CN110818192A - 一种工业园混合废水脱盐工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业园混合废水脱盐工艺，通过充分利用每一项技术的优越性将各单元组合起来能打到工艺的最优化设计，从而达到降低生产成本，提高运行效率，稳定出水质量的目的，将电吸附和膜分离技术相结合的电渗析技术、电渗析和离子交换相结合的连续电出盐技术、超滤和反渗透组合的双膜法、双膜法加连续电出盐技术组合的全膜法工艺就是将各种分离技术相辅相成结合在一起而产生的新工艺，本发明涉及高含盐废水深度处理技术领域。该工业园混合废水脱盐工艺，该脱盐的工艺组合能对工业园混合废水提高脱盐率，减轻管道、电渗析膜组和泵体结垢，提高蒸发结晶蒸发效果，使高含盐废水处理回用实现零排放。
Description
技术领域
本发明涉及高含盐废水深度处理技术领域，具体为一种工业园混合废水脱盐工艺。
背景技术
随着国家经济的发展，工业废水的产量在不断的增加，由于在生产工序中使用大量的无机盐原料，这些高盐废水若直接排入水体会给水体环境造成很大的影响，我国淡水资源匮乏、区域分布不均衡、供需矛盾突出，关注环境保护问题，实现水资源的可持续发展，探索高效的工业废水脱盐技术是当前一线重要的研究课题，脱盐工艺技术的选择应充分姐和废水的水质特性，本着低能耗、低成本便于生产操作和运行管理的原则进行选型。
目前存在的脱盐技术有蒸馏法、电吸附法、离子交换法、膜法分离和双碱法，但单一的分离技术很难一次性满足生产的需求，充分利用每一项技术的优越性将各单元组合起来能达到工艺的最优化设计，从而达到降低生产成本，提高运行效率，稳定出水质量的目的。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种工业园混合废水脱盐工艺，充分利用每一项技术的优越性将各单元组合起来能打到工艺的最优化设计，从而达到降低生产成本，提高运行效率，稳定出水质量的目的，将电吸附和膜分离技术相结合的电渗析技术、电渗析和离子交换相结合的连续电出盐技术、超滤和反渗透组合的双膜法、双膜法加连续电出盐技术组合的全膜法工艺就是将各种分离技术相辅相成结合在一起而产生的新工艺。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种工业园混合废水脱盐工艺，具体包括以下步骤：
S1、首先将某厂废水引入污水处理厂经综合调节、气浮、生化预处理去除悬浮物和COD后，进入超滤和反渗透双膜处理系统，反渗透产水进入回用水池回用上游电厂作为循环冷却水补充水，高含盐的反渗透浓水进入絮凝沉淀池和V型滤池除硬后进入浓水处理系统脱盐；
S2、软化柱除硬，首先对进水含盐量进行检测，按在实验室小试确认的加药曲线对应的加药量和加药比例调整加药计量设备，在软化柱进水处投加小试药剂，达到除盐的目的；
S3、电渗析脱盐，电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜，分隔成小水室，当原水进入这些小室时，在直流电场的作用下，溶液中的离子就作定向迁移，从而使离子得到了分离和浓缩，水便得到了净化；
S4、蒸发结晶脱盐，用加热的方法使溶液中的部分溶剂汽化并去除，以提高溶液的浓度，或为溶质析出创造条件，利用浓缩结晶系统将废液中的无机盐通过蒸发的方式加以去除，通过使用蒸发器低温加热蒸气被引入第一效，加热其中的废液，产生的蒸气被引入第二效作为加热蒸气，使第二效的废液以比第一效更低的温度蒸发，这个过程一直重复到最后一效，第一效凝水返回热源处，其它各效凝水汇集后作为淡化水输出，一份的蒸气投入，可以蒸发出多倍的水出来，同时，高盐废水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，由此实现盐分与废水的固液分离。
优选的，所述步骤S3中阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来，阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来，使这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室，出水称为淡水，而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室，出水称为浓水。
优选的，所述步骤S4中低温加热蒸气的温度为85-95℃。
优选的，所述步骤S4中蒸发器由相互串联的三个蒸发器组成。
优选的，所述步骤S4在含盐废水的处理过程中，含盐废水进入浓缩结晶装置，经过蒸发冷凝的浓缩结晶过程，分离为淡化水和浓缩晶浆废液，淡化水可能含有微量低沸点有机物，无机盐和部分有机物可结晶分离出来；不能结晶的有机物浓缩废液可采用滚筒蒸发器，形成固态废渣，淡化水可返回生产系统替代软化水加以利用。
优选的，所述步骤S2中软化柱的阳床用酸再生之后，树脂为H型，运行时吸附其它阳离子，放出H离子，软化柱的阴床用碱再生之后，树脂为OH型，运行时吸附其它阴离了，放出OH离子，放出来的H离子和OH离子反应生成水分子。
(三)有益效果
本发明提供了一种工业园混合废水脱盐工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：该工业园混合废水脱盐工艺，通过利用格栅、气浮、a/o工艺、二沉池等一系列预处理工将水中多数悬浮固体、胶体、大颗粒无机物处理后；利用双碱(碳酸钠和氢氧化钠)法作为反渗透浓水脱盐的处理措施，通过最佳投加比例和PAM助凝剂助凝，使用絮凝沉淀池池作为反应器和沉淀器，超滤和反渗透进一步脱盐及浓缩，进一步提高脱盐和净水效果、把盐分度降到一定要求以下，此浓水经过电渗析进一步浓缩后，达到进入蒸发结晶工段的要求，避免了软化柱脱盐带来的二次污染处理问题，对浓水进行蒸发结晶出盐，实现工业园混合废水脱盐处理，可实现通过充分利用每一项技术的优越性将各单元组合起来能打到工艺的最优化设计，从而达到降低生产成本，提高运行效率，稳定出水质量的目的，将电吸附和膜分离技术相结合的电渗析技术、电渗析和离子交换相结合的连续电出盐技术、超滤和反渗透组合的双膜法、双膜法加连续电出盐技术组合的全膜法工艺就是将各种分离技术相辅相成结合在一起而产生的新工艺，该脱盐的工艺组合能对工业园混合废水提高脱盐率，减轻管道、电渗析膜组和泵体结垢，提高蒸发结晶蒸发效果，使高含盐废水处理回用实现零排放。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供三种技术方案：一种工业园混合废水脱盐工艺，具体包括以下实施例：
实施例1
S1、首先将某厂废水引入污水处理厂经综合调节、气浮、生化预处理去除悬浮物和COD后，进入超滤和反渗透双膜处理系统，反渗透产水进入回用水池回用上游电厂作为循环冷却水补充水，高含盐的反渗透浓水进入絮凝沉淀池和V型滤池除硬后进入浓水处理系统脱盐；
S2、软化柱除硬，首先对进水含盐量进行检测，按在实验室小试确认的加药曲线对应的加药量和加药比例调整加药计量设备，在软化柱进水处投加小试药剂，达到除盐的目的，软化柱的阳床用酸再生之后，树脂为H型，运行时吸附其它阳离子，放出H离子，软化柱的阴床用碱再生之后，树脂为OH型，运行时吸附其它阴离了，放出OH离子，放出来的H离子和OH离子反应生成水分子；
S3、电渗析脱盐，电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜，分隔成小水室，当原水进入这些小室时，在直流电场的作用下，溶液中的离子就作定向迁移，从而使离子得到了分离和浓缩，水便得到了净化，阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来，阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来，使这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室，出水称为淡水，而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室，出水称为浓水；
S4、蒸发结晶脱盐，用加热的方法使溶液中的部分溶剂汽化并去除，以提高溶液的浓度，或为溶质析出创造条件，利用浓缩结晶系统将废液中的无机盐通过蒸发的方式加以去除，通过使用蒸发器低温加热蒸气被引入第一效，加热其中的废液，产生的蒸气被引入第二效作为加热蒸气，使第二效的废液以比第一效更低的温度蒸发，这个过程一直重复到最后一效，第一效凝水返回热源处，其它各效凝水汇集后作为淡化水输出，一份的蒸气投入，可以蒸发出多倍的水出来，同时，高盐废水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，由此实现盐分与废水的固液分离，低温加热蒸气的温度为90℃，蒸发器由相互串联的三个蒸发器组成，在含盐废水的处理过程中，含盐废水进入浓缩结晶装置，经过蒸发冷凝的浓缩结晶过程，分离为淡化水和浓缩晶浆废液，淡化水可能含有微量低沸点有机物，无机盐和部分有机物可结晶分离出来，不能结晶的有机物浓缩废液可采用滚筒蒸发器，形成固态废渣，淡化水可返回生产系统替代软化水加以利用。
实施例2
S1、首先将某厂废水引入污水处理厂经综合调节、气浮、生化预处理去除悬浮物和COD后，进入超滤和反渗透双膜处理系统，反渗透产水进入回用水池回用上游电厂作为循环冷却水补充水，高含盐的反渗透浓水进入絮凝沉淀池和V型滤池除硬后进入浓水处理系统脱盐；
S2、软化柱除硬，首先对进水含盐量进行检测，按在实验室小试确认的加药曲线对应的加药量和加药比例调整加药计量设备，在软化柱进水处投加小试药剂，达到除盐的目的，软化柱的阳床用酸再生之后，树脂为H型，运行时吸附其它阳离子，放出H离子，软化柱的阴床用碱再生之后，树脂为OH型，运行时吸附其它阴离了，放出OH离子，放出来的H离子和OH离子反应生成水分子；
S3、电渗析脱盐，电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜，分隔成小水室，当原水进入这些小室时，在直流电场的作用下，溶液中的离子就作定向迁移，从而使离子得到了分离和浓缩，水便得到了净化，阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来，阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来，使这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室，出水称为淡水，而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室，出水称为浓水；
S4、蒸发结晶脱盐，用加热的方法使溶液中的部分溶剂汽化并去除，以提高溶液的浓度，或为溶质析出创造条件，利用浓缩结晶系统将废液中的无机盐通过蒸发的方式加以去除，通过使用蒸发器低温加热蒸气被引入第一效，加热其中的废液，产生的蒸气被引入第二效作为加热蒸气，使第二效的废液以比第一效更低的温度蒸发，这个过程一直重复到最后一效，第一效凝水返回热源处，其它各效凝水汇集后作为淡化水输出，一份的蒸气投入，可以蒸发出多倍的水出来，同时，高盐废水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，由此实现盐分与废水的固液分离，低温加热蒸气的温度为85℃，蒸发器由相互串联的三个蒸发器组成，在含盐废水的处理过程中，含盐废水进入浓缩结晶装置，经过蒸发冷凝的浓缩结晶过程，分离为淡化水和浓缩晶浆废液，淡化水可能含有微量低沸点有机物，无机盐和部分有机物可结晶分离出来，不能结晶的有机物浓缩废液可采用滚筒蒸发器，形成固态废渣，淡化水可返回生产系统替代软化水加以利用。
实施例3
S1、首先将某厂废水引入污水处理厂经综合调节、气浮、生化预处理去除悬浮物和COD后，进入超滤和反渗透双膜处理系统，反渗透产水进入回用水池回用上游电厂作为循环冷却水补充水，高含盐的反渗透浓水进入絮凝沉淀池和V型滤池除硬后进入浓水处理系统脱盐；
S2、软化柱除硬，首先对进水含盐量进行检测，按在实验室小试确认的加药曲线对应的加药量和加药比例调整加药计量设备，在软化柱进水处投加小试药剂，达到除盐的目的，软化柱的阳床用酸再生之后，树脂为H型，运行时吸附其它阳离子，放出H离子，软化柱的阴床用碱再生之后，树脂为OH型，运行时吸附其它阴离了，放出OH离子，放出来的H离子和OH离子反应生成水分子；
S3、电渗析脱盐，电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜，分隔成小水室，当原水进入这些小室时，在直流电场的作用下，溶液中的离子就作定向迁移，从而使离子得到了分离和浓缩，水便得到了净化，阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来，阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来，使这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室，出水称为淡水，而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室，出水称为浓水；
S4、蒸发结晶脱盐，用加热的方法使溶液中的部分溶剂汽化并去除，以提高溶液的浓度，或为溶质析出创造条件，利用浓缩结晶系统将废液中的无机盐通过蒸发的方式加以去除，通过使用蒸发器低温加热蒸气被引入第一效，加热其中的废液，产生的蒸气被引入第二效作为加热蒸气，使第二效的废液以比第一效更低的温度蒸发，这个过程一直重复到最后一效，第一效凝水返回热源处，其它各效凝水汇集后作为淡化水输出，一份的蒸气投入，可以蒸发出多倍的水出来，同时，高盐废水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，由此实现盐分与废水的固液分离，低温加热蒸气的温度为95℃，蒸发器由相互串联的三个蒸发器组成，在含盐废水的处理过程中，含盐废水进入浓缩结晶装置，经过蒸发冷凝的浓缩结晶过程，分离为淡化水和浓缩晶浆废液，淡化水可能含有微量低沸点有机物，无机盐和部分有机物可结晶分离出来，不能结晶的有机物浓缩废液可采用滚筒蒸发器，形成固态废渣，淡化水可返回生产系统替代软化水加以利用。
现场应用
在某电厂废水排入污水处理厂，经双膜法后选取三天指标如下表1。
表1现场应用三天指标数据统计表
由表1结果显示，通过本工艺组合脱盐，选取污水厂正常运行期间低、中、高三种进水含盐量指标的运行参数进行对比，在不同进水硬度中，本工艺都能稳定运行脱盐，抗冲击性好，适应性强，大大减轻废水对管道、电渗析膜、泵体蒸发器的结垢，确保深度处理系统的稳定运行，实现高含盐废水最终的深度处理回用零排放。
综上所述
本发明可实现通过充分利用每一项技术的优越性将各单元组合起来能打到工艺的最优化设计，从而达到降低生产成本，提高运行效率，稳定出水质量的目的，将电吸附和膜分离技术相结合的电渗析技术、电渗析和离子交换相结合的连续电出盐技术、超滤和反渗透组合的双膜法、双膜法加连续电出盐技术组合的全膜法工艺就是将各种分离技术相辅相成结合在一起而产生的新工艺，该脱盐的工艺组合能对工业园混合废水提高脱盐率，减轻管道、电渗析膜组和泵体结垢，提高蒸发结晶蒸发效果，使高含盐废水处理回用实现零排放。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种工业园混合废水脱盐工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、首先将废水引入污水处理厂经综合调节、气浮、生化预处理去除悬浮物和COD后，进入超滤和反渗透双膜处理系统，反渗透产水进入回用水池回用上游电厂作为循环冷却水补充水，高含盐的反渗透浓水进入絮凝沉淀池和V型滤池除硬后进入浓水处理系统脱盐；
S2、软化柱除硬，首先对进水含盐量进行检测，按在实验室小试确认的加药曲线对应的加药量和加药比例调整加药计量设备，在软化柱进水处投加小试药剂，达到除盐的目的；
S3、电渗析脱盐，电渗析器中交替排列着多个阳膜和阴膜，分隔成小水室，当原水进入这些小室时，在直流电场的作用下，溶液中的离子就作定向迁移，从而使离子得到了分离和浓缩，水便得到了净化；
S4、蒸发结晶脱盐，用加热的方法使溶液中的部分溶剂汽化并去除，利用浓缩结晶系统将废液中的无机盐通过蒸发的方式加以去除，通过使用蒸发器低温加热蒸气被引入第一效，加热其中的废液，产生的蒸气被引入第二效作为加热蒸气，使第二效的废液以比第一效低的温度蒸发，这个过程一直重复到最后一效，第一效凝水返回热源处，其它各效凝水汇集后作为淡化水输出，同时，高盐废水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，由此实现盐分与废水的固液分离。
2.根据权利要求1所述的一种工业园混合废水脱盐工艺，其特征在于：所述步骤S3中阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来，阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来，使这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室，出水称为淡水，而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室，出水称为浓水。
3.根据权利要求1所述的一种工业园混合废水脱盐工艺，其特征在于：所述步骤S4中低温加热蒸气的温度为85-95℃。
4.根据权利要求1所述的一种工业园混合废水脱盐工艺，其特征在于：所述步骤S4中蒸发器由相互串联的三个蒸发器组成。
5.根据权利要求1所述的一种工业园混合废水脱盐工艺，其特征在于：所述步骤S4在含盐废水的处理过程中，含盐废水进入浓缩结晶装置，经过蒸发冷凝的浓缩结晶过程，分离为淡化水和浓缩晶浆废液，无机盐和部分有机物可结晶分离出来，不能结晶的有机物浓缩废液可采用滚筒蒸发器，形成固态废渣，淡化水可返回生产系统替代软化水加以利用。
6.根据权利要求1所述的一种工业园混合废水脱盐工艺，其特征在于：所述步骤S2中软化柱的阳床用酸再生之后，树脂为H型，运行时吸附其它阳离子，放出H离子，软化柱的阴床用碱再生之后，树脂为OH型，运行时吸附其它阴离了，放出OH离子，放出来的H离子和OH离子反应生成水分子。
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