本發(fā)明涉及的是一種保持反滲透濃水含鹽量穩(wěn)定的方法，適用于末端廢水零排放系統(tǒng)，包括鋼鐵、電力、化工、石油等行業(yè)的末端廢水零排放系統(tǒng)，屬于環(huán)保水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，很多地方的水環(huán)境接納排水壓力越來越大，同時經(jīng)處理后的達(dá)標(biāo)合格水長期排放也會對當(dāng)?shù)厮h(huán)境產(chǎn)生影響，而大多新建電廠采用干出灰，干除渣、甚至封閉式煤場等具有節(jié)水環(huán)保措施的方案，導(dǎo)致電廠的末端廢水無處回用。近幾年電廠末端廢水零排放技術(shù)發(fā)展迅速，該技術(shù)可使電廠不對外排水，最大限度的減少工業(yè)新鮮水的取水量和消耗量，徹底解決電廠對水體的污染問題。零排放技術(shù)是通過電或蒸汽等能量和除鹽技術(shù)實現(xiàn)末端廢水濃縮減量，最終變成固態(tài)鹽。末端廢水零排放的技術(shù)難點就是降低運(yùn)行費(fèi)用和能量消耗，利用反滲透系統(tǒng)對零排放的末端廢水進(jìn)行初級濃縮，再將其產(chǎn)生的濃水進(jìn)行濃縮結(jié)晶，這樣可以有效的降低濃縮結(jié)晶的處理負(fù)荷和能耗。

另外隨著節(jié)水要求越來越高，即使不要求零排放的電廠也希望能進(jìn)一步降低末端廢水的排放量，而大多采用反滲透系統(tǒng)來濃縮末端水。

水耗低的電廠均采用了水循環(huán)使用、梯級利用以及處理后回用等先進(jìn)的水務(wù)管理技術(shù)，因此末端廢水的含鹽量較高，末端廢水的含鹽量是隨著進(jìn)入電廠的河網(wǎng)水水質(zhì)、煤和石灰石品質(zhì)、機(jī)組負(fù)荷、各用戶用水情況而改變，在實際運(yùn)行中末端廢水的鹽量約1,5000～4,0000ppm，這遠(yuǎn)大于天然水中的鹽量變化；由于反滲透裝置的進(jìn)水壓力波動范圍較大，引起系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，也影響反滲透裝置淡水的出水水質(zhì)；因此保持反滲透濃水含鹽量基本穩(wěn)定，也就減少反滲透裝置進(jìn)水的鹽量波動范圍。

反滲透裝置的后續(xù)濃縮結(jié)晶設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用約占末端廢水零排放系統(tǒng)的70%，也是能量消耗的主要環(huán)節(jié)，若采用傳統(tǒng)的反滲透系統(tǒng)，反滲透裝置排出濃水的含鹽量將隨著末端廢水的含鹽量變幅較大，若濃水鹽度未達(dá)到設(shè)計值，其后續(xù)的蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)在運(yùn)行中將會浪費(fèi)一部分能量濃縮濃水，引起運(yùn)行成本增加；因此對于末端水零排放系統(tǒng)，保證反滲透裝置的濃水水質(zhì)穩(wěn)定更為重要。

若對反滲透裝置濃水進(jìn)行處理，為了便于系統(tǒng)工藝的選擇和運(yùn)行穩(wěn)定，也需要反滲透濃水水質(zhì)盡可能穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種保持反滲透濃水含鹽量穩(wěn)定的裝置及方法，該裝置和方法在實際運(yùn)行中能簡單有效的運(yùn)行操作和控制，能解決反滲透裝置進(jìn)水鹽量波動大引起運(yùn)行的不穩(wěn)定，便于選擇反滲透濃水處理工藝，降低末端廢水零排放系統(tǒng)的運(yùn)行成本和能源的消耗量，達(dá)到節(jié)水節(jié)能的目的。

為了達(dá)到這個目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案包括：一種保持反滲透濃水含鹽量穩(wěn)定的裝置，它包括：反滲透高壓泵，反滲透裝置，濃水回流泵，導(dǎo)電度表，電動調(diào)節(jié)閥，所述的反滲透高壓泵的入口連接有高壓泵進(jìn)水管；反滲透高壓泵出口通過高壓泵出水管與濃水回流泵接出的部分濃水管匯合串接后，通過反滲透裝置進(jìn)水管連接到反滲透裝置的入口，反滲透裝置接出的一部分濃水通過增濃濃水管接至濃水回流泵的入口，再通過部分濃水管與高壓泵出水管匯合，另外部分濃水通過排放濃水管排出；反滲透裝置的淡水通過連接管道排出。

作為優(yōu)選：所述的反滲透高壓泵的進(jìn)水管和排放濃水管上分別接有導(dǎo)電度表；所述的反滲透裝置的排放濃水管上還設(shè)置電動調(diào)節(jié)閥；所述反滲透裝置的排放濃水管、和濃水回流泵出口的部分濃水管上分別設(shè)置有流量計。

一種利用上述裝置進(jìn)行保持反滲透濃水含鹽量穩(wěn)定的方法，所述的方法是：進(jìn)水通過反滲透裝置的高壓泵進(jìn)水管，經(jīng)過反滲透高壓泵升壓后，進(jìn)水在高壓泵出水管與來自濃水回流泵和部分濃水管的濃水混合，進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)水管流入反滲透裝置的入口，在此處回收部分濃水的能量，并增加反滲透裝置的進(jìn)水含鹽量，進(jìn)水含鹽量通過高壓泵進(jìn)水管上的導(dǎo)電度表測定；

水經(jīng)過反滲透裝置分為濃水和淡水，淡水通過連接管道排出；濃水再分為2路，一路濃水通過排放濃水管排出，另一路通過增濃濃水管進(jìn)入濃水回流泵的入口，再通過濃水回流泵出口的部分濃水管流入高壓泵出水管；部分濃水管上的濃水含鹽量等于排放濃水管內(nèi)水的含鹽量，由排放濃水管上的導(dǎo)電度表測定，該導(dǎo)電度值再在正常運(yùn)行時基本穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。

作為優(yōu)選：當(dāng)高壓泵進(jìn)水管上的運(yùn)行導(dǎo)電度值低于排放濃水管的導(dǎo)電度值約45~55%時，啟動濃水回流泵，反滲透裝置按照穩(wěn)定回收率模式運(yùn)行，反滲透裝置排出的濃水量也基本穩(wěn)定，濃水回流泵的回流流量根據(jù)高壓泵進(jìn)水管上的導(dǎo)電度表調(diào)整，并用反滲透裝置的排放濃水管和濃水回流泵出口的部分濃水管上的流量計輔助控制濃水回流量和排放量的比例，從而保證反滲透裝置進(jìn)水和其濃水的含鹽量穩(wěn)定；

當(dāng)高壓泵進(jìn)水管上的運(yùn)行導(dǎo)電度值等于并超過排放濃水管的導(dǎo)電度值約45~55%時，停止?jié)馑亓鞅谩?/p>

作為優(yōu)選：所述的反滲透裝置可采用變回收率模式運(yùn)行，這時高壓泵進(jìn)水管上的運(yùn)行導(dǎo)電度值越高，系統(tǒng)通過增加反滲透裝置的濃水排出量來降低反滲透裝置的回收率，這樣可以避免反滲透膜濃水側(cè)結(jié)垢，同時也保持反滲透濃水含鹽量基本穩(wěn)定在一個范圍內(nèi)；排放濃水管上的導(dǎo)電度值設(shè)定是根據(jù)反滲透裝置后續(xù)濃縮結(jié)晶系統(tǒng)所需要的含鹽量值確定；導(dǎo)電度值設(shè)定越高，反滲透裝置后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的投資和能耗就越低。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本專利的有益效果是：本專利與傳統(tǒng)反滲透裝置的最大區(qū)別是反滲透裝置的濃水出水管和進(jìn)水管之間設(shè)置有濃水回流泵，回收部分濃水的能量，提高反滲透裝置的進(jìn)水含鹽量。并根據(jù)反滲透裝置進(jìn)水的含鹽量分模式運(yùn)行。

用于末端水處理的反滲透裝置通常采用一段式布置，其回收率約45～55%，反滲透裝置的濃水含鹽量比進(jìn)水濃縮約1.8～2.25倍。為了回收反滲透裝置的濃水，工程實踐采用的反滲透濃水回流技術(shù)，均將濃水回流到反滲透高壓泵入口管或水箱。

專利申請201120417334.0 反滲透節(jié)水裝置 和專利申請201520588653.6一種反滲透裝置，為了提高水源的利用率，將反滲透裝置的濃水收集在濃水箱內(nèi)，再通過增壓泵打入反滲透高壓泵的入口，由于鹽度增加，反滲透高壓泵的出口壓力也需提高，增加電耗。對于高含鹽量的反滲透裝置進(jìn)水系統(tǒng)，尤其含鹽量變化幅度大于50%以上時，采用傳統(tǒng)方案，反滲透高壓泵的能耗將增加很多，同時高壓泵很難配置且運(yùn)行不穩(wěn)定；本發(fā)明克服這個缺陷，將濃水回流至反滲透高壓泵的出口，直接回收反滲透濃水壓力；濃水回流泵設(shè)置變頻器，并在濃水排放管上設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥以整定濃水回流和排放的比例。

本專利利用反滲透高壓泵的進(jìn)水管導(dǎo)電度控制濃水增壓泵的啟停，導(dǎo)電度低時，通過濃水回流以增加反滲透裝置進(jìn)水的含鹽量，導(dǎo)電度達(dá)到一定值時，停止?jié)馑亓鞅?，切換反滲透裝置的運(yùn)行模式，這樣可以簡化高壓泵的系統(tǒng)配置和運(yùn)行方式，使反滲透裝置的濃水鹽量穩(wěn)定。

傳統(tǒng)反滲透裝置是在反滲透裝置啟停、進(jìn)水水溫水質(zhì)以及隨膜的污染指數(shù)調(diào)整反滲透高壓泵運(yùn)行壓力，但壓力調(diào)節(jié)范圍受限不宜過大，高壓泵和反滲透裝置的設(shè)備選型和參數(shù)控制重點是保證淡水的產(chǎn)量和水質(zhì)穩(wěn)定。本專利保留了調(diào)整反滲透高壓泵運(yùn)行壓力的能力，但主要是根據(jù)反滲透裝置啟停和膜的污染指數(shù)調(diào)整，縮小了壓力調(diào)整的范圍；另外設(shè)備選型和參數(shù)控制重點轉(zhuǎn)移到保證反滲透裝置的濃水水質(zhì)基本穩(wěn)定方面，在進(jìn)水低含鹽量階段，通過增加濃水回流保證反滲透裝置的進(jìn)水水質(zhì)和壓力穩(wěn)定；在進(jìn)水高含鹽量階段，則停止?jié)馑亓?；根?jù)反滲透裝置進(jìn)水的鹽量變化來切換運(yùn)行模式，運(yùn)行控制簡單。

本專利能改善反滲透高壓泵和反滲透裝置的運(yùn)行性能，防止反滲透膜因壓力波動遭到破環(huán)，使反滲透裝置淡水和濃水的水質(zhì)穩(wěn)定；采用本專利后，末端廢水零排放系統(tǒng)運(yùn)行能耗可降低約12~20%。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的結(jié)構(gòu)布置示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施案例中的技術(shù)方案進(jìn)行描述，顯然，所描述的實施案例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，在本領(lǐng)域其他應(yīng)用者在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下，所獲得的其他實施例，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

圖1所示，一種保持反滲透濃水含鹽量穩(wěn)定的裝置，它包括：反滲透高壓泵1，反滲透裝置2，濃水回流泵3，導(dǎo)電度表4，電動調(diào)節(jié)閥5，所述的反滲透高壓泵1的入口連接有高壓泵進(jìn)水管7；反滲透高壓泵1出口通過高壓泵出水管8與濃水回流泵3接出的部分濃水管9匯合串接后，通過反滲透裝置進(jìn)水管10連接到反滲透裝置2的入口，反滲透裝置2接出的一部分濃水通過增濃濃水管11接至濃水回流泵3的入口，再通過部分濃水管9與高壓泵出水管8匯合，另外部分濃水通過排放濃水管12排出；反滲透裝置2的淡水通過連接管道排出。

圖中所示，所述的反滲透高壓泵1的進(jìn)水管7和排放濃水管12上分別接有導(dǎo)電度表；所述的反滲透裝置2的排放濃水管12上還設(shè)置電動調(diào)節(jié)閥5；所述反滲透裝置2的排放濃水管12、和濃水回流泵3出口的部分濃水管9上分別設(shè)置有流量計6。

一種利用所述裝置進(jìn)行保持反滲透濃水含鹽量穩(wěn)定的方法，所述的方法是：進(jìn)水通過反滲透裝置2的高壓泵進(jìn)水管7，經(jīng)過反滲透高壓泵1升壓后，進(jìn)水在高壓泵出水管8與來自濃水回流泵3和部分濃水管9的濃水混合，進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)水管10流入反滲透裝置2的入口，在此處回收部分濃水的能量，并增加反滲透裝置2的進(jìn)水含鹽量，進(jìn)水含鹽量通過高壓泵進(jìn)水管7上的導(dǎo)電度表測定；

水經(jīng)過反滲透裝置2分為濃水和淡水，淡水通過連接管道排出；濃水再分為2路，一路濃水通過排放濃水管12排出，另一路通過增濃濃水管11進(jìn)入濃水回流泵3的入口，再通過濃水回流泵出口的部分濃水管9流入高壓泵出水管8；部分濃水管9上的濃水含鹽量等于排放濃水管12內(nèi)水的含鹽量，由排放濃水管12上的導(dǎo)電度表測定，該導(dǎo)電度值再在正常運(yùn)行時基本穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。

當(dāng)高壓泵進(jìn)水管7上的運(yùn)行導(dǎo)電度值低于排放濃水管12的導(dǎo)電度值約45~55%時，啟動濃水回流泵3，反滲透裝置2按照穩(wěn)定回收率模式運(yùn)行，反滲透裝置2排出的濃水量也基本穩(wěn)定，濃水回流泵3的回流流量根據(jù)高壓泵進(jìn)水管7上的導(dǎo)電度表調(diào)整，并用反滲透裝置的排放濃水管12和濃水回流泵3出口的部分濃水管9上的流量計輔助控制濃水回流量和排放量的比例，從而保證反滲透裝置2進(jìn)水和其濃水的含鹽量穩(wěn)定；

當(dāng)高壓泵進(jìn)水管7上的運(yùn)行導(dǎo)電度值等于并超過排放濃水管12的導(dǎo)電度值約45~55%時，停止?jié)馑亓鞅?。

反滲透裝置2可采用變回收率模式運(yùn)行，這時高壓泵進(jìn)水管7上的運(yùn)行導(dǎo)電度值越高，系統(tǒng)通過增加反滲透裝置2的濃水排出量來降低反滲透裝置2的回收率，這樣可以避免反滲透膜濃水側(cè)結(jié)垢，同時也保持反滲透濃水含鹽量基本穩(wěn)定在一個范圍內(nèi)；排放濃水管12上的導(dǎo)電度值設(shè)定是根據(jù)反滲透裝置后續(xù)濃縮結(jié)晶系統(tǒng)所需要的含鹽量值確定；導(dǎo)電度值設(shè)定越高，反滲透裝置后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的投資和能耗就越低。

本發(fā)明將反滲透裝置引入到電廠末端廢水零排放系統(tǒng)中，并調(diào)整了反滲透裝置的常用系統(tǒng)和運(yùn)行控制理念，目的使反滲透裝置更適應(yīng)末端水處理系統(tǒng)、零排放系統(tǒng)以及進(jìn)水含鹽量變化大的水處理領(lǐng)域，通過保證反滲透裝置濃水鹽量穩(wěn)定，同時也使反滲透裝置淡水水質(zhì)穩(wěn)定，降低了反滲透濃水后續(xù)處理系統(tǒng)的投資成本和能耗。

以上僅為本發(fā)明應(yīng)用過程中較佳一個實例，并非用來限定本專利的實施范圍，還可以廣泛應(yīng)用于其他領(lǐng)域，凡依本專利申請專利范圍的內(nèi)容所作的引用、修飾或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。