本實(shí)用新型屬于工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高含鹽濃水零排放處理裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著石化、電力、冶金、煤化工等行業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含復(fù)雜成分的廢水量也逐年增加，這些含復(fù)雜成分的廢水如何處置和利用的問題受到了廣泛重視。特別是在水資源匱乏地區(qū)，如何利用好這部分廢水，實(shí)現(xiàn)廢水零排放，對保護(hù)我們賴以生存的周邊環(huán)境和自然水體，進(jìn)一步提高水資源的綜合利用效率，緩解水資源緊張狀況，具有重要意義。
高含鹽濃水來源于工業(yè)企業(yè)水處理系統(tǒng)中反滲透濃水、電滲析濃水、循環(huán)水排污水及其他工藝廢水。隨著新《環(huán)境保護(hù)法》和《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的頒布實(shí)行，國家對十大重點(diǎn)行業(yè)的專項(xiàng)整治已開展，污染物零排放勢在必行。同時(shí)對工業(yè)企業(yè)的用水總量控制日益嚴(yán)格，對高含鹽濃水的零排放處理有助于企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)水減排目標(biāo)。
目前對高含鹽濃水的處理方法有：高效反滲透、DTRO、超頻振動(dòng)膜、正滲透、膜蒸餾等，但這些工藝設(shè)備存在著投資運(yùn)行成本高、運(yùn)行過程中污堵結(jié)垢等問題，而且整體系統(tǒng)性有局限，經(jīng)濟(jì)技術(shù)性不強(qiáng)。傳統(tǒng)降解COD的方法有生化法和物化法，高含鹽濃水中的COD多為難生物降解COD，不宜采用生化法處理。物化法有芬頓氧化法、活性炭吸附法，這些方法運(yùn)行費(fèi)用高、產(chǎn)生固廢較多。傳統(tǒng)去除硬度的方法有石灰軟化法、離子交換法，石灰軟化法易造成管道設(shè)備結(jié)垢堵塞，同時(shí)產(chǎn)生固廢較多，離子交換法再生廢水難處理。
因此，如何解決上述問題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員著重要研究的內(nèi)容。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型目的在于提供一種高含鹽濃水零排放處理裝置，該裝置提高高含鹽濃水的濃縮倍數(shù)，并對最終濃鹽水蒸發(fā)處理，最終實(shí)現(xiàn)高含鹽濃水的零排放。
為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種高含鹽濃水排放處理裝置，包括按序依次由管道連接的進(jìn)水調(diào)節(jié)池、pH調(diào)節(jié)池、電絮凝裝置、混凝反應(yīng)池、管式微濾裝置、中間水池、海水淡化反滲透裝置、回用水池、RO濃水池、電滲析裝置、最終濃水池及MVR蒸發(fā)結(jié)晶裝置；所述pH調(diào)節(jié)池的旁側(cè)設(shè)有酸投加裝置；所述混凝反應(yīng)池的旁側(cè)設(shè)有堿投加裝置和純堿投加裝置；所述海水淡化反滲透裝置的淡水出口與所述回用水池的進(jìn)口經(jīng)管道連接，所述海水淡化反滲透裝置的濃水出口與所述RO濃水池的進(jìn)口經(jīng)管道連接，RO濃水池出口與電滲析裝置進(jìn)口經(jīng)管道連接，電滲析裝置淡水出口與回用水池進(jìn)口經(jīng)管道連接，電滲析裝置濃水出口與最終濃水池進(jìn)口經(jīng)管道連接；最終濃水池出口通過進(jìn)料泵與MVR蒸發(fā)結(jié)晶裝置進(jìn)口連接。
上述技術(shù)方案中，相關(guān)內(nèi)容解釋如下：
1、上述方案中，還包括調(diào)節(jié)池提升泵，所述調(diào)節(jié)池提升泵的進(jìn)口與所述進(jìn)水調(diào)節(jié)池經(jīng)管道相連接，所述調(diào)節(jié)池提升泵的出口與所述pH調(diào)節(jié)池的進(jìn)口經(jīng)管道相連接。
2、上述方案中，還包括中間水池提升泵；所述中間水池提升泵的進(jìn)口與所述中間水池經(jīng)管道連接；所述中間水池提升泵的出口與所述海水淡化反滲透裝置的進(jìn)口經(jīng)管道連接。
3、上述方案中，還包括污泥濃縮池及板框壓濾機(jī)，所述混凝反應(yīng)池的排污口與所述污泥濃縮池的進(jìn)口通過污泥輸送泵經(jīng)管道連接，所述污泥濃縮池的上清液出口通過上清液輸送泵與所述進(jìn)水調(diào)節(jié)池的進(jìn)口經(jīng)管道連接，所述污泥濃縮池的排污口通過污泥輸送泵與所述板框壓濾機(jī)連接。進(jìn)入污泥濃縮池的濃縮液，通過重力沉降作用，濃縮液中的絮體沉積到污泥濃縮池的底部，并由污泥輸送泵打到板框壓濾機(jī)內(nèi)，經(jīng)板框壓濾機(jī)壓縮后形成泥餅，進(jìn)一步處置。污泥濃縮池中上清液通過上清液輸送泵打回到進(jìn)水調(diào)節(jié)池內(nèi)。
4、上述方案中，所述pH調(diào)節(jié)池內(nèi)還設(shè)有在線pH檢測儀。pH調(diào)節(jié)池的作用是通過酸投加裝置，向pH調(diào)節(jié)池內(nèi)加鹽酸，將池內(nèi)高含鹽濃水的pH值調(diào)節(jié)到3-4，pH調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)在線pH檢測儀，在線pH檢測儀根據(jù)池內(nèi)高含鹽濃水的pH值控制酸投加裝置的啟停。pH值調(diào)節(jié)到3-4的高含鹽濃水經(jīng)管道自流進(jìn)電絮凝裝置內(nèi)。
5、上述方案中，所述電絮凝裝置由電解槽、脈沖直流電源、DSA陽極板、不銹鋼陰極板、感應(yīng)鐵極板、鼓風(fēng)機(jī)、穿孔曝氣管及導(dǎo)線電纜組成。電絮凝過程可產(chǎn)生四種效應(yīng)，即電氧化、電還原、電絮凝和電氣浮。電氧化作用分直接氧化和間接氧化。直接氧化，即污染物直接在陽極失去電子而發(fā)生氧化。間接氧化，即陽極失去電子生成新的較強(qiáng)的氧化劑的活性物質(zhì)如羥基自由基(·OH)、活性氯(·Cl)等，利用這些活性物質(zhì)使污染物失去電子，起氧化分解作用，以降低原液中的CODCr、氨氮等。電還原即污染物直接在陰極上得到電子而發(fā)生還原作用。電絮凝作用，即通電后可溶性陽極例如鐵、鋁等陽極，失去電子后，形成金屬陽離子Fe2＋、Al3＋，與溶液中的OH-生成金屬氫氧化物膠體絮凝劑，吸附能力極強(qiáng)，將廢水中的污染物質(zhì)吸附共沉而去除。電氣浮即通電后在陰極和陽極上分別析出氫氣和氧氣，氣泡小，分散度高，廢水中懸浮污染物粘附在氣泡上上浮得以去除。通過電絮凝裝置處理，高含鹽濃水中的COD可以從100~300mg/L降到50~150mg/L。通過電絮凝裝置處理的出水經(jīng)管道自流進(jìn)混凝反應(yīng)池。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是：
1、本實(shí)用新型采用電絮凝與管式微濾膜相結(jié)合的裝置，有效解決了高含鹽濃水中COD與結(jié)垢性離子對后續(xù)膜裝置結(jié)垢污堵的問題。采用電滲析裝置濃縮高含鹽濃水，可使?jié)馑暮}量濃縮至12~15倍，濃水體積可減少至原來的5%~10%。而傳統(tǒng)反滲透法濃縮，濃縮后濃水體積還有30%~40%，后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶處理費(fèi)用也很高。
2、本實(shí)用新型采用MVR蒸發(fā)器,僅需要極少量生蒸汽，極大地降低企業(yè)運(yùn)行成本，減少環(huán)境污染。沒有廢熱蒸汽排放，節(jié)能效果十分顯著。由于采用壓縮機(jī)提供熱源，和傳統(tǒng)蒸發(fā)器相比，溫差小得多，能夠達(dá)到溫和蒸發(fā)，極大地提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低結(jié)垢。而且無需冷凝器，結(jié)構(gòu)與流程非常簡單，全自動(dòng)操作，可連續(xù)運(yùn)行，安全可靠。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意框圖。
具體實(shí)施方式
以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
請參閱圖1。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
如圖1所示，一種高含鹽濃水排放處理裝置，包括按序依次由管道連接的進(jìn)水調(diào)節(jié)池、pH調(diào)節(jié)池、電絮凝裝置、混凝反應(yīng)池、管式微濾裝置、中間水池、海水淡化反滲透裝置、回用水池、RO濃水池、電滲析裝置、最終濃水池及MVR蒸發(fā)結(jié)晶裝置；所述pH調(diào)節(jié)池的旁側(cè)設(shè)有酸投加裝置；所述混凝反應(yīng)池的旁側(cè)設(shè)有堿投加裝置和純堿投加裝置；所述海水淡化反滲透裝置的淡水出口與所述回用水池的進(jìn)口經(jīng)管道連接，所述海水淡化反滲透裝置的濃水出口與所述RO濃水池的進(jìn)口經(jīng)管道連接，RO濃水池出口與電滲析裝置進(jìn)口經(jīng)管道連接，電滲析裝置淡水出口與回用水池進(jìn)口經(jīng)管道連接，電滲析裝置濃水出口與最終濃水池進(jìn)口經(jīng)管道連接。最終濃水池出口通過進(jìn)料泵與MVR蒸發(fā)結(jié)晶裝置進(jìn)口連接。
還包括調(diào)節(jié)池提升泵（圖中未示出），所述調(diào)節(jié)池提升泵（圖中未示出）的進(jìn)口與所述進(jìn)水調(diào)節(jié)池經(jīng)管道相連接，所述調(diào)節(jié)池提升泵的出口與所述pH調(diào)節(jié)池的進(jìn)口經(jīng)管道相連接。
還包括中間水池提升泵（圖中未示出）；所述中間水池提升泵（圖中未示出）的進(jìn)口與所述中間水池經(jīng)管道連接；所述中間水池提升泵的出口與所述海水淡化反滲透裝置的進(jìn)口經(jīng)管道連接。
還包括污泥濃縮池及板框壓濾機(jī)，所述混凝反應(yīng)池的排污口與所述污泥濃縮池的進(jìn)口通過污泥輸送泵（圖中未示出）經(jīng)管道連接，所述污泥濃縮池的上清液出口通過上清液輸送泵（圖中未示出）與所述進(jìn)水調(diào)節(jié)池的進(jìn)口經(jīng)管道連接，所述污泥濃縮池的排污口通過污泥輸送泵與所述板框壓濾機(jī)連接。進(jìn)入污泥濃縮池的濃縮液，通過重力沉降作用，濃縮液中的絮體沉積到污泥濃縮池的底部，并由污泥輸送泵打到板框壓濾機(jī)內(nèi)，經(jīng)板框壓濾機(jī)壓縮后形成泥餅，進(jìn)一步處置。污泥濃縮池中上清液通過上清液輸送泵打回到進(jìn)水調(diào)節(jié)池內(nèi)。
所述pH調(diào)節(jié)池內(nèi)還設(shè)有在線pH檢測儀（圖中未示出）。pH調(diào)節(jié)池的作用是通過酸投加裝置，向pH調(diào)節(jié)池內(nèi)加鹽酸，將池內(nèi)高含鹽濃水的pH值調(diào)節(jié)到3-4，pH調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)在線pH檢測儀，在線pH檢測儀根據(jù)池內(nèi)高含鹽濃水的pH值控制酸投加裝置的啟停。pH值調(diào)節(jié)到3-4的高含鹽濃水經(jīng)管道自流進(jìn)電絮凝裝置內(nèi)。
所述電絮凝裝置由電解槽、脈沖直流電源、DSA陽極板、不銹鋼陰極板、感應(yīng)鐵極板、鼓風(fēng)機(jī)、穿孔曝氣管及導(dǎo)線電纜組成（以上圖中均未示出）。電絮凝過程可產(chǎn)生四種效應(yīng)，即電氧化、電還原、電絮凝和電氣浮。電氧化作用分直接氧化和間接氧化。直接氧化，即污染物直接在陽極失去電子而發(fā)生氧化。間接氧化，即陽極失去電子生成新的較強(qiáng)的氧化劑的活性物質(zhì)如羥基自由基(·OH)、活性氯(·Cl)等，利用這些活性物質(zhì)使污染物失去電子，起氧化分解作用，以降低原液中的CODCr、氨氮等。電還原即污染物直接在陰極上得到電子而發(fā)生還原作用。電絮凝作用，即通電后可溶性陽極例如鐵、鋁等陽極，失去電子后，形成金屬陽離子Fe2＋、Al3＋，與溶液中的OH-生成金屬氫氧化物膠體絮凝劑，吸附能力極強(qiáng)，將廢水中的污染物質(zhì)吸附共沉而去除。電氣浮即通電后在陰極和陽極上分別析出氫氣和氧氣，氣泡小，分散度高，廢水中懸浮污染物粘附在氣泡上上浮得以去除。通過電絮凝裝置處理，高含鹽濃水中的COD可以從100~300mg/L降到50~150mg/L。通過電絮凝裝置處理的出水經(jīng)管道自流進(jìn)混凝反應(yīng)池。
本處理裝置在使用時(shí)，包括以下步驟：
⑴首先對高含鹽濃水進(jìn)行均質(zhì)均量處理，并進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池，投加酸劑，實(shí)現(xiàn)對含鹽濃水的pH值調(diào)節(jié)，并調(diào)節(jié)pH值至3-4；然后對其進(jìn)行電絮凝處理，去除高含鹽濃水中的懸浮物、污染物質(zhì)；
⑵對步驟⑴中獲得的預(yù)處理后的高含鹽濃水中含有Fe2＋和Fe3＋，自流進(jìn)混凝反應(yīng)池后，通過堿投加裝置經(jīng)管道向混凝反應(yīng)池中投加NaOH，與Fe2＋和Fe3＋反應(yīng)生成Fe(OH)2和Fe(OH)3，去除水中溶解性物質(zhì)、膠體以及懸浮態(tài)污染物；同時(shí)加入純堿，與濃水中的Ca2+和Mg2+反應(yīng)，生成沉淀，并隨混凝反應(yīng)一起去除濃水中的硬度；
⑶通過管式微濾裝置對步驟⑵中獲得的混合液進(jìn)行過濾處理，混合液中的懸浮絮體被管式微濾膜截留，獲得清液和濃縮液，其中，清液滲透過微濾管式膜，并經(jīng)管道由滲透液出口流進(jìn)中間水池，濃縮液由濃縮液出口經(jīng)管道流進(jìn)污泥濃縮池；中間水池的濃水通過中間水池提升泵打入海水淡化反滲透裝置，濃水滲透過反滲透膜，成為淡水，并經(jīng)海水淡化反滲透裝置淡水出口進(jìn)入回用水池；反滲透濃水，經(jīng)海水淡化反滲透裝置濃水出口進(jìn)入RO濃水池；
⑷通過電滲析裝置對步驟⑶中獲得的RO濃水進(jìn)行電滲析處理，獲得電滲析淡水和電滲析濃水，所述電滲析淡水由淡水出口流進(jìn)回用水池，所述電滲析濃水由濃水出口流進(jìn)最終濃水池；
⑸通過MVR蒸發(fā)器對步驟⑸中獲得的最終濃水池的電滲析濃水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理，蒸發(fā)過程中，鹽結(jié)晶析出由分離器底部出料至料漿儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，達(dá)到一定量后送離心機(jī)分離，母液返回；鹽結(jié)晶析出同時(shí)，料液繼續(xù)循環(huán)蒸發(fā)直到飽和，送去料漿儲(chǔ)罐冷卻，結(jié)晶鹽去離心分離，最終完成高含鹽廢水處理回用。
所述步驟⑴高含鹽濃水通過管道進(jìn)入進(jìn)水調(diào)節(jié)池，進(jìn)水調(diào)節(jié)池的作用是對進(jìn)水均質(zhì)均量處理，出水通過進(jìn)水調(diào)節(jié)池提升泵進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池。
所述步驟⑵中，進(jìn)入混凝反應(yīng)池的高含鹽濃水中含有Fe2＋和Fe3＋，通過堿投加裝置經(jīng)管道向混凝反應(yīng)池投加NaOH，NaOH 與Fe2＋和Fe3＋反應(yīng)生成Fe(OH)2和Fe(OH)3，均是優(yōu)良的絮凝劑，可發(fā)揮壓縮雙電層、吸附電中和及沉淀網(wǎng)捕作用，有效去除高含鹽濃水中溶解性、膠體和懸浮態(tài)污染物。同時(shí)加入純堿（Na2CO3），與水中的Ca2+、Mg2+反應(yīng)，生成沉淀，并隨混凝反應(yīng)一起去除，這樣使高含鹽濃水中的硬度得以去除。
所述步驟⑵和步驟⑶中，混凝作用和微濾膜的過濾截留作用，可使?jié)B透液中的COD降到30~60mg/L，殘留碳酸鹽硬度降到1mmol/L以下，完全滿足反滲透進(jìn)水要求。
所述步驟⑶中，中間水池的濃水通過中間水池提升泵打入海水淡化反滲透裝置，濃水先經(jīng)過保安過濾器，再通過高壓泵增壓，打入微濾管式膜組件內(nèi)，在壓力驅(qū)動(dòng)下，濃水滲透過反滲透膜，成為淡水，經(jīng)海水淡化反滲透裝置淡水出口進(jìn)入回用水池。微濾管式膜組件內(nèi)的反滲透濃水，經(jīng)海水淡化反滲透裝置濃水出口進(jìn)入RO濃水池。海水淡化反滲透裝置回收率為60~70%，中間水池的濃水的含鹽量為2000~4000mg/L，經(jīng)海水淡化反滲透裝置濃縮后產(chǎn)生的反滲透濃水含鹽量為5000~10000mg/L 。
所述步驟⑷中，所述電滲析裝置的回收率為90%，所述電滲析裝置產(chǎn)生的電滲析濃水含鹽量為100000~150000mg/L。高含鹽濃水經(jīng)微濾管式膜集成裝置濃縮減量后，到最終濃水池的濃水只有進(jìn)水的3%~4%。
上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。