一种废水零排放处理系统的制作方法

本发明涉及工业废水处理技术领域，具体涉及一种废水零排放处理系统。

背景技术：

随着工业化生产的不断增加，工业用水量不断增加，工业废水的排放也日益严重，一方面工业废水的直接排放会对会危害水生物系统、严重影响人类的生活，另一方面加剧水资源短缺的严峻形势。如何将工业废水处理循环利用是水资源持续利用的重要环节，对促进国民经济的可持续发展意义重大，并能够缓解水资源不足。

我国目前主要采用工业废水处理方法是将工业废水进入到调节池中调整，然后经一级物化沉淀→二级物化沉淀→过滤系统→反渗透系统→回用水箱→产水回用，其中反渗透系统产生的高浓度废水进入到蒸发系统进行进一步浓缩、蒸发，以达到零排放，但是现有的零排放处理工艺存在各种技术缺陷，具体如下：其一，废水尤其是高含盐废水的回用率较低，废水处理工艺进行浓缩以及处理废水的能力有限，造成水资源的浪费；其二，要实现零排放还需要对高盐浓缩液进行浓缩蒸发，利用现有的蒸发结晶技术会消耗较多的电能、热能，其高盐浓缩液的固化处理成本占整个废水处理系统的一半以上，总运行成本相当昂贵；其三，现有的废水处理设备是一个整体的系统，无法根据实际处理的污水情况进行各个具体需要的功能模块的选择，造成运营成本较高。

技术实现要素：

本发明提供一种废水零排放处理系统，它可以解决现有技术中存在的废水尤其是高含盐废水的回用率较低，高盐浓缩液的固化处理成本较高，设备运营成本较高的问题。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种废水零排放处理系统，所述系统包括初步沉淀池、mbr膜处理装置、ro膜处理装置、污泥烘干装置和低温蒸发装置，所述初步沉淀池、所述mbr膜处理装置和所述ro膜处理装置通过管道依次连接，所述初步沉淀池和所述mbr膜处理装置分别与所述污泥烘干装置相连接，所述ro膜处理装置与所述低温蒸发装置连接；所述mbr膜处理装置包括依次通过管道连接的机械格栅、生化池和mbr池，所述mbr池中设置有mbr膜；所述ro膜处理装置包括通过管道依次连接的ro原水池、过滤机构、ro反渗透机构，所述过滤机构包括多个依次连接的过滤器和软化器，所述ro反渗透机构包括多个依次连接的ro膜机构。

优选地，所述mbr膜处理装置还包括调节池，所述调节池设置于所述机械格栅与所述生化池之间，所述调节池设有溢流结构。

进一步的技术效果在于，设置调节池，可以根据废水中的杂物含量对废水中的水质进一步的沉降处理；调节池设置有溢流结构，在负荷过大的情况下，可以调节废水的水量保证系统的正常运行，并保证了整个系统对废水的净化效果。

优选地，所述mbr膜处理装置还包括消毒池，经过mbr池处理后的预处理水进入到所述消毒池中，所述消毒池中设有加药装置。

进一步的技术效果在于，若经mbr池处理后的预处理水中细菌含量超出使用需要，可以通过消毒池中的加药装置加入杀菌剂进行杀菌处理。

优选地，所述生化池中设置有曝气矩阵，所述曝气矩阵与位于生化池一侧的风机连接。

进一步技术效果在于，生化池中通过曝气矩阵和风机调节生化池中氧含量，进而调控生物菌落的活跃状态，实现了自动控制污水中有机物的分解，更好的提高废水的处理能力。

优选地，所述mbr池中设置有曝气矩阵，所述曝气矩阵与位于mbr池一侧的风机连接。

进一步的技术效果在于，通过曝气矩阵和风机调节mbr池中氧含量，实现了污水中有机物的进一步分解，进一步减少了有机物在膜表面的吸附，提高了膜元件的运行性能和化学清洗恢复效果。

优选地，所述过滤机构为依次连接的砂过滤器、活性炭过滤器和软化器。

进一步的技术效果在于，过滤器的数量及组合可以根据废水的情况变化，通过过滤器和软化器的组合，形成了形成一层前过滤层，可避免了ro膜的污染和堵塞，提升了废水的处理质量。

优选地，所述低温蒸发装置包括多个相互串联的蒸发器。

进一步的技术效果在于，采用多个相互串联的蒸发器，引入低温加热蒸汽，高盐浓缩液料经过依次的浓缩，最终达到饱和而结晶析出，实现了高盐浓缩液料的固液分离。

本发明具有如下的有益效果：

本发明的废水零排放处理系统采用初步沉淀池对废水进行预先的处理，然后借助mbr膜处理装置和ro膜处理装置的结合对废水进行深度的处理，系统分离效果好、回收率高；使用低温蒸发单元对高盐浓缩液进行固液分离，低温常压下即可进行蒸发，传递所需能耗低，设备不容易污染结垢；整个系统进行模块化设计，可根据要处理的废水的实际情况对各个功能模块进行增删，节约整个运营成本。

附图说明

图1为本发明废水零排放处理系统的整体结构框图；

图2为本发明废水零排放处理系统中mbr膜处理装置结构框图；

图3为本发明废水零排放处理系统中ro膜处理装置结构框图；

图4为本发明废水零排放处理系统中控制系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。

如图1所示，是本发明的整体结构框图，包括初步沉淀池1-1、mbr膜处理装置1-2、ro膜处理装置1-3、污泥烘干装置1-4和低温蒸发装置1-5五个部分相互独立的部分组成。初步沉淀池1-1、mbr膜处理装置1-2和ro膜处理装置1-3通过管道依次连接，初步沉淀池1-1和mbr膜处理装置1-2中的污泥通过管道进入到污泥烘干装置1-4，ro膜处理装置1-3中的高盐浓缩ro液通过管道进入到低温蒸发装置1-5中。

初步沉淀池1-1，用于对污水的初步处理，主要分离废水中颗粒较大的泥沙和杂物，主要通过对废水的静置沉淀完成，如有必要可适量添加絮凝剂等帮助沉淀物生成。作为废水处理的第一步，如若废水中的固体杂物含量极少，可以省略该步环节，污泥烘干装置1-4与初步沉淀池1-1联合使用，主要用于对沉淀产生的污泥进行烘干处理。

如图2所示，mbr膜处理装置1-2主要由五部分组成：机械格栅2-1、调节池2-2、生化池2-3、mbr池2-6和消毒池2-9。废水中经常含有大量杂物，为了保证mbr池2-6的正常运行，必须将杂物拦截在mbr池2-6之外，因此设置机械格栅2-1。设置调节池2-2，可以根据废水中的杂物含量对废水中的水质进一步的调节；调节池2-2设置有溢流结构，在负荷过大的情况下，可以调节废水的水量保证系统的正常运行，调节池2-2可根据废水的实际情况决定是否应用。废水经过调节池2-2调节后进入生化池2-3，生化池2-3内含生物菌落，主要对废水中所含有机物进行分解，通过曝气矩阵2-4和风机2-5调节水处理的氧含量，从而调控细菌活跃或进入休眠状态。经过生化处理后的废水进入mbr池2-6，由抽吸泵2-8工作形成负压，污水经mbr膜2-7过滤后产出预处理水进入消毒池2-9，mbr膜能去除大部分的盐分以及几乎所有的颗粒物和细菌，使得mbr池2-6出水的水质优于其他工艺处理的污水，可直接用于ro膜处理装置1-3进水。最后一部分的消毒池2-9，可根据实际需要决定是否需要，如若mbr池2-6出水的细菌含量超出使用需求，可通过加药装置2-10加入适量杀菌剂进行杀菌处理。

如图3所示，经过mbr膜处理装置1-2处理过的水进入ro原水池3-1，然后经过砂滤器3-2，活性炭过滤器3-3和软化器3-4初步处理后，由增压水泵3-5加压，达到反渗透压力后进入一级ro机构3-6，经一级ro膜渗透处理后再由增压水泵3-5加压进入二级ro机构3-7，ro膜机构的数量可以根据所要处理的废水的情况进行选择，既提高了废水的浓缩倍数，保证了净化后所得到水质的质量，同时节约了系统运行成本，本实施例中经过两次ro膜机构处理后所产水质已经可以满足绝大多数用水水质要求，即可进行回用。

通常ro膜机构中产生的高盐浓缩ro液通过低温蒸发装置1-5，对高盐浓缩ro液进行处理回用，低温蒸发装置1-5是由相互串联的多个蒸发器组成，低温加热蒸汽被引入第一个蒸发器，加热其中的高盐浓缩ro液，使高盐浓缩ro液产生比蒸汽温度低的几乎等量蒸发，产生的蒸汽被引入第二个蒸发器作为加热蒸汽，使第二个蒸发器的料液以比第一个蒸发器更低的温度蒸发，这个过程一直重复到最后一个蒸发器，加热蒸汽的热量可以通过加热器加热或者充分利用现场余热、废热进行补充。第一个蒸发器凝水返回热源处，其它各个蒸发器冷凝水汇集后作为淡化水输出，一份的蒸汽投入，可以蒸发出多倍的水出来。同时，高盐浓缩ro液经过由第一效到最末效的依次浓缩，在最末效达到过饱和而结晶析出，由此实现料液的固液分离，经过低温蒸发处理后的蒸馏水可以继续回用，节约了水资源，结晶析出的盐分也可以对应进行处理。

如图4所示，本发明的控制系统由上位机4-1和现场控制柜两部分组成，现场控制柜包括预处理控制柜4-5、mbr控制柜4-6、ro控制柜4-7、烘干设备控制柜4-8和低温蒸发设备控4-9。本实施例中柜内核心控制元件优选plc，现场控制柜通过继电器、接触器、变频器以及各种传感器等对设备的风机、阀门、水泵等设备和液位、压力、浊度、温度等数据进行控制和采集。经由上位机4-1集中控制，可通过上位机4-1对设备的任意一个元件进行操作，能自动显示数据实时曲线，历史曲线，可以自动生成报表，存储历史数据，方便对设备的运行情况进行分析，当设备运行状态异常时可自动报警，并提示解决方案，真正可实现单人对设备进行操作和管理，大大节约人工成本。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。