一种高盐废水零排放及高纯度氯化钠的回收系统 |
|||||||
| 申请号 | CN201510868674.8 | 申请日 | 2015-12-01 | 公开(公告)号 | CN105347594A | 公开(公告)日 | 2016-02-24 |
| 申请人 | 杭州水处理技术研究开发中心有限公司; | 发明人 | 吴雅琴; 丁武龙; 张高旗; 朱圆圆; 杨波; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种高盐 废 水 零排放及高纯度 氯化钠 的回收系统，所述回收系统包括预处理系统、膜分离系统和 蒸发 结晶系统，所述预处理系统、膜分离系统和蒸发结晶系统依次布置；所述预处理系统用于对高盐废水进行预处理；所述膜分离系统用于对预处理后的高盐废水进行膜分离处理；所述蒸发结晶系统对于来自膜分离系统的高盐废水进行蒸发结晶得到高纯度的氯化钠。经过纳滤系统分离后氯化钠的浓度不高，直接进 电渗 析 系统进行浓缩不经济，先用 反渗透 系统进行浓缩至原先的6～8倍，再进电渗析系统进一步浓缩至10～15%，电渗析系统的 淡水 回用至反渗透系统进一步浓缩，电渗析系统的浓缩液进入蒸发结晶系统进行蒸发结晶，得到晶体中氯化钠含量高于92%。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种高盐废水零排放及高纯度氯化钠的回收系统，其特征在于，所述回收系统包括预处理系统、膜分离系统和蒸发结晶系统，所述预处理系统、膜分离系统和蒸发结晶系统依次布置；所述预处理系统用于对高盐废水进行预处理；所述膜分离系统用于对预处理后的高盐废水进行膜分离处理；所述蒸发结晶系统对于来自膜分离系统的高盐废水进行蒸发结晶得到高纯度的氯化钠。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种高盐废水零排放及高纯度氯化钠的回收系统技术领域背景技术[0002] 随着工业的发展和水资源的紧缺，部分行业所产生的生产废水含有较高的盐分，- 2- + 2+如Cl、SO4 、Na、Ca 等离子，其污染浓度和排放量呈现上升的趋势，因此，对高盐废水处理的纯水回用及无机盐回收技术已经成为目前废水处理的热点之一。 [0003] 公知的蒸发技术是实现废水零排放的有效技术，但是蒸发过程属于相变过程，耗蒸汽量或耗电量极大，运行费用高；采用单一膜分离方法，存在浓度不宜太高，膜污染结垢严重，而采用碟管式反渗透膜造价成本高；单纯采用电渗析不仅投资大、运用费用高，且存在回用水无法满足最新国家排放标准；正渗透在废水应用属于新技术，但是工艺复杂、技术不成熟且能耗较高。 [0004] 目前，膜组合处理高盐度废水实现零排放技术应用比较广泛，但是整体工艺不够系统，回收率不高、回用水品质低、回收无机盐纯度低，系统能耗高，例如ZL201110225251.6介绍一种氯化钙废水处理及回用方法，将预处理废水全部进入电渗析浓缩，浓缩液进蒸发设备，淡水通过普通反渗透产水回用，工艺过程单纯的应用电渗析浓缩能耗大，更换膜成本昂贵。另有ZL201310311089.9介绍的高盐度工业废水零排放工艺，将过滤多次后的浓缩液进行电渗析处理，经过电渗析浓缩后的物料进行蒸发和结晶，但是此工艺得到的盐为杂盐没有使用价值。 [0005] 因此，要从清洁生产、用水平衡、资源回收角度系统分析组合膜工艺特点，使高盐度工业废水综合处理具有较好的社会与经济效益。 发明内容[0006] 本发明的目的在于针对以上存在的不足，提供一种高盐废水零排放及高纯度氯化钠的回收系统。 [0007] 为此，本发明提供如下解决方案：一种高盐废水零排放及高纯度氯化钠的回收系统，所述回收系统包括预处理系统、膜分离系统和蒸发结晶系统，所述预处理系统、膜分离系统和蒸发结晶系统依次布置；所述预处理系统用于对高盐废水进行预处理；所述膜分离系统用于对预处理后的高盐废水进行膜分离处理；所述蒸发结晶系统对于来自膜分离系统的高盐废水进行蒸发结晶得到高纯度的氯化钠。上下文中所提及的高盐废水为含盐量高于1.5% wt，溶解性固体总量高于15000 mg/L的高盐度工业废水。 [0008] 进一步地，所述膜分离系统包括纳滤系统、反渗透系统和电渗析系统，所述纳滤系统、反渗透系统和电渗析系统依次布置，所述纳滤系统的产水进入反渗透系统进行反渗透处理，所述纳滤系统的浓水进入冷冻结晶系统，所述反渗透系统的浓水进入电渗析系统进行电渗析处理，所述反渗透系统的产水回用，所述电渗析系统的浓缩液进入蒸发结晶系统，所述电渗析系统的淡水回用至反渗透系统的入口。 [0009] 进一步地，所述纳滤系统为一级纳滤装置或者多级纳滤装置的组合。 [0010] 进一步地，所述电渗析系统中总溶解性固体大于10%。 [0011] 进一步地，所述电渗析系统采用均相膜或异相膜或半均相膜。 [0012] 进一步地，所述预处理系统包括加药软化澄清系统、臭氧高级氧化系统、活性炭过滤系统、超滤系统和树脂软化系统，所述加药软化澄清系统、臭氧高级氧化系统、活性炭过滤系统、超滤系统和树脂软化系统依次布置。 [0013] 进一步地，所述加药软化澄清系统中加入药剂为碱、纯碱、絮凝剂中的一种或者多种的组合。 [0014] 进一步地，所述树脂软化系统为阳床、弱酸床、脱气塔中的一种或者多种的组合。 [0015] 进一步地，所述蒸发结晶系统为MVR蒸发结晶系统、多相蒸发结晶系统和膜蒸馏系统中的一种或多种的组合。 [0016] 进一步地，所述蒸发结晶系统的冷凝水回用。 [0017] MVR是机械式蒸汽再压缩技术（Mechanical Vapor Recompression）的简称，是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量，经蒸汽压缩机压缩做功，提升二次蒸汽的热焓，导进冷却塔，冷却塔的冷却水循环预热物料，如此循环向蒸发系统提供热能，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。 [0018] 本发明提供了一种高盐废水零排放及高纯度氯化钠的回收系统，通过技术经济综合分析，纳滤系统分离后氯化钠的浓度不高，直接进电渗析系统进行浓缩不经济，先用反渗透系统进行浓缩至原先的6～8倍，再进电渗析系统进一步浓缩至10～15%，电渗析系统的淡水回用至反渗透系统进一步浓缩，电渗析系统的浓缩液进蒸发结晶系统进行蒸发结晶，得到晶体中氯化钠含量高于92%，达到工业级要求；反渗透系统的产水和蒸发结晶系统的冷凝水均回用，所述高盐废水零排放及高纯度氯化钠的回收系统可以应用于零排放技术的系统中，从而实现废水零排放的效果。因此，所提供的高盐废水零排放及高纯度氯化钠的回收系统具有较好的社会与经济效益。附图说明 [0019] 图1为本发明所提供的一种高盐废水零排放及高纯度氯化钠的回收系统的示意图；图中：101-加药软化澄清系统；102-臭氧高级氧化系统；103-活性炭过滤系统； 104-超滤系统；105-树脂软化系统；201-纳滤系统；202-反渗透系统；203-电渗析系统； 301-蒸发结晶系统。 具体实施方式[0020] 参照附图和具体实施例对本发明进行进一步地详细说明。 [0021] 一种高盐废水零排放及高纯度氯化钠的回收系统，所述回收系统包括预处理系统、膜分离系统和蒸发结晶系统，所述预处理系统、膜分离系统和蒸发结晶系统依次布置；所述预处理系统用于对高盐废水进行预处理；所述膜分离系统用于对预处理后的高盐废水进行膜分离处理；所述蒸发结晶系统对于来自膜分离系统的高盐废水进行蒸发结晶得到高纯度的氯化钠。 [0022] 所述膜分离系统包括纳滤系统201、反渗透系统202和电渗析系统203，所述纳滤系统201、反渗透系统202和电渗析系统203依次布置，所述纳滤系统201的产水进入反渗透系统202进行反渗透处理，所述反渗透系统202的浓水进入电渗析系统203进行电渗析处理，所述反渗透系统202的产水回用，所述电渗析系统203的浓缩液进入蒸发结晶系统，所述电渗析系统203的淡水回用至反渗透系统202的入口。 [0023] 所述纳滤系统201为一级纳滤装置或者多级纳滤装置的组合。 [0024] 所述电渗析系统203中总溶解性固体大于10%。 [0025] 所述电渗析系统203采用均相膜或异相膜或半均相膜。 [0026] 所述预处理系统包括加药软化澄清系统101、臭氧高级氧化系统102、活性炭过滤系统103、超滤系统104和树脂软化系统105，所述加药软化澄清系统101、臭氧高级氧化系统102、活性炭过滤系统103、超滤系统104和树脂软化系统105依次布置。 [0027] 所述加药软化澄清系统101中加入药剂为碱、纯碱、絮凝剂中的一种或者多种的组合。 [0028] 所述树脂软化系统105为阳床、弱酸床、脱气塔中的一种或者多种的组合。 [0029] 所述蒸发结晶系统301为MVR蒸发结晶系统、多相蒸发结晶系统和膜蒸馏系统中的一种或多种的组合。 [0030] 进一步地，所述蒸发结晶系统301的冷凝水回用。 [0031] 具体地，可以采用如下工艺：以每小时360吨的处理量对整个工艺的各个处理装置设计与安装调试，最后进行实地试验，对某高盐废水进行中试试验： 2+ 某工厂高盐废水的含盐量1%wt，CODCr160 mg/L、悬浮物小于70 mg/L，Ca 浓度为360 2+ - 2- ppm，Mg 浓度为35 ppm，硅的浓度为50 ppm，Cl 浓度为1800 ppm，SO4 浓度为2540 ppm； 预处理系统：将360 m³/h的高盐废水进行加入碱、纯碱、絮凝剂等混凝反应沉淀软化 2+ 2+ 处理去除钙镁离子，出水Ca 、Mg 的浓度都低于50 ppm，硅的浓度低于5 ppm； 加药软化澄清后的废水经臭氧高级氧化和活性炭滤池，使COD低于80 ppm；再通过超 2+ 2+ 2- 滤系统浊度小于0.5NTU，并依次通过阳床、弱酸床、脱气塔以保证出水Ca 、Mg 、CO3 小于 5 ppm； 经过预处理系统处理的高盐废水，进入两级纳滤装置，其纳滤系统的最终产水量240 - 2- m³/h，Cl浓度为1800 ppm，SO4 浓度为5ppm，并将纳滤系统的产水进入反渗透系统分离浓缩；反渗透系统的产水进行回用，反渗透系统的最终浓水流量为35m³/h，含盐量1.5% wt； 反渗透系统的浓水进入电渗透系统进行浓缩，电渗透系统的淡水回到反渗透系统进行浓缩，电渗析系统的最终浓缩液出水量为3.5m³/h，含盐量15% wt，将电渗析系统的浓缩液送至MVR蒸发结晶系统进行蒸发结晶，MVR蒸发结晶系统采用分质结晶提取氯化钠，MVR蒸发结晶系统的冷凝水回用。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈