稳定的过滤性能，膜过滤系统出水的cod值降低到10～50mg/l，cod的去除率为31～43％，悬浮物含量降低到≤0.1mg/l，悬浮物的去除率≥99％。利用反渗透浓水多级组合技术处理装置对反渗透浓水的深度处理，达到了达标排放或作为膜系统脱盐回用的预处理的目的。本实用新型的技术解决方案：反渗透浓水多级组合技术处理装置，其结构包括空化反应系统、臭氧催化氧化系统、电解超声反应系统、膜过滤系统。其中反渗透浓水先通过空化反应系统进行一级氧化送出空化反应出水，进而通过臭氧催化氧化系统进行二级氧化送出催化氧化出水，再通过电解超声反应系统进行三级氧化降解有机污染物，降低cod值送出电解超声反应出水，最后通过膜过滤系统过滤进一步降低cod值，并滤除悬浮物送出处理出水；膜过滤系统mfs的出泥口送出泥饼。通过反渗透浓水组合装置将反渗透浓水的cod值从100～500mg/l降低到10～50mg/l，cod的去除率达到80～95％；将其悬浮物含量从10～150mg/l降低到≤0.1mg/l，悬浮物去除率≥99％。利用反渗透浓水组合装置对反渗透浓水的深度处理，达到了达标排放或作为进入膜系统脱盐回用的预处理的目的。本实用新型的特点，本实用新型反渗透浓水多级组合技术处理装置，是针对反渗透浓水具有高cod的特点，通过结构设计，先通过空化反应系统进行一级氧化处理，进而通过臭氧催化氧化系统进行二级氧化处理，再通过电解超声反应系统进行三级氧化处理，降解有机污染物，降低cod值；最后通过膜过滤系统过滤进一步降低cod值，并滤除悬浮物；从而将反渗透浓水的cod值从100～500mg/l降低到10～50mg/l，cod的去除率达到80～95％；将其悬浮物含量从10～150mg/l降低到≤0.1mg/l，悬浮物去除率≥99％；达到了达标排放或作为膜系统脱盐回用的预处理之目的。附图说明附图1反渗透浓水多级组合技术处理装置的结构示意图附图中的cw表示反渗透浓水，sc表示泥饼，tw表示处理出水，crw表示空化反应出水，ocw表示臭氧催化氧化出水，esw表示电解超声反应出水，crs表示空化反应系统，ocrs表示臭氧催化氧化系统，esrs表示电解超声反应系统，mfs表示膜过滤系统。附图2反渗透浓水多级组合技术处理装置的空化反应系统与臭氧催化氧化系统结构示意图。附图中的crs表示空化反应系统，ocrs表示臭氧催化氧化系统，cw表示反渗透浓水，crw表示空化反应出水，ocw表示催化氧化出水，bt表示反渗透浓水箱，crt表示空化反应池，cr表示空化装置，h2o2表示双氧水投加装置，ocrt表示臭氧催化反应箱，vt表示文氏注入装置，o3g表示臭氧发生器，p21表示提升泵，p22表示空化泵，p23表示臭氧注入泵。附图3反渗透浓水多级组合技术处理装置的电解超声反应系统与膜过滤系统结构示意图。附图中的esrs表示电解超声反应系统，mfs表示膜过滤系统，ocw表示催化氧化出水，sc表示泥饼，esw表示电解超声反应出水，tw表示处理出水，ec表示电化学装置，esrt表示电解超声反应池，sa表示超声波发生装置，mt表示中间水箱，uf表示超滤装置，st表示污泥池，pf表示板框压滤机，wt表示出水池，p31表示增压泵，p32表示污泥螺杆泵，p33表示超滤反洗泵，p34表示出水泵。附图4反渗透浓水多级组合技术处理装置实施例的工艺流程图。具体实施方式对照附图1，反渗透浓水多级组合技术处理装置，其结构包括空化反应系统crs、臭氧催化氧化系统ocrs、电解超声反应系统esrs、膜过滤系统mfs。其中反渗透浓水cw先通过空化反应系统crs进行一级氧化送出空化反应出水crw，进而通过臭氧催化氧化系统ocrs进行二级氧化送出臭氧催化氧化出水ocw，再通过电解超声反应系统esrs进行三级氧化降解有机污染物，降低cod值送出电解超声反应出水esw，最后通过膜过滤系统mfs过滤进一步降低cod值，并滤除悬浮物送出处理出水tw；膜过滤系统mfs的出泥口送出泥饼sc。通过反渗透浓水组合装置将反渗透浓水的cod值从100～500mg/l降低到10～50mg/l，cod的去除率达到80～95％；将其悬浮物含量从10～150mg/l降低到≤0.1mg/l，悬浮物去除率≥99％。利用反渗透浓水组合装置对反渗透浓水的深度处理，达到了达标排放或作为膜系统脱盐回用的预处理的目的。对照附图2，空化反应系统crs，其结构包括反渗透浓水箱bt、空化反应池crt、空化装置cr、提升泵p21、空化泵p22。其中反渗透浓水cw接至反渗透浓水箱bt的进水口，反渗透浓水箱bt的1#出水口通过提升泵p21接至空化反应池crt的1#进水口，反渗透浓水箱bt的2#出水口通过空化泵p22、空化装置cr接至空化反应池crt的2#进水口，空化反应池crt的出水口送出空化反应出水crw；通过空化反应系统，进行一级氧化，使水流快速通过空化装置产生压降，使得局部压力小于相应温度下饱和蒸汽压力，产生气泡的瞬间溃灭，而在极小的空化范围中产生局部的高温和高压，水中的氢氧健断裂，形成·h(氢基)、·oh(羟自由基)等游离基，利用空化氧化有机污染物，降解cod，将反渗透浓水的cod值从100～500mg/l，降低到70～350mg/l，cod去除率为20～40％。臭氧催化氧化系统ocrs，其结构包括双氧水投加装置h2o2、臭氧催化反应箱ocrt、文氏注入装置vt、臭氧发生器o3g、臭氧注入泵p23。其中空化反应出水crw接至臭氧催化反应箱ocrt的进水口，空化反应出水crw也通过臭氧注入泵p23接至文氏注入装置vt的进水口，臭氧发生器o3g的出气口与文氏注入装置vt的进气口相接，文氏注入装置vt的出水口接至臭氧催化反应箱ocrt的臭氧溶液进口，双氧水投加装置h2o2的出药口与臭氧催化反应箱ocrt的进药口相接，臭氧催化反应箱ocrt的出水口送出臭氧催化氧化出水ocw；通过臭氧催化氧化系统，进行二级氧化，将o3(臭氧)与h2o2(双氧水)组合，2个o3与1个h2o2可生成2个·oh与3个o2(氧分子)，从而利用·oh的强氧化性将有机物最终降解为co2(二氧化碳)和h2o(水)及其它矿物质，没有二次污染，o3与h2o2组合的氧化过程比单一氧化过程快2～200倍；将空化反应出水的cod值从70～350mg/l降低到35～175mg/l，cod的去除率约为40～60％。对照附图3，电解超声反应系统esrs，其结构包括电化学装置ec、电解超声反应池esrt、超声波发生装置sa。其中臭氧催化氧化出水ocw接至电解超声反应池esrt的进水口，电化学装置ec连接电解超声反应池esrt的电极，超声波发生装置sa连接电解超声反应池esrt的超声基板，电解超声反应池esrt的出水口送出电解超声反应出水esw；通过电解超声反应系统，进行三级氧化，利用15～25khz的高能超声波形成超声空化作用，空化气泡破灭瞬间产生≥5000k的高温，将水分子分解为·oh与·o(超氧基)，具有强氧化作用以降解有机污染物；同时在电解与超声的协同作用下，利用直接电解氧化(产生·oh)与间接电解氧化(形成次氯酸钠)来降解有机物，将臭氧催化氧化出水的cod值从35～175mg/l降低到17.5～87.5mg/l，cod的去除率约为40～60％。膜过滤系统mfs，其结构包括中间水箱mt、超滤装置uf、污泥池st、板框压滤机pf、出水池wt、增压泵p31、污泥螺杆泵p32、超滤反洗泵p33、出水泵p34。其中电解超声反应出水esw接至中间水箱mt的进水口，中间水箱mt的出水口通过增压泵p31与超滤装置uf的进水口相接，超滤装置uf的出水口与出水池wt的进水口相接，出水池wt的1#出水口通过出水泵p34送出处理出水tw；出水池wt的2#出水口通过超滤反洗泵p33与超滤装置uf的反洗水进口相接，超滤装置uf的反洗水出口与污泥池st的进水口相接，污泥池st的出水口通过污泥螺杆泵p32与板框压滤机pf的进泥口相接，板框压滤机pf的出泥口送出泥饼sc，板框压滤机pf的滤液出口与中间水箱mt的回水口相接；通过膜过滤系统，膜过滤系统选用孔径为0.03～0.05μm的pvdf中空纤维超滤膜，具有永久亲水性与优良的长期抗污染性，保证超滤膜具有稳定的过滤性能，将电解超声反应出水的cod值从17.5～87.5mg/l降低到10～50mg/l，cod的去除率为31～43％，悬浮物含量从10～150mg/l降低到≤0.1mg/l，悬浮物的去除率≥99％。利用反渗透浓水多级组合技术处理装置对反渗透浓水的深度处理，达到了达标排放或作为作为进入膜系统脱盐回用的预处理的目的。反渗透浓水多级组合技术处理方法，包括如下步骤：1)通过空化反应系统，进行一级氧化，将反渗透浓水的cod值从100～500mg/l，降低到70～350mg/l；2)通过臭氧催化氧化系统，进行二级氧化，将空化反应出水的cod值从70～350mg/l降低到35～175mg/l；3)通过电解超声反应系统，进行三级氧化，将臭氧催化氧化出水的cod值从35～175mg/l降低到17.5～87.5mg/l；4)通过膜过滤系统，将电解超声反应出水的cod值从17.5～87.5mg/l降低到10～50mg/l，悬浮物含量从10～150mg/l降低到≤0.1mg/l。所述步骤1)通过空化反应系统，进行一级氧化，具体是使水流通过空化装置产生压降，使得局部压力小于相应温度下饱和蒸汽压力，产生气泡的瞬间溃灭，而在极小的空化范围中产生局部的高温和高压，水中的氢氧健断裂，形成·h(氢基)、·oh(羟自由基)等游离基，利用空化氧化有机污染物，降解cod，将反渗透浓水的cod值从100～500mg/l，降低到70～350mg/l，cod去除率为20～40％。所述步骤2)通过臭氧催化氧化系统，进行二级氧化，具体是将o3(臭氧)与h2o2(双氧水)组合，2个o3与1个h2o2可生成2个·oh与3个o2(氧分子)，从而利用·oh的强氧化性将有机物最终降解为co2(二氧化碳)和h2o(水)及其它矿物质，没有二次污染，o3与h2o2组合的氧化过程比单一氧化过程快2～200倍；将空化反应出水的cod值从70～350mg/l降低到35～175mg/l，cod的去除率约为40～60％。所述步骤3)通过电解超声反应系统，进行三级氧化，具体是利用15～25khz的高能超声波形成超声空化作用，空化气泡破灭瞬间产生≥5000k的高温，将水分子分解为·oh与·o(超氧基)，具有强氧化作用以降解有机污染物；同时在电解与超声的协同作用下，利用直接电解氧化(产生·oh)与间接电解氧化(形成次氯酸钠)来降解有机物，将臭氧催化氧化出水的cod值从35～175mg/l降低到17.5～87.5mg/l，cod的去除率约为40～60％。所述步骤4)通过膜过滤系统，具体是膜过滤系统选用孔径为0.03～0.05μm的pvdf中空纤维超滤膜，具有永久亲水性与优良的长期抗污染性，保证超滤膜具有稳定的过滤性能，将电解超声反应出水的cod值从17.5～87.5mg/l降低到10～50mg/l，cod的去除率为31～43％，悬浮物含量从10～150mg/l降低到≤0.1mg/l，悬浮物的去除率≥99％。利用反渗透浓水多级组合技术处理装置对反渗透浓水的深度处理，达到了达标排放或作为进入膜系统脱盐回用的预处理的目的。实施例某煤化工集团年产200万吨焦炭，原有一个150t/h的焦化废水处理系统，利用反渗透技术进行深度处理，产生的反渗透浓水排至工业园区污水处理厂，可今年工业园区污水处理厂排水指标要控制总盐的排放，不再接受高盐废水。集团针对反渗透浓水新建浓缩蒸发系统，本实施例是作为新建浓缩蒸发系统的预处理，有效降低原反渗透浓水的cod值。1.设计进、出水水质与水量反渗透浓水水量：50t/h。反渗透浓水的主要进、出水水质指标如下：组分codsstdsph单位mg/lmg/lmg/l进水30010075007.5出水30≤0.1750072.工艺流程2.1工艺流程工艺流程见附图4反渗透浓水多级组合技术处理装置实施例的工艺流程图。2.2流程说明反渗透浓水首先进入反渗透浓水箱，通过提升泵打入空化反应器，反渗透浓水箱的部分反渗透浓水也通过空化泵打入空化装置，注入空化反应器进行空化反应，形成一级氧化反应；空化反应器的出水进入臭氧催化反应器，并投加h2o2，空化反应器的部分出水通过臭氧注入泵打入文氏管，形成负压吸入臭氧，也注入臭氧催化反应器进行臭氧催化反应，形成二级氧化反应；臭氧催化反应器的出水进入电解超声反应池，将电化学装置接到电解超声反应池的电极，将超声波发生器接到电解超声反应池的超声基板，在电解超声反应池中进行电解超声反应，形成三级氧化反应，利用这三级氧化反应进行有机物降解，降低cod值；电解超声反应池的出水进入中间水箱，通过增压泵打入超滤装置进行过滤，滤除悬浮物，并进一步降低cod值；超滤装置的出水进入出水箱，经过出水泵送出，超滤反洗水进入污泥池，经过污泥螺杆泵打入板框压滤机压出泥饼，板框压滤机的滤液返回中间水箱重新处理。3.各主要系统处理效果各主要系统处理效果如下表：4.主要设备参数当前第1页12