本發(fā)明涉及一種全堿短流程節(jié)能高含鹽工業(yè)廢水的處理方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

工業(yè)廢水鹽含量較高，硬度較高，例如黃原膠濃鹽水的TDS約8062-12000mg/L，總硬約2260-3500mg/L，COD約300-600mg/L。目前常規(guī)鹽濃縮方法有化學(xué)除硬+HERO工藝及化學(xué)除硬+超濾+反滲透+濃水反滲透工藝，兩種工藝都存在除硬不徹底，酸堿來回調(diào)節(jié)，流程長等問題。并且后者由于雙膜法的裝置回收率較低，一般為54-67.5％，所以大量的濃水要處理，增加了后續(xù)的設(shè)備投資和運行費用。

CN201420228002.1、CN201410187662.4分別公開了采用超濾和反滲透、離子交換的裝置進行水質(zhì)回用和“零排”。經(jīng)過這些裝置處理后，濃水量較大，工藝流程較長。CN201210404170.7公開了采用粗過濾、雙膜、多效蒸發(fā)結(jié)晶進行零排放，這些設(shè)備雖然能夠?qū)崿F(xiàn)零排放，但也存在雙膜法裝置回收率低，蒸發(fā)器投資規(guī)模大，運行費用高等問題。

CN200810225941.X公開了采用加堿調(diào)pH值10-11，去除鈣鎂離子，沉淀分離后進入納濾去除鈣鎂硬度，出水加次氯酸鈉殺菌，然后加酸調(diào)pH值到6-8，進反滲透和蒸發(fā)結(jié)晶。該工藝解決了流程長的問題，但只加堿，不能去除水中的非碳酸鹽硬度和硅，另外水中COD較高，直接進納濾會對造成膜的硅和COD的污堵，并且該工藝還需要加酸調(diào)節(jié)成中性，運行費用較高。

工業(yè)高鹽廢水的處理的主要困難在于：其一、化學(xué)絮凝沉淀除硬不徹底，并且沒有除硅，COD較高，造成膜的污堵和回收率低；其二、工藝流程較長，需要酸堿來回調(diào)節(jié)pH的加藥系統(tǒng)，RO、濃水RO、HTRO、DTRO以及高級氧化去除COD等工藝段，造成運行費用和投資較高。其三、目前蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備的操作溫度高，蒸汽消耗量大，是整個廢水零排放運行費用高的主要原因。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種全堿短流程節(jié)能高含鹽工業(yè)廢水的處理方法，具有流程短、設(shè)備投資少、回收率高、節(jié)能環(huán)保等特點。

本發(fā)明所述的一種全堿短流程節(jié)能高含鹽工業(yè)廢水的處理方法，包括以下步驟：

(1)首先向高含鹽工業(yè)廢水加入石灰、純堿、除硅劑、無機高分子絮凝劑和有機高分子絮凝劑，調(diào)PH＝9-10.8，對高含鹽工業(yè)廢水進行化學(xué)絮凝沉淀處理，然后進入管式微濾膜深度過濾，起到除硬、除硅及除COD的作用；

(2)步驟(1)處理的廢水在堿性條件下進入倒向反滲透系統(tǒng)進行處理，倒向反滲透系統(tǒng)采用一級二段設(shè)置，回收率為85-90％，倒向反滲透系統(tǒng)中倒向反滲透膜在運行過程中能夠切換水流進水方向，使膜殼內(nèi)部結(jié)垢趨勢較重的濃水側(cè)變?yōu)檫M水側(cè)，得倒向反滲透濃水和倒向反滲透產(chǎn)水，倒向反滲透摻水產(chǎn)水進入倒向反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水箱回用；

(3)步驟(2)的倒向反滲濃水進入同步蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)進行同步蒸發(fā)和結(jié)晶處理，處理所得冷凝清水進入步驟(2)中倒向反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水箱，所得結(jié)晶鹽經(jīng)固液分離后脫水運出。

所述高含鹽工業(yè)廢水的含鹽量為8062-12000mg/L，總硬度為2260-3500mg/L。

步驟(1)處理后的出水硬度小于150mg/L。

除硅劑為氧化鎂、氯化鎂中的一種；有機高分子絮凝劑為PAM；無機高分子絮凝劑為聚合氯化鐵、聚合氯化鋁中一種。

石灰用量為400-600mg/L，純堿用量為980-1300mg/L，除硅劑用量為88-125mg/L,無機高分子絮凝劑用量為20-25mg/L，有機高分子絮凝劑用量為0.5-1mg/L。

步驟(2)中倒向反滲透系統(tǒng)進水PH＝9-10.5。

步驟(3)整個同步蒸發(fā)結(jié)晶過程工作溫度為50-60℃，工作壓力為常壓。

步驟(3)中脫水后結(jié)晶鹽的含水率為10-15％。

本發(fā)明在實施時，高含鹽工業(yè)廢水化學(xué)絮凝沉淀和管式微濾膜處理后經(jīng)增壓泵進入保安過濾器，再經(jīng)高壓泵送入倒向反滲透系統(tǒng)，倒向反滲透系統(tǒng)與普通的反滲透系統(tǒng)的工藝不同點在于來水管分別和倒向反滲透系統(tǒng)外殼的進水口和濃水口相連，運行過程中通過膜殼的進水口和濃水口氣動的閥門切換來改變切換水流進水方向，使膜殼內(nèi)部結(jié)垢趨勢較重的濃水側(cè)變?yōu)檫M水側(cè)，污染物通過水流作用沖洗出來，恢復(fù)反滲透膜系統(tǒng)功能，從而降低濃差極化的程度，從而使得結(jié)垢趨勢得到緩解，結(jié)垢時間得以延長，而產(chǎn)生的清水還是由產(chǎn)水中心管的出水口排出；所以在應(yīng)用于濃鹽水等較高處理難度廢水時，倒向流反滲透工藝可以達到更高的系統(tǒng)回收率。

經(jīng)倒向反滲透系統(tǒng)處理的廢水進入同步蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，包括闊蒸發(fā)室和冷凝室，同步蒸發(fā)和結(jié)晶，無需設(shè)置單獨的結(jié)晶系統(tǒng)。廢水與蒸發(fā)器循環(huán)水混合加熱到后，通過廢水布水系統(tǒng)形成均勻小水滴均勻地分布在蒸發(fā)器上部，與來自冷凝器的濕冷空氣逆流接觸后，空氣被加熱成濕熱飽和空氣，廢水得到濃縮；濕熱空氣在風(fēng)機作用下進入冷凝器，變成濕冷空氣并析出冷凝水；濕冷空氣在風(fēng)力作用下進入蒸發(fā)器循環(huán)利用；整個同步蒸發(fā)結(jié)晶過程在50-60℃低溫常壓下工作，冷凝所得清水送入倒向反滲透產(chǎn)水箱；蒸發(fā)濃縮液中的鹽在蒸發(fā)器底部結(jié)晶，結(jié)晶物通過固液分離泵提升進入旋液分離器，進行固液分離后液體回到蒸發(fā)室底部，再經(jīng)離心脫水機繼續(xù)脫水，然后外運。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果。

(1)整個過程在堿性條件下運行，減少了酸堿來回調(diào)節(jié)的步驟，縮短了流程，減少了運行費用，同時，倒向反滲透系統(tǒng)在堿性條件下運行，減少了COD、有機物、油、硅對膜的污堵和結(jié)垢傾向；

(2)經(jīng)化學(xué)絮凝沉淀處理和管式微濾膜的深度過濾后，能夠起到除硬、除硅、除COD的作用，同時在倒向反滲透系統(tǒng)能夠消除結(jié)垢傾向的作用下，倒向反滲透系統(tǒng)的回收率能達到85-90％，回收率高；

(3)同步蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)是包括蒸發(fā)室和冷凝室，無需設(shè)置單獨的結(jié)晶系統(tǒng)，設(shè)備投資少,并且操作溫度在50-60℃之間，工作壓力為常壓，減少了蒸汽的耗量，降低了運行費用。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。

實施例1

(1)高含鹽廢水TDS為12000mg/L，總硬度為3280mg/L，首先經(jīng)由化學(xué)絮凝沉淀處理，加入石灰520mg/L，純堿1300mg/L，氧化鎂125mg/L，聚合氯化鐵25mg/L，PAM投加量0.5mg/L，pH＝10.5，處理后進入管式微濾膜深度過濾，出水經(jīng)增壓泵進入保安過濾器；

(2)步驟(1)處理后的廢水pH為10.2，再經(jīng)高壓泵送入倒向反滲透系統(tǒng)，倒向反滲透為一級二段設(shè)置，回收率85％，得倒向反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水和倒向反滲透濃水，倒向反滲透摻水產(chǎn)水進入倒向反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水箱回用；

(3)步驟2的倒向反滲透濃水進入同步蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，工作溫度60℃，常壓，經(jīng)固液分離脫水得含水率11％的鹽。

本實施例1不同處理階段的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)如表1所示。

表1不同處理階段的水質(zhì)數(shù)據(jù)

實施例2

(1)高含鹽廢水TDS為8062mg/L，總硬度為2260mg/L，首先經(jīng)由化學(xué)絮凝沉淀處理，加入石灰400mg/L，純堿1070mg/L，氯化鎂89mg/L，聚合氯化鋁20mg/L，PAM投加量0.5mg/L，pH＝9.5，處理后進入管式微濾膜深度過濾，出水經(jīng)增壓泵進入保安過濾器；

(2)步驟(1)處理后的廢水pH為9，再經(jīng)高壓泵送入倒向反滲透系統(tǒng)，倒向反滲透為一級二段設(shè)置，回收率90％，得倒向反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水和倒向反滲透濃水，倒向反滲透摻水產(chǎn)水進入倒向反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水箱回用；

(3)步驟2的倒向反滲透濃水進入同步蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，工作溫度54℃，常壓，經(jīng)固液分離脫水得含水率12％的鹽。

本實施例2不同處理階段的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)如表2所示。

表2不同處理階段的水質(zhì)數(shù)據(jù)

實施例3

(1)高含鹽廢水TDS為11062mg/L，總硬度為3325mg/L，首先經(jīng)由化學(xué)絮凝沉淀處理，加入石灰600mg/L，純堿1210mg/L，氧化鎂88mg/L，聚合氯化鐵25mg/L，PAM投加量1mg/L，pH＝10.8，處理后進入管式微濾膜深度過濾，出水經(jīng)增壓泵進入保安過濾器；

(2)步驟(1)處理后的廢水pH為10.5，再經(jīng)高壓泵送入倒向反滲透系統(tǒng)，倒向反滲透為一級二段設(shè)置，回收率86％，得倒向反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水和倒向反滲透濃水，倒向反滲透摻水產(chǎn)水進入倒向反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水箱回用；

(3)步驟2的倒向反滲透濃水進入同步蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，工作溫度56℃，常壓，經(jīng)固液分離脫水得含水率10％的鹽。

本實施例3不同處理階段的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)如表3所示。

表3不同處理階段的水質(zhì)數(shù)據(jù)

實施例4

(1)高含鹽廢水TDS為9520mg/L，總硬度為3500mg/L，首先經(jīng)由化學(xué)絮凝沉淀處理，加入石灰430mg/L，純堿980mg/L，氧化鎂90mg/L，聚合氯化鐵22mg/L，PAM投加量1mg/L，pH＝10.3，處理后進入管式微濾膜深度過濾，出水經(jīng)增壓泵進入保安過濾器；

(2)步驟(1)處理后的廢水pH為9.8，再經(jīng)高壓泵送入倒向反滲透系統(tǒng)，倒向反滲透為一級二段設(shè)置，回收率87％，得倒向反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水和倒向反滲透濃水，倒向反滲透摻水產(chǎn)水進入倒向反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水箱回用；

(3)步驟2的倒向反滲透濃水進入同步蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，工作溫度50℃，常壓，經(jīng)固液分離脫水得含水率15％的鹽。

本實施例4不同處理階段的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)如表4所示。

表4不同處理階段的水質(zhì)數(shù)據(jù)

本發(fā)明的保護范圍不僅僅局限于上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明工藝還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。