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一种废水深度资源化处理的系统和方法与流程

2021-12-07 22:00:00 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及废水资源化处理技术领域,更具体的说是涉及一种废水深度资源化处理的系统和方法。


背景技术:

2.目前,企业生产各个过程产生的废水混合后需要进入企业自有污水处理站,经过隔油调节、中和絮凝沉淀、厌氧/好氧生化处理、臭氧深度氧化处理等一系列处理,使主要指标满足污水综合排放标准后进行排放。
3.但是,在实际运行情况中,经过企业污水处理cod季节性超标情况明显,高温季节生化系统运行状况良好、基本达标,低温季节生化处理效果下降,超标排放几率较高;且排放废水中盐分较高,浓度基本上在10000mg/l以上,高盐废水长期外排对周边水体环境的影响隐患长期存在。
4.因此,对于经过企业污水处理后的废水需要进行进一步的资源化处理,使废水不外排、水和盐实现资源化利用,是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本发明提供了一种废水深度资源化处理的系统和方法,废水实现资源化零排放,且不会产生大量杂盐,经济效益明显,运行费用减少三分之一以上。
6.为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
7.一种废水深度资源化处理系统,其特征在于,包括依次连接的膜前预处理机构、组合膜浓缩脱盐机构和双极膜制酸碱机构;
8.所述双极膜制酸碱机构包括螯合树脂除硬度装置和双极膜装置,所述螯合树脂除硬度装置上游连接所述组合膜浓缩脱盐机构,下游连接所述双极膜装置。
9.上述优选技术方案的有益效果是:可以实现企业废水零排放,没有外排的废水,最大程度减少对环境的危害。所有废水经过资源化处理后得到可以直接回用于企业自身生产需求的工艺用淡水,实现废水中的水的资源化利用,同时经过双极膜将膜浓缩脱盐得到的浓盐水再处理得到酸碱溶液,企业生产自用或对外出售,实现效益。实现水资源化利用的同时亦实现废水中盐的资源化利用,经济效益,社会效益、环境效益均显著。
10.优选的,所述膜前预处理机构包括加药软化处理装置、臭氧氧化处理装置、过滤除浊处理装置和树脂软化处理装置中的一种或多种组合。
11.优选的,所述膜前预处理机构包括依次连接的加药软化处理装置、臭氧氧化处理装置、过滤除浊处理装置和树脂软化处理装置,所述树脂软化处理装置下游连接所述组合膜浓缩脱盐机构。
12.上述优选技术方案的有益效果是:通过系统完备的膜前预处理机构的处理,使废水达到进膜系统的各项指标要求,确保后续组合膜浓缩脱盐系统的稳定运行,减少污堵风险。
13.优选的,所述组合膜浓缩脱盐机构包括低压反渗透膜脱盐装置、高级氧化装置、高压反渗透膜脱盐装置和均相电驱动膜装置;
14.其中,所述低压反渗透膜脱盐装置上游通过低压反渗透入水口连接所述膜前预处理机构,下游通过低压渗透液出口连接淡水回用系统,并且下游通过低压浓缩液出口连接所述高级氧化装置的高级氧化进水口;
15.所述高级氧化装置的下游通过高级氧化液出口连接所述高压反渗透脱盐装置的高压反渗透入水口;
16.所述高压反渗透脱盐装置的下游通过高压渗透液出口连接连接所述淡水回用系统,并且,下游通过高压浓缩液液出口连接所述均相电驱动膜装置的电驱动膜入水口;
17.所述均相电驱动膜装置的下游通过淡盐液出口连接所述高级氧化装置的高氧化进水口,并且下游通过浓盐液出水口连接所述螯合树脂除硬度装置。
18.上述优选技术方案的有益效果是:采用低压反渗透、高压反渗透以及均相电驱动膜多种膜组合分级多段浓缩脱盐工艺,最大程度地发挥各类膜的性能优势,使浓缩脱盐过程即经济,又稳定高效。同时,考虑到浓缩后有机物的进一步积累会导致后续膜系统的污堵,在进高压反渗透装置之前,设置了高级氧化装置,对浓缩后的有机物经过氧化性更强的高级氧化技术进行深度处理,确保整个膜系统稳定运行。
19.优选的,所述低压反渗透膜脱盐装置包括依次连接的低压过滤器、第一高压泵和低压反渗透膜元件;所述低压过滤器上游通过所述低压反渗透入水口连接所述膜前预处理机构;所述低压反渗透膜元件靠近所述低压过滤器一侧设置低压浓缩液出口,通过所述低压浓缩液出口连接所述高级氧化装置的高级氧化进水口,所述低压反渗透膜元件远离所述低压过滤器一侧设置低压渗透液出口,通过所述低压渗透液出口连接淡水回用系统。
20.所述高压反渗透膜脱盐装置包括依次连接的高压过滤器、第二高压泵和高压反渗透膜元件,所述高压过滤器上游通过所述高压反渗透入水口连接所述膜前预处理机构,所述高压反渗透膜元件靠近所述高压过滤器一侧设置高压浓缩液出口,通过所述高压浓缩液出口连接所述高级氧化装置的高级氧化进水口,所述高压反渗透膜元件远离所述高压过滤器一侧设置高压渗透液出口,通过所述高压渗透液出口连接淡水回用系统。
21.优选的,所述低压反渗透膜脱盐装置为苦咸水反渗透膜装置(bwor膜),所述高压反渗透膜脱盐装置为海水膜反渗透装置(swro膜)。
22.优选的,所述低压反渗透膜脱盐装置和所述高压反渗透膜脱盐装置分别可以采用陶氏、东丽、海德能或蓝星(杭州)膜工业有限公司生产的装置。
23.优选的,所述均相电驱动膜装置选用杭州水处理技术研究开发中心有限公司生产的频繁倒极均相膜电渗析装置,倒极频率为每小时倒极0.5-10次,采用的均相膜阴阳离子交换膜的膜电阻1-5ω/cm2,膜的选择性>96%,爆破强度为0.3-0.8mpa。
24.优选的,所述双极膜装置上游通过双极膜入口连接所述螯合树脂除硬度装置,下游通过稀盐液出口与所述高级氧化装置连接,且所述双极膜装置设置有酸液出口和碱液出口。
25.优选的,所述双极膜装置采用三隔室双极膜结构,包括壳体,以及在壳体内平行设置的两个双极膜和在所述双极膜之间平行设置的阳膜和阴膜;所述双极膜与所述阳膜之间形成酸室,所述酸室一端设置纯水入口,另一端设置所述酸液出口;所述阳膜和所述阴膜之
间形成盐室,所述盐室一端设置所述双极膜入口,另一端设置所述稀盐液出口;所述双极膜与所述阴膜之间形成碱室,所述碱室一端设置纯水入口,另一端设置所述碱液出口。
26.所述螯合树脂除硬度装置处理后的浓盐水通过所述双极膜入口进入所述盐室,经过双极膜装置作用,盐室内的阴离子通过阳膜进入酸室,阳离子通过阴膜进入碱室,盐室内盐浓度降低形成稀盐液通过稀盐液出口排出后回流至高级氧化装置;在酸室内由纯水入口通入纯水,在双极膜装置作用形成h

,与阴离子结合形成酸,通过酸液出口排出;在碱室内纯水入口通入纯水,在在双极膜装置作用形成oh-,与阳离子结合形成碱,通过碱液出口排出。
27.优选的,所述双极膜的膜电阻为17ω/cm2,跨膜电压为1.7v,破裂强度大于0.6mpa,厚度为0.28mm,选择性大于97%;
28.阴膜的膜电阻为18ω/cm2,跨膜电压为0.3v,破裂强度大于0.3mpa,厚度为0.16mm,选择性大于98%;
29.阳膜的膜电阻为3.8ω/cm2,跨膜电压为0.2v,破裂强度大于0.3mpa,厚度为0.22mm,选择性大于98%;
30.阳极采用钛镀铂电极,阴极采用不锈钢电极。
31.优选的,所述双极膜采用用北京廷润的bp-1双极膜,或日本astom的bpe-1双极膜,或日本富士的bptype100双极膜;
32.阴膜采用北京廷润的acm阻酸专用阴膜,阳膜采用北京廷润的cmb阻碱专用阳膜;或阴膜采用日本astom的aha阻酸专用阴膜,阳膜采用日本astom的cmb阻碱专用阳膜;或阴膜采用日本富士的cmtype100阻酸专用阴膜,阳膜采用日本富士的amtype100阻碱专用阳膜。
33.上述优选技术方案的有益效果是:浓缩后的浓盐水经过经济高效的双极膜技术制备企业可循环利用的酸、碱溶液,省略浓盐水结晶过程;与市场上已有的浓盐水分质结晶技术相比,设备更为简单,占地面积小,不需要蒸汽,没有大量杂盐产生,也需要考虑结晶盐的出路问题。
34.优选的,所述高级氧化装置包括臭氧催化氧化装置或电氧化装置。
35.本发明还提供了一种废水深度资源化处理方法,采用上述系统,具体包括如下步骤:
36.(1)将企业污水站处理后的废水通入所述膜前预处理机构进行预处理,得到预处理废水;
37.(2)将步骤(1)得到的预处理废水先通入所述低压反渗透膜脱盐装置进行低压反渗透处理,分别得到低压渗透液和低压浓缩液,所述低压渗透液通入所述淡水回用系统进行回用,所述低压浓缩液通入所述高级氧化装置进行高级氧化处理得到高级氧化水;
38.(3)将步骤(2)得到的高级氧化水通入所述高压反渗透脱盐装置进行高压反渗透处理,分别得到高压渗透液和高压浓缩液,所述高压渗透液通入所述淡水回用系统进行回用;所述高压浓缩液通入所述均相电驱动膜装置进行分离处理分别得到淡盐液和浓盐液,所述淡盐液回流至所述高级氧化装置;
39.(4)步骤(3)中得到的浓盐液通入所述螯合树脂除硬装置进行软化处理,得到除硬水;然后,通入所述双极膜装置进行双极膜分离处理,分别得到淡盐液、酸液和碱液,所述淡
盐液回流至高级氧化装置,所述酸液和所述碱液分别收集、利用。
40.上述优选技术方案的有益效果是:本发明利用双极膜制备的酸碱可实现企业生产自用或对外出售。
41.优选的,步骤(1)中所述预处理包括加药软化处理、臭氧氧化处理、过滤除浊处理和树脂软化处理中的一种或多种,所述预处理废水以碳酸钙计总硬度≤5mg/l,浊度≤0.2ntu,cod≤200mg/l。
42.优选的,所述预处理废水以碳酸钙计总硬度≤1mg/l,浊度≤0.1ntu,cod≤100mg/l。
43.上述优选技术方案的有益效果是:本发明公开的预处理过程对废水进行简单预处理,从而确保整个膜系统高效稳定运行。
44.优选的,步骤(2)中所述低压反渗透处理的运行压力1.0-2.0mpa,所述低压渗透液tds≤500mg/l,所述低压浓缩液的含盐量为15000-30000mg/l;所述高级氧化处理的cod降解率≥50%,所述高级氧化水的cod≤500mg/l。
45.优选的,所述低压反渗透处理的运行压力为1.3-1.8mpa,所述低压浓缩液的含盐量为为20000-30000mg/l;所述高级氧化水的cod≤250mg/l。
46.上述优选技术方案的有益效果是:低压反渗透实现对废水的初步浓缩脱盐,浓缩液含盐量为15000-30000mg/l,更优选为20000-30000mg/l。高级氧化实现反渗透浓缩后的有机物的进一步降解,减少对后续膜系统的污染,确保后续膜系统的稳定运行。
47.优选的,步骤(3)中所述高压反渗透处理的高压反渗透运行压力4.0-8.0mpa;所述高压渗透液tds≤500mg/l;所述高压浓缩液含盐量为50000-80000mg/l;
48.所述均相电驱动膜装置的运行电流≤120a,电压≤250v,倒极频率为每小时倒极0.5-10次,采用的均相膜阴阳离子交换膜的膜电阻1-5ω/cm2,膜的选择性>96%,爆破强度为0.3-0.8mpa;所述均相电驱动膜装置的进水要求水温为5~40℃,游离氯<0.2mg/l,铁<0.3mg/l,游离锰小于0.1mg/l;所述浓盐液的含盐量为80000-200000mg/l。
49.优选的,所述高压反渗透运行压力5.0-6.0mpa;所述高压浓缩液含盐量为60000-70000mg/l;所述浓盐液的含盐量为10000-150000mg/l。
50.上述优选技术方案的有益效果是:高压反渗透实现对废水的进一步浓缩脱盐。浓缩液含盐量为50000-80000mg/l,更优选为60000-70000mg/l。
51.优选的,步骤(4)中所述软化处理的进水盐分为80000-200000mg/l,除硬水以碳酸钙计的总硬度≤5mg/l;
52.所述双极膜装置中:双极膜的电阻为17ω/cm2,跨膜电压为1.7v,破裂强度大于0.6mpa,厚度为0.28mm,选择性大于97%;阴膜的膜电阻为18ω/cm2,跨膜电压为0.3v,破裂强度大于0.3mpa,厚度为0.16mm,选择性大于98%;阳膜的膜电阻为3.8ω/cm2,跨膜电压为0.2v,破裂强度大于0.3mpa,厚度为0.22mm,选择性大于98%;阳极采用钛镀铂电极,阴极采用不锈钢电极;
53.所述酸液的浓度为3%-12%;所述碱液的浓度为5-15%。
54.优选的,所述除硬水以碳酸钙计的总硬度≤1mg/l;所述酸液的浓度为5-8%;所述碱液的浓度为8-10%。
55.上述优选技术方案的有益效果是:通过螯合树脂进一步降低盐水中的硬度,达到
双极膜的进膜要求,保证双极膜系统安全稳定运行;双极膜系统可实现将浓缩后的盐水制备成酸碱溶液,用于企业生产自用或外售。
56.经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种废水深度资源化处理系统及方法,具有如下有益效果:
57.(1)本发明公开的废水深度资源化处理系统及方法组成简单,操作方便,对于企业废水进行深度处理,有利于实现废水资源化零排放,从而降低企业生产成本,提高了企业的经济效益;
58.(2)并且,对保护生态环境、高效利用水资源起到积极作用,水资源的循环利用率达到95%以上,废水中盐通过双极膜制备酸碱可直接回用工业生产,水中盐也实现了资源化利用,整个工艺高效经济且节能环保;
59.(3)实现了含盐废水资源化污水综合利用项目,最大限度地利用水资源,提高经济运行的质量和效益,可以有效的节约资源,最大限度的提高资源利用率。
附图说明
60.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
61.图1附图为本发明提供的废水深度资源化处理系统的结构示意图;
62.图2附图为本发明提供的膜前预处理机构的结构示意图;
63.图3附图为本发明提供的低压反渗透膜脱盐装置的结构示意图;
64.图4附图为本发明提供的低压反渗透膜脱盐装置的结构示意图;
65.图5附图为本发明提供的双极膜装置结构示意图。
66.在图中:
67.1为膜前预处理机构、201为低压反渗透膜脱盐装置、202为高级氧化装置、203为高压反渗透膜脱盐装置、204为均相电驱动膜装置、301为螯合树脂除硬度装置、302为双极膜装置、110为加药软化处理装置、120为臭氧氧化处理装置、130为过滤除浊处理装置、140为树脂软化处理装置、2011为低压过滤器、2012为第一高压泵、2013为低压反渗透膜元件、2014为低压反渗透入水口、2015为低压浓缩液出口、2016为低压渗透液出口、2031为低压过滤器、2032为第一高压泵、2033为低压反渗透膜元件、2034为低压反渗透入水口、2035为低压浓缩液出口、2036为低压渗透液出口、3021为壳体、3022为双极膜、3023阳膜、3024阴膜、3025为酸室、3026纯水入口、3027为酸液出口、3028为盐室、3029为双极膜入口、30210为稀盐液出口、30211为碱室、30212为碱液出口。
具体实施方式
68.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
69.实施例1
70.本发明实施例1公开了一种废水深度资源化处理系统,包括依次连接的膜前预处理机构、组合膜浓缩脱盐机构和双极膜制酸碱机构;
71.双极膜制酸碱机构包括螯合树脂除硬度装置和双极膜装置,螯合树脂除硬度装置上游连接组合膜浓缩脱盐机构,下游连接双极膜装置。
72.膜前预处理机构包括依次连接的加药软化处理装置、臭氧氧化处理装置、过滤除浊处理装置和树脂软化处理装置;树脂软化处理装置下游连接组合膜浓缩脱盐机构。
73.组合膜浓缩脱盐机构包括低压反渗透膜脱盐装置、高级氧化装置、高压反渗透膜脱盐装置和均相电驱动膜装置;
74.其中,低压反渗透膜脱盐装置上游通过低压反渗透入水口连接膜前预处理机构,下游通过低压渗透液出口连接淡水回用系统,并且下游通过低压浓缩液出口连接高级氧化装置的高级氧化进水口;
75.高级氧化装置的下游通过高级氧化液出口连接高压反渗透脱盐装置的高压反渗透入水口;
76.高压反渗透脱盐装置的下游通过高压渗透液出口连接连接淡水回用系统,并且,下游通过高压浓缩液液出口连接均相电驱动膜装置的电驱动膜入水口;
77.均相电驱动膜装置的下游通过淡盐液出口连接高级氧化装置的高氧化进水口,并且下游通过浓盐液出水口连接螯合树脂除硬度装置。
78.如图3所示,低压反渗透膜脱盐装置包括依次连接的低压过滤器、第一高压泵和低压反渗透膜元件;低压过滤器上游通过低压反渗透入水口连接膜前预处理机构;低压反渗透膜元件靠近低压过滤器一侧设置低压浓缩液出口,通过低压浓缩液出口连接高级氧化装置的高级氧化进水口,低压反渗透膜元件远离低压过滤器一侧设置低压渗透液出口,通过低压渗透液出口连接淡水回用系统。
79.如图4所示,高压反渗透膜脱盐装置包括依次连接的高压过滤器、第二高压泵和高压反渗透膜元件,高压过滤器上游通过高压反渗透入水口连接膜前预处理机构,高压反渗透膜元件靠近高压过滤器一侧设置高压浓缩液出口,通过高压浓缩液出口连接高级氧化装置的高级氧化进水口,高压反渗透膜元件远离高压过滤器一侧设置高压渗透液出口,通过高压渗透液出口连接淡水回用系统。
80.低压反渗透膜脱盐装置为苦咸水反渗透膜装置(bwor膜),高压反渗透膜脱盐装置为海水膜反渗透装置(swro膜)。
81.低压反渗透膜脱盐装置和高压反渗透膜脱盐装置分别可以采用陶氏、东丽、海德能或蓝星(杭州)膜工业有限公司生产的装置。
82.优选的,所述均相电驱动膜装置选用杭州水处理技术研究开发中心有限公司生产的频繁倒极均相膜电渗析装置,倒极频率为每小时倒极0.5-10次,采用的均相膜阴阳离子交换膜的膜电阻1-5ω/cm2,膜的选择性>96%,爆破强度为0.3-0.8mpa。
83.双极膜装置上游连接螯合树脂除硬度装置,下游与高级氧化装置连接;且双极膜装置设置有酸液出口和碱液出口。
84.优选的,所述双极膜装置上游通过双极膜入口连接所述螯合树脂除硬度装置,下游通过稀盐液出口与所述高级氧化装置连接,且所述双极膜装置设置有酸液出口和碱液出
口。
85.优选的,所述双极膜装置采用三隔室双极膜结构,包括壳体,以及在壳体内平行设置的两个双极膜和在所述双极膜之间平行设置的阳膜和阴膜;所述双极膜与所述阳膜之间形成酸室,所述酸室一端设置纯水入口,另一端设置所述酸液出口;所述阳膜和所述阴膜之间形成盐室,所述盐室一端设置所述双极膜入口,另一端设置所述稀盐液出口;所述双极膜与所述阴膜之间形成碱室,所述碱室一端设置纯水入口,另一端设置所述碱液出口。
86.所述螯合树脂除硬度装置处理后的浓盐水通过所述双极膜入口进入所述盐室,经过双极膜装置作用,盐室内的阴离子通过阳膜进入酸室,阳离子通过阴膜进入碱室,盐室内盐浓度降低形成稀盐液通过稀盐液出口排出后回流至高级氧化装置;在酸室内由纯水入口通入纯水,在双极膜装置作用形成h

,与阴离子结合形成酸,通过酸液出口排出;在碱室内纯水入口通入纯水,在在双极膜装置作用形成oh-,与阳离子结合形成碱,通过碱液出口排出。
87.双极膜的膜电阻为17ω/cm2,跨膜电压为1.7v,破裂强度大于0.6mpa,厚度为0.28mm,选择性大于97%;
88.阴膜的膜电阻为18ω/cm2,跨膜电压为0.3v,破裂强度大于0.3mpa,厚度为0.16mm,选择性大于98%;
89.阳膜的膜电阻为3.8ω/cm2,跨膜电压为0.2v,破裂强度大于0.3mpa,厚度为0.22mm,选择性大于98%;
90.阳极采用钛镀铂电极,阴极采用不锈钢电极。
91.双极膜采用用北京廷润的bp-1双极膜,或日本astom的bpe-1双极膜,或日本富士的bptype100双极膜;
92.阴膜采用北京廷润的acm阻酸专用阴膜,阳膜采用北京廷润的cmb阻碱专用阳膜;或阴膜采用日本astom的aha阻酸专用阴膜,阳膜采用日本astom的cmb阻碱专用阳膜;或阴膜采用日本富士的cmtype100阻酸专用阴膜,阳膜采用日本富士的amtype100阻碱专用阳膜。
93.高级氧化装置包括臭氧催化氧化装置或电氧化装置。
94.实施例2
95.本发明实施例2还提供了一种废水深度资源化处理方法,采用实施例1公开的系统,具体包括如下步骤:
96.(1)将企业污水站处理后的废水通入膜前预处理机构进行预处理,具体包括加药软化处理、臭氧氧化处理、过滤除浊处理和树脂软化处理中的一种或多种,得到预处理废水,以碳酸钙计总硬度≤5mg/l,浊度≤0.2ntu,cod≤200mg/l。
97.(2)将步骤(1)得到的预处理废水先通入低压反渗透膜脱盐装置进行低压反渗透处理,分别得到低压渗透液和低压浓缩液,低压渗透液通入淡水回用系统进行回用,低压浓缩液通入高级氧化装置进行高级氧化处理得到高级氧化水;低压反渗透处理的运行压力1.0-2.0mpa,低压浓缩液的含盐量为15000-30000mg/l,低压渗透液tds≤500mg/l;高级氧化装置采用臭氧催化氧化装置,高级氧化处理的cod降解率≥50%,高级氧化水的cod≤500mg/l。
98.(3)将步骤(2)得到的高级氧化水通入高压反渗透脱盐装置进行高压反渗透处理,
分别得到高压渗透液和高压浓缩液,高压渗透液通入淡水回用系统进行回用;高压浓缩液通入均相电驱动膜装置进行分离处理分别得到淡盐液和浓盐液,淡盐液回流至高级氧化装置;高压反渗透处理的运行压力4.0-8.0mpa;高压渗透液tds≤500mg/l;高压浓缩液含盐量为50000-80000mg/l;均相电驱动膜装置的运行电流≤120a,电压≤250v,倒极频率为每小时倒极0.5-10次,采用的均相膜阴阳离子交换膜的膜电阻1-5ω/cm2,膜的选择性>96%,爆破强度为0.3-0.8mpa;均相电驱动膜装置的进水要求水温为5~40℃,游离氯<0.2mg/l,铁<0.3mg/l,游离锰小于0.1mg/l;浓盐液的含盐量为80000-200000mg/l。
99.(4)步骤(3)中得到的浓盐液通入螯合树脂除硬装置进行软化处理,得到除硬水;然后,通入双极膜装置进行双极膜分离处理,分别得到淡盐液、酸液和碱液,淡盐液回流至高级氧化装置,酸液和碱液分别收集、利用;
100.其中,软化处理的进水盐分为80000-200000mg/l,除硬水以碳酸钙计的总硬度≤5mg/l;
101.双极膜装置中:双极膜的电阻为17ω/cm2,跨膜电压为1.7v,破裂强度大于0.6mpa,厚度为0.28mm,选择性大于97%;阴膜的膜电阻为18ω/cm2,跨膜电压为0.3v,破裂强度大于0.3mpa,厚度为0.16mm,选择性大于98%;阳膜的膜电阻为3.8ω/cm2,跨膜电压为0.2v,破裂强度大于0.3mpa,厚度为0.22mm,选择性大于98%;阳极采用钛镀铂电极,阴极采用不锈钢电极;
102.酸液的浓度为3%-12%;碱液的浓度为5-15%。
103.优选的,预处理废水以碳酸钙计总硬度≤1mg/l,浊度≤0.1ntu,cod≤100mg/l。
104.优选的,低压反渗透处理的运行压力为1.3-1.8mpa,低压浓缩液的含盐量为为20000-30000mg/l;高级氧化水的cod≤250mg/l。
105.优选的,高压反渗透运行压力5.0-6.0mpa;高压浓缩液含盐量为60000-70000mg/l;浓盐液的含盐量为10000-150000mg/l。
106.优选的,除硬水以碳酸钙计的总硬度≤1mg/l;酸液的浓度为5-8%;碱液的浓度为8-10%。
107.实施例3
108.本发明实施例3还提供了一种废水深度资源化处理方法,采用实施例1公开的系统,具体包括如下步骤:
109.(1)将某有机硅生产企业污水站处理后的废水(含盐量10800mg/l,氯离子浓度为6300mg/l,总硬度(以碳酸钙计)1320mg/l,cod为60mg/l,废水量175t/h,)通入膜前预处理机构进行预处理,具体包括加药软化处理(机械搅拌澄清池)、过滤除浊处理(机滤 超滤)和树脂软化处理(钠型阳离子树脂软化床 弱酸性树脂软化床),得到预处理废水,预处理废水浊度为≤0.1ntu,总硬度(以碳酸钙计)≤1mg/l,cod≤60mg/l;
110.(2)将步骤(1)得到的预处理废水先通入低压反渗透膜脱盐装置进行低压反渗透处理,分别得到低压渗透液(水质较好,达到一般自来水的品质,含盐量≤500mg/l)和低压浓缩液(含盐量约30000mg/l,氯离子浓度为18015mg/l),低压反渗透运行压力为1.6mpa,低压渗透液通入淡水回用系统进行回用,低压浓缩液通入高级氧化装置进行高级氧化处理得到高级氧化水;其中,高级氧化采用电氧化装置,经过电氧化装置处理之后cod的去除率为60%左右,低压浓缩液的cod为290mg/l,高级氧化水cod为116mg/l。
111.(3)将步骤(2)得到的高级氧化出水通入高压反渗透脱盐装置进行高压反渗透处理,运行压力为5.7mpa,分别得到高压渗透液(水质较好,达到一般自来水的品质,含盐量≤500mg/l)和高压浓缩液(含盐量约52000mg/l,氯离子浓度为30600mg/l),高压渗透液通入淡水回用系统进行回用;
112.高压浓缩液通入均相电驱动膜装置进行分离处理分别得到淡盐液和浓盐液,淡盐液含盐量为25800mg/l回流至高级氧化装置,浓盐液的含盐量为105000mg/l,总硬度为5mg/l;其中,均相电驱动膜装置的运行电流≤120a,电压≤250v,倒极频率为每小时倒极0.5-10次,采用的均相膜阴阳离子交换膜的膜电阻1-5ω/cm2,膜的选择性>96%,爆破强度为0.3-0.8mpa;均相电驱动膜装置的进水要求水温为5~40℃,游离氯<0.2mg/l,铁<0.3mg/l,游离锰小于0.1mg/l;
113.(4)步骤(3)中得到的浓盐液(含盐量为105000mg/l,总硬度为5mg/l)通入螯合树脂除硬装置进行软化处理,得到除硬水(总硬度≤1mg/l);然后,通入双极膜装置进行双极膜分离处理,分别得到淡盐液、酸液和碱液,淡盐液(含盐量为10000mg/l,氯离子浓度为6026mg/l)回流至高级氧化装置,酸液(质量浓度为8%)和碱液(质量浓度为10%)分别收集、利用;
114.其中,双极膜装置中:双极膜的电阻为17ω/cm2,跨膜电压为1.7v,破裂强度大于0.6mpa,厚度为0.28mm,选择性大于97%;阴膜的膜电阻为18ω/cm2,跨膜电压为0.3v,破裂强度大于0.3mpa,厚度为0.16mm,选择性大于98%;阳膜的膜电阻为3.8ω/cm2,跨膜电压为0.2v,破裂强度大于0.3mpa,厚度为0.22mm,选择性大于98%;阳极采用钛镀铂电极,阴极采用不锈钢电极。
115.最终本项目的废水通过深度资源化处理,得到可回收利用的淡水资源约150t/h,回收得到8%酸溶液14tt/h,10%碱溶液11.6t/h,整个系统无废水外排,无杂盐外运处置,企业实现年减少废水排放量约140万t。
116.实施例4
117.本发明实施例4还提供了一种废水深度资源化处理方法,采用实施例1公开的系统,具体包括如下步骤:
118.(1)将煤化工企业污水站处理后的废水(含盐量4300mg/l,总硬度(以碳酸钙计)1150mg/l,cod为100mg/l,废水量125t/h,)通入膜前预处理机构进行预处理,具体包括加药软化处理(机械搅拌澄清池)、臭氧氧化处理(臭氧氧化池)、过滤除浊处理(机滤 超滤)和树脂软化处理(钠型阳离子树脂软化床 弱酸性树脂软化床),得到预处理废水,预处理废水浊度为≤0.2ntu,总硬度(以碳酸钙计)≤1mg/l,cod≤60mg/l;
119.(2)将步骤(1)得到的预处理废水先通入低压反渗透膜脱盐装置进行低压反渗透处理,分别得到低压渗透液(水质较好,达到一般自来水的品质,含盐量≤500mg/l)和低压浓缩液(含盐量约26000mg/l),低压反渗透运行压力为1.4mpa,低压渗透液通入淡水回用系统进行回用;低压浓缩液通入高级氧化装置进行高级氧化处理得到高级氧化水,高级氧化采用电氧化装置,经过电氧化装置处理之后cod的去除率为55%左右,低压浓缩液的cod为220mg/l,高级氧化水cod为100mg/l。
120.(3)将步骤(2)得到的高级氧化出水通入高压反渗透脱盐装置进行高压反渗透处理,运行压力为5.8mpa,分别得到高压渗透液(水质较好,达到一般自来水的品质,含盐量≤
500mg/l)和高压浓缩液(含盐量约60000mg/l),高压渗透液通入淡水回用系统进行回用;
121.高压浓缩液通入均相电驱动膜装置进行分离处理分别得到淡盐液和浓盐液,淡盐液含盐量为25100mg/l,回流至高级氧化装置,浓盐液含盐量为145000mg/l、总硬度为20mg/l;其中,均相电驱动膜装置的运行电流≤120a,电压≤250v,倒极频率为每小时倒极0.5-10次,采用的均相膜阴阳离子交换膜的膜电阻1-5ω/cm2,膜的选择性>96%,爆破强度为0.3-0.8mpa;均相电驱动膜装置的进水要求水温为5~40℃,游离氯<0.2mg/l,铁<0.3mg/l,游离锰小于0.1mg/l;
122.(4)步骤(3)中得到的浓盐液(含盐量为145000mg/l,总硬度为20mg/l)通入螯合树脂除硬装置进行软化处理,得到除硬水(总硬度≤1mg/l);然后,通入双极膜装置进行双极膜分离处理,分别得到淡盐液、酸液和碱液,淡盐液(含盐量为10200mg/l)回流至高级氧化装置,酸液(质量浓度为5%)和碱液(质量浓度为8%)分别收集、利用。
123.其中,双极膜装置中:双极膜的电阻为17ω/cm2,跨膜电压为1.7v,破裂强度大于0.6mpa,厚度为0.28mm,选择性大于97%;阴膜的膜电阻为18ω/cm2,跨膜电压为0.3v,破裂强度大于0.3mpa,厚度为0.16mm,选择性大于98%;阳膜的膜电阻为3.8ω/cm2,跨膜电压为0.2v,破裂强度大于0.3mpa,厚度为0.22mm,选择性大于98%;阳极采用钛镀铂电极,阴极采用不锈钢电极。
124.最终本项目的废水通过深度资源化处理,得到可回收利用的淡水资源约110t/h,回收得到5%酸溶液6.2tt/h,8%碱溶液4t/h,整个系统无废水外排,无杂盐外运处置。企业实现年减少废水排放量约100万t。
125.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
126.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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