[发明专利]高脱盐高产水率反渗透水处理方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种对原水进行反渗透处理的方法及设备，特别是涉及一种高脱盐高产水率的反渗透处理方法及设备。

背景技术

反渗透水处理技术利用的原理是自然界中渗透现象的逆过程，即以外界推动力克服渗透压使含盐水中的水通过膜逆行渗透。在给水温度条件下，反渗透采用无相变的物理方法将含盐水进行脱盐、纯化，其能耗低，不用大量的化学药剂和酸、碱再生处理，除膜的化学清洗外无化学废液及废酸、碱液排放，无环境污染，可连续运行制水，系统简单，操作方便，产品水水质稳定，而且适应于较大范围的原水水质，既适应于苦咸水、海水以至污水的处理，又适应于低盐量的淡水处理，因此，广泛用于电力、石油、电子、食品/饮料、医院/制药、海水淡化等多个领域。

传统的反渗透技术，回收率通常控制在65-75％；对原水水质的要求也较高，SDI小于5，当进水TOC大于2mg/l时，反渗透膜就须注意生物污染；由于高价阳离子、重金属和部分阴离子的存在，浓水侧易形成结垢，胶体污染和微生物污染容易发生。

为了提高回收率，通常的解决方案是对反渗透出来的浓水进行进一步的处理回收，以提高原水的回收率，或者增加预处理的工序，比如“反渗透污水处理方法，ZL200410012228.9”中针对钢铁企业杂质含量高的废水的反渗透处理就需要在预处理工艺中进行多次过滤，臭氧杀菌，还原剂还原水中氧化物质等。通过这样的技术方案虽然增加了水的回收率，但需要增加更多的设备，更多的工序，消耗更多的能源；同时也并未解决反渗透膜易被污染的问题。

高效反渗透控制反渗透回收率在90％以上，由于过高的回收率，要求其预处理必须达到彻底的硬度和碱度的去除，预处理及反渗透系统的成本提高约20％左右，运行成本相应提高20％以上。如美国专利US6537456阐述的：原水在经过包括弱酸阳离子软化在内的软化系统后脱碳，以彻底去除硬度和碱度，再加碱调节PH值，反渗透回收率达到90％以上。该系统增加了投资成本，运行成本在必须去除碱度时增加了20％以上，且增加了运行的风险，即在反渗透回收率达到90％以上时，必须做到预处理达到硬度和碱度的完全去除，即使微量的硬度泄露也会造成反渗透压差的迅速上升，造成膜系统故障，带来运行管理上的难度，严重时可造成系统的完全瘫痪。

发明内容

为了解决以上现有技术中回收率低，工艺复杂，反渗透膜污染，反渗透系统经济性及运行安全性等问题，本发明提供一种高脱盐高产水率反渗透水处理方法及设备，使各种工业废水，市政污水处理的效率提高，反渗透水处理设备的投资和运行成本降低。

本发明的技术方案为：一种高脱盐高产水率反渗透水处理方法，包括原水预处理，预处理后水形成反渗透进水进行反渗透处理，获得产水和浓水，其特征在于原水预处理包括对原水进行深层过滤，以过滤掉大部分悬浮颗粒物及胶体及部分有机物；过滤后的水送入离子交换软化系统中进行软化处理，去除硬度，包括一些影响反渗透的难溶高价阳离子，如铁、铝、钡、锶等；软化水加入氢氧化钠溶液进行PH值调节，调节至碱性，形成反渗透进水；然后反渗透进水由反渗透高压泵增压后送入高脱盐高产水率反渗透系统中进行脱盐，调节高脱盐高产水率反渗透系统使反渗透回收率控制在75-90％，优选调节反渗透回收率为80-90％。

原水浊度较高时，可以在所述的深层过滤前先将原水进行混凝澄清过滤。

所述的深层过滤可采用多介质过滤器或高效纤维过滤器进行过滤。

所述的软化处理采用离子交换软化工艺，脱除硬度，包括一些影响反渗透的难溶的高价阳离子。软化工艺可以是一级软化或二级软化；可以是固定床或浮动床；可以是单层床或双层床。

在所述的离子交换软化工艺前可先用石灰软化工艺或苏打石灰软化工艺预软化进水。石灰软化工艺或苏打石灰软化工艺能使浊度较高的进水进一步混凝澄清，并去除部分的硬度，以降低离子交换软化系统的负荷。

所述离子交换软化工艺可以采用钠离子交换软化工艺或/和氢型阳离子交换软化工艺。

经氢型离子交换软化处理后的软化水经空气鼓风或气体分离膜等脱碳工艺进行脱碳处理，脱去二氧化碳。

在进入所述高脱盐高产水率反渗透系统前，可在所述反渗透进水中加入极低量的阻垢剂，阻垢剂的量≤1.5ppm，以防止原水预处理时泄露的少量Ca、Mg等物质在膜的浓水侧产生结垢。

优选所述阻垢剂的量控制在0.5-1ppm。