高盐废水零排放处理系统的制作方法

1.本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种高盐废水零排放处理系统。


背景技术：

2.随着我国城镇化和工业化的急速发展，生活垃圾废水和工业废水处理排放的问题日益突出，可持续发展和绿色发展受到全社会的关注。随着石化、电力、冶金、煤化工等行业的快速发展，工业生产过程中产生的反渗透浓水、工业污水、循环排污水及部分工艺排水等含成分较复杂的污水量逐年增加，污水排放成为一个亟待解决的生态问题。
3.目前高盐废水处理领域存在进水硬度过高，后续的膜浓缩分离过程中容易出现膜元件结垢的问题。现在的软化工艺主要是通过投加软化药剂后经过砂滤去除水中的悬浮物、胶体和泥沙。但是由于砂滤不方便清洗，并且性能不稳定，若清洗不及时，仍会出现后续的膜元件污染结垢的问题。因此急需新的软化处理工艺来保证后续产水水质的稳定性，降低后续膜元件的结垢风险，提高膜元件的使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种高盐废水零排放处理系统，旨在解决高盐废水处理过程中产水水质不稳定，后续的膜浓缩分离过程中容易出现膜元件结垢的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种高盐废水零排放处理系统，包括借助管线依次连接的软化反应池、有机管式纳滤膜、吸附单元、纳滤单元和膜浓缩单元：
6.所述软化反应池，设有用于添加除垢剂、除硅剂和/或混凝剂的投料口以及与待处理废水连通的进液口；所述吸附单元，填充有螯合树脂和/或活性炭，用于去除废水中的金属离子和有机物；所述纳滤单元，用于对废水进行二级分盐，所述纳滤单元包括纳滤装置和第一蒸发器，其中透过所述纳滤装置的废水排入所述膜浓缩单元，未透过所述纳滤装置的盐浓缩液进入所述第一蒸发器；所述膜浓缩单元，包括反渗透装置和第二蒸发器，透过所述反渗透装置的水进入厂区补水池或补水管道，所述反渗透装置截流的浓缩液进入所述第二蒸发器。
7.在其中一个实施例中，所述有机管式纳滤膜的孔径可选为1～2nm。
8.在其中一个实施例中，未透过所述有机管式纳滤膜的浓液通过管路与所述软化反应池的进液口连通。
9.在其中一个实施例中，所述吸附单元采用吸收塔，所述螯合树脂和/或活性炭填充在所述吸收塔内。
10.在其中一个实施例中，所述吸收塔内填充有螯合树脂与活性炭混合物。
11.在其中一个实施例中，所述软化反应池内设有搅拌装置。
12.在其中一个实施例中，所述反渗透装置的反渗透膜孔径可选为0.1～1nm。
13.在其中一个实施例中，在所述软化反应池之前还设有废水缓存池，用于收集和储
存待处理的高盐废水。
14.本实用新型提供的一种高盐废水零排放处理系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过将有机管式纳滤膜替代原有的砂滤装置，并与纳滤单元配合使用，一方面利用有机管式纳滤膜的大通量、抗污染、耐清洗的特点解决了出水水质稳定性的问题，降低了后续膜元件的结垢风险，提高了膜元件的使用寿命；另一方面省去了超滤和一级纳滤等装置，减少了设备投资及工艺复杂程度，再一方面，将高盐废水中的盐分经过有机管式纳滤膜一级分盐、再经纳滤单元二级分盐，能够有效提高分盐效率，对二价盐的平均截留率为98.5％，实现一价盐和二价盐的高效分离，提高了膜元件的运行效率。即本实用新型通过在有机管式纳滤膜的基础上配合使用吸附单元进行吸附，能够高效去除水中的钙镁离子和有机物污染，降低后续膜元件的结垢及污染风险，提高了膜元件的使用寿命，降低了水中有机物的含量，保证了第一蒸发器和第二蒸发器中结晶产物的纯度。通过优化后的系统，脱除盐分的淡水回用于厂区，全面达到零排放及资源化循环生产利用。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本实用新型实施例提供的一种高盐废水零排放处理系统的连接结构示意图。
具体实施方式
17.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
18.请参照图1所示，现对本实用新型提供的一种高盐废水零排放处理系统进行说明。一种高盐废水零排放处理系统，包括借助管线依次连接的软化反应池、有机管式纳滤膜、吸附单元、纳滤单元和膜浓缩单元。
19.所述软化反应池设有用于添加除垢剂、除硅剂和/或混凝剂的投料口以及与待处理废水连通的进液口。待处理的废水进入软化反应池，根据废水的性质，添加除垢剂，如乙酸等，用于除去水中的ca、mg离子；除硅剂，如偏铝酸钠；为了更好地絮凝，还可以加入絮凝剂，如所述絮凝剂采用pav絮凝剂(主要的化学成分为聚丙烯酰胺)。所述有机管式纳滤膜用于泥水分离。所述吸附单元填充有螯合树脂和/或活性炭，用于去除废水中的金属离子和有机物。所述纳滤单元用于对废水进行二级分盐，纳滤单元包括纳滤装置和第一蒸发器，其中一价盐透过纳滤装置，随着废水排入膜浓缩单元，二价盐未透过纳滤装置，作为盐浓缩液进入第一蒸发器，第一蒸发器的主要产物为na2so4。所述膜浓缩单元包括反渗透装置和第二蒸发器，透过反渗透装置的水进入厂区补水池或补水管道，反渗透装置截流的浓缩液进入第二蒸发器,第二蒸发器中的主要产物为氯化钠。
20.上述技术方案中，高盐废水首先通过进液口进入到软化反应池中，通过在投料口
加药将水中钙、镁、硅及部分固体悬浮物转化为沉淀，然后通过有机管式纳滤膜对废水进行泥水分离和一级分盐，透过有机管式纳滤膜的废水进入吸附单元进一步去除废水中的钙镁离子和有机物，然后经过纳滤单元进行二次分盐，提高分盐效果和提高盐的纯度，透过纳滤装置的废水排入膜浓缩单元，未透过纳滤装置的盐浓缩液进入第一蒸发器，其中第一蒸发器蒸发结晶的盐分中，硫酸钠纯度达到95％以上；透过反渗透装置的水进入厂区补水池或补水管道，实现零排放，反渗透装置截流的浓缩液进入第二蒸发器，蒸发结晶的盐分中氯化钠纯度提升至98.5％。
21.与现有技术相比，本实施例，处理流程简单、系统占地面积小，运行费用低，出水稳定。对二价盐的平均截留率为98.5％，实现一价盐与二价盐的高效分离；通过将高盐废水中的盐分经过有机管式纳滤膜一级分盐、再经纳滤单元二级分盐，能够有效提高分盐效率，提高了膜元件的运行效率。并且通过在有机管式纳滤膜的基础上配合使用吸附单元进行吸附，能够高效去除水中的钙镁离子和有机物污染，降低后续膜元件的结垢及污染风险，提高了膜元件的使用寿命，降低了水中有机物的含量，保证了结晶产物的纯度。通过优化后的系统，脱除盐分的淡水回用于厂区，全面达到零排放及资源化循环生产利用。
22.本实施例中，所述有机管式纳滤膜的孔径可选为1～2nm。通过将有机管式纳滤膜替代原有的砂滤装置，一方面克服了现有技术中沙滤存在的缺陷，利用有机管式纳滤膜的大通量、抗污染、耐清洗的特点解决了出水水质稳定性的问题，降低了后续膜元件的结垢风险，提高了膜元件的使用寿命；另一方面利用有机管式纳滤膜对二价离子具有很好的截留效果的特点，工艺中省去了超滤和一级纳滤等装置，减少了设备投资及工艺复杂程度的同时，还使分盐效果得到了明显提升，提高了膜元件的运行效率。
23.为了全面达到零排放及资源化循环生产利用，所述未透过有机管式纳滤膜的浓液回流至软化反应池的进液口。机管式纳滤膜的孔径为1～2nm，未透过有机管式纳滤膜的水连同泥沙一起流回到软化反应池的进液口，未充分反应的废水可以再次与药物反应生成沉淀，泥沙和沉淀将被软化反应池定期排出。
24.为了高效去除水中的钙镁离子和有机物污染，吸附单元采用吸收塔，螯合树脂和/或活性炭填充在吸收塔内。
25.在其中一个实施例中，所述吸收塔内优选填充有螯合树脂与活性炭混合物，或者螯合树脂与添加椰壳活性炭吸附球的混合物作为吸附树脂。根据进水中有机物的含量，通过对填料的合理添加，增强对不同污染物的吸附效果，从而更好的软化废水和去除有机物。通过使用吸附单元对废水进行吸附，能够高效去除水中的钙镁离子和有机物污染，降低后续膜元件的结垢及污染风险，提高了膜元件的使用寿命，降低了水中有机物的含量，保证了结晶产物的纯度。
26.为了促进软化药剂和除硅药剂的溶解以及快速的反应，所述软化反应池内设有搅拌装置。根据沉淀或絮凝反应的速度，调整搅拌的强度，提供适宜的水力条件，达到最佳的沉淀或絮凝效果。
27.所述反渗透装置的反渗透膜孔径可选为0.1～1nm。反渗透装置能有效地去除水中的带电离子、无机物、胶体微粒、细菌及有机物质等，未透过反渗透膜的盐水被进一步浓缩。反渗透装置回收率可达75％。
28.为了对废水水流进行缓冲,以便于后续处理，在软化反应池之前还设有废水缓存
池，用于收集和储存待处理的高盐废水。
29.作为一种优选的实施例，具体的工艺流程如下：
30.高盐废水首先经过原水泵提升至废水缓存池，通过进液口进入软化反应池后，在投料口先加入软化药剂及除硅药剂，充分反应后加入混凝剂和絮凝剂。通过加药将水中钙、镁、硅及部分固体悬浮物转化为沉淀，然后通过有机管式纳滤膜对废水进行泥水分离和一级分盐，透过有机管式纳滤膜的产水:固体悬浮物≤0.5ntu,总硬度≤50mg/l,污泥密度指数≤4，硅≤1mg/l，硫酸根离子截留率(％)≥80，未透过有机管式纳滤膜的水连同泥沙通过进液口流回到软化反应池，未充分反应的废水再次与药物反应生成沉淀，泥沙和沉淀将被软化反应池定期排出。
31.透过有机管式纳滤膜的废水进入吸收塔进一步除钙镁离子和有机物，吸收塔产水：总硬度≤0.1mg/l，有机物≤25mg/l。吸收塔产水经过纳滤装置进行二次分盐，提高分盐效果和提高盐的纯度，透过纳滤装置的产水进入反渗透装置进行浓缩，未透过纳滤装置的浓水进入第一蒸发器进行结晶处理，纳滤单元浓水经第一蒸发器蒸发结晶后，硫酸钠含水率≤0.50％。纳滤装置可将未透过纳滤单元的浓水中硫酸钠纯度提升至为95％。经反渗透装置过滤的水排入膜浓缩产水池，膜浓缩产水池中的水用于厂区供水，而未透过反渗透装置的浓水进入第二蒸发器进行结晶处理，膜浓缩浓水经第二蒸发器蒸发结晶后，氯化钠含水率≤0.20％。
32.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。