本高新技术属于水处理领域，涉及一种电厂反渗透浓水降硬度回用系统。
背景技术：
反渗透技术是电厂水处理系统常用的一种水处理方法。它是一种以压力差为推动力的膜分离技术，其原理是利用选择性膜只能透过水而截留溶质(如各类盐等)的特性，使得原水中的杂质被截留在浓水一侧。反渗透工艺废水处理过程中会有很大一部分的浓水被排放掉，反渗透浓水直接排放会浪费水资源，但其如何处理一直以来并没有得到很好的解决。大部分浓水被直接外排，导致一系列的环境污染和生态破坏，因此，如何合理处理和处置反渗透浓水迫在眉睫。
近年来，反渗透浓水回收再利用逐渐成为电厂的发展趋势。实际上，发电厂反渗透浓水有着独特的回用优势，这是由于反渗透系统作为预处理系统的最后一级，其对进水水质要求较高，尽管浓水的含盐量高，但其它杂质的含量并不高，色度和浊度也较低。水的硬度是表示水质的一个重要指标，水的硬度是指水中ca2+、mg2+的总浓度，它包括碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度是指水中ca2+、mg2+遇热即形成碳酸盐沉淀能被除去，又称暂时硬度；非碳酸盐硬度是指水中钙镁离子以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在的部分，因其性质比较稳定，因此不容易被除去，也被称为永久硬度。碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度；水中ca2+的含量称为钙硬度；水中mg2+的含量称为镁硬度。
目前常见的降低水硬度处理方式有：加药法、离子交换法、膜分离法等。加药法通过向水中添加专用的阻垢剂，可以改变钙镁离子与碳酸根离子的结合特性，从而使水垢不能析出、沉积。但是，加药法只是从化学原理上阻止水垢的生成，并没有降低水的硬度。离子交换法采用软化水专用的阳离子交换树脂，以钠离子将水中的钙镁离子置换出来，由于钠盐的溶解度很高，所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。但是，此方法存在一些缺陷，比如，交换系统设备复杂、再生系统繁杂、运行能耗大、系统盐度逐渐降低等。膜分离法是通过纳滤膜和反渗透膜拦截水中的钙镁离子，从而在根本上降低水的硬度，但是此方法对进水压力有较高要求，设备投资、运行成本都较高。
技术实现要素：
本高新技术的目的在于克服上述现有技术中电厂反渗透浓水降低硬度的处理方式复杂，处理成本高的缺点，提供一种电厂反渗透浓水降硬度回用系统。
为达到上述目的，本高新技术采用以下技术方案予以实现：
一种电厂反渗透浓水降硬度回用系统，包括原液池、石灰配制槽、高效反应器、旋流高位槽、溶气反应器、渣浆池、二氧化碳储存单元、表面过滤器、清液池、第一泵以及第二泵；原液池通过第一泵与高效反应器的进口连接，石灰配制槽通过第二泵与高效反应器的进口连接，高效反应器的出口连接旋流高位槽的进口，旋流高位槽的渣浆出口连接渣浆池，旋流高位槽的清液出口连接溶气反应器的清液进口，二氧化碳储存单元连接溶气反应器的二氧化碳进口，溶气反应器的出口连接表面过滤器的进口，表面过滤器的渣浆出口连接渣浆池，表面过滤器的清液出口连接清液池。
本高新技术进一步的改进在于：
所述二氧化碳储存单元包括二氧化碳储罐和气化器，二氧化碳储罐通过气化器与溶气反应器的二氧化碳进口连接。
还包括碳酸钠配制槽和第三泵；碳酸钠配制槽通过第三泵与溶气反应器的清液进口连接。
还包括第四泵；渣浆池通过第四泵与电厂的尾气脱硫系统连接。
还包括自动控制系统，自动控制系统与高效反应器、旋流高位槽、溶气反应器、表面过滤器、气化器、第一泵、第二泵、第三泵以及第四泵均连接，用于控制高效反应器、旋流高位槽、溶气反应器、表面过滤器、气化器、第一泵、第二泵、第三泵以及第四泵的开启和关闭。
所述自动控制系统为可编程控制器。
所述溶气反应器、表面过滤器以及旋流高位槽的筒体部分均采用钢衬材料，原液池、渣浆池以及清液池均采用钢砼制作，石灰配制槽和碳酸钠配制槽均采用pe材料。
所述高效反应器为搅拌式反应器、固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、反应锅或反应釜。
所述旋流高位槽的进口沿旋流高位槽的筒体径向方向开设。
与现有技术相比，本高新技术具有以下有益效果：
通过第一泵和第二泵将待处理浓水和石灰输送至高效反应器进行高效反应，反应后的反应液体进入旋流高位槽，利用旋流高位槽降低系统动力消耗，减少泵输送反应液体对后面连接设备的冲击压力，去除部分比重较大的刚性杂质，同时可以起到混合、反应作用，反应后的液体进入溶气反应器，同时利用二氧化碳储存单元向溶气反应器内输送二氧化碳，溶气反应器中在加压的状态下，使二氧化碳气体更好的溶入液体中，既实现气液有效、充分混合，提高了反应效率，又减少气体因溢出而造成的浪费，最后通过表面过滤器实现固液分离，表面过滤器原理为正压膜过滤，占地面积小，过滤周期短，过滤精度高，在运行过程中能实现自动排渣，底渣进入渣浆池，便于固体物质回收。本高新技术的结构简单，便于实现，设备成本低，基于二氧化碳的降硬度处理，二氧化碳价格低廉，还可以利用火电厂产生的烟道气，可在降低系统运行成本的同时，达到以废制废的效果。
进一步的，还包括碳酸钠配制槽和第三泵；碳酸钠配制槽通过第三泵与溶气反应器的清液进口连接，通过添加少量碳酸钠，能够明显提高除硬度的效率。
进一步的，还包括第四泵；渣浆池通过第四泵与电厂的尾气脱硫系统连接，渣浆池收集的渣浆主要是碳酸钙和氢氧化镁，可用于电厂尾气脱硫，解决了固废的处理的问题，增加了经济效益。
进一步的，还包括自动控制系统，整套设备通过自动控制系统控制，实时显示运行数据，操作方便，运行稳定可靠。
进一步的，旋流高位槽的进口沿旋流高位槽的筒体径向方向开设，提升旋流高位槽的旋流效率。
附图说明
图1为本高新技术实施例的回用系统框图；
图2为本高新技术实施例的自动控制系统示意图。
其中：1-原液池；2-石灰配制槽；3-高效反应器；4-旋流高位槽；5-碳酸钠配制槽；6-溶气反应器；7-渣浆池；8-二氧化碳储罐；9-表面过滤器；10-清液池；11-尾气脱硫系统；12-自动控制系统；13-第一泵；14-第二泵；15-气化器；16-第三泵；17-第四泵。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本高新技术方案，下面将结合本高新技术实施例中的附图，对本高新技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本高新技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本高新技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本高新技术保护的范围。
需要说明的是，本高新技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本高新技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本高新技术做进一步详细描述：
参见图1，本高新技术电厂反渗透浓水降硬度回用系统，包括原液池1、石灰配制槽2、高效反应器3、旋流高位槽4、溶气反应器6、渣浆池7、二氧化碳储存单元、表面过滤器9、清液池10、第一泵13以及第二泵14；原液池1通过第一泵13与高效反应器3的进口连接，石灰配制槽2通过第二泵14与高效反应器3的进口连接，高效反应器3的出口连接旋流高位槽4的进口，旋流高位槽4的渣浆出口连接渣浆池7，旋流高位槽4的清液出口连接溶气反应器6的清液进口，二氧化碳储存单元连接溶气反应器6的二氧化碳进口，溶气反应器6的出口连接表面过滤器9的进口，表面过滤器9的渣浆出口连接渣浆池7，表面过滤器9的清液出口连接清液池10。
其中，二氧化碳储存单元包括二氧化碳储罐8和气化器15，二氧化碳储罐8通过气化器15与溶气反应器6的二氧化碳进口连接。高效反应器3搅拌式反应器、固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、反应锅或反应釜；其中搅拌式反应器采用机械搅拌器，原料通过第一泵13和第二泵14进入高效反应器3，采用机械搅拌的方式，使物料充分混合，反应高效，反应完成后，物料在压力作用下从反应器出料口流出，通过机械搅拌的方式，使物料充分混合，反应高效。旋流高位槽4的进口沿旋流高位槽4的筒体径向方向开设，浓水沿旋流高位槽4的切线进入旋流高位槽4内部，旋流效果显著。
优选的，上述电厂反渗透浓水降硬度回用系统还包括碳酸钠配制槽5和第三泵16；碳酸钠配制槽5通过第三泵16与溶气反应器6的清液进口连接。还包括尾气脱硫系统11和第四泵17；尾气脱硫系统11通过第四泵17与渣浆池7连接。
优选的，上述电厂反渗透浓水降硬度回用系统还包括自动控制系统12，自动控制系统12为可编程控制器plc，可以设置手动和自动两种模式，手动操作用于plc故障或就地巡检人员发现事故时的紧急操作手段。自动控制系统12与高效反应器3、旋流高位槽4、溶气反应器6、表面过滤器9、气化器15、第一泵13、第二泵14、第三泵16以及第四泵17均连接，用于控制高效反应器3、旋流高位槽4、溶气反应器6、表面过滤器9、气化器15、第一泵13、第二泵14、第三泵16以及第四泵17的开启和关闭，并显示状态。
其中，溶气反应器6、表面过滤器9以及旋流高位槽4的筒体部分均采用钢衬材料，原液池1、渣浆池7以及清液池10均采用钢砼制作，石灰配制槽2和碳酸钠配制槽5均采用pe材料制作。
本高新技术的工作过程：
经过反渗透预处理的待处理浓水进入原液池1，待处理浓水通过第一泵13输送至高效反应器3，与此同时，石灰配制槽2中的石灰溶液通过第二泵14输送至高效反应器3，待处理浓水与石灰溶液在高效反应器3的机械搅拌作用下，充分混合，待处理浓水中的镁离子和石灰发生快速高效的化学反应，生成氢氧化镁颗粒。由于高效反应器3的反应腔体内的压力，反应后的待处理浓水从出口流出，进入旋流高位槽4，待处理浓水沿旋流高位槽4的切线进入旋流高位槽4内部，待处理浓水在旋流高位槽4中产生旋流流动，在离心力的作用下，固体杂质向下沉降，沉淀至旋流高位槽4底部，积累到一定量时，自动排入渣浆池7，旋流高位槽4的上清液自流进入溶气反应器6。同时，二氧化碳储罐8中的干冰通过气化器15减压气化，成为气态二氧化碳，由于气压的作用压入溶气反应器6。溶气反应器6为密闭装置，在加压状态下进入溶气反应器6中的二氧化碳与清液充分混合，并发生化学反应。
为了提高降硬度的效率，在清液与二氧化碳进入溶气反应器6的同时，将碳酸钠配制槽5中的碳酸钠通过第三泵16少量输入溶气反应器6，溶气反应器6中生成固态碳酸钙，反应后的固液混合物在气压作用下进入表面过滤器9，实现固液分离。表面过滤器9的上清液自流入清液池10，固体颗粒沉淀至过滤器底部，积累到一定量时，自动排入渣浆池7，渣浆池7中的泥浆积累到一定量时，通过第四泵17输送至电厂尾气脱硫系统11，用于尾气脱硫。
本高新技术电厂反渗透浓水降硬度回用系统，高效反应器3采用机械搅拌，能够使物料充分混合，反应高效。溶气反应器6中在加压的状态下，使二氧化碳气体更好的溶入液体中，既实现气液有效、充分混合，提高了反应效率，又减少气体因溢出而造成的浪费。旋流高位槽4起到降低系统动力消耗，减少泵输送液体对后面连接设备的冲击压力，去除部分比重较大的刚性杂质，同时可以起到反应器的混合、反应作用。使用自动反洗表面过滤器9作为固液分离装置，其原理为正压膜过滤，占地面积小，过滤周期短，过滤精度高，在运行过程中能实现自动排渣，底渣进入渣浆池，便于固体物质回收。整套设备通过自动控制系统12全自动控制，实时显示运行数据，操作方便，运行稳定可靠。二氧化碳价格低廉，还可以利用火电厂产生的烟道气，可在降低系统运行成本的同时，达到以废制废的效果，设置了碳酸钠配制槽5，通过添加少量碳酸钠，能够明显提高除硬度的效率。同时，渣浆池收集的渣浆主要是碳酸钙和氢氧化镁，可用于电厂尾气脱硫，解决了固废的处理的问题，增加了经济效益。
以上内容仅为说明本高新技术的技术思想，不能以此限定本高新技术的保护范围，凡是按照本高新技术提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本高新技术权利要求书的保护范围之内。
技术特征：
1.一种电厂反渗透浓水降硬度回用系统，其特征在于，包括原液池(1)、石灰配制槽(2)、高效反应器(3)、旋流高位槽(4)、溶气反应器(6)、渣浆池(7)、二氧化碳储存单元、表面过滤器(9)、清液池(10)、第一泵(13)以及第二泵(14)；
原液池(1)通过第一泵(13)与高效反应器(3)的进口连接，石灰配制槽(2)通过第二泵(14)与高效反应器(3)的进口连接，高效反应器(3)的出口连接旋流高位槽(4)的进口，旋流高位槽(4)的渣浆出口连接渣浆池(7)，旋流高位槽(4)的清液出口连接溶气反应器(6)的清液进口，二氧化碳储存单元连接溶气反应器(6)的二氧化碳进口，溶气反应器(6)的出口连接表面过滤器(9)的进口，表面过滤器(9)的渣浆出口连接渣浆池(7)，表面过滤器(9)的清液出口连接清液池(10)。
2.根据权利要求1所述的电厂反渗透浓水降硬度回用系统，其特征在于，所述二氧化碳储存单元包括二氧化碳储罐(8)和气化器(15)，二氧化碳储罐(8)通过气化器(15)与溶气反应器(6)的二氧化碳进口连接。
3.根据权利要求1所述的电厂反渗透浓水降硬度回用系统，其特征在于，还包括碳酸钠配制槽(5)和第三泵(16)；碳酸钠配制槽(5)通过第三泵(16)与溶气反应器(6)的清液进口连接。
4.根据权利要求3所述的电厂反渗透浓水降硬度回用系统，其特征在于，还包括第四泵(17)；渣浆池(7)通过第四泵(17)与电厂的尾气脱硫系统(11)连接。
5.根据权利要求4所述的电厂反渗透浓水降硬度回用系统，其特征在于，还包括自动控制系统(12)，自动控制系统(12)与高效反应器(3)、旋流高位槽(4)、溶气反应器(6)、表面过滤器(9)、气化器(15)、第一泵(13)、第二泵(14)、第三泵(16)以及第四泵(17)均连接，用于控制高效反应器(3)、旋流高位槽(4)、溶气反应器(6)、表面过滤器(9)、气化器(15)、第一泵(13)、第二泵(14)、第三泵(16)以及第四泵(17)的开启和关闭。
6.根据权利要求5所述的电厂反渗透浓水降硬度回用系统，其特征在于，所述自动控制系统(12)为可编程控制器。
7.根据权利要求3所述的电厂反渗透浓水降硬度回用系统，其特征在于，所述溶气反应器(6)、表面过滤器(9)以及旋流高位槽(4)的筒体部分均采用钢衬材料，原液池(1)、渣浆池(7)以及清液池(10)均采用钢砼制作，石灰配制槽(2)和碳酸钠配制槽(5)均采用pe材料。
8.根据权利要求1所述的电厂反渗透浓水降硬度回用系统，其特征在于，所述高效反应器(3)为搅拌式反应器、固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、反应锅或反应釜。
9.根据权利要求1所述的电厂反渗透浓水降硬度回用系统，其特征在于，所述旋流高位槽(4)的进口沿旋流高位槽(4)的筒体径向方向开设。
技术总结
本高新技术属于水处理领域，公开了一种电厂反渗透浓水降硬度回用系统，包括原液池、石灰配制槽、高效反应器、旋流高位槽、溶气反应器、渣浆池、二氧化碳储存单元、表面过滤器、清液池、第一泵以及第二泵；原液池和石灰配制槽通过第一泵和第二泵与高效反应器的进口连接，高效反应器的出口连接旋流高位槽的进口，旋流高位槽的渣浆出口连接渣浆池，旋流高位槽的清液出口连接溶气反应器的清液进口，二氧化碳储存单元连接溶气反应器的二氧化碳进口，溶气反应器的出口连接表面过滤器的进口，表面过滤器的渣浆出口连接渣浆池，表面过滤器的清液出口连接清液池。结构简单，便于实现，设备成本低，还可以利用火电厂产生的烟道气，达到以废制废的效果。
技术开发人、权利持有人：李翰林;董轩;贾霖届;田磊;雷涛
