公布日：2023.04.04
申請日：2022.12.27
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C01D3/06(2006.01)I;C01D5/18(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種高鹽廢水零排放和資源化處理系統(tǒng)及方法，高鹽廢水零排放和資源化處理系統(tǒng)包括按高鹽廢水的處理工序依次連接的高效沉淀池裝置、高效過濾裝置、超濾裝置、離子交換裝置、吹脫裝置、高級催化氧化裝置；納濾裝置產(chǎn)水側(cè)依次連接提濃電滲析裝置、雙極膜電滲析裝置；納濾裝置濃水側(cè)連接蒸發(fā)結(jié)晶裝置。本發(fā)明采用高效沉淀池除硬除硅、納濾分鹽、電滲析裝置提濃、雙極膜電滲析制得較高附加值的酸堿回用、蒸發(fā)結(jié)晶對高鹽廢水進(jìn)行處理，最終產(chǎn)生可回用的蒸發(fā)冷凝水、鹽酸、液堿和可外售的工業(yè)級無水硫酸鈉產(chǎn)品，實現(xiàn)高鹽廢水零排放和資源化，進(jìn)而實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。
權(quán)利要求書
1.一種高鹽廢水零排放和資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：高效沉淀池裝置，用于接入高鹽廢水進(jìn)行軟化預(yù)處理，對高鹽廢水中的鈣、鎂、硅、重金屬離子、較大懸浮物等雜質(zhì)進(jìn)行沉淀，得到一次處理水；高效過濾裝置和超濾裝置，所述一次處理水依次經(jīng)過所述高效過濾裝置和所述超濾裝置，除去所述一次處理水中的較小的懸浮物和膠體得到二次處理水；離子交換裝置，用于去除所述二次處理水中的鈣、鎂、重金屬獲得樹脂產(chǎn)水；吹脫裝置，用于對所述樹脂產(chǎn)水進(jìn)行去除堿度處理，通過添加鹽酸調(diào)節(jié)所述樹脂產(chǎn)水的pH值，并去除其中的碳酸根反應(yīng)，進(jìn)而得到脫碳產(chǎn)水；高級催化氧化裝置，用于對所述脫碳產(chǎn)水進(jìn)行除COD處理和活性炭吸附處理，去除所述脫碳產(chǎn)水中的有機(jī)雜質(zhì)和色度脫除處理，得到三次處理水；納濾裝置，用于對所述三次處理水進(jìn)行分離提純，進(jìn)而生成一價離子氯化鈉的納濾產(chǎn)水和二價離子硫酸鈉為主的納濾濃水；提濃電滲析裝置，用于接收所述納濾產(chǎn)水，并將所述納濾產(chǎn)水高倍濃縮得到高濃度的氯化鈉鹽水；雙極膜電滲析裝置，用于對所述氯化鈉鹽水進(jìn)行電解制得鹽酸、液堿；其中，所述雙極膜電滲析裝置制得的鹽酸、液堿通過管道回流至所述高效沉淀池裝置、所述吹脫裝置中循環(huán)利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高鹽廢水零排放和資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述高效沉淀池裝置包括一級混凝池、二級混凝池、絮凝池、沉淀池、pH調(diào)節(jié)池、污泥回流泵，所述高鹽廢水依次經(jīng)過一級混凝池、二級混凝池、絮凝池、沉淀池，在所述沉淀池內(nèi)所述高鹽廢水分層形成水相和活性污泥，所述水相進(jìn)入所述pH調(diào)節(jié)池后形成所述一次處理水，所述活性污泥通過污泥回流泵回流至一級混凝池。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種高鹽廢水零排放和資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述一級混凝池中投加所述雙極膜電滲析裝置產(chǎn)出的液堿，所述二級混凝池中投加碳酸鈉、所述絮凝池中投加絮凝劑、助凝劑，所述pH調(diào)節(jié)池中投加所述雙極膜電滲析裝置產(chǎn)出的鹽酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高鹽廢水零排放和資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述高級催化氧化裝置包括高級催化氧化塔、活性炭吸附塔，所述脫碳產(chǎn)水依次經(jīng)過高級催化氧化塔、活性炭吸附塔，通過所述高級催化氧化塔和所述活性炭吸附塔使得所述脫碳產(chǎn)水的COD去除率為35%~45%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高鹽廢水零排放和資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括蒸發(fā)結(jié)晶裝置，所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置用于將所述納濾濃水蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)出無水硫酸鈉。
6.一種高鹽廢水零排放和資源化處理方法，其特征在于，包括：S1、高效沉淀池接入高鹽廢水進(jìn)行軟化預(yù)處理，對高鹽廢水中的鈣、鎂、硅、重金屬離子、較大懸浮物等雜質(zhì)進(jìn)行沉淀，得到一次處理水；S2、所述一次處理水依次經(jīng)過高效過濾裝置和超濾裝置，除去所述一次處理水中的較小的懸浮物和膠體得到二次處理水；S3、通過離子交換裝置去除所述二次處理水中殘留的鈣、鎂、重金屬獲得樹脂產(chǎn)水；S4、吹脫裝置對所述樹脂產(chǎn)水進(jìn)行去除堿度處理，通過添加所述雙極膜電滲析裝置產(chǎn)出的鹽酸調(diào)節(jié)所述樹脂產(chǎn)水的pH值，并去除其中的碳酸根反應(yīng)，進(jìn)而得到脫碳產(chǎn)水；S5、通過高級催化氧化裝置對所述脫碳產(chǎn)水進(jìn)行除COD處理和活性炭吸附處理，去除所述脫碳產(chǎn)水中的有機(jī)雜質(zhì)和色度脫除處理，得到三次處理水；S6、對所述三次處理水進(jìn)行分離提純，進(jìn)而生成一價離子氯化鈉的納濾產(chǎn)水和二價離子硫酸鈉為主的納濾濃水；S7、將所述納濾產(chǎn)水高倍濃縮得到高濃度的氯化鈉鹽水；S8、對所述氯化鈉鹽水進(jìn)行電解制得鹽酸、液堿；在S8中制得的鹽酸、液堿通過管道回流至所述高效沉淀池裝置、所述吹脫裝置中循環(huán)利用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高鹽廢水零排放和資源化處理方法，其特征在于，在S1中高效廢水依次通過一級混凝池、二級混凝池、絮凝池、沉淀池、pH調(diào)節(jié)池，并在所述沉淀池內(nèi)所述高鹽廢水分層形成水相和活性污泥，所述水相進(jìn)入所述pH調(diào)節(jié)池后形成所述一次處理水，所述活性污泥通過污泥回流泵回流至一級混凝池。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高鹽廢水零排放和資源化處理方法，其特征在于，在S1中所述一級混凝池中投加步驟S8中產(chǎn)出的液堿，所述二級混凝池中投加碳酸鈉、所述絮凝池中投加絮凝劑、助凝劑，所述pH調(diào)節(jié)池中投加步驟S8中產(chǎn)出的鹽酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高鹽廢水零排放和資源化處理方法，其特征在于，在S5中，所述脫碳產(chǎn)水依次經(jīng)過高級催化氧化塔、活性炭吸附塔，通過所述高級催化氧化塔和所述活性炭吸附塔去除所述脫碳產(chǎn)水中的有機(jī)質(zhì)和色度。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高鹽廢水零排放和資源化處理方法，其特征在于，還包括S9、通過發(fā)結(jié)晶裝置用于將所述納濾濃水蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)出無水硫酸鈉。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種高鹽廢水零排放和資源化處理系統(tǒng)，包括：
高效沉淀池裝置，用于接入高鹽廢水進(jìn)行軟化預(yù)處理，對高鹽廢水中的鈣、鎂、硅、重金屬離子、較大懸浮物等雜質(zhì)進(jìn)行沉淀，得到一次處理水；
高效過濾裝置和超濾裝置，所述一次處理水依次經(jīng)過所述高效過濾裝置和所述超濾裝置，除去所述一次處理水中的較小的懸浮物和膠體得到二次處理水；
離子交換裝置，用于進(jìn)一步去除所述二次處理水中殘留的鈣、鎂、重金屬獲得樹脂產(chǎn)水；
吹脫裝置，用于對所述樹脂產(chǎn)水進(jìn)行去除堿度處理，通過添加鹽酸調(diào)節(jié)所述樹脂產(chǎn)水的pH值，并去除其中的碳酸根反應(yīng)，進(jìn)而得到脫碳產(chǎn)水；
高級催化氧化裝置，用于對所述脫碳產(chǎn)水進(jìn)行除COD處理和活性炭吸附處理，去除所述脫碳產(chǎn)水中的有機(jī)雜質(zhì)和色度脫除處理，得到三次處理水；
納濾裝置，用于對所述三次處理水進(jìn)行分離提純，進(jìn)而生成一價離子氯化鈉的納濾產(chǎn)水和二價離子硫酸鈉為主的納濾濃水；
提濃電滲析裝置，用于接收所述納濾產(chǎn)水，并將所述納濾產(chǎn)水高倍濃縮得到高濃度的氯化鈉鹽水；
雙極膜電滲析裝置，用于對所述氯化鈉鹽水進(jìn)行電解制得鹽酸、液堿；
其中，所述雙極膜電滲析裝置制得的鹽酸、液堿通過管道回流至所述高效沉淀池裝置、所述吹脫裝置中循環(huán)利用。
作為優(yōu)選，所述高效沉淀池裝置包括一級混凝池、二級混凝池、絮凝池、沉淀池、pH調(diào)節(jié)池、污泥回流泵，所述高鹽廢水依次經(jīng)過一級混凝池、二級混凝池、絮凝池、沉淀池，在所述沉淀池內(nèi)所述高鹽廢水分層形成水相和活性污泥，所述水相進(jìn)入所述pH調(diào)節(jié)池后形成所述一次處理水，所述活性污泥通過污泥回流泵回流至一級混凝池。
作為優(yōu)選，所述一級混凝池中投加所述雙極膜電滲析裝置產(chǎn)出的液堿，所述二級混凝池中投加碳酸鈉、所述絮凝池中投加絮凝劑、助凝劑，所述pH調(diào)節(jié)池中投加所述雙極膜電滲析裝置產(chǎn)出的鹽酸。
作為優(yōu)選，所述高級催化氧化裝置包括高級催化氧化塔、活性炭吸附塔，所述脫碳產(chǎn)水依次經(jīng)過高級催化氧化塔、活性炭吸附塔，通過所述高級催化氧化塔和所述活性炭吸附塔使得所述脫碳產(chǎn)水的COD去除率為35％～45％。
作為優(yōu)選，還包括蒸發(fā)結(jié)晶裝置，所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置用于將所述納濾濃水蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)出無水硫酸鈉。
還公開了一種高鹽廢水零排放和資源化處理方法，包括：
S1、高效沉淀池接入高鹽廢水進(jìn)行軟化預(yù)處理，對高鹽廢水中的鈣、鎂、硅、重金屬離子、較大懸浮物等雜質(zhì)進(jìn)行沉淀，得到一次處理水；
S2、所述一次處理水依次經(jīng)過高效過濾裝置和超濾裝置，除去所述一次處理水中的較小的懸浮物和膠體得到二次處理水；
S3、通過離子交換裝置去除所述二次處理水中殘留的鈣、鎂、重金屬獲得樹脂產(chǎn)水；
S4、吹脫裝置對所述樹脂產(chǎn)水進(jìn)行去除堿度處理，通過添加鹽酸調(diào)節(jié)所述樹脂產(chǎn)水的pH值，并去除其中的碳酸根反應(yīng)，進(jìn)而得到脫碳產(chǎn)水；
S5、通過高級催化氧化裝置對所述脫碳產(chǎn)水進(jìn)行除COD處理和活性炭吸附處理，去除所述脫碳產(chǎn)水中的有機(jī)雜質(zhì)和色度脫除處理，得到三次處理水；
S6、對所述三次處理水進(jìn)行分離提純，進(jìn)而生成一價離子氯化鈉的納濾產(chǎn)水和二價離子硫酸鈉為主的納濾濃水；
S7、將所述納濾產(chǎn)水高倍濃縮得到高濃度的氯化鈉鹽水；
S8、對所述氯化鈉鹽水進(jìn)行電解制得鹽酸、液堿；
在S8中制得的鹽酸、液堿通過管道回流至所述高效沉淀池裝置、所述吹脫裝置中循環(huán)利用。
作為優(yōu)選，在S1中高效廢水依次通過一級混凝池、二級混凝池、絮凝池、沉淀池、pH調(diào)節(jié)池，并在所述沉淀池內(nèi)所述高鹽廢水分層形成水相和活性污泥，所述水相進(jìn)入所述pH調(diào)節(jié)池后形成所述一次處理水，所述活性污泥通過污泥回流泵回流至一級混凝池。
作為優(yōu)選，在S1中所述一級混凝池中投加步驟S8中產(chǎn)出的液堿，所述二級混凝池中投加碳酸鈉、所述絮凝池中投加絮凝劑、助凝劑，所述pH調(diào)節(jié)池中投加步驟S8中產(chǎn)出的鹽酸。
作為優(yōu)選，在S5中，所述脫碳產(chǎn)水依次經(jīng)過高級催化氧化塔、活性炭吸附塔，通過所述高級催化氧化塔和所述活性炭吸附塔去除所述脫碳產(chǎn)水中的有機(jī)質(zhì)和色度。
作為優(yōu)選，還包括S9、通過發(fā)結(jié)晶裝置用于將所述納濾濃水蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)出無水硫酸鈉。
本發(fā)明的有益效果：
實現(xiàn)了高鹽廢水的氯化鈉和硫酸鈉的有效分離、高倍濃縮，并將高濃度氯化鈉高鹽廢水制得較高附加值的酸堿作為系統(tǒng)自用藥劑回用于前端系統(tǒng)，獲得高市場價值的無水硫酸鈉產(chǎn)品和滿足回用要求的蒸發(fā)冷凝水，節(jié)省了高濃度氯化鈉鹽水通過蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鈉產(chǎn)品的裝置投資和運(yùn)行費用；最大程度實現(xiàn)高鹽廢水。
（發(fā)明人：蘇志峰;高然;林金平;周揚(yáng)）
