CN212151923U - 基于频繁倒极电渗析的循环冷却水的脱盐处理系统 - Google Patents
基于频繁倒极电渗析的循环冷却水的脱盐处理系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212151923U CN212151923U CN201922284763.4U CN201922284763U CN212151923U CN 212151923 U CN212151923 U CN 212151923U CN 201922284763 U CN201922284763 U CN 201922284763U CN 212151923 U CN212151923 U CN 212151923U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- concentrated
- electrodialysis
- frequent
- desalination
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000011033 desalting Methods 0.000 title claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims abstract description 12
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims abstract description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 7
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 8
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 2
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- -1 salt ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000002455 scale inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本实用新型公开了基于频繁倒极电渗析的循环冷却水的脱盐处理系统，包括预处理机构，所述预处理机构包括依次连接的预澄清装置、多介质过滤装置与吸附装置，所述吸附装置连接频繁倒极电渗析浓缩机构，由吸附装置滤出的废液进入脱盐浓缩机构进行脱盐浓缩，所述频繁倒极电渗析浓缩机构的脱盐液池连接至淡水池，所述频繁倒极电渗析浓缩机构的浓缩液池连接至浓水池，浓水池的浓水出口连接至结晶机构，将浓水进行蒸发结晶制盐或烟道喷洒，淡水的回收率在90％左右，产生的浓水量在10％左右，浓水的浓缩倍率约为7‑8倍；从而实现污染物质的浓缩减量化，使水资源得到回收重复利用。
Description
技术领域
本实用新型属于环保水处理技术领域，具体涉及基于频繁倒极电渗析的水泥行业的循环冷却水的脱盐处理系统。
背景技术
水泥生产企业用水主要有生产用水和生活用水，生产用水主要用于设备冷却，除因蒸发、渗漏等损失外其他大部分为循环冷却利用。生产生活排水经深度处理后回用于生产用水系统，已成为企业提高效益、清洁生产、节能降耗以及减少环境污染的大趋势。在循环冷却系统过程中，随着冷却水的不断蒸发浓缩，浓缩倍数逐渐加大，水中离子浓度也成倍增大，有机物质和盐类离子，包括悬浮固体、各种离子盐在循环水管道中不断累积，容易造成设备腐蚀、微生物滋生，产生管道堵塞、腐蚀结垢现象，投加药剂成为常用的行之有效的方法。然而随着环保力度的加大，很多企业希望循环冷却全系统水不外排，实现零排污，也就意味着系统中的冷却水无限浓缩，各种离子浓度大幅增加，设备结垢、腐蚀、菌藻滋生的趋势会更加严重。因此迫切需要全面的系统的水处理方案才能解决这些问题，需要对循环冷却水系统进行全盘考虑，优化改进，尽可能提高浓缩倍率，减少循环冷却水的排放，同时有效地完成污水的脱盐和再利用，同时考虑过高的浓缩倍数结垢、腐蚀严重的现象，这对循环冷却水处理技术提出了更严格的要求。因此需要探寻一种完整的循环冷却水处理方案，以有效解决循环冷却系统高倍数下设备腐蚀结垢的问题。
循环冷却系统主要的节水途径包括两个方面：(1)提高浓缩倍率，减少排污量；(2)回收利用循环水排污水。尽管有的循环冷却水的浓缩倍率已经达到了5～6，但需进一步提高浓缩倍率时，节水效益较小；而循环水排污水回收利用则成为新的发展趋势，国内已经有一些工程实例。循环冷却水排污水回收利用的主要思路是采用旁流处理工艺将循环冷却水系统中不断增加的盐分除去，并将排污水再生处理后作为补充水，回用到循环冷却水系统中，这样可以进一步提高工业水的重复利用率，减少废水的排放量，基本实现系统的“零排放”，对水泥厂也具有节水、节能及降低生产成本等作用。当前最常用的脱盐工艺有生物法、离子交换法、反渗透法、电渗析法等，其中反渗透与电渗析法脱盐应用最为广泛，也最为成熟；
现有水泥厂循环冷却水脱盐处理中反渗透技术的主要缺点在于需要复杂的软化预处理单元用于去除钙镁硬度，投加大量石灰、碳酸钠、氢氧化钠等化学药剂，产生无机沉淀污泥需要处置，且反渗透系统运行自身也需要使用大量的阻垢剂、杀菌剂等药剂，大量的药剂使用增加了运行成本，而且反渗透产生的大量浓水场内无法自行消化，反渗透后端若是设置蒸发结晶工艺，处理反渗透产生的占总进水量40％-50％的大量浓水，且浓水盐分不高，只有原水的2-4倍，也会大大增加蒸发结晶器的规模，进而增加投资成本与运行成本，且规模较大的反渗透系统与蒸发结晶系统，操作起来也相当繁琐。
其次，现有水泥厂循环冷却水脱盐处理中传统电渗析技术(ED)的主要缺点在于其也需要软化预处理单元去除钙镁硬度，以避免电渗析浓缩液测结垢的问题，软化预处理工艺流程较长，运行需求药剂量大，也产生无机沉淀污泥需要处置增加了投资与运行的成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供基于频繁倒极电渗析的循环冷却水的脱盐处理系统，以解决上述背景技术中提出的水泥厂循环冷却水脱盐处理中存在的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
基于频繁倒极电渗析的循环冷却水的脱盐处理系统，包括预处理机构，所述预处理机构包括依次连接的预澄清装置、多介质过滤装置与吸附装置，所述吸附装置连接频繁倒极电渗析浓缩机构，由吸附装置滤出的废液进入脱盐浓缩机构进行脱盐浓缩，所述频繁倒极电渗析浓缩机构的脱盐液池连接至淡水池，所述频繁倒极电渗析浓缩机构的浓缩液池连接至浓水池，浓水池的浓水出口连接至结晶机构，将浓水进行蒸发结晶制盐或烟道喷洒。
优选的，经预处理机构处理的原水浊度小于1NTU。
优选的，所述吸附装置为活性炭吸附装置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本申请在不显著增加投资成本的前提下，采用介质过滤、活性炭吸附结合频繁倒极电渗析以及结晶制盐或烟道喷洒的组合处理装置，可以实现无需加药软化预处理循环冷却水，显著降低加药成本，缩短了循环冷却水处理系统的工艺流程，不产生无机沉淀污泥，有效避免电渗析单元的浓缩液侧结垢问题，整个系统无需投加大量额外的石灰、氢氧化钠和碳酸钠等软化药剂，可以显著降低零排放，采用了频繁倒极电渗析技术处理水泥厂循环冷却水，淡水的回收率在90％左右，产生的浓水量在10％左右，浓水的浓缩倍率约为7-8倍；从而实现污染物质的浓缩减量化，使水资源得到回收重复利用。
附图说明
图1为本实用新型的框架结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
基于频繁倒极电渗析的循环冷却水的脱盐处理系统，包括预处理机构，经预处理机构处理的原水浊度小于1NTU，所述预处理机构包括依次连接的预澄清装置1、多介质过滤装置2与吸附装置3，所述吸附装置为活性炭吸附装置，所述吸附装置连接频繁倒极电渗析浓缩机构4，由吸附装置滤出的废液进入脱盐浓缩机构进行脱盐浓缩，所述频繁倒极电渗析浓缩机构的脱盐液池连接至淡水池5，所述频繁倒极电渗析浓缩机构的浓缩液池连接至浓水池6，浓水池的浓水出口连接至结晶机构7，将浓水进行蒸发结晶制盐或烟道喷洒。
本实用新型的工作原理：
对进入频繁倒极电渗析(EDR)浓缩单元的循环冷却水进行简单的预澄清、多介质过滤与活性炭吸附预处理，去除悬浮物、胶体等大颗粒物质与有机物，保证进入电渗析的原水浊度小于1NTU；频繁倒极电渗析(EDR)膜堆的内部设置像传统电渗析(ED)一样是利用阴、阳离子交换膜交替排列于正负电极之间，并用特制的隔板将其隔开，组成脱盐淡化和浓缩两个系统；原水进入频繁倒极电渗析(EDR)单元脱盐通道，在开启电源以后，阳离子向负极迁移，并只能通过阳离子交换膜，阴离子向正极迁移，只能通过阴离子交换膜，而使脱盐通道中的盐水被淡化，浓缩通道中的盐水被浓缩。并且通过离心泵一直在频繁倒极电渗析(EDR)单元内循环。运行过程中，通过电气程序自动控制柜及可控硅整流器实现自动化控制EDR每隔一定时间(一般为15～20min)，正负电极极性相互倒换一次，使浓、淡室互换，离子流动反向进行。并同时自动转换浓淡室进、出水阀门，使浓、淡室的供排水系统互换。电极的极性转换后持续1～2min，将不合格淡水归入浓水系统，然后浓、淡水各行其路，恢复正常运行。在系统运行期间，脱盐通道的原水含盐量不断下降，达到设定目标值以后由脱盐液池溢流到淡水池，即可将淡水池的水作为回用水补充到水泥厂循环冷却水系统中。浓缩通道中的浓缩液达到设定目标值后，由浓缩液池溢流到浓水池，在进入下一单元处理，可以进行蒸发结晶制盐或者烟道喷洒；
本申请率先提出无需软化预处理的频繁倒极电渗析(EDR)脱盐方法用于处理水泥厂循环冷却水，频繁倒极电渗析(EDR)单元产生的淡水可直接作为回用水补充到水泥厂循环冷却水系统中，少量浓水可结晶制盐，也可以喷入烟道处理。整个工艺过程无需额外投加石灰、氢氧化钠、碳酸钠等药剂，也无需额外投加盐酸或硫酸等进行pH回调，不产生任何软化沉淀污泥。而且在处理水泥厂循环冷却水时频繁倒极电渗析(EDR)浓缩液测也不会发生结垢现象；采用了频繁倒极电渗析(EDR)技术处理水泥厂循环冷却水，淡水的回收率在90％左右，产生的浓水量在10％左右，浓水的浓缩倍率约为7～8倍；从而实现污染物质的浓缩减量化，使水资源得到回收重复利用。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.基于频繁倒极电渗析的循环冷却水的脱盐处理系统，其特征在于：包括预处理机构，所述预处理机构包括依次连接的预澄清装置、多介质过滤装置与吸附装置，所述吸附装置连接频繁倒极电渗析浓缩机构，由吸附装置滤出的废液进入脱盐浓缩机构进行脱盐浓缩，所述频繁倒极电渗析浓缩机构的脱盐液池连接至淡水池，所述频繁倒极电渗析浓缩机构的浓缩液池连接至浓水池，浓水池的浓水出口连接至结晶机构，将浓水进行蒸发结晶制盐或烟道喷洒。
2.根据权利要求1所述的基于频繁倒极电渗析的循环冷却水的脱盐处理系统，其特征在于：经预处理机构处理的原水浊度小于1NTU。
3.根据权利要求1所述的基于频繁倒极电渗析的循环冷却水的脱盐处理系统，其特征在于：所述吸附装置为活性炭吸附装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922284763.4U CN212151923U (zh) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 基于频繁倒极电渗析的循环冷却水的脱盐处理系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922284763.4U CN212151923U (zh) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 基于频繁倒极电渗析的循环冷却水的脱盐处理系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212151923U true CN212151923U (zh) | 2020-12-15 |
Family
ID=73704109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201922284763.4U Active CN212151923U (zh) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 基于频繁倒极电渗析的循环冷却水的脱盐处理系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212151923U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111661959A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-09-15 | 上海益水环保设备有限公司 | 一体化循环水综合处理工艺 |
-
2019
- 2019-12-18 CN CN201922284763.4U patent/CN212151923U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111661959A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-09-15 | 上海益水环保设备有限公司 | 一体化循环水综合处理工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100581640C (zh) | 一种同步浓缩和纯化重金属废水的电去离子方法与装置 | |
| WO2021223369A1 (zh) | 一种火电厂循环水无药剂化电法联合处理工艺系统及方法 | |
| CN201864630U (zh) | 一种印染废水处理零排放装置 | |
| CN103922537B (zh) | 一种循环水排污水膜法回用系统 | |
| CN104016529A (zh) | 基于多级逆流倒极电渗析器的煤化工含盐废水处理方法 | |
| CN102452751A (zh) | 工业废水深度除盐回用方法 | |
| CN111056676A (zh) | 一种火电厂循环水排污水电渗析脱盐处理系统及方法 | |
| CN102838227A (zh) | 将工业园区中水处理为电厂锅炉补给水的处理系统及方法 | |
| CN108178408A (zh) | 一种脱硫废水处理的装置及方法 | |
| CN110342697A (zh) | 高含镁的脱硫废水零排放处理方法 | |
| CN111170524A (zh) | 一种反渗透浓水回用方法 | |
| CN101935111B (zh) | 低能耗废水回用制备系统 | |
| CN209259867U (zh) | 高盐水处理系统 | |
| CN212151923U (zh) | 基于频繁倒极电渗析的循环冷却水的脱盐处理系统 | |
| CN108328836B (zh) | 一种基于高含盐废水减量化过程的进水控制系统 | |
| CN204434415U (zh) | 一种火电厂脱硫废水电渗析软化浓缩处理系统 | |
| CN110902923A (zh) | 一种煤化工高盐废水的处理回收系统 | |
| CN210176660U (zh) | 一种用于脱硫废水浓缩减量的装置 | |
| CN202729926U (zh) | 将工业园区中水处理为电厂锅炉补给水的处理系统 | |
| CN104016510B (zh) | 一种火电厂反渗透浓水与城市污水交互处理的利用方法 | |
| CN220245838U (zh) | 一种适用于高盐废水处理工艺的预处理装置 | |
| CN108083533B (zh) | 一种循环水零外排分质回用处理装置及其处理方法 | |
| CN218146261U (zh) | 一种碳中和的零排放工业水处理系统 | |
| CN206188546U (zh) | 一种电石乙炔化工污水零排放处理系统 | |
| CN216513312U (zh) | 一种深度处理焦化浓盐水的近零排放系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |