申请日20200724
公开(公告)日20201013
IPC分类号C02F9/10
摘要
本发明公开了一种高效含硼废水处理系统，包括依次连接的水质调节机构、袋式过滤器、反渗透处理机构以及后处理机构;水质调节机构包括pH调节机构和/或络合处理机构;pH调节机构包括一级水罐和pH加药装置，废水通过废水管路输送至一级水罐;络合处理机构包括自动检测填料系统和二级水罐;二级水罐分别与一级水罐和袋式过滤器连通;反渗透处理机构包括至少一个反渗透膜和反渗透回路;后处理机构包括并联的活性炭吸附机构和固化机构。本发明能够在高效处理含硼废水的基础上避免浓缩废水的产生，本发明水处理系统最终硼去除效率可达99%以上，根据核电站废水中硼含量50mg/L计算，经本净水系统净化后，水质可达到饮用水标准。
权利要求书
1.一种高效含硼废水处理系统，其特征在于：包括依次连接的水质调节机构、袋式过滤器(5)、反渗透处理机构以及后处理机构;
所述水质调节机构包括pH调节机构和/或络合处理机构;
所述pH调节机构包括一级水罐(1)和pH加药装置(2)，废水通过废水管路(9)输送至一级水罐(1);
所述络合处理机构包括自动检测填料系统(3)和二级水罐(4);所述二级水罐(4)分别与一级水罐(1)和袋式过滤器(5)连通;
所述反渗透处理机构包括至少一个反渗透膜(20)和反渗透回路，所述反渗透回路上按液体流向依次设置Ⅳ号水泵(20)、Ⅱ号截止阀(21)、Ⅱ号调节阀(22)和Ⅱ号电导率仪(23);
所述后处理机构包括并联连接的活性炭吸附机构和固化机构，反渗透膜(20)的净水出口与活性炭吸附机构连通，浓缩废水出口与固化机构连通;所述活性炭吸附机构包括活性炭过滤棒和用于放置活性炭过滤棒的恒温振荡器。
2.根据权利要求1所述的高效含硼废水处理系统，其特征在于：还包括设置于袋式过滤器(5)与反渗透处理机构之间的超滤膜处理机构。
3.根据权利要求1所述的高效含硼废水处理系统，其特征在于：所述一级水罐(1)和二级水罐(4)内均设置液位计。
4.根据权利要求1所述的高效含硼废水处理系统，其特征在于：所述废水管路(9)上按液体流向依次设置Ⅰ号调节阀(10)、Ⅰ号水泵(11)、Ⅰ号压力探测器(12)和Ⅰ号电导率仪(13)。
5.根据权利要求1所述的高效含硼废水处理系统，其特征在于：所述一级水罐(1)和二级水罐(4)之间的管路上按液体流向依次设置Ⅰ号截止阀(14)和Ⅱ号水泵(15);所述二级水罐(4)和袋式过滤器(5)之间的管路上按液体流向依次设置Ⅲ号水泵(16)和电磁阀(17)。
6.根据权利要求1所述的高效含硼废水处理系统，其特征在于：所述袋式过滤器(5)与反渗透处理机构之间的管路上按液体流向依次设置Ⅰ号单向阀(18)和Ⅱ号压力探测器(19)。
7.根据权利要求1所述的高效含硼废水处理系统，其特征在于：当所述反渗透膜(20)为多个时，多个反渗透膜(20)之间串联或并联连接。
8.根据权利要求1所述的高效含硼废水处理系统，其特征在于：所述Ⅳ号水泵(20)和Ⅱ号截止阀(21)设置于反渗透膜(20)进口侧，Ⅱ号调节阀(22)和Ⅱ号电导率仪(23)设置于反渗透膜(20)出口侧。
9.根据权利要求1所述的高效含硼废水处理系统，其特征在于：所述反渗透膜(20)的净水出口与活性炭吸附机构之间的管路上设置单向阀;所述反渗透膜(20)的浓缩废水出口与固化机构之间的管路上按液体流向依次设置Ⅲ号单向阀(25)和Ⅲ号调节阀(26)。
10.根据权利要求1所述的高效含硼废水处理系统，其特征在于：所述固化机构为蒸发装置或者沥青固化装置。
说明书
高效含硼废水处理系统
技术领域
本发明属于水处理系统领域，具体涉及一种高效含硼废水处理系统。
背景技术
压水堆核电厂反应堆运行过程中，需要加入适量的硼酸来进行化学反应的补偿控制以降低反应性。该过程产生的核电厂废水需经过适当的废水处理系统对硼和各类放射性核素进行分离浓缩。如果核废水处理不当，就会使硼元素流失到自然环境中，长久的积累会使水体环境中硼元素的含量超标，对生态环境及人体健康产生不利影响。
在核应急状态下需充分考虑核电站含硼废水流入地下水的情况，为保证人员饮水安全，根据生物实验计算后得出饮用水中硼含量应低于0.5mg/。一般水处理设施无法达到该指标。
目前，对核废水处理的处理方法主要有蒸发处理方法、膜分离处理技术以及吸附法等等，然而上述方法均存在各种缺点。
蒸发处理方法存在系统工艺复杂、能耗高，处理效率低的缺点。
膜分离处理技术是一种新型高效的分离技术，因其具有分离过程中物料无相变、能耗低，去污系数高，出水水质好，设备简单，操作方便等特点，而被广泛应用于各类废水的处理中。经研究发现，原pH、添加络合剂种类、压力等条件的变化会较大程度的影响反渗透膜对硼的去除效率，以陶氏TW30为例，在水质pH值为6.54时其对原水硼的截留率仅为14.09%，而当pH值达到11时硼截留率达到了76.1%。然而，现有商业反渗透膜在高PH下运行会大幅缩减其寿命。同时使用反渗透膜进行水处理会产生少部分浓水，浓水的回收处理也是待解决的问题。
吸附法是指用多孔吸附性材料处理废水，使放射性废水中的放射性元素及硼酸吸附在吸附剂表面，达到水质净化的目的。吸附法除硼效率较高，同时对水质无特殊要求，但在硼含量极高的废水中需要吸附剂的量很大，根据数据显示核电站废水中硼浓度一般在20mg/L～50mg/L之间，直接利用吸附法在经济性方面有所欠缺。
基于以上处理方式的特点，每种方法单独使用都存在一定的缺陷，无法满足对高浓度含硼废水的高效处理。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种高效含硼废水处理系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高效含硼废水处理系统，包括依次连接的水质调节机构、袋式过滤器、反渗透处理机构以及后处理机构;所述水质调节机构包括pH调节机构和/或络合处理机构;所述pH调节机构包括一级水罐和pH加药装置，废水通过废水管路输送至一级水罐;所述络合处理机构包括自动检测填料系统和二级水罐;所述二级水罐分别与一级水罐和袋式过滤器连通;所述反渗透处理机构包括至少一个反渗透膜和反渗透回路，所述反渗透回路上按液体流向依次设置Ⅳ号水泵、Ⅱ号截止阀、Ⅱ号调节阀和Ⅱ号电导率仪;所述后处理机构包括并联连接的活性炭吸附机构和固化机构，反渗透膜的净水出口与活性炭吸附机构连通，浓缩废水出口与固化机构连通;所述活性炭吸附机构包括活性炭过滤棒和用于放置活性炭过滤棒的恒温振荡器。
在上述技术方案中，还包括设置于袋式过滤器与反渗透处理机构之间的超滤膜处理机构。
在上述技术方案中，所述一级水罐和二级水罐内均设置液位计。
在上述技术方案中，所述废水管路上按液体流向依次设置Ⅰ号调节阀、Ⅰ号水泵、Ⅰ号压力探测器和Ⅰ号电导率仪
在上述技术方案中，所述一级水罐和二级水罐之间的管路上按液体流向依次设置Ⅰ号截止阀和Ⅱ号水泵;所述二级水罐和袋式过滤器之间的管路上按液体流向依次设置Ⅲ号水泵和电磁阀。
在上述技术方案中，所述袋式过滤器与反渗透处理机构之间的管路上按液体流向依次设置Ⅰ号单向阀和Ⅱ号压力探测器;
在上述技术方案中，当所述反渗透膜为多个时，多个反渗透膜之间串联或并联连接。
在上述技术方案中，所述Ⅳ号水泵和Ⅱ号截止阀设置于反渗透膜进口侧，Ⅱ号调节阀和Ⅱ号电导率仪设置于反渗透膜出口侧
在上述技术方案中，所述反渗透膜的净水出口与活性炭吸附机构之间的管路上设置单向阀;所述反渗透膜的浓缩废水出口与固化机构之间的管路上按液体流向依次设置Ⅲ号单向阀和Ⅲ号调节阀。
在上述技术方案中，所述固化机构为蒸发装置或者沥青固化装置。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种采用络合沉淀、反渗透膜、吸附、蒸发等多种处理方法相结合的，针对核电站一回路冷却水中含硼废水的水处理系统，能够在高效处理含硼废水的基础上避免浓缩废水的产生，本发明水处理系统最终硼去除效率可达99%以上，根据核电站废水中硼含量50mg/L计算，经本净水系统净化后，水质可达到饮用水标准。（发明人王伟鹏;马延巧）
