含硫固體,剩余溶液流入脫硫裝置;脫硫裝置,用于在過第一離心裝置后的溶液中加入脫硫輔料,脫除溶液中的硫酸根,生成含硫固體懸浮液;第二離心裝置,用于從所述脫硫裝置中生成的所述含硫固體懸浮液中分離出含硫固體,剩余溶液流入所述有機(jī)物降解裝置。中和材料、脫硫輔料用于去除濃縮廢水中的硫酸根,可以是一切可與硫酸根反應(yīng)并生成含硫固體(沉淀物)的材料,本實(shí)施例不做限定。
[0027]有機(jī)物降解裝置30用于將經(jīng)過腐蝕性離子去除后的濃縮廢水及膜分離裝置10分離出的普通廢水中的有機(jī)物去除,可以是焚燒處理裝置、電化學(xué)氧化處理裝置、臭氧氧化處理裝置、生化處理降解裝置或超臨界氧化處理裝置。有機(jī)物降解裝置30可以是上述裝置中的一種,也可以包括上述裝置中的兩種或多種。經(jīng)過脫除離子的廢水進(jìn)入有機(jī)降解裝置30處理后實(shí)現(xiàn)廢水的徹底處理,獲得可直接排放的潔凈產(chǎn)物。
[0028]本實(shí)施例中的廢水處理系統(tǒng),利用膜分離裝置和化學(xué)法分離裝置等協(xié)同脫除廢水中腐蝕性離子(一般情況下主要為:氯離子和硫酸根離子),可降低了腐蝕性離子對裝置的腐蝕,延長了裝置的使用壽命;可大幅減少化學(xué)藥劑的添加量,實(shí)現(xiàn)廢水的徹底無害化處理;進(jìn)而,加大系統(tǒng)對廢水處理的處理能力及處理效率,降低設(shè)備造價及處理成本。
[0029]為了本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本實(shí)用新型實(shí)施例提供的方案,下面針對常見的廢水中含有氯離子和/或硫酸根離子的情況,通過具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型提供的廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030]如果廢水中含有氯離子,或者,含有氯離子和硫酸根離子兩種腐蝕性離子,則廢水處理系統(tǒng)的設(shè)備方案如圖2所示,包括:膜分離裝置10、化學(xué)法分離單元20和有機(jī)物降解裝置30,化學(xué)法分離單元包括:脫氯單元21和脫硫單元22,脫氯單元21包括脫氯裝置211、吸收裝置212和硫酸儲罐213,脫氯裝置211用于通過加入硫酸并加熱的方法將所述濃縮廢水中的氯離子去除,吸收裝置212用于吸收脫氯裝置211逸出的鹽酸蒸汽,硫酸儲罐213用于儲存脫氯裝置所需的硫酸,硫酸儲罐213通過栗送裝置與脫氯裝置211相導(dǎo)通;脫硫單元22包括中和裝置221、第一離心裝置(可集成在中和裝置221中,圖2中未示出)、脫硫裝置222和第二離心裝置(可集成在脫硫裝置222中,圖2中未示出),中和裝置221用于加入中和材料對所述濃縮廢水中的硫酸進(jìn)行中和,生成硫酸鈣懸浮液,所述中和材料可以為含鈣的堿性材料,例如生石灰或石灰乳[CaO/Ca(OH)2]等,第一離心裝置用于從中和裝置221生成的硫酸|丐懸浮液中分離出硫酸鈣固體,剩余溶液流入脫硫裝置222,脫硫裝置222用于在過第一離心裝置后的溶液中加入脫硫輔料,脫除溶液中的硫酸根,生成硫酸鈣懸浮液,所述脫硫輔料為含鈣的材料,例如草酸鈣[Ca(HCOO)2]等;第二離心裝置用于從脫硫裝置222中生成的硫酸鈣懸浮液中分離出硫酸鈣固體,剩余溶液流入有機(jī)物降解裝置30。除此之外,廢水處理系統(tǒng)還包括其它物料儲備單元,如用于儲存待處理廢水原料的原料儲罐50。
[0031]通過原料栗將待處理廢水通入膜分離裝置10,廢水中的大部分氯離子和硫酸根離子被脫除,脫除離子后廢水(普通廢水)進(jìn)入有機(jī)物降解裝置30;膜分離裝置10脫除離子的另一產(chǎn)物(濃縮后少量廢水,即濃縮廢水)進(jìn)入濃縮廢水儲罐40,待下一步處理。
[0032]脫氯單元21的主要設(shè)備為脫氯裝置211和吸收裝置212,濃縮廢水通過栗進(jìn)入脫氯裝置211,硫酸通過栗送進(jìn)入脫氯裝置211與濃縮廢水?dāng)嚢杌旌?,脫氯裝置211帶加熱(加熱形式可以是電加熱、蒸汽加熱、導(dǎo)熱油加熱、廢熱利用等形式),將物料加熱至沸騰,形成的鹽酸蒸汽進(jìn)入吸收裝置212,吸收裝置212內(nèi)可用水通過頂部噴淋裝置對鹽酸蒸汽噴淋吸收,形成副產(chǎn)物稀鹽酸,同時富含濃硫酸的酸性廢液從脫氯裝置211底部排除,進(jìn)入下一處理設(shè)備(如脫硫單元22)。上述脫氯裝置211可包括攪拌部件和加熱部件;攪拌部的作用包括兩個方面,一是通過攪拌使硫酸和廢水原料混合均勻,二是通過攪拌加速熱量傳遞,減少反應(yīng)時間。
[0033]進(jìn)一步地,所述脫氯單元還可包括:減壓裝置,安裝于脫氯裝置211上,用于降低脫氯裝置內(nèi)濃縮廢水的壓強(qiáng),加速鹽酸蒸汽的逸出。減壓裝置安裝于脫氯裝置211上,通過管道與脫氯裝置211的腔體相導(dǎo)通,當(dāng)向脫氯裝置211內(nèi)濃縮廢水中加入硫酸攪拌后,邊攪拌邊通過減壓裝置降低腔體內(nèi)壓強(qiáng),同時加熱,腔體內(nèi)壓強(qiáng)降低可以降低沸點(diǎn),加速鹽酸蒸汽的逸出,減少反應(yīng)時間。
[0034]脫硫單元22的主要設(shè)備為中和裝置221和脫硫裝置222,從脫氯裝置211排出的富含濃硫酸的酸性廢液進(jìn)入中和裝置221,向中和裝置221中添加生石灰或石灰乳等物質(zhì),與廢液中的濃硫酸中和到中性,生成硫酸鈣懸浮液,懸浮液進(jìn)離心機(jī)或沉降機(jī)(第一離心裝置)分離出硫酸鈣固體,溶液進(jìn)入脫硫裝置222,向脫氯裝置222中添加草酸鈣,脫除廢水中的硫酸根,生成含硫酸鈣的懸浮液,懸浮液進(jìn)離心機(jī)或沉降機(jī)(第二離心裝置)分離出硫酸鈣固體,溶液進(jìn)入有機(jī)物降解裝置30。
[0035]有機(jī)物降解裝置30可以是焚燒處理裝置、電化學(xué)氧化處理裝置、臭氧氧化處理裝置、生化處理降解裝置或超臨界氧化處理裝置,經(jīng)過脫除離子的有機(jī)廢水進(jìn)出降解裝置30處理后實(shí)現(xiàn)廢水的徹底處理,獲得可直接排放的潔凈產(chǎn)物。
[0036]—般而言,通過膜分離將原液中的氯離子和硫酸根分離濃縮,分離脫除離子后的廢液氯離子和硫酸根含量可達(dá)到原液濃度的5?10%,可直接用于后續(xù)工段的處理。向富含氯離子和硫酸根的濃縮廢液中添加H2SO4,將氯離子以HCl的形式從原料中分離過程中,系統(tǒng)溫度維持在80?150°C,H2S04的添加量為Cl—的摩爾量的I?30倍;反應(yīng)在恒沸狀態(tài)下進(jìn)行,將廢水中的氯離子以氯化氫蒸汽驅(qū)離,反應(yīng)終點(diǎn)為實(shí)時監(jiān)測揮發(fā)氣體的PH5-7為止。向廢水中加入CaO或Ca(OH)2,將過量H2SO4以CaSO4沉淀的形式從廢水中分離,CaO或Ca(0H)2添加量為過量硫酸摩爾量的0.9?1.3倍。Ca(HCOO)2的添加量為廢水中硫酸根摩爾質(zhì)量的I?1.3倍。為便于理解,下面針對具體應(yīng)用場景給出說明。
[0037]具體應(yīng)用場景1:
[0038]待處理原料廢水中氯離子含量為12000mg/L,硫酸根離子含量為2000mg/L,通過膜分離裝置10可將廢液中的氯離子和硫酸根含量降低至936mg/L和159mg/L,然后用于超臨界氧化處理裝置(本應(yīng)用場景中有機(jī)物降解裝置30為超臨界氧化處理裝置)脫除廢液中的有機(jī)物;膜分離裝置10輸出的濃縮廢水的氯離子和硫酸根含量分別為27720mg/L和5340mg/L,將濃縮后廢水栗送至脫氯裝置211,向濃縮廢水中添加摩爾量為氯摩爾量20倍的H2S04,脫氯裝置211采用電加熱維持廢液溫度到130 °C,吸收裝置21進(jìn)口處pH值為6時停止加熱;處理后廢水降溫后進(jìn)入中和裝置221,向處理后的廢水中添加與過量的硫酸等摩爾量的Ca(OH)2,經(jīng)過離心機(jī)分離獲得反應(yīng)生成的CaSO4沉淀;離心后的廢水進(jìn)入脫硫裝置222,向其中加入與硫酸根等摩爾量的Ca(HCOO)2,反應(yīng)生成CaSO4沉淀,再次經(jīng)過離心后獲得的廢水,經(jīng)超臨界水氧化處理裝置30處理后廢水達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0039]如圖3所示,本實(shí)施例提供的廢水處理系統(tǒng),通過膜分離將氯離子和硫酸根脫除,脫除離子后的廢水用超臨界水氧化技術(shù)處理;向剩余的少量濃縮廢液中添加H2SO4,氯離子以HCl的形式從原料中分離,處理后廢水降溫后向其中添加CaO/Ca(OH)2,CaO/Ca(OH)2與過量的硫酸反應(yīng)獲得CaSO4沉淀;然后向廢水中加入Ca(HCOO)2,和Na2SO4反應(yīng)生成CaSO4沉淀,經(jīng)上述處理后獲得脫氯廢水,脫氯廢水中含有的HCOONa,經(jīng)超臨界水氧化處理后HCOONa轉(zhuǎn)化為碳酸