CN111439869B - 一种高盐废水零排放处理方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高盐废水零排放处理系统，包括依次连接的调节池、反应池、沉淀池、多介质过滤器、保安过滤器和反渗透设备；还包括深冷分盐装置，所述反渗透设备的浓溶液出口与所述深冷分盐装置的入口连接，所述深冷分盐装置的出口与所述反渗透装置的污水入口连接。本发明提供的高盐废水零排放处理装置不需要低温蒸发设备进行盐水分离，设备成本低，且不需要热源，实际运营中吨水处理成本低；运营难度小、故障率小，该装置不用蒸发的方式去除高盐废水中的盐类，因此，不存在大量沉淀附着在换热管内壁的情况，更不会因此导致设备故障停机；该装置无需预处理，投资小，维护成本低。

Description

一种高盐废水零排放处理方法和系统

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其是一种高盐废水零排放处理方法和系统。

背景技术

随着工业的飞速发展，人们对废水排放的要求也逐渐提高，目前，几乎所有的高盐废水最终处理都需要用低温蒸发器进行盐水分离，这种方式存在以下技术问题：

1、低温蒸发设备昂贵，投资大，且需要热源，实际运营中吨水处理成本高；

2、运营难度大、故障频发难克服，由于高盐废水成分复杂，蒸发过程中极易产生大量沉淀容易附着在换热管内壁形成硫酸钙、硅酸盐等复杂难清洗复合水垢，导致换热效率下降，吨水成本倍增，甚者堵塞入水口或出水口导致设备故障停机。

3、预处理要求高，投资大、维护成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高盐废水零排放处理方法和系统，以解决上述的至少一个技术问题。

本申请的一个技术方案为：一种高盐废水零排放处理系统，包括依次连接的调节池、反应池、沉淀池、多介质过滤器、保安过滤器和反渗透设备；还包括深冷分盐装置，所述反渗透设备的浓溶液出口与所述深冷分盐装置的入口连接，所述深冷分盐装置的出口与所述反渗透装置的污水入口连接。

优选的，所述保安过滤器和反渗透设备之间设置有超滤器，所述超滤器的进水口与所述保安过滤器的出口连接，所述保安过滤器的排水口与所述反渗透设备的进水口连接。

优选的，所述超滤器和所述反渗透设备之间设置有纳滤器，所述纳滤器的入口与所述保安过滤器的排水口连接，所述纳滤器的排水口与所述反渗透设备的进水口连接；所述纳滤器的浓溶液出口与所述反应池连接。

本发明提供的高盐废水零排放处理装置，将高盐废水中的NaCl和Na₂SO₄等难去除的盐转换成NaOH，并利用NaOH溶解度受温度波动大的特性，根据实际情况配置制冷机提供-35～10℃的冷媒对溶液进行深冷分盐，工艺简单，运行方便。

本发明提供的高盐废水零排放处理装置具有以下优点：

1、不需要低温蒸发设备进行盐水分离，设备成本低，且不需要热源，实际运营中吨水处理成本低；

2、运营难度小、故障率小，该装置不用蒸发的方式去除高盐废水中的盐类，因此，不存在大量沉淀附着在换热管内壁的情况，更不会因此导致设备故障停机；

3、该装置无需预处理，投资小，维护成本低。

本申请的另一个技术方案为：一种高盐废水零排放处理方法，使用上述的高盐废水零排放处理装置，包括以下步骤：

步骤1，将高盐废水打到调节池储存；

步骤2，将调节池的高盐废水导入反应池，向反应池中加入石灰与铝盐混合物，将pH控制在11～12，去掉二价及二价以上的金属离子和酸根离子，形成以NaOH为主的碱性溶液及沉淀物混合体；

步骤3，将所述混合体导入沉淀池，把沉淀物从溶液中分离出来，所述混合体经沉淀分离后，在沉淀池的上部形成以NaOH为主要成分的上清液；

步骤4，将所述上清液依次经过多介质过滤器、保安过滤器过滤，形成过滤溶液；

步骤5，将所述过滤溶液经过反渗透设备处理，形成纯净水，处理过程中产生的浓溶液置入深冷分盐装置分盐处理，得到淡溶液和NaOH晶体，将所述淡溶液再次经过反渗透设备处理，反复循环将水分与盐最终彻底分离，实现高盐废水里的盐分与水的最终分离。

优选的，所述步骤4之后、步骤5之前还包括：步骤41，将所述过滤溶液经超滤过滤器过滤的步骤。

优选的，所述步骤41之后、步骤5之前还包括：步骤42，将所述过滤溶液经过纳滤器过滤的步骤，其中，过滤产生的浓溶液导入反应池继续处理。

优选的，所述步骤3中分离方法为：向沉淀池内加入无机絮凝剂比如PAC和助凝剂PAM，将反应池中的沉淀物絮凝沉淀；

如果反应池中石灰、铝盐过量，可投加Na₂CO₃沉淀去除；

如果废液中含有重金属，加入重金属去除剂去除残余重金属。

本发明提供的高盐废水零排放处理方法通过沉淀法中加入的石灰把二价以上的金属离子、弱酸根离子沉淀去除、钙铝复合盐把氯离子和硫酸根强酸根沉淀去除，再到沉淀池中固液分离，通过反渗透系统将水分从溶液中分离，浓溶液通过深冷结晶获得淡溶液，淡溶液返回反渗透循环去水和深冷结晶，最终实现盐水分离。盐水分离得到的NaOH晶体属于高价值副产品，可回收利用。

本发明提供的高盐废水零排放处理方法具有以下优点：

1、不需要低温蒸发设备进行盐水分离，设备成本低，且不需要热源，实际运营中吨水处理成本低；

2、运营难度小、故障率小，该装置不用蒸发的方式去除高盐废水中的盐类，因此，不存在大量沉淀附着在换热管内壁的情况，更不会因此导致设备故障停机；

3、该装置无需预处理，投资小，维护成本低。

附图说明

图1是实施例1的一种高盐废水零排放处理装置的结构示意图，其中用箭头示意性标出液体的流动方向；

其中附图标记：调节池1、反应池2、搅拌装置2-1、沉淀池3、多介质过滤器4、保安过滤器5、反渗透设备6、深冷分盐装置7、超滤器8、纳滤器9。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本申请所述的高盐废水指的是氯化钠或硫酸钠含量在10％-20％之间的废水，同时含有高浓度其他盐分。

实施例1，本发明提供了一种高盐废水零排放处理装置，包括依次连接的调节池1、反应池2、沉淀池3、多介质过滤器4、保安过滤器5和反渗透设备6；还包括深冷分盐装置7，所述反渗透设备的浓溶液出口与所述深冷分盐装置的入口连接，所述深冷分盐装置的出口与所述反渗透装置的污水入口连接，其中，反应池中一般有搅拌装置2-1以便于搅动液体，使其与药剂反应更快，上述的各个设备可以通过设置高度差的方式使得液体在相邻的设备之间转换，也可以通过设置泵的方式将液体在相邻的设备之间转换，这些都是本领域技术人员熟知的，此处不再赘述。

上述高盐废水零排放处理装置，将高盐废水中的NaCl和Na₂SO₄等难去除的盐转换成NaOH，并利用NaOH溶解度受温度波动大的特性，根据实际情况配置制冷剂提供-35～10℃的冷冻水对溶液进行深冷分盐，工艺简单，运行方便。

该高盐废水零排放处理装置具有以下优点：

1、不需要低温蒸发设备进行盐水分离，设备成本低，且不需要热源，实际运营中吨水处理成本低；

2、运营难度小、故障率小，该装置不用蒸发的方式去除高盐废水中的盐类，因此，不存在大量沉淀附着在换热管内壁的情况，更不会因此导致设备故障停机；

3、该装置无需预处理，投资小，维护成本低。

作为一种优选的实施方式，所述保安过滤器和反渗透设备之间设置有超滤器8，所述超滤器的进水口与所述保安过滤器的出口连接，所述保安过滤器的排水口与所述反渗透设备的进水口连接。这样进一步对过滤溶液进行过滤后进一步去除过滤溶液中的杂质，更有利于反渗透设备的处理。

作为一种优选的实施方式，所述超滤器和所述反渗透设备之间设置有纳滤器9，所述纳滤器的入口与所述保安过滤器的排水口连接，所述纳滤器的排水口与所述反渗透设备的进水口连接；所述纳滤器的浓溶液出口与所述反应池连接，这样，可以将纳滤器过滤产生的浓溶液再次循环处理，提高纯净水的生成。

实施例2，一种高盐废水零排放处理方法，使用上述的高盐废水零排放处理装置，包括以下步骤：

步骤1，将高盐废水打到调节池储存；

步骤2，将调节池的高盐废水导入反应池，向反应池中加入石灰与铝盐混合物，将pH控制在11～12，去掉二价及二价以上的金属离子和酸根离子，形成以NaOH为主的碱性溶液及沉淀物混合体，其中，去掉的酸根离子包括弱酸根离子、氯离子和硫酸根离子等，氯离子通过钙铝混合物形成钙铝氯水合沉淀物去除，硫酸根离子通过钙铝混合物形成钙铝硫酸根的水合沉淀物去除；

步骤3，将所述混合体导入沉淀池，把沉淀物从溶液中分离出来，所述混合体经沉淀分离后，在沉淀池的上部形成以NaOH为主要成分的上清液；

步骤4，将所述上清液依次经过多介质过滤器、保安过滤器过滤，形成过滤溶液；

步骤5，将所述过滤溶液经过反渗透设备处理，形成纯净水，处理过程中产生的浓溶液置入深冷分盐装置利用NaOH的溶解度随温度变化而变化的原理进行分盐处理，得到淡溶液和NaOH晶体，将所述淡溶液再次经过反渗透设备处理，反复循环将水分与盐最终彻底分离，实现高盐废水里的盐分与水的最终分离。

该处理方法通过沉淀法中加入的石灰把二价以上的金属离子、弱酸根离子沉淀去除、钙铝复合盐把氯离子和硫酸根强酸根沉淀去除，再到沉淀池中固液分离，通过反渗透系统将水分从溶液中分离，浓溶液通过深冷结晶获得淡溶液，淡溶液返回反渗透循环去水和深冷结晶，最终实现盐水分离。盐水分离得到的NaOH晶体属于高价值副产品，可回收利用。

该高盐废水零排放处理方法具有以下优点：

1、不需要低温蒸发设备进行盐水分离，设备成本低，且不需要热源，实际运营中吨水处理成本低；

2、运营难度小、故障率小，该装置不用蒸发的方式去除高盐废水中的盐类，因此，不存在大量沉淀附着在换热管内壁的情况，更不会因此导致设备故障停机；

3、该装置无需预处理，投资小，维护成本低。

作为一种优选的实施方式，上述步骤4之后、步骤5之前还包括：

步骤41，将所述过滤溶液经超滤过滤器过滤的步骤，这样进一步对过滤溶液进行过滤后进一步去除过滤溶液中的杂质，更有利于反渗透设备的处理。

作为一种优选的实施方式，所述步骤41之后、步骤5之前还包括：

步骤42，将所述过滤溶液经过纳滤器过滤的步骤，其中，过滤产生的浓溶液导入反应池继续处理，这样，可以将纳滤器过滤产生的浓溶液再次循环处理，提高纯净水的生成。

作为一种具体的实施方式，上述步骤3中分离方法为：向沉淀池内加入无机絮凝剂比如PAC和助凝剂PAM，将反应池中的沉淀物絮凝沉淀；

如果反应池中石灰、铝盐过量，可投加Na₂CO₃沉淀去除；

如果废液中含有重金属，加入重金属去除剂去除残余重金属，重金属去除剂可使用有机硫重金属去除剂，这是本领域技术人员熟知的此处不再赘述；

深冷处理后淡溶液的余冷可通过换热器与进深冷装置的水进行换热，保证冷量回收。

以下为使用本发明的高盐废水零排放处理装置和方法与使用现有的高盐废水零排放处理装置和方法处理高盐废水的得对比表：

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，第一、第二等词语只是用于名称的区分，不是对技术术语的限制，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高盐废水零排放处理方法，使用高盐废水零排放处理装置，所述高盐废水零排放处理装置包括依次连接的调节池（1）、反应池（2）、沉淀池（3）、多介质过滤器（4）、保安过滤器（5）和反渗透设备（6），还包括深冷分盐装置（7），所述反渗透设备的浓溶液出口与所述深冷分盐装置的入口连接，所述深冷分盐装置的出口与所述反渗透设备的污水入口连接；

所述高盐废水零排放处理方法包括以下步骤：

步骤1，将高盐废水打到调节池储存；

步骤2，将调节池的高盐废水导入反应池，向反应池中加入石灰与铝盐混合物，将pH控制在11~12，去掉二价及二价以上的金属离子和酸根离子，形成以NaOH为主的碱性溶液及沉淀物混合体；

步骤3，将所述混合体导入沉淀池，把沉淀物从溶液中分离出来，所述混合体经沉淀分离后，在沉淀池的上部形成以NaOH为主要成分的上清液；

步骤4，将所述上清液依次经过多介质过滤器、保安过滤器过滤，形成过滤溶液；

步骤5，将所述过滤溶液经过反渗透设备处理，形成纯净水，处理过程中产生的浓溶液置入深冷分盐装置分盐处理，得到淡溶液和NaOH晶体，将所述淡溶液再次经过反渗透设备处理，反复循环将水分与盐最终彻底分离，实现高盐废水里的盐分与水的最终分离。

2.根据权利要求1所述的一种高盐废水零排放处理方法，其特征在于，所述保安过滤器和反渗透设备之间设置有超滤器（8），所述超滤器的进水口与所述保安过滤器的出口连接，所述保安过滤器的排水口与所述反渗透设备的进水口连接。

3.根据权利要求2所述的一种高盐废水零排放处理方法，其特征在于，所述超滤器和所述反渗透设备之间设置有纳滤器（9），所述纳滤器的入口与所述保安过滤器的排水口连接，所述纳滤器的排水口与所述反渗透设备的进水口连接；

所述纳滤器的浓溶液出口与所述反应池连接。

4.根据权利要求3所述的一种高盐废水零排放处理方法，其特征在于，所述步骤4之后、步骤5之前还包括：

步骤41，将所述过滤溶液经超滤器过滤的步骤。

5.根据权利要求4所述的一种高盐废水零排放处理方法，其特征在于，所述步骤41之后、步骤5之前还包括：

步骤42，将所述过滤溶液经过纳滤器过滤的步骤，其中，过滤产生的浓溶液导入反应池继续处理。

6.根据权利要求1所述的一种高盐废水零排放处理方法，其特征在于，所述步骤3中分离方法为：向沉淀池内加入无机絮凝剂，将反应池中的沉淀物絮凝沉淀；

如果反应池中石灰、铝盐过量，投加Na₂CO₃沉淀去除；

如果废液中含有重金属，加入重金属去除剂去除残余重金属。