一种负硬度废水资源化零排放处理方法及其处理系统与流程

技术特征：
1.一种负硬度废水资源化零排放处理方法，其特征在于：包括如下步骤：s1、软化浓缩：负硬度废水经净化处理后利用树脂中的离子交换基团进行软化处理，然后浓缩减量得到软化后浓缩液；s2、纳滤分盐：所述软化后浓缩液经纳滤分盐后得到纳滤浓水和纳滤产水，所述纳滤浓水进入步骤s4处理，所述纳滤产水进入步骤s3处理；s3、纳滤产水结晶：所述纳滤产水经蒸发结晶获得碳酸氢钠盐浆和盐侧蒸发结晶母液，所述盐侧蒸发结晶母液经冷冻结晶获得所述碳酸氢钠盐浆和盐侧冷冻结晶母液，所述盐侧冷冻结晶母液经蒸发结晶获得氯化钠盐浆和氯化钠蒸发结晶母液，所述氯化盐浆进行离心干燥后打包得到氯化钠结晶盐成品，所述氯化钠蒸发结晶母液经干燥系统产出杂盐，所述碳酸氢钠盐浆进入步骤s5处理；s4、纳滤浓水结晶：所述纳滤浓水经蒸发结晶获得碳酸氢钠盐浆和硝侧蒸发结晶母液，所述硝侧蒸发结晶母液经冷冻结晶获得所述碳酸氢钠盐浆和硝侧冷冻结晶母液，所述硝侧冷冻结晶母液经蒸发结晶获得硫酸钠盐浆和硝侧硫酸钠蒸发结晶母液，所述硫酸钠盐浆经离心、干燥、打包得到硫酸钠结晶盐成品，所述硝侧硫酸钠蒸发母液经蒸发结晶获得杂盐盐浆和杂盐母液，所述杂盐盐浆回溶，所述杂盐母液经干燥得到杂盐，所述碳酸氢钠盐浆进入步骤s5处理；s5、离心煅烧打包：所述碳酸氢钠盐浆经离心脱水、高温煅烧分解成碳酸钠结晶盐后打包得到碳酸钠结晶盐成品，所述负硬度废水资源化零排放处理完成。2.根据权利要求1所述的一种负硬度废水资源化零排放处理方法，其特征在于：步骤s1包括：s11、预处理：所述负硬度废水通过提升泵提升至预处理系统(1)调节水质水量，药剂沉淀法去除铁、氟化物、二氧化硅等污染因子，以及通过物理沉降和物理拦截去除废水中的胶体颗粒、悬浮物以及部分有机物后得到预处理废水；s12、软化：所述预处理废水进入软化系统(2)中，所述软化系统(2)中填充树脂的离子交换基团与钙、镁离子互相交换，达到去除废水中钙、镁离子，软化废水的作用，得到软化产水和树脂再生废液；s13、浓缩减量：所述软化产水进入膜浓缩系统(3)浓缩减量得到所述软化后浓缩液和膜产水，所述膜产水收集回用。3.根据权利要求1所述的一种负硬度废水资源化零排放处理方法，其特征在于：步骤s2中所述纳滤分盐的装置为分盐系统(4)，所述分盐系统(4)用于所述软化后浓缩液中一价盐和二价盐的分离，所述纳滤浓水中含有碳酸氢钠、硫酸钠和氯化钠，所述纳滤产水中含有碳酸氢钠、氯化钠和硫酸钠。4.根据权利要求1所述的一种负硬度废水资源化零排放处理方法，其特征在于：步骤s3包括：s31、硝侧碳酸氢钠蒸发结晶：所述纳滤浓水通过水泵提升至硝侧碳酸氢钠蒸发结晶系统(5)经蒸发结晶获得所述碳酸氢钠盐浆和所述硝侧蒸发结晶母液，所述碳酸氢钠盐浆输送至碳酸氢钠离心系统(7)后进入步骤s5处理；s32、硝侧碳酸氢钠冷冻结晶：所述硝侧蒸发结晶母液通过水泵提升至硝侧冷冻结晶系统(6)经冷冻结晶获得所述碳酸氢钠盐浆和所述硝侧冷冻结晶母液，所述碳酸氢钠盐浆输
送至所述碳酸氢钠离心系统(7)进入步骤s5处理；s33、硫酸钠蒸发结晶：所述硝侧冷冻结晶母液通过水泵提升至硫酸钠蒸发结晶系统(8)经蒸发结晶获得所述硫酸钠盐浆和所述硝侧冷冻结晶母液，所述硫酸钠盐浆输送至硫酸钠离心系统(12)离心后输送至硫酸钠干燥打包系统(13)，得到硫酸钠结晶盐成品；s34、杂盐蒸发结晶：所述硝侧硫酸钠蒸发结晶母液通过水泵提升至杂盐蒸发结晶系统(9)经蒸发结晶获得所述杂盐盐浆和所述杂盐母液，所述杂盐盐浆为含有硫酸钠和氯化钠混合盐浆，所述杂盐盐浆输送至粗盐回溶系统(10)经回溶后输送至所述分盐系统(4)的进水口进行循环盐分离，所述杂盐母液通过水泵提升至杂盐干燥系统(11)经干燥后得到所述杂盐，。5.根据权利要求4所述的一种负硬度废水资源化零排放处理方法，其特征在于：步骤s31中，碳酸氢钠蒸发结晶的温度为100～110℃，碳酸氢钠蒸发结晶的冷凝液收集后回用；步骤s32中，碳酸氢钠冷冻结晶的温度为30～50℃；步骤s33中，硫酸钠蒸发结晶的温度为100～110℃，硫酸钠蒸发结晶的冷凝液收集后回用；步骤s34中，所述杂盐盐浆也可输送至所述杂盐干燥系统(11)经干燥后得到所述杂盐。6.根据权利要求1所述的一种负硬度废水资源化零排放处理方法，其特征在于：步骤s4包括：s41、盐侧碳酸氢钠蒸发结晶：所述纳滤产水通过水泵提升至盐侧碳酸氢钠蒸发结晶系统(16)经蒸发结晶获得所述碳酸氢钠盐浆和所述盐侧蒸发结晶母液，所述碳酸氢钠结晶盐浆至所述碳酸氢钠离心系统(7)后进入步骤s5处理；s42、盐侧碳酸氢钠冷冻结晶：所述盐侧蒸发结晶母液通过水泵提升至盐侧冷冻结晶系统(17)经冷冻结晶获得所述碳酸氢钠盐浆和所述盐侧冷冻结晶母液，所述碳酸氢钠盐浆输送至所述碳酸氢钠离心系统(7)后进入步骤s5处理；s43、氯化钠蒸发结晶：所述盐侧冷冻结晶母液通过水泵提升至氯化钠蒸发结晶系统(18)经蒸发结晶获得所述氯化钠盐浆和氯化钠蒸发结晶母液，所述氯化钠盐浆输送至氯化钠离心系统(19)离心后输送至氯化钠干燥打包系统(20)，得到氯化钠结晶盐，所述氯化钠蒸发结晶母液输送至杂盐干燥系统(11)干燥产出杂盐。7.根据权利要求1所述的一种负硬度废水资源化零排放处理方法，其特征在于：步骤s5包括：s51、碳酸氢钠结晶离心脱水：所述碳酸氢钠结晶输送至所述碳酸氢钠离心系统(7)进行离心脱水，得到碳酸氢钠盐；s52、碳酸氢钠煅烧：所述碳酸氢钠盐输送至碳酸氢钠煅烧系统(14)加热分解生成碳酸钠结晶盐；s53、碳酸钠打包：所述碳酸钠结晶盐输送至碳酸钠打包系统(15)进行打包，得到碳酸钠结晶盐成品。8.一种负硬度废水资源化零排放处理系统，其特征在于：包括依次连接的预处理系统(1)、软化系统(2)、膜浓缩系统(3)、分盐系统(4)、与所述分盐系统(4)的浓水出口连接的硝侧碳酸氢钠蒸发结晶系统(5)，与所述硝侧碳酸氢钠蒸发结晶系统(5)的母液出口连接的硝侧冷冻结晶系统(6)，与所述硝侧碳酸氢钠蒸发结晶系统(5)的盐浆出口连接的碳酸氢钠离
心系统(7)，与所述硝侧冷冻结晶系统(6)的母液出口连接的硫酸钠蒸发结晶系统(8)，与所述硫酸钠蒸发结晶系统(8)的母液出口连接的杂盐蒸发结晶系统(9)，与所述杂盐蒸发结晶系统(9)的盐浆出口连接的粗盐回溶系统(10)，与所述杂盐蒸发结晶系统(9)的母液出口连接的杂盐干燥系统(11)，与所述硫酸钠蒸发结晶系统(8)的盐浆出口连接的硫酸钠离心系统(12)，与所述硫酸钠离心系统(12)的出口连接的硫酸钠干燥打包系统(13)，与所述碳酸氢钠离心系统(7)的出口连接的碳酸氢钠煅烧系统(14)，与所述碳酸氢钠煅烧系统(14)的出口连接的碳酸钠打包系统(15)，与所述分盐系统(4)的产水出口连接的盐侧碳酸氢钠蒸发结晶系统(16)，与所述盐侧碳酸氢钠蒸发结晶系统(16)的母液出口连接的盐侧冷冻结晶系统(17)，与所述盐侧冷冻结晶系统(17)的母液出口连接的氯化钠蒸发结晶系统(18)，与所述氯化钠蒸发结晶系统(18)的盐浆出口连接的氯化钠离心系统(19)，与所述氯化钠离心系统(19)的出口连接的氯化钠干燥打包系统(20)；所述硝侧碳酸氢钠蒸发结晶系统(5)的盐浆出口、所述硝侧冷冻结晶系统(6)的盐浆出口、所述盐侧碳酸氢钠蒸发结晶系统(16)的盐浆出口和所述盐侧冷冻结晶系统(17)的盐浆出口均与所述碳酸氢钠离心系统(7)的进口连接；所述预处理系统(1)用于调节所述负硬度废水水质水量，药剂沉淀法去除铁、氟化物、二氧化硅，以及通过物理沉降和物理拦截去除废水中的胶体颗粒、悬浮物以及部分有机物得到预处理废水；所述软化系统(2)用于使填充树脂的离子交换基团与所述预处理废水中钙、镁离子互相交换，达到去除废水中钙、镁离子，软化废水的作用，同时保留重碳酸根，得到软化产水和树脂再生废液；所述膜浓缩系统(3)用于使所述软化产水浓缩减量以使盐分富集化，得到软化后浓缩液和膜产水，所述膜产水收集回用；所述分盐系统(4)用于将所述软化后浓缩液中的一价盐和二价盐的分离，得到纳滤浓水和纳滤产水；所述硝侧碳酸氢钠蒸发结晶系统(5)用于使所述纳滤浓水通过蒸发结晶析出碳酸氢钠结晶盐，得到硝侧蒸发结晶母液和碳酸氢钠盐浆；所述硝侧冷冻结晶系统(6)用于通过对所述硝侧蒸发结晶母液进行降温处理，使所述硝侧蒸发结晶母液中的碳酸氢钠进一步结晶析出，得到硝侧冷冻结晶母液和所述碳酸氢钠盐浆；所述碳酸氢钠离心系统(7)用于将所述碳酸氢钠盐浆进行离心脱水得到碳酸氢钠盐；所述硫酸钠蒸发结晶系统(8)用于使所述硝侧冷冻结晶母液通过蒸发结晶析出硫酸钠结晶盐，得到硫酸钠盐浆和硝侧硫酸钠蒸发结晶母液；所述杂盐蒸发结晶系统(9)用于通过对所述硝侧硫酸钠蒸发结晶母液通过蒸发结晶析出硫酸钠和氯化钠混合结晶盐，得到杂盐盐浆和杂盐母液；所述粗盐回溶系统(10)包括连接的回溶水罐和提升水泵，所述粗盐回溶系统(10)用于将所述含有混合结晶盐的杂盐盐浆回溶后输送至所述分盐系统(4)的进水口进行循环盐分离，所述混合结晶盐为硫酸钠和氯化钠混合结晶盐；所述杂盐干燥系统(11)用于利用高温蒸汽干燥所述杂盐母液和/或所述氯化钠蒸发结晶母液产出杂盐；
所述硫酸钠离心系统(12)用于将所述硫酸钠盐浆进行离心脱水的得到硫酸钠结晶盐；所述硫酸钠干燥打包系统(13)用于对所述硫酸钠结晶盐进行干燥打包，得到硫酸钠结晶盐成品；所述碳酸氢钠煅烧系统(14)用于煅烧所述碳酸氢钠盐得到碳酸钠结晶盐；所述碳酸钠打包系统(15)用于对所述碳酸钠结晶盐进行打包处理，得到碳酸钠结晶盐工业成品；所述盐侧碳酸氢钠蒸发结晶系统(16)用于将含有碳酸氢钠、氯化钠和硫酸钠的纳滤产水通过蒸发结晶析出碳酸氢钠，得到碳酸氢钠盐浆和盐侧蒸发结晶母液，所述盐侧蒸发结晶母液包含未结晶析出的碳酸氢钠、硫酸钠和氯化钠；所述盐侧冷冻结晶系统(17)用于通过对所述盐侧蒸发结晶母液进行降温处理，使所述盐侧蒸发结晶母液中的碳酸氢钠进一步结晶析出，得到碳酸氢钠盐浆和盐侧冷冻结晶母液；所述氯化钠蒸发结晶系统(18)用于通过对所述盐侧冷冻结晶母液进行蒸发结晶析出氯化钠结晶盐，得到氯化钠盐浆和氯化钠蒸发结晶母液；所述氯化钠离心系统(19)用于对所述氯化钠盐浆进行离心脱水得到氯化钠结晶盐；所述氯化钠干燥打包系统(20)用于将所述氯化钠结晶盐打包得到氯化钠成品盐。9.根据权利要求8所述的一种负硬度废水资源化零排放处理系统，其特征在于：所述杂盐回溶系统(9)的出水口与所述分盐系统(4)的进水口连接。10.根据权利要求8所述的一种负硬度废水资源化零排放处理系统，其特征在于：所述预处理系统(1)为以下任意一种或几种：调节池、高密度沉淀池、v型滤池、无阀滤池、锰砂过滤器和多介质过滤器；所述软化系统(2)为离子交换装置，所述软化系统(2)中填充弱酸型阳离子交换树脂；所述膜浓缩系统(3)为以下任意一种或几种：自清洗过滤器、超滤装置、反渗透装置、高压反渗透装置和电渗析装置。

技术总结
本发明提供一种负硬度废水资源化零排放处理方法及其处理系统，负硬度废水经净化处理再利用树脂中的离子交换基团软化处理后进行浓缩减量，保留重碳酸根，然后进行纳滤分盐，制取碳酸氢钠、硫酸钠、氯化钠和杂盐，碳酸氢钠煅烧后得到碳酸钠。本发明是为了解决负硬度废水处理成本和效率的问题，采用离子交换法软化废水，避免引入大量的氯离子或硫酸根离子，降低零排放系统设备防腐蚀等级，降低克服渗透压所需能耗，减少药剂投加成本；同时避免加药处理所造成碳酸根和重碳酸根组成缓冲体系所造成的影响，保证系统运行稳定性，保留重碳酸根，通过纳滤分盐最终制取碳酸钠，实现碳酸钠资源化再利用，增加经济效益。增加经济效益。增加经济效益。


技术研发人员：李向南 徐志清 李泽 王云 盛飞 陈峰 樊陈子 丁源
受保护的技术使用者：国能朗新明环保科技有限公司
技术研发日：2021.06.30
技术公布日：2021/10/23