[发明专利]一种降低反渗透浓盐水烧碱/石灰纯碱软化处理结垢系统及方法

说明书

本发明涉及一种降低反渗透浓盐水石灰/烧碱纯碱软化处理结垢系统及方法，属于工业废水处理技术领域，包括溶配药装置、加药泵、RO浓水装置、污泥投加装置、污泥投加泵、一级反应池、二级反应池、三级反应池、预沉池、沉淀池、污泥排放泵、空气压缩机、储罐、阀门、纯碱投加泵、纯碱投加装置和PAM加药装置。本发明的降低反渗透(RO)浓盐水石灰/烧碱纯碱软化处理结垢的系统及方法，通过引入轻质污泥投加到RO浓水多级化学软化反应池增加水中悬浮物，为碳酸钙结晶提供载体和配重，去除水中硬度，如前端有投加石灰除硬，则本发明一方面还可以降低了RO浓水浓缩或蒸发结晶预处理的石灰投加量，同时解决了石灰纯碱除硬时悬浮物低，沉淀效果不佳等问题；另一方面，则主要延缓和解决池壁及管道设备的结垢问题。

技术领域

本发明涉及一种降低反渗透浓盐水烧碱/石灰纯碱软化处理结垢系统及方法，属于环保水处理技术领域。

背景技术

工业污废水成分复杂，除含有常规化学污染物外，还存在多种多样的微量有毒有害化学污染物和致色致臭物质。由于反渗透系统对污水中有机物、病原微生物、硝酸盐氮以及难降解有机物具有良好的去除效果，已逐渐在污水再生利用领域得到推广利用。反渗透系统在生产高质量再生水的同时，会有副产物RO浓水产生。RO浓水的水量通常占进水量的25～50％，具体取决于RO系统的回收率。

一些污水处理项目采用将反渗透浓水通过海水淡化反渗透及苦咸水脱盐反渗透进一步浓缩RO浓水，提高污水的回用率，同时也减少了浓盐水的排放，经过浓缩处理的浓盐水通过蒸发结晶，实现资源化利用，但是，浓盐水中的钙镁等物质会使反渗透、蒸发器等结垢，因此，在RO浓水进一步浓缩前，需要进行软化除掉水中硬度。

硬度作为一项重要的水质指标，在饮用水和工业用水中受到了广泛关注。一般来说，钙离子和镁离子是产生硬度的主要原因，可将水分为软水、轻度硬水、中度硬水和硬水，对应的钙离子质量浓度分别为0～17、17～60、60～120、120～180mg/L。水中硬度过高会引起市政用水及工业用水过程中的诸多问题。

常见的软化除硬法有阻垢剂法、石灰软化法、石灰纯碱软化法、混凝沉淀法、沸石法及氧化铝法；对于高硬度(尤其是永硬高)的浓盐水，烧碱/石灰-纯碱软化法最为经济，在工业应用中有很多工程案例。

烧碱/石灰-纯碱软化去除水中的基本原理，是经化学反应生成碳酸钙和氢氧化镁沉淀物，经沉淀析出去除水中的钙镁总硬度。

MgSO₄+2NaOH＝Mg(OH)₂↓+Na₂SO₄

CaCl₂+Na₂CO₃＝CaCO₃↓+2NaCl

近年来，反渗透浓盐水软化处理工艺得到了业内的广泛应用，公开的授权专利CN10592815A发明了一种针对反渗透膜浓水结晶的方法等回用浓水和硫酸盐，其中对浓水也进行了软化处理。

CN106186550A专利公开了一种污水零排放装置及方法，对反渗透浓盐水预处理软化，最终蒸发结晶获得硫酸盐，同时回用了浓盐水，实现零排，其中，软化部分也是采用烧碱/石灰-纯碱软化工艺。

然而，在RO浓水进一步减量化处理或浓水零排放工艺中，烧碱/石灰-纯碱软化法进行除硬时，虽然经济且效果好，应用广泛，但是其最大的问题就池壁、管道、搅拌器等结垢严重，损坏设备影响运行，同时还会形成污泥淤积管道，定期(1-3个月)则需要人工清理，给运行维护带来了不利影响，维护成本也大大增加。

因此，提供一种降低烧碱/石灰-纯碱软化过程中结垢的工艺方法和系统，使得RO浓水软化除硬运行更加安全稳定，就成为该技术领域急需解决的技术难题。

发明内容