本發(fā)明涉及環(huán)保領域的煤化工廢水的回收處理無污染排放技術，尤其涉及一種煤化工廢水出鹽零排放系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法。

背景技術：

環(huán)境污染已經(jīng)是當今社會存在的重大問題之一，主要包括生活垃圾污染以及工業(yè)排污污染，尤其在于工業(yè)排污，工業(yè)生產中的廢水中含有大量的有機物、無機物、金屬類、以及工業(yè)鹽類，其直接排放給環(huán)境造成巨大壓力。

現(xiàn)如今的工業(yè)污水處理大部分為添加化學制劑，析出金屬沉積分離后將水體排放，固體直接回收為水泥原料，此種方法在排放之初的檢測能夠符合工業(yè)廢水排放標準，但在排放后，由于溶液中存在大量鹽類物質，當工業(yè)鹽類累計過多時即會對環(huán)境帶來壓力，呈負增長化，而直接用于作為水泥原料的固體殘渣，由于其中含有大量的金屬，在煅燒過程中與其他物質反應，直接影響水泥質量，并且在此種方法中，金屬與鹽也是重要的工業(yè)原料，而其將兩類物質直接排放，也導致資源的浪費，且再回收的難度大。

技術實現(xiàn)要素：

結合現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種煤化工廢水出鹽零排放系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，有效解決，煤化工廢水處理排放后二次污染以及可回收物回收利用難度大的問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種煤化工廢水出鹽零排放系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于濃縮煤化工廢水的濃縮系統(tǒng)以及用于分離鹽成分的分鹽系統(tǒng)，所述分鹽系統(tǒng)包括相互連接的一價鹽蒸發(fā)裝置與二價鹽蒸發(fā)裝置；所述濃縮系統(tǒng)包括預處理階段，所述預處理階段依次連接樹脂軟化設備與第一反滲透設備；所述預處理階段包括高效沉淀池，所述高效沉淀池依次連接調節(jié)池、氧化池以及超濾設備，所述超濾設備與所述樹脂軟化設備連接，濃縮系統(tǒng)的多個設備之間相互配合除去廢水中的固體顆粒以及金屬離子形成原液。

進一步的，所述高效沉淀池為含有絮凝劑，所述調節(jié)池為中性調節(jié)池。

進一步的，所述氧化池與超濾設備之間還設有多介質過濾設備，所述多介質過濾設備上設有液相出口和固相出口，所述液相出口連接所述超濾設備，所述固相出口與固體收集設備連接。

進一步的，所述第一反滲透設備的低濃度溶液出口連接回收池，所述第一反滲透設備的高濃度溶液出口依次連接抗污染反滲透設備與納濾裝置，所述納濾設備分別連接所述二價鹽蒸發(fā)裝置與海淡膜、海淡膜連接高壓平板膜裝置，所述高壓平板膜裝置連接一價鹽蒸發(fā)裝置。

進一步的，所述高壓平板膜裝置還連接第二反滲透設備，所述第二反滲透設備的低濃度溶液出口連接回收池，所述第二反滲透設備的高濃度溶液出口連接抗污染反滲透設備。

進一步的，所述一價鹽蒸發(fā)裝置包括第一換熱器，所述第一換熱器依次連接第一進氣脫氣器、降膜換熱器、降膜分離器、第一結晶分離器、第一稠厚器以及第一離心機，所述第一離心機的固相出口連接自裝系統(tǒng)，所述第一離心機的液相出口連接母液罐，所述第一換熱器、降膜換熱器與降膜分離器均為蒸汽板式換熱器，所述降膜換熱器還連接第一換熱器，將部分蒸汽再次回流至第一換熱器重復利用。

進一步的，所述降膜分離器與第一結晶分離器之間還設有第一強制循環(huán)換熱器，所述第一強制循環(huán)換熱器蒸汽的出口還分別連接所述第一換熱器與降膜換熱器。

進一步的，所述二價鹽蒸發(fā)裝置包括第二換熱器，所述第二換熱器依次連接第二進氣脫氣器、第二強制循環(huán)換熱器、第二結晶分離器、第二稠厚器以及第二離心機，所述第二離心機的固相出口連接包裝系統(tǒng)，所述第一離心機的液相出口連接母液罐，所述第二強制循環(huán)換熱器還連接第二換熱器。

進一步的，所述第二結晶分離器的蒸汽出口還連接壓縮機，所述壓縮機連接第二強制循環(huán)換熱器，所述第二強制循環(huán)換熱器為蒸汽板式換熱器，所述第二強制循環(huán)換熱器還連接第二換熱器。

一種實現(xiàn)煤化工廢水出鹽零排放的方法，包括以下步驟：

s1、廢水預處理：將煤化工廢水導入至所述高效沉淀池中，向高效沉淀池內加入絮凝劑，使混合液中的顆粒物聚集沉淀形成懸濁液，將懸濁液過濾，所得的溶液導入調節(jié)池與氧化池，在所述調節(jié)池內調節(jié)溶液呈中性的混合液，氧化池為臭氧曝氣池，同時將混合液中的部分有機物氧化成短鏈分子或者二氧化碳，部分金屬離子還原形成不溶物；然后混合液再通過超濾設備，分離后得到固體以及原液，原液導入樹脂軟化設備；

s2、原液的濃縮：經(jīng)過樹脂軟化設備軟化后的原液進入第一反滲透設備，并將第一反滲透設備中所得到的低濃度的原液導入所述回收池內，高濃度的飽和原液導入抗污染反滲透設備進行進一步濃縮分離，去除飽和原液中的雜質得到溶液，溶液經(jīng)過所述納濾裝置，所述納濾裝置將二價鹽截留，并導入二價鹽蒸發(fā)設備，通過所述納濾設備的溶液分別經(jīng)過所述海淡膜以及高壓平板膜裝置，最后得到高濃度液體和低濃度液體，將高濃度液體導入所述一價鹽蒸發(fā)裝置，將低濃度液體經(jīng)過所述二級反滲透裝置進行二次濃縮后，濃縮液導入所述抗污染反滲透裝置，清夜導入回收池內；

s3、原液中鹽的蒸發(fā)：一價鹽蒸發(fā)：一價鹽溶液進入所述第一換熱器內提升溫度，使溶液在原溫度的基礎上提升10-20℃，然后經(jīng)過第一進氣脫氣器分離蒸汽，再經(jīng)過降膜換熱器再次升溫，使溫度達到80-100℃，進入降膜分離器與第一強制循環(huán)換熱器中進行二次蒸發(fā)濃縮，其中，第一強制循環(huán)換熱器的二次蒸汽經(jīng)過壓縮提溫后再次循環(huán)返回所述第一換熱器與降膜換熱器循環(huán)利用，溶液濃縮達到出料濃度后，濃縮液進入稠厚器，再通過離心機分離出結晶體一價鹽，母液進入母液罐；

二價鹽蒸發(fā)：二價鹽溶液進入所述第二換熱器內提升溫度，使溫度達到80-100℃，然后經(jīng)過第二進氣脫氣器分離蒸汽，升溫脫氣后的溶液直接進入第二強制循環(huán)換熱器，在所述結晶分離器中進行蒸發(fā)濃縮，結晶分離器分離后的蒸汽經(jīng)過壓縮機返回至第二強制循環(huán)換熱器內，第二強制循環(huán)換熱器的二次蒸汽冷凝下來的冷凝水進入第二換熱器再次利用，經(jīng)過濃縮后物料達到較高的濃度，在分離器完成氣液分離，溶液濃縮達到出料濃度后進入稠厚器，再通過離心機分離出結晶體二價鹽，母液進入母液罐。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明采用固液連續(xù)分離系統(tǒng)，先洗出固體不溶物再提純溶液的順序，有效的回收廢水中的可利用物質90％以上，極大地減輕環(huán)境壓力，同時，產生新的工業(yè)原料，降低工業(yè)生產成本；

2、本發(fā)明的分鹽蒸發(fā)系統(tǒng)，采用分效降膜的蒸發(fā)工藝，大大降低系統(tǒng)儲液量，通過區(qū)分不同濃度對應的沸點，最大限度的利用有效溫差，壓縮機采用高效的離心壓縮機組，提供溫差即可滿足使用要求，和傳統(tǒng)mvr蒸發(fā)器相比，大大降低了系統(tǒng)的能耗；

3、本發(fā)明的方法中，其連續(xù)處理的方法，反復循環(huán)處理過程，能夠實現(xiàn)完全回收可回收物的同時，保障固體排放無在回收利用以及溶液排放的唯一性，避免達標的排放物重復疊加后再次反應產生新的污染物。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的煤化工廢水出鹽零排放系統(tǒng)的結構方框圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的煤化工廢水出鹽零排放系統(tǒng)具體結構方框圖；

圖3是圖2中一價鹽蒸發(fā)裝置的結構方框圖；

圖4是圖2中二價鹽蒸發(fā)裝置的結構方框圖；

圖5是本發(fā)明實施例提供的實現(xiàn)煤化工廢水出鹽零排放的方法。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，僅僅表示本發(fā)明的選定實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1：

如圖1所示，圖1示出了本發(fā)明實施例提供的煤化工廢水出鹽零排放系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括濃縮系統(tǒng)以及分鹽系統(tǒng)，分鹽系統(tǒng)包括一價鹽蒸發(fā)裝置與二價鹽蒸發(fā)裝置，將煤化工廢水通過濃縮系統(tǒng)以及分鹽系統(tǒng)的共同作用下，將水體中的有害污染物分離、再回收利用，實現(xiàn)工業(yè)零排放的過程。

如圖2所示，濃縮系統(tǒng)包括預處理階段、樹脂軟化設備以及滲透分離設備，預處理階段包括高效沉淀池，高效沉淀池依次連接調節(jié)池、氧化池以及超濾設備，高效沉淀池為含有絮凝劑，調節(jié)池為ph調節(jié)池，超濾設備為氧化還原、過濾設備，濃縮系統(tǒng)的多個設備之間相互配合除去廢水中的固體顆粒以及金屬離子形成原液。

其中具體的，在高速沉淀池內設置快速攪拌機，使投加的混凝劑及石灰快速分散，與原水充分混合均勻，形成小的絮體。經(jīng)過預混凝的原水流至反應池內設置的圓形導流筒底部，由導流筒內的攪拌槳由下至上反向混合均勻，極高的污泥濃度提高了絮凝的效果，形成較大絮凝體后，快速沉淀和濃縮，沉淀后的固體外排分離金屬回收。在池內設置斜管，剩余的礬花在斜管上滯留，結合成大礬花后落入池底，保證出水水質，出水進入調節(jié)池內，調節(jié)ph值后在經(jīng)過曝氣池臭氧氧化還原，導入超濾設備分離進行細分離。

更具體的，氧化池與超濾設備之間還設有多介質過濾設備，多介質過濾設備的液相出口連接超濾設備，多介質過濾設備的固相出口連接固體收集設備，其將固體顆粒物進行分選收集。

具體的，滲透分離設備包括第一反滲透設備，第一反滲透設備的低濃度溶液出口連接回收池，第一反滲透設備的高濃度溶液出口依次連接抗污染反滲透設備與納濾裝置，納濾設備分別連接所述二價鹽蒸發(fā)裝置與海淡膜、海淡膜連接高壓平板膜裝置，高壓平板膜裝置連接一價鹽蒸發(fā)裝置。

進一步優(yōu)選的，高壓平板膜裝置還連接第二反滲透設備，第二反滲透設備的低濃度溶液出口連接回收池，第二反滲透設備的高濃度溶液出口連接抗污染反滲透設備。

如圖3所示，一價鹽蒸發(fā)裝置包括第一換熱器，第一換熱器依次連接第一進氣脫氣器、降膜換熱器、降膜分離器、第一結晶分離器、第一稠厚器以及第一離心機，第一離心機的固相出口連接自裝系統(tǒng)，第一離心機的液相出口連接母液罐，第一換熱器、降膜換熱器與降膜分離器均為蒸汽板式換熱器，降膜換熱器還連接第一換熱器。

其中具體的，降膜分離器與第一結晶分離器之間還設有第一強制循環(huán)換熱器，第一強制循環(huán)換熱器的第二出口還分別連接第一換熱器與降膜換熱器，自裝系統(tǒng)為固體自動收集裝置。

在實際工作過程中，膜分離器和第一結晶分離器還通過壓縮機連接降膜換熱器和第一強制循環(huán)換熱器，其主要是將膜分離器和第一結晶分離器中二次蒸汽再次壓縮升溫后循環(huán)利用，確保能源利用的最大化。

如圖4所示，二價鹽蒸發(fā)裝置包括第二換熱器，所述第二換熱器依次連接第二進氣脫氣器、第二強制循環(huán)換熱器、第二結晶分離器、第二稠厚器以及第二離心機，第二離心機的固相出口連接包裝系統(tǒng)，第一離心機的液相出口連接母液罐，第二強制循環(huán)換熱器還連接第二換熱器。

其中，包裝系統(tǒng)為固體的收集裝置。

更具體的，第二結晶分離器的蒸汽出口還連接壓縮機，所述壓縮機連接第二強制循環(huán)換熱器，第二強制循環(huán)換熱器為蒸汽板式換熱器，第二強制循環(huán)換熱器還連接第二換熱器，二次蒸汽的循環(huán)升溫，再返回系統(tǒng)利用，維持整個系統(tǒng)達到熱平衡。

本系統(tǒng)的個設備均采用自動控制系統(tǒng)監(jiān)控、運行，其采用的是性能優(yōu)良的組態(tài)軟件。具有強大組態(tài)功能，能夠最合理的完成整個項目總系統(tǒng)圖，工藝流程畫面，控制流程總圖等多窗口顯示；動態(tài)的工藝流程畫面；設備運行狀態(tài)和過程參數(shù)；各個獨立控制站的狀態(tài)顯示，報警及事件的自動記錄；在線打印，趨勢圖，生產報表生成，數(shù)據(jù)處理，上位控制命令發(fā)送，自動手動切換等技術功能。并且漢化的編輯對話框更使的用戶在后期的維護簡易可行。

實施例2：

如圖5所示，圖5示出了本發(fā)明實施例提供的實現(xiàn)煤化工廢水出鹽零排放的方法，包括以下步驟：

s1、廢水預處理：將煤化工廢水導入至所述高效沉淀池中，向高效沉淀池內加入絮凝劑，使混合液中的顆粒物聚集沉淀形成懸濁液，將懸濁液過濾，所得的溶液導入調節(jié)池與氧化池，在所述調節(jié)池內調節(jié)溶液呈中性的混合液，氧化池為臭氧曝氣池，同時將混合液中的部分有機物氧化成短鏈分子或者二氧化碳，部分金屬離子還原形成不溶物；然后混合液再通過超濾設備，分離后得到固體以及原液，原液導入樹脂軟化設備；

其中，超濾設備包括超濾本體裝置、超濾反沖壓裝置及化學加強反沖壓裝置。

超濾本體裝置由超濾膜組件、氣動閥門、壓力表、流量表、管閥、滑架等構成。本系統(tǒng)采用外壓式中空纖維超濾膜，具有良好的抗污染能力和反洗、清洗恢復能力。為了確保系統(tǒng)能夠長期安全穩(wěn)定的運行，避免膜組件承受較高的運行負荷，本方案設計膜元件水通量不大于40l/(m²·h)。

超濾裝置產水配置流量顯示，以便控制超濾裝置的正常安全運行。超濾裝置進水及產水處安裝有壓力表，進水裝有壓力開關，能有效地監(jiān)控系統(tǒng)的運行。超濾裝置設有就地控制儀表盤。

超濾裝置安裝在一個框架上，膜元件采用并列布置的方式，進出水母管設置清洗用閥門，以便清洗時與清洗液進出管相連接?？蚣苌吓鋫淙抗艿兰敖宇^，還包括所有的支架、緊固件、夾具等，且框架的設計滿足當?shù)氐牡卣鹆叶取?/p>

超濾系統(tǒng)截留的懸浮物、膠體、細菌以及大分子有機物等富積在膜的表面，這些污物的存在會影響系統(tǒng)的正常過濾，為確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，達到良好去除污物的能力，配備反沖洗系統(tǒng)定期對超濾裝置進行反沖洗。為了反洗更徹底，反洗采用氣水聯(lián)合反洗方式，反洗水源采用超濾產水，反洗所需壓縮空氣來自工藝壓縮空氣儲罐。

為了恢復超濾膜的過濾通量，延長化學清洗周期，在超濾膜反洗時不定期向反洗水中投加化學藥劑，一般采用酸洗和堿洗。酸洗采用鹽酸，堿洗采用naoh+nac1o。

s2、原液的濃縮：經(jīng)過樹脂軟化設備軟化后的原液進入第一反滲透設備，并將第一反滲透設備中所得到的低濃度的原液導入所述回收池內，高濃度的飽和原液導入抗污染反滲透設備進行進一步濃縮分離，去除飽和原液中的雜質得到溶液，溶液經(jīng)過所述納濾裝置，所述納濾裝置將二價鹽截留，并導入二價鹽蒸發(fā)設備，通過所述納濾設備的溶液分別經(jīng)過所述海淡膜以及高壓平板膜裝置，最后得到高濃度液體和低濃度液體，將高濃度液體導入所述一價鹽蒸發(fā)裝置，將低濃度液體經(jīng)過所述二級反滲透裝置進行二次濃縮后，濃縮液導入所述抗污染反滲透裝置，清夜導入回收池內；

s3、原液中鹽的蒸發(fā)：一價鹽蒸發(fā)：一價鹽溶液進入所述第一換熱器內提升溫度，然后經(jīng)過第一進氣脫氣器分離蒸汽，再經(jīng)過降膜換熱器再次升溫，進入降膜分離器與第一強制循環(huán)換熱器中進行二次蒸發(fā)濃縮，其中，第一強制循環(huán)換熱器的二次蒸汽經(jīng)過壓縮提溫后再次循環(huán)返回所述第一換熱器與降膜換熱器循環(huán)利用，溶液濃縮達到出料濃度后，濃縮液進入稠厚器，再通過離心機分離出結晶體一價鹽，母液進入母液罐；

由高壓平板膜過來的原液由進料泵打入預熱換熱器，在板式換熱器內進料液與蒸汽冷凝水、鮮蒸汽(預留)進行熱交換，升溫至蒸發(fā)溫度后進入降膜換熱器循環(huán)，在降膜分離器中進行蒸發(fā)濃縮。物料通過一次濃縮后，氣液分離后的溶液進入結晶分離器和第一強制循環(huán)換熱器繼續(xù)循環(huán)蒸發(fā)濃縮；在結晶分離器中物料達到較高的濃度，在分離器完成氣液分離。溶液濃縮達到出料濃度后，濃縮液通過泵送入稠厚器，再通過離心機分離出結晶體一價鹽，母液進入母液罐。另外，從氣液分離器出來的二次蒸汽，經(jīng)過充分氣液分離后，潔凈的二次蒸汽經(jīng)過壓縮機，二次蒸汽被壓縮后，溫度可升高16℃左右，壓縮后的蒸汽升溫升壓打入降膜換熱器加熱物料。加熱物料的過程中，這部分高溫蒸汽冷凝成水流至凝水灌并由蒸餾水泵泵入板式換熱器與原料液換熱，溫度降至30℃左右排出系統(tǒng)。經(jīng)預熱后的物料進入蒸發(fā)器后，和經(jīng)壓縮后的蒸汽進行換熱蒸發(fā)，整個系統(tǒng)達到熱平衡。

二價鹽蒸發(fā)：二價鹽溶液進入第二換熱器內提升溫度，然后經(jīng)過第二進氣脫氣器分離蒸汽，升溫脫氣后的溶液直接進入第二強制循環(huán)換熱器，在結晶分離器中進行蒸發(fā)濃縮，結晶分離器分離后的蒸汽經(jīng)過壓縮機返回至第二強制循環(huán)換熱器內，第二強制循環(huán)換熱器的二次蒸汽冷凝下來的冷凝水進入第二換熱器再次利用，經(jīng)過濃縮后物料達到較高的濃度，在分離器完成氣液分離，溶液濃縮達到出料濃度后進入稠厚器，再通過離心機分離出結晶體二價鹽，母液進入母液罐。

由納濾裝置處理后的原液由料泵打入預熱換熱器，在板式換熱器內進料液與蒸汽冷凝水、鮮蒸汽(預留)進行熱交換，升溫至蒸發(fā)溫度后進入第二強制循環(huán)換熱器循環(huán)，在結晶分離器中進行蒸發(fā)濃縮。物料通過濃縮后物達到較高的濃度，在分離器完成氣液分離。溶液濃縮達到出料飽和濃度后，濃縮液通過泵送入稠厚器，再通過離心機分離出結晶體二價鹽，母液進入母液槽。從結晶分離器出來的二次蒸汽，經(jīng)過充分氣液分離后，潔凈的二次蒸汽進入壓縮機，二次蒸汽被壓縮后，溫度可升高18℃左右，壓縮后的蒸汽升溫升壓打入第二強制循環(huán)換熱器加熱物料。加熱物料的過程中，這部分高溫蒸汽冷凝成水流至凝水灌并由蒸餾水泵泵入板式換熱器與原料液換熱，溫度降至30℃左右排出系統(tǒng)。經(jīng)預熱后的物料進入蒸發(fā)器后，和經(jīng)壓縮后的蒸汽進行換熱蒸發(fā)，整個系統(tǒng)達到熱平衡。母液經(jīng)過母液緩存罐，通過換熱器換熱進入冷卻釜最后通過離心機甩出晶體去干燥包裝，剩余液體進入母液罐。

最后應說明的是：以上所述的各實施例僅用于說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或全部技術特征進行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。