一种用于铸管涂层和内磨废水回用的管膜系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于铸管涂层和内磨废水回用的管膜系统。


背景技术：

2.铸管涂层和内磨废水是在铸管生产过程中产生的废水，主要有涂衬排水、砂浆制备排水等，这类废水具有高浊度、高硬度、沉淀性能差的特点，这类废水直接排放不仅会对水体环境造成污染，而且污水得不到利用，水量损失较大。传统工艺针对这类废水进行处理和回用一般是首先化学加药形成不溶物，然后用沉淀池做固液分离，沉淀池上清液用多介质过滤器做预过滤处理，随后再经保安过滤设备之后，采用中空纤维超滤做进一步除浊处理，最后进入膜分离等单元进行脱盐和浓缩，其产水回到主系统中，整个处理工艺流程长、可靠性低、投资大、占地面积大、运行成本高。因此，有必要对这种废水处理系统进行结构优化，以克服上述缺陷。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种用于铸管涂层和内磨废水回用的管膜系统，以提升废水处理效率。
4.本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种用于铸管涂层和内磨废水回用的管膜系统，包括：
6.沉降反应装置，该沉降反应装置与废水排流设备连通，由废水排流设备向沉降反应装置供应铸管涂层和内磨废水，并由沉降反应装置对其携带的结垢离子进行沉降反应，形成污泥；
7.污泥排放装置，该污泥排放装置与沉降反应装置连通，由污泥排放装置对沉降反应装置中形成的污泥进行排放；
8.反渗透过滤装置，该反渗透过滤装置与沉降反应装置连通，由反渗透过滤装置对沉降反应装置中沉降反应后的废水进行反渗透过滤处理，形成清水及浓水；
9.清水储用装置，该清水储用装置与反渗透过滤装置连通，由清水储用装置对反渗透过滤装置在反渗透过滤处理过程中形成的清水进行储存或输出使用；
10.浓水回流装置，该浓水回流装置与反渗透过滤装置及沉降反应装置连通，由浓水回流装置将反渗透过滤装置在反渗透过滤处理过程中形成的浓水回送至沉降反应装置中；
11.冲洗清理装置，该冲洗清理装置与清水储用装置及反渗透过滤装置连通，由冲洗清理装置利用清水储用装置中的清水对反渗透过滤装置进行冲洗，以清理反渗透过滤装置内残留的污染物；
12.化学清洗装置，该化学清洗装置与反渗透过滤装置连通，由化学清洗装置利用化学药剂对反渗透过滤装置进行清洗，以去除反渗透过滤装置内残留的污染物。
13.沉降反应装置包括：
14.原水提升泵，该原水提升泵通过管路与废水排流设备连通，由废水排流设备向原
水提升泵供应铸管涂层和内磨废水；
15.一级反应池，该一级反应池通过管路与原水提升泵连通，由原水提升泵将废水输送至一级反应池；
16.氢氧化钠加药泵，该氢氧化钠加药泵通过管路分别与氢氧化钠加药箱及一级反应池连通，由氢氧化钠加药泵将氢氧化钠加药箱内的氢氧化钠溶液加入一级反应池；
17.二级反应池，该二级反应池通过管路与一级反应池连通，一级反应池内的废水可进入二级反应池中；
18.碳酸钠加药泵，该碳酸钠加药泵通过管路分别与碳酸钠加药箱及二级反应池连通，由碳酸钠加药泵将碳酸钠加药箱内的碳酸钠溶液加入二级反应池；
19.污泥循环池，该污泥循环池通过管路与二级反应池连通，二级反应池内的废水可进入污泥循环池，并在污泥循环池中进行沉淀，形成污泥。
20.污泥排放装置包括：
21.污泥排放泵，该污泥排放泵通过管路与污泥循环池连通，由污泥排放泵将污泥循环池中的污泥排出。
22.反渗透过滤装置包括：
23.二次提升泵，该二次提升泵通过管路与污泥循环池连通，由二次提升泵将污泥循环池内沉淀后的废水泵出；
24.管式反渗透膜，该管式反渗透膜通过管路与二次提升泵连通，经二次提升泵泵出的废水进入管式反渗透膜内进行反渗透过滤处理，形成清水及浓水。
25.在本实用新型的一个实施例中，二次提升泵的出水端安装有进水阀。
26.清水储用装置包括：
27.清水储箱，该清水储箱通过管路与管式反渗透膜的清水出口端连通，经管式反渗透膜处理形成的清水可进入清水储箱储存，外界用水设备可通过管路从清水储箱中取水使用。
28.在本实用新型的一个实施例中，清水储箱的入口端安装有清水阀。
29.浓水回流装置包括：
30.浓水回流管路，该浓水回流管路连接于管式反渗透膜与污泥循环池之间，经管式反渗透膜处理形成的浓水可通过浓水回流管路回流至污泥循环池中。
31.在本实用新型的一个实施例中，浓水回流管路中安装有浓水阀。
32.冲洗清理装置包括：
33.冲洗/反洗泵，该冲洗/反洗泵通过管路与清水储箱及管式反渗透膜的进水端连通，由冲洗/反洗泵带动清水储箱内的清水经管式反渗透膜的进水端进入，对管式反渗透膜内部的污染物进行冲洗，并由管式反渗透膜对污染物及清水的混合液再次进行反渗透处理，冲洗/反洗泵还通过管路与管式反渗透膜的清水出口端连通，管式反渗透膜的进水端还通过管路与污泥循环池连通，由冲洗/反洗泵带动清水储箱内的清水经管式反渗透膜的清水出口端进入，对管式反渗透膜内部的污染物进行反洗，并将污染物及清水的混合液回送至污泥循环池中。
34.在本实用新型的一个实施例中，冲洗/反洗泵与清水储箱之间安装有冲洗/反洗阀门，冲洗/反洗泵与管式反渗透膜的进水端之间安装有冲洗阀，冲洗/反洗泵与管式反渗透
膜的清水出口端之间安装有反洗阀，管式反渗透膜的进水端与污泥循环池之间安装有反洗回流阀。
35.化学清洗装置包括：
36.化学清洗加药泵，该化学清洗加药泵通过管路与化学清洗酸洗水箱及化学清洗碱洗水箱连通，并通过管路与管式反渗透膜的进水端连通，由化学清洗加药泵将化学清洗酸洗水箱及化学清洗碱洗水箱的酸溶液或碱溶液送入管式反渗透膜中，对管式反渗透膜内残留的污染物进行清洗。
37.本实用新型的优点在于：
38.该管膜系统采用化学加药反应与膜过滤的两步法处理过程，流程大大缩短，经一次性加药反应之后，通过过滤分离就可将待去除的有害成分(例如ca
2+
、mg
2+
，或易致垢离子)降至极低的程度，有效保护后续的回收反渗透单元，并大大提高其回收率和运行稳定性。其中管式反渗透膜是本处理工艺的最关键部分，承担着取代沉淀池做固液分离和向后处理单元输送合格进水的双重功能。
39.和传统工艺相比，该管膜系统处理工艺具有以下优势：1.一步法达到去除悬浮固体和浊度，缩短工艺流程；2.结合前端化学反应，可将污染和致垢成分降低到无害化程度；3.无需过量加药，相对传统工艺加药量大大减少，污泥量少，运行成本较低；4.无需添加pam等混凝药剂，污泥成分单一；5.可在极端条件下(小于2或大于10)长期运行，适用范围广；6.占地面积小，改扩建容易，施工周期短。
附图说明
40.图1是本实用新型提出的用于铸管涂层和内磨废水回用的管膜系统的结构示意图，图中，1进水管道，2原水提升泵，3一级反应池，4二级反应池，5污泥循环池，6二次提升泵，7进水阀，8管式反渗透膜，9清水管道，10清水阀，11浓水阀，12浓水回流管路，13清水储箱，14冲洗/反洗阀门，15冲洗/反洗泵，16冲洗反洗共用管道，17冲洗阀，18反洗阀，19反洗回流阀，20反洗出水管道，21化学清洗产水回流阀，22化学清洗产水回流管道，23化学清洗酸洗水箱，24酸洗加药阀，25酸洗加药管道，26化学清洗加药泵，27化学清洗加药管道，28化学清洗加药阀，29化学清洗浓水回流阀，30化学清洗浓水回流管道，31氢氧化钠加药箱，32氢氧化钠加药泵，33氢氧化钠加药管道，34碳酸钠加药箱，35碳酸钠加药泵，36碳酸钠加药管道，37产水回用管道，38化学清洗碱洗产水切断阀，39化学清洗碱洗浓水切断阀，40化学清洗酸洗产水切断阀，41化学清洗酸洗浓水切断阀，42化学清洗碱洗回流管道，43化学清洗碱洗水箱，44碱洗加药阀，45碱洗加药管道，46排泥管道，47污泥排放泵，48化学清洗酸洗回流管道。
具体实施方式
41.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，
而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
42.如图1所示，本实用新型提出的管膜系统包括进水管道1，进水管道1上设有原水提升泵2，原水提升泵通过进水管道1和一级反应池3相连，一级反应池3通过氢氧化钠加药管道33和氢氧化钠加药泵32连通，氢氧化钠加药箱31和氢氧化钠加药泵32之前的氢氧化钠加药管道33相连，二级反应池4也通过进水管道1和一级反应池3相连通，二级反应池4通过碳酸钠加药管道36和碳酸钠加药箱34连通，碳酸钠加药泵35在碳酸钠加药箱34和二级反应池4之间的碳酸钠加药管道36上，二级反应池4后的进水管道1和污泥循环池5相连，污泥循环池5一侧通过进水管道1和二次提升泵6相连通，污泥循环池5的底部通过排泥管道46和污泥排放泵47相连，二次提升泵6之后进水管道1上设有进水阀7，进水阀7之后进水管道1和管式反渗透膜8相连，管式反渗透膜8产水侧通过清水管道9和清水储箱13相连，清水储箱13和产水回用管道37相连，清水管道9上设有清水阀10，管式反渗透膜8浓水测有浓水回流管道12和化学清洗浓水回流管道30，浓水回流管道12和化学清洗浓水回流管道30在管式反渗透膜8浓水出口处是连通的，浓水回流管道12和化学清洗浓水回流管道30分别设有浓水阀11和化学清洗浓水回流阀29，浓水回流管道12和污泥循环池5是连通的，清水储箱13通过冲洗反洗共用管道16和冲洗/反洗泵15相连，清水储箱13和冲洗/反洗泵15之间的冲洗反洗共用管道16上设有冲洗/反洗阀14，冲洗管道和反洗进水管道和冲洗反洗共用管道16是连通的，冲洗管道上设有冲洗阀17，冲洗管道和进水阀7之后进水管道1相连通，反洗进水管道上设有反洗阀18，反洗进水管道和化学清洗产水回流管道22在清水阀10之前都和清水管道9相连通，化学清洗产水回流管道22上设有化学清洗产水回流阀21，反洗出水管道20上设有反洗回流阀19，反洗出水管道20在进水阀7之后和进水管道相连，化学清洗酸洗产水回流管和化学清洗碱洗产水回流管道和化学清洗产水回流管道22是连通的，化学清洗酸洗浓水回流管道和化学清洗碱洗浓水回流管道和化学清洗浓水回流管道30是连通的，化学清洗酸洗产水回流管道和化学清洗碱洗产水回流管道上分别设有化学清洗碱洗产水切断阀38和化学清洗酸洗产水切断阀40，化学清洗酸洗浓水回流管道和化学清洗碱洗浓水水回流管道上分别设有化学清洗碱洗浓水切断阀39和化学清洗酸洗浓水切断阀41，化学清洗酸洗产水回流管道和化学清洗酸洗浓水回流管道统称为化学清洗酸洗回流管道48，化学清洗碱洗产水回流管道和化学清洗碱洗浓水回流管道统称为化学清洗碱洗回流管道42，化学清洗酸洗回流管道48和化学清洗酸洗水箱23相连，化学清洗碱洗回流管道42和化学清洗碱洗水箱43相连，化学清洗碱洗水箱43和碱洗加药管道45相连，碱洗加药管道45上设有碱洗加药阀44，化学清洗酸洗水箱23和酸洗加药管道25相连，酸洗加药管道25上设有酸洗加药阀24，酸洗加药管道25和碱洗加药管道45在化学清洗加药泵26之前的化学清洗加药管道27是连通的，化学清洗加药管道27上设有化学清洗加药阀28，化学清洗加药泵26在化学清洗加药阀28之前的化学清洗加药管道27上，化学清洗加药管道27和进水管道1的连接处位于进水阀之后，管式反渗透膜之前。
43.该管膜系统的工作原理为：
44.1.正常运行时，进水阀、清水阀和浓水阀先开启，其他阀门处于关闭状态，原水提升泵、氢氧化钠加药泵、碳酸钠加药泵、二次提升泵和污泥排放泵随后开启，其他泵处于关
闭状态，污水在原水提升泵的作用下通过进水管道进入一级反应池，氢氧化钠加药箱里面氢氧化钠溶液在氢氧化钠加药泵作用下通过氢氧化钠加药管道进入一级反应池，进入一级反应池的污水通过进水管道进入二级反应池，碳酸钠加药箱里面的碳酸钠溶液在碳酸钠加药泵的作用下通过碳酸钠加药管道进入二级反应池，二级反应池的污水通过进水管道进入污泥循环池，水中的钙、镁离子分别和碳酸钠和氢氧化钠溶液中的碳酸根、氢氧根反应，以污泥的形式沉降到污泥循环池底部，在污泥排放泵的作用下通过排泥管道排出系统外，这样水中钙镁离子大部分被去除，即硬度大部分被去除，循环池内未被去除钙镁以及悬浮固体的污水通过二次提升泵进入管式反渗透膜内，进入管式反渗透膜的污水有两个去向，一是透过管式反渗透膜以清水的形式进入清水储箱，二是不能透过膜以浓水的形式重新进入污泥循环池，进行后续处理。这样经过管式反渗透膜的过滤作用，污水中的硬度和浊度得以被去除，以清水的形式进入清水储箱，清水储箱内清水也可以通过产水回用管道用于它处，减少不必要的用水量。在化学清洗酸洗水箱和化学清洗碱洗水箱液位低时，也可通过化学清洗产水回流管道、化学清洗酸洗产水回流管道以及化学清洗碱洗产水回流管道给化学清洗酸洗水箱和化学清洗碱洗水箱补水(化学清洗酸洗水箱补水需要额外打开化学清洗产水回流阀和化学清洗碱洗产水切断阀，化学清洗碱洗水箱补水需要额外打开化学清洗产水回流阀和化学清洗酸洗产水切断阀)。
45.2.冲洗时，清水阀、浓水阀、冲洗/反洗阀和冲洗阀先开启，其他阀门处于关闭状态，冲洗/反洗泵随后开启，其他泵处于关闭状态，清水储箱内的清水在冲洗/反洗的作用下，依次顺着冲洗反洗共用管道、冲洗管道和进水管道进入管式反渗透膜内，管式反渗透膜内残留的少量污染物在水流冲击下脱落通过浓水回流管道再次进入污泥循环池，进行后续再处理，这样管式反渗透膜内易清除的污染物得以去除，透过管式反渗透膜的产水经过清水管道再次进入清水储箱，减少冲洗水的外排，部分水可以充分利用。
46.3.反洗时，冲洗/反洗阀、反洗阀和反洗回流阀先开启，其他阀门处于关闭状态，冲洗/反洗泵开启，其他泵处于关闭状态，清水储箱内的清水在冲洗/反洗泵的作用下，依次顺着冲洗反洗共用管道、反洗管道和清水管道从产水侧进入管式反渗透膜内，清水透过管式反渗透膜依次顺着进水管道和反洗出水管道进入污泥循环池，这样管式反渗透膜内冲洗过程不易去除的污染物通过反洗过程最终进入污泥循环池，实现污染物的去除。
47.4.通过冲洗和反洗过程污染物去除不了时需要用到化学清洗，化学清洗分为化学清洗酸洗和化学清洗碱洗。化学清洗酸洗时，化学清洗产水回流阀、酸洗加药阀、化学清洗加药阀、化学清洗浓水回流阀、化学清洗碱洗产水切断阀和化学清洗碱洗浓水切断阀先开启，其他阀门处于关闭状态，化学清洗泵随后打开，其他泵处于关闭状态，化学清洗酸洗水箱内的酸溶液在化学清洗泵的作用下，依次顺着酸洗加药管道、化学清洗加药管道和进水管道进入管式反渗透膜内，未透过管式反渗透膜的化学清洗酸洗浓水依次顺着化学清洗浓水回流管道和化学清洗酸洗浓水回流管道进入化学清洗酸洗水箱，透过管式反渗透膜的化学清洗酸洗产水依次顺着化学清洗产水回流管道和化学清洗酸洗产水回流管道进入化学清洗酸洗水箱，这样可以实现化学清洗酸洗过程的循环，也可以避免酸溶液的直接外排。化学清洗碱洗时，化学清洗产水回流阀、化学清洗加药阀、化学清洗浓水回流阀、化学清洗酸洗产水切断阀、化学清洗酸洗浓水切断阀和碱洗加药阀先开启，其他阀门处于关闭状态，化学清洗泵随后打开，其他泵处于关闭状态，化学清洗碱洗水箱内的碱溶液在化学清洗泵的
作用下，依次顺着碱洗加药管道、化学清洗加药管道和进水管道进入管式反渗透膜内，未透过管式反渗透膜的化学清洗碱洗浓水依次顺着化学清洗浓水回流管道和化学清洗碱洗浓水回流管道进入化学清洗碱洗水箱，透过管式反渗透膜的化学清洗碱洗产水依次顺着化学清洗产水回流管道和化学清洗碱洗产水回流管道进入化学清洗碱洗水箱，这样可以实现化学清洗碱洗过程的循环，也可以避免碱溶液的直接外排。这样经过化学清洗过程，管式反渗透膜内冲洗和反洗过程难以去除的污染物通过和酸或碱溶液反应得以从管膜内脱落，随水流排出膜外，完成污染物去除过程。
48.在本实用新型的描述中，需要说明的是，出现“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系的术语时，应理解为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，出现“第一”、“第二”等术语时，仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

技术特征：
1.一种用于铸管涂层和内磨废水回用的管膜系统，其特征在于，包括：沉降反应装置，该沉降反应装置与废水排流设备连通，由废水排流设备向沉降反应装置供应铸管涂层和内磨废水；污泥排放装置，该污泥排放装置与沉降反应装置连通；反渗透过滤装置，该反渗透过滤装置与沉降反应装置连通；清水储用装置，该清水储用装置与反渗透过滤装置连通；浓水回流装置，该浓水回流装置与反渗透过滤装置及沉降反应装置连通；冲洗清理装置，该冲洗清理装置与清水储用装置及反渗透过滤装置连通；化学清洗装置，该化学清洗装置与反渗透过滤装置连通。2.根据权利要求1所述的一种用于铸管涂层和内磨废水回用的管膜系统，其特征在于，沉降反应装置包括：原水提升泵，该原水提升泵通过管路与废水排流设备连通；一级反应池，该一级反应池通过管路与原水提升泵连通；氢氧化钠加药泵，该氢氧化钠加药泵通过管路分别与氢氧化钠加药箱及一级反应池连通；二级反应池，该二级反应池通过管路与一级反应池连通，一级反应池内的废水可进入二级反应池中；碳酸钠加药泵，该碳酸钠加药泵通过管路分别与碳酸钠加药箱及二级反应池连通；污泥循环池，该污泥循环池通过管路与二级反应池连通，二级反应池内的废水可进入污泥循环池。3.根据权利要求2所述的一种用于铸管涂层和内磨废水回用的管膜系统，其特征在于，污泥排放装置包括：污泥排放泵，该污泥排放泵通过管路与污泥循环池连通。4.根据权利要求2所述的一种用于铸管涂层和内磨废水回用的管膜系统，其特征在于，反渗透过滤装置包括：二次提升泵，该二次提升泵通过管路与污泥循环池连通；管式反渗透膜，该管式反渗透膜通过管路与二次提升泵连通。5.根据权利要求4所述的一种用于铸管涂层和内磨废水回用的管膜系统，其特征在于，清水储用装置包括：清水储箱，该清水储箱通过管路与管式反渗透膜的清水出口端连通。6.根据权利要求4所述的一种用于铸管涂层和内磨废水回用的管膜系统，其特征在于，浓水回流装置包括：浓水回流管路，该浓水回流管路连接于管式反渗透膜与污泥循环池之间。7.根据权利要求5所述的一种用于铸管涂层和内磨废水回用的管膜系统，其特征在于，冲洗清理装置包括：冲洗/反洗泵，该冲洗/反洗泵通过管路与清水储箱及管式反渗透膜的进水端连通，冲洗/反洗泵还通过管路与管式反渗透膜的清水出口端连通，管式反渗透膜的进水端还通过管路与污泥循环池连通。8.根据权利要求5所述的一种用于铸管涂层和内磨废水回用的管膜系统，其特征在于，
化学清洗装置包括：化学清洗加药泵，该化学清洗加药泵通过管路与化学清洗酸洗水箱及化学清洗碱洗水箱连通，并通过管路与管式反渗透膜的进水端连通。

技术总结
本实用新型提出一种用于铸管涂层和内磨废水回用的管膜系统，其包括沉降反应装置、污泥排放装置、反渗透过滤装置、清水储用装置、浓水回流装置、冲洗清理装置及化学清洗装置，沉降反应装置与废水排流设备连通，由废水排流设备向沉降反应装置供应铸管涂层和内磨废水，污泥排放装置与沉降反应装置连通，反渗透过滤装置与沉降反应装置连通，清水储用装置与反渗透过滤装置连通，浓水回流装置与反渗透过滤装置及沉降反应装置连通，冲洗清理装置与清水储用装置及反渗透过滤装置连通，化学清洗装置与反渗透过滤装置连通。该管膜系统采用化学加药反应与膜过滤的两步法处理过程，流程大为缩短，可有效保护回收反渗透单元，并提高其回收率和运行稳定性。运行稳定性。运行稳定性。


技术研发人员：林燕莉 王忠德 王梦昆 彭洪湾 陈宾宾 高敬
受保护的技术使用者：上海展恒环保科技有限公司
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/9/16