一種高含鹽廢水的處理方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高含鹽廢水的處理方法，具體地說是一種高含鹽廢水處理及資源 化利用的廢水處理方法。
【背景技術】
[0002] 近幾年，隨著社會發(fā)展和環(huán)保意識的提高，《國家環(huán)境保護"十一五"規(guī)劃》明確要 求在鋼鐵、電力、化工、煤炭等重工業(yè)推廣廢水循環(huán)利用，努力實現(xiàn)廢水零排放。
[0003] 本發(fā)明所述的高含鹽廢水主要來源于化工生產(chǎn)過程中的煤氣洗滌廢水、循環(huán)水系 統(tǒng)排放水、化學水站排水以及少量生化處理后的有機廢水。其特點是懸浮固體（SS)和總?cè)?解度（TDS)濃度較高，而氨氮和COD濃度相對較低。由于煤化工取水主要來自黃河及支流 水資源，水中鈣、鎂離子含量高，即硬度較高。該濃鹽廢水的直接排放不但會造成資源浪費， 還會對環(huán)境造成影響。
[0004] 到目前為止，研宄開發(fā)出來的含鹽水處理方法不下數(shù)十種，但真正工業(yè)化應用的 還僅限于電解法、膜分離法、生物法、焚燒或深井灌注等為數(shù)不多的幾種技術。其中，電解法 和焚燒法能耗較高，運行成本高；生物法中細菌培養(yǎng)周期較長，對進水要求苛刻；深井灌注 則會產(chǎn)生二次污染。
[0005] 膜分離法作為處理含鹽廢水是經(jīng)濟有效的方法，電滲析和反滲透膜是最主要的膜 分離方式。
[0006] 電滲析是在直流電場的作用下，利用陰、陽離子交換膜對溶液中陰、陽離子的選擇 透過性，使溶液中的溶質(zhì)與水分離的過程。電滲析所需能量與受處理水的鹽濃度成正比，所 以不太適合處理高含鹽廢水。而且，在處理工業(yè)廢水時，要注意酸、堿或強氧化劑以及有機 物等對膜的侵害和污染作用，這往往是限制電滲析的瓶頸。
[0007] 反滲透是利用反滲透膜選擇性地只允許溶劑透過而截留離子物質(zhì)的性質(zhì)，以膜兩 側(cè)靜壓差為推動力，克服溶劑的滲透壓，使溶劑通過反滲透膜而實現(xiàn)溶劑和溶質(zhì)分離的膜 過程。由于其滲透壓與濃度成正比，因此單獨采用反滲透處理高含鹽廢需要較高的壓力，設 備造價高，運行成本也較高。往往采用單一的一級一段反滲透或者二級一段無法達到水質(zhì) 處理標準。
[0008] 上述單一工藝，在處理高含鹽廢水時，往往難以克服自身的缺點，因此，無法降低 成本，高效率地處理高含鹽廢水。而將納濾、超濾、反滲透、高壓平板膜等膜分離技術結(jié)合起 來的方法更是未來水處理方法的一種趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于克服了現(xiàn)有技術中的不足之處，提供了一種將超濾、納濾、反滲 透、高壓平板膜等膜法合理耦合并與MVR蒸發(fā)結(jié)晶、冷凍結(jié)晶技術相結(jié)合的工藝方法處理 高含鹽廢水。
[0010] 為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，我們將采用如下技術方案予以實施：
[0011] 一種高含鹽廢水的處理方法，其特征在于：包括如下步驟：
[0012] (1)、高含鹽廢水通過管線進入調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)和水量調(diào)制之后進入高密度沉淀 池，在高密度沉淀池前端的管線內(nèi)加液堿和二氧化碳，使之與高含鹽廢水一同通過管線進 入高密度沉淀池中，在預定時間內(nèi)對高含鹽廢水進行處理，然后加鹽酸回調(diào)PH值到6-7之 間，加次氯酸鈉對高含鹽廢水進行殺菌消毒處理，上清液流入V型濾池；
[0013] (2)、經(jīng)V型濾池過濾后的高含鹽廢水，進入第一段離子交換樹脂軟化系統(tǒng)對高含 鹽廢水進行軟化處理；
[0014] (3)、經(jīng)過第一段離子交換樹脂軟化系統(tǒng)軟化處理后的高含鹽廢水進入超濾系統(tǒng) 進行處理，超濾后的濃水回流到高密度沉淀池沉淀，超濾后的產(chǎn)水流入第一段反滲透系統(tǒng) 進行處理；
[0015] (4)經(jīng)過第一段反滲透系統(tǒng)處理后的產(chǎn)水進入總產(chǎn)水箱，經(jīng)過第一段反滲透系統(tǒng) 處理后的濃水進入第二段離子交換樹脂軟化系統(tǒng)進行進一步的軟化處理；
[0016] (5)經(jīng)過第二段離子交換樹脂軟化系統(tǒng)軟化處理后的軟水進入高壓納濾系統(tǒng)進行 處理，經(jīng)高壓納濾系統(tǒng)處理后得到納濾產(chǎn)水和納濾濃水，納濾產(chǎn)水進入第二段反滲透系統(tǒng)， 納濾濃水直接進入高壓平板膜系統(tǒng)進行處理；
[0017] (6)、納濾產(chǎn)水經(jīng)過第二段反滲透系統(tǒng)處理后得到的產(chǎn)水進入總產(chǎn)水箱，得到的濃 水進入高壓平板膜系統(tǒng)進行處理；
[0018] (7)、步驟（5)所述的納濾濃水經(jīng)過高壓平板膜系統(tǒng)處理后得到的產(chǎn)水進入總產(chǎn) 水箱，得到的濃水進入冷凍結(jié)晶系統(tǒng)進行處理，經(jīng)過冷凍結(jié)晶系統(tǒng)處理后得到工業(yè)級芒 硝；
[0019] (8)、步驟（6)所述的濃水經(jīng)過高壓平板膜系統(tǒng)處理后得到的產(chǎn)水進入總產(chǎn)水箱， 得到的濃水進入MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)進行處理，經(jīng)過MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)處理后得到工業(yè)級氯 化鈉。
[0020] 進一步，在步驟（1)中，所述的在預定時間內(nèi)對高含鹽廢水進行處理的過程中采 用工廠廢氣：二氧化碳和25%的液堿對高含鹽廢水中的絕大部分鈣和少量硅、鎂混合沉淀 物析出，再加入8 %~12 %的聚合硫酸鐵和0. 8 %的PAM在沉淀池中進行混凝沉淀、固液分 離、去除高含鹽廢水中的大部分硬度和鈣鎂離子。
[0021] 進一步，在步驟（1)中，所述的回調(diào)高含鹽廢水的PH值至6-7之間，所采用的鹽酸 為10 %~20 %的鹽酸；所述的對高含鹽廢水進行殺菌消毒處理所采用的次氯酸鈉為5 %~ 15%的次氯酸鈉。
[0022] 進一步，在步驟（4)中，所述的第二段離子交換樹脂軟化系統(tǒng)中的樹脂為5508型 抗污染除硬樹脂，采用4%的鹽酸和5%的液堿進行樹脂再生，再生水來自總產(chǎn)水箱。
[0023] 進一步，在步驟（5)中，所述的納濾產(chǎn)水是含有一價離子的水；所述的納濾濃水是 含有二價及高價離子的水。
[0024] 進一步，在步驟（8)中，所述的濃水進入MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)處理的步驟如下：
[0025] 一、采用兩段串聯(lián)板式換熱器對進料氯化鈉濃鹽水進行預熱處理，使進料氯化鈉 濃鹽水分別升溫至70°C和85°C。加熱介質(zhì)分別為105°C的二次蒸汽冷凝液和120°C的鮮蒸 汽。
[0026] 二、預熱后物料進入降膜換熱器，與壓縮后升高到105°C的蒸汽進行換熱，使物料 濃縮26%左右，然后物料與蒸汽進入降膜分離器進行氣液分離，分離后液體進入強制循環(huán) 換熱器升溫升壓，而后在結(jié)晶分離器內(nèi)進行閃蒸，析出小顆粒晶體。
[0027] 三、析出的晶體由結(jié)晶分離器底部排料至離心設備，離心后的晶體打包，母液經(jīng)加 熱后回系統(tǒng)繼續(xù)進行蒸發(fā)濃縮。
[0028] 四、整套蒸發(fā)系統(tǒng)通過PLC軟件來控制所有的輸出和輸入信號，使得整套系統(tǒng)達 到熱平衡。
[0029] 進一步，在步驟（7)中，所述的濃水進入冷凍結(jié)晶系統(tǒng)處理的步驟如下：
[0030] 一、原料液由原料泵從原料罐首先送至預冷器進行初步降溫。冷卻介質(zhì)為結(jié)晶分 離系統(tǒng)的母液；
[0031] 二、降溫后的原料進入冷卻結(jié)晶系統(tǒng)的循環(huán)料液管道，與循環(huán)料液混合后與冷卻 器進行換熱，熱量由冷卻介質(zhì)：乙二醇帶走；
[0032] 三、冷卻后的過飽和料液進入結(jié)晶器，經(jīng)由結(jié)晶器內(nèi)部流動進入結(jié)晶室底部，與晶 體顆粒接觸結(jié)晶生長逐級分級沉降，結(jié)晶器上層料液再進入循環(huán)管道進一步與原料液混 合、冷卻、循環(huán)回到結(jié)晶室再次參與結(jié)晶，如此循環(huán)并連續(xù)生產(chǎn)結(jié)晶產(chǎn)品。
[0033] 有益效果
[0034] 基于對膜分離技術的研發(fā)和應用經(jīng)驗，發(fā)明了將超濾、納濾、反滲透、高壓平板膜 等膜法合理耦合并與MVR蒸發(fā)結(jié)晶、冷凍結(jié)晶技術相結(jié)合的工藝方法處理高含鹽廢水。該 方法克服了單一技術的缺點，取長補短，更好地發(fā)揮了組合優(yōu)勢，可以高效經(jīng)濟地高含鹽廢 水處理