公布日：2022.01.14
申请日：2021.11.26
分类号：C02F9/04(2006.01)I;B01D65/02(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F103/18(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种循环利用海藻酸钠的废水预处理系统，反应沉淀池分为反应区及沉淀区，其中，反应区与沉淀区相连通，海藻酸钠储存罐的出口及脱硫废水添加装置的出口与反应区的入口相连通，沉淀区的沉淀出口与加酸装置的出口通过管道并管后与水洗装置的入口相连通，水洗装置的出口与海藻酸凝胶分离装置的入口相连通，海藻酸凝胶分离装置的海藻酸凝胶出口与加碱装置的出口通过管道并管后与海藻酸钠储存罐的入口相连通，该系统能够实现火电厂高硬度脱硫废水的预处理，降低反渗透膜污堵频率，同时无污染。
权利要求书
1.一种循环利用海藻酸钠的废水预处理系统，其特征在于，包括反应沉淀池、超滤反洗系统、脱硫废水添加装置(1)、超滤系统(4)、加酸装置(5)、水洗装置(6)、海藻酸凝胶分离装置(7)、加碱装置(8)及海藻酸钠储存罐(9)；反应沉淀池分为反应区(2)及沉淀区(3)，其中，反应区(2)与沉淀区(3)相连通，海藻酸钠储存罐(9)的出口及脱硫废水添加装置(1)的出口与反应区(2)的入口相连通，沉淀区(3)的沉淀出口与加酸装置(5)的出口通过管道并管后与水洗装置(6)的入口相连通，水洗装置(6)的出口与海藻酸凝胶分离装置(7)的入口相连通，海藻酸凝胶分离装置(7)的海藻酸凝胶出口与加碱装置(8)的出口通过管道并管后与海藻酸钠储存罐(9)的入口相连通。
2.根据权利要求1所述的循环利用海藻酸钠的废水预处理系统，其特征在于，还包括超滤系统(4)；沉淀区(3)的上清液出口与超滤系统(4)的入口相连通。
3.根据权利要求2所述的循环利用海藻酸钠的废水预处理系统，其特征在于，超滤反洗系统，超滤反洗系统的出口与超滤系统(4)的反洗水出口相连通，超滤系统(4)的杂质出口与反应区(2)的入口相连通。
4.根据权利要求3所述的循环利用海藻酸钠的废水预处理系统，其特征在于，在工作时，脱硫废水添加装置(1)输出的脱硫废水进入到反应区(2)，同时通过海藻酸钠储存罐(9)向反应区(2)中投入海藻酸钠溶液，超滤系统(4)输出的杂质进入到反应区(2)中，脱硫废水中的金属离子、杂质及海藻酸钠在反应区(2)混合，其中，脱硫废水中的金属离子与海藻酸钠反应形成长链网状的海藻酸盐凝胶，海藻酸盐凝胶络合二氧化硅并包覆夹带杂质，反应区(2)输出的产物进入到沉淀区(3)中沉淀，其中，沉淀后的上清液进入到超滤系统(4)中，通过超滤系统(4)过滤废液中残余的海藻酸盐及杂质，其中，超滤出水外排后进行净化，超滤系统(4)中超滤膜上形成可逆的网状海藻酸盐凝胶持续吸附交联，逐渐形成海藻酸盐凝胶层，为防止海藻酸盐凝胶层在超滤膜表面压实，通过超滤系统(4)对超滤膜进行定期反洗，其中，从超滤膜上反洗下来的杂质进入到反应区(2)中；沉淀区(3)底部输出的海藻酸盐凝胶与加酸装置(5)输出的盐酸进行混合，然后进入到水洗装置(6)中，其中，在酸性条件下，海藻酸盐凝胶转换为海藻酸凝胶及金属离子，同时，包覆的杂质被清除出来，通过水洗装置(6)利用中性洗涤水对海藻酸凝胶进行洗涤，以清除海藻酸凝胶中的金属物质及杂质，同时将海藻酸凝胶水洗至中性，水洗装置(6)输出的产物进入到海藻酸凝胶分离装置(7)中进行分离，其中，分离出来的海藻酸钠凝胶通过加减装置加入氢氧化钠，海藻酸钠凝胶和氢氧化钠反应生成海藻酸钠溶液，其中，生成的海藻酸钠溶液存储于海藻酸钠储存罐(9)中。
5.根据权利要求4所述的循环利用海藻酸钠的废水预处理系统，其特征在于，海藻酸钠溶液与脱硫废水中金属离子含量的比例为4:1。
6.根据权利要求4所述的循环利用海藻酸钠的废水预处理系统，其特征在于，通过超滤系统(4)对超滤膜进行定期反洗，其中，在中性、低压高流速状态下，每运行1小时，则反洗1min。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种循环利用海藻酸钠的废水预处理系统，该系统能够实现火电厂高硬度脱硫废水的预处理，降低反渗透膜污堵频率，同时无污染。
为达到上述目的，本发明所述的循环利用海藻酸钠的废水预处理系统包括反应沉淀池、超滤反洗系统、脱硫废水添加装置、超滤系统、加酸装置、水洗装置、海藻酸凝胶分离装置、加碱装置及海藻酸钠储存罐；
反应沉淀池分为反应区及沉淀区，其中，反应区与沉淀区相连通，海藻酸钠储存罐的出口及脱硫废水添加装置的出口与反应区的入口相连通，沉淀区的沉淀出口与加酸装置的出口通过管道并管后与水洗装置的入口相连通，水洗装置的出口与海藻酸凝胶分离装置的入口相连通，海藻酸凝胶分离装置的海藻酸凝胶出口与加碱装置的出口通过管道并管后与海藻酸钠储存罐的入口相连通。
还包括超滤系统；沉淀区的上清液出口与超滤系统的入口相连通。
超滤反洗系统，超滤反洗系统的出口与超滤系统的反洗水出口相连通，超滤系统的杂质出口与反应区的入口相连通。
脱硫废水添加装置输出的脱硫废水进入到反应区，同时通过海藻酸钠储存罐向反应区中投入海藻酸钠溶液，超滤系统输出的杂质进入到反应区中，脱硫废水中的金属离子、杂质及海藻酸钠在反应区混合，其中，脱硫废水中的金属离子与海藻酸钠反应形成长链网状的海藻酸盐凝胶，海藻酸盐凝胶络合二氧化硅并包覆夹带杂质，反应区输出的产物进入到沉淀区中沉淀，其中，沉淀后的上清液进入到超滤系统中，通过超滤系统过滤废液中残余的海藻酸盐及杂质，其中，超滤出水外排后进行净化，超滤系统中超滤膜上形成可逆的网状海藻酸盐凝胶持续吸附交联，逐渐形成海藻酸盐凝胶层，为防止海藻酸盐凝胶层在超滤膜表面压实，通过超滤系统对超滤膜进行定期反洗，其中，从超滤膜上反洗下来的杂质进入到反应区中；
沉淀区底部输出的海藻酸盐凝胶与加酸装置输出的盐酸进行混合，然后进入到水洗装置中，其中，在酸性条件下，海藻酸盐凝胶转换为海藻酸凝胶及金属离子，同时，包覆的杂质被清除出来，通过水洗装置利用中性洗涤水对海藻酸凝胶进行洗涤，以清除海藻酸凝胶中的金属物质及杂质，同时将海藻酸凝胶水洗至中性，水洗装置输出的产物进入到海藻酸凝胶分离装置中进行分离，其中，分离出来的海藻酸钠凝胶通过加减装置加入氢氧化钠，海藻酸钠凝胶和氢氧化钠反应生成海藻酸钠溶液，其中，生成的海藻酸钠溶液存储于海藻酸钠储存罐中。
海藻酸钠溶液与脱硫废水中金属离子含量的比例为4:1。
通过超滤系统对超滤膜进行定期反洗，具体的，在中性、低压高流速状态下，每运行1小时，则反洗1min。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的循环利用海藻酸钠的废水预处理系统在具体操作时，运用海藻酸钠和金属离子接触时瞬时凝胶化的特性，将海藻酸钠视作预处理助剂，海藻酸钠能够自发地和水中钙等金属离子交联络合形成胶体，不仅能够去除钙等高硬度金属离子，还能够解决目前市面上絮凝剂含铝含铁、阻垢剂含磷，不环保的缺陷。同时，海藻酸盐凝胶为长链大分子结构，是一种疏松、拉长的三维立体网状结构，网络结构可捕捉夹带其他杂质(二氧化硅、有机物、悬浮物等)共沉淀去除，具有无需添加其他药剂、可处理范围广泛、简单方便的优势。另外，从产出液中分离出的海藻酸盐凝胶通过调节pH，可以将盐藻酸钠回收循环再利用，能够降低药剂用量、节约成本。并且，超滤系统中形成的长链网状海藻酸盐滤饼层，不仅可包裹卷扫废水中未处理干净的无机物和有机物，再一定程度上阻止其他污染物堵塞超滤膜和反渗透膜，而且该滤饼层结构是可逆阻力，通过定时反洗可解除并清除，减缓不可逆污染的形成，防止跨膜压差过大，降低反渗透膜清洗频率，为开发绿色环保节能型预处理助剂、降低反渗透膜污堵风险提供一条新思路。
（发明人：李钰颖;刘亚鹏;毛进;郭娉;连坤宙;王璟;周明飞;强雪妮;吴火强;冯倩;高亚楠;张明宽;李子奇）
