一种高硬度高盐分废水零排放的处理方法
【专利摘要】本发明涉及水处理【技术领域】，尤其涉及并公开了一种高硬度高盐分废水零排放的处理方法，依次包括预处理、一工段超滤、一工段反渗透、一工段反渗透浓水进行强化处理，并经过多介质过滤、软化进入二工段超滤、二工段反渗透，二工段反渗透浓水通过纳滤装置，纳滤透过液经过电渗析装置，电渗析装置产生的淡水汇入二工段超滤产水中，电渗析装置浓液用于软化器的再生，纳滤浓缩液进入蒸发系统获得固形物，一工段反渗透和二工段反渗透的产水作为回用水。本发明的一种高硬度废水零排放处理方法，采用物化处理、膜集成技术与蒸发技术结合，有效地解决了浓水高硬度高盐分排放对环境污染的问题，能达到零排放要求，且出水水质稳定，提高了水回收利用率。
【专利说明】—种高硬度高盐分废水零排放的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水处理【技术领域】，尤其涉及一种高硬度高盐分废水零排放的处理方法。
【背景技术】
[0002]含盐废水，尤其是高硬度工业废水成分较复杂，因此较难处理。如造纸、印染、柠檬酸等行业由于生产工艺的具体要求，排放废水的盐分和硬度较高，增加处理的难度。这些行业是用水大户，其生产废水主要有两种处理方法，一是经过传统物化与生化处理后直接排放，该含盐废水中的有机物和高盐分对环境影响较大，二是部分工厂生产废水经过膜法处理达到部分回用，从而减少用水量的目的，但是反渗透产生的浓水处理成为一个难题，如果直接排放至附近污水处理厂，高盐分可能将对原有的生物处理单元产生冲击，甚至造成污水处理厂系统瘫痪。在水资源短缺和日益严厉环保政策的背景下，含盐废水，尤其是高硬度工业废水的零排放是一种彻底解决污染物排放的方法。
[0003]申请号为201310311089.9、201110123654.X的专利公开了膜法对高盐分的膜法处理方法，显然对高硬度高盐分废水的处理不合适。申请号为201210534825.2的发明专利公开了一种采用生化与物化相结合的方法处理高硬度高盐分废水，但是还不能达到高级回用和零排放的要求。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的缺陷，本发明提供一种成本低、运行稳定可靠的高硬度高盐分废水处理方法，该方法可应用处理造纸排放尾水、柠檬酸、氯碱工业生产排放废水以及常规反渗透膜法回用中的浓水等高硬度高盐分废水。
[0005]为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案:
一种高硬度高盐分废水零排放的处理方法，包括以下步骤:
O高硬度高盐分废水经过一工段预处理装置进行降低硬度、悬浮物含量、COD的预处理，预处理后的主要水质指标达到:C0D ( 60mg/L，硬度彡200，电导率彡10000uS/cm ;本发明中采用的膜法处理方法对原水有水质限制，高硬度、悬浮物含量以及COD值将影响膜浓缩装置的稳定运行，膜处理方法的实质是一个浓缩的过程，为防止废水中的无机离子(例如:钙离子)在膜表面大量沉积，发生结垢，影响膜系统的稳定运行，故须降低其含量。
[0006]2 )经步骤I)预处理后的废水依次进入一工段超滤装置、一工段反渗透装置，其中，一工段超滤产水作为一工段反渗透装置的进水，一工段反渗透装置的产水进入回用水池作为回用水使用，一工段反渗透装置的浓水进入浓水强化处理装置进行氧化、降低硬度处理；反渗透装置脱盐率通常大于95%，也就是说水中绝大部分离子和有机物都被截留在浓水中。一般中水回用反渗透装置的水回用率大于70%，相当于对水中的绝大部分离子和有机物浓缩了 3-4倍，将此浓水通入后续步骤进行强化处理，可利于降低硬度，降低后续处理单元的负荷。
[0007]3)浓水强化处理装置的出水依次进入二工段多介质过滤器、软化器降低其SS和硬度；多介质过滤器的作用可去除悬浮物，经过软化器的目的是进一步降低二级离子，特别是降低废水中钙离子、镁离子的含量，避免后续高倍浓缩中无机离子结垢而污染膜，影响系统的稳定运行。
[0008]4)步骤3)的出水依次进入二工段超滤装置、二工段反渗透装置，其中，超滤产水进入二工段超滤产水池，并作为二工段反渗透装置的进水，二工段反渗透装置产水进入步骤
2)所述的回用水池作为回用水使用，二工段反渗透装置的浓水进入纳滤装置；
5)纳滤装置的透过液进入电渗析装置，电渗析装置产出的淡水进入步骤4)所述的二工段超滤产水池，电渗析装置浓水进入浓水箱，用于步骤3)中软化器树脂的再生，纳滤装置浓缩液进入蒸发系统，通过蒸发得到固形物。纳滤装置可有效地对二工段反渗透装置的浓水进行进一步浓缩，特别是对水中的二价离子和小分子有机物的浓缩，TDS高达20000-50000mg/Lo
[0009]作为优选，步骤I)所述的一工段预处理装置包括混凝加药斜板、机械搅拌澄清池、预处理多介质过滤器、臭氧、活性炭吸附之一种或多种组合。
[0010]作为优选，用于步骤2)的一工段超滤反洗水和步骤4)的二工段超滤反洗水收集起来用于步骤I)所述预处理多介质过滤器或步骤3)所述的二工段多介质过滤器的反洗。节约反洗水，也利于整个装置的稳定运行。
[0011]作为优选，步骤2)所述的一工段超滤装置和步骤4)所述二工段超滤装置超滤膜采用浸没式超滤或柱式压力膜组件。
[0012]作为优选，步骤2)所述的一工段反渗透装置和步骤4)所述的一工段反渗透装置采用的反渗透膜为抗污染、宽流道膜组件。
[0013]作为优选，步骤2)所述的浓水强化处理装置包括高级氧化装置和加药装置。通过高级氧化作用将有机物分子进行氧化处理，提高其被吸附能力。通过加药装置强化对硬度的去除，防止在后续高倍浓缩中结垢而污染膜组件。
[0014]作为优选，所述的高级氧化装置包括臭氧氧化、芬顿氧化、微波氧化一种或多种组合，加药装置为混凝加药斜板沉淀池或机械搅拌澄清池。
[0015]作为优选，步骤3)所述的软化器为钠树脂软化器。软化器中的树脂为钠树脂，其作用是与二价阳离子进行交换。随着运行时间的延长，钠树脂将达到饱和状态，其对二价阳离子的去除率将降低。纳滤装置的透过液所含的固体物质主要是一价盐，如NaCl，浓度较高，达到1%以上，通过电渗析浓缩至10-20%，可用于钠树脂的再生，实现了系统内资源的有效利用。
[0016]本发明的一种高硬度废水零排放处理方法，采用物化处理、膜集成技术与蒸发技术结合，有效地解决了浓水高硬度高盐分排放对环境污染的问题，能达到零排放要求，且出水水质稳定，提高了水回收利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例所用装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合图1与【具体实施方式】对本发明做进一步的说明。
[0019]一种高硬度高盐分废水零排放的处理方法，使用如图1所示的装置，包括以下步骤:
1)造纸厂达标排放的高硬度废水，主要水质指标C0D=60-80mg/L，硬度=800-1000，电导率=5000-6000uS/cm，经过一工段预处理装置I进行降低硬度、悬浮物含量、COD的预处理，一工段预处理装置采用预处理多介质过滤器19、混凝加药斜板沉淀、臭氧处理组合，预处理后的主要水质指标达到:C0D=30mg/L,硬度=200 ；
2)经步骤I)预处理后的废水依次进入一工段超滤装置2、一工段反渗透装置4，其中，一工段超滤产水进入一工段超滤产水池3，并通过高压泵进入一工段反渗透装置4，一工段反渗透装置4的产水进入回用水池5作为回用水使用，一工段反渗透装置4的浓水进入浓水强化处理装置6进行氧化、降低硬度处理，此时浓水的TDS达到12000mg/L、COD达到900mg/L，硬度达到650 ;浓水强化处理装置6包括高级氧化装置7和加药装置8，高级氧化装置7使用臭氧氧化，加药装置8采用混凝加药斜板沉淀池，处理后COD达到105mg/L，硬度达到100 ；
3)浓水强化处理装置6的出水依次进入二工段多介质过滤器9、软化器降10低其SS悬浮物含量和硬度，软化器10采用钠树脂软化器，此时出水SS小于5mg/L，硬度降至10 ；
4)步骤3)的出水依次进入二工段超滤装置11、二工段反渗透装置13，其中，超滤产水进入二工段超滤产水池12，并作为二工段反渗透装置13的进水，二工段反渗透装置13产水进入步骤2)所述的回用水池5作为回用水使用，二工段反渗透装置13的浓水进入纳滤装置14 ；
5)纳滤装置14的透过液进入电渗析装置15，电渗析装置15产出的淡水进入步骤4)所述的二工段超滤产水池12，淡水的TDS为7500mg/L，电渗析装置15浓水的浓度达到10-20%,进入浓水箱16，用于步骤3)中软化器10树脂的再生，纳滤装置14浓缩液进入蒸发系统17，通过蒸发得到固形物。
[0020]其中，步骤2)的一工段超滤反洗水和步骤4)的二工段超滤反洗水进入反洗收集水池18用于步骤I)所述的预处理多介质过滤器19和步骤3)所述的二工段多介质过滤器9的反洗。
[0021]步骤2)所述的一工段超滤装置和步骤4)所述二工段超滤装置超滤膜采用浸没式超滤，超滤膜的过滤孔径为0.1微米，材质为聚偏氟乙烯(PVDF)，出水浊度为0.1NTU0
[0022]步骤2)所述的一工段反渗透装置和步骤4)所述的一工段反渗透装置采用流道宽度为31mil的聚酰胺复合抗污染反渗透膜。
[0023]通过这个过程的稳定运行，高硬度高盐分废水实现了零排放，且水的回收利用率高，有效地解决了环境保护和水资源的有效利用问题。
[0024]综上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
【权利要求】
1.一种高硬度高盐分废水零排放的处理方法，其特征在于:包括以下步骤: O高硬度高盐分废水经过一工段预处理装置进行降低硬度、悬浮物含量、COD的预处理，预处理后的主要水质指标达到:C0D ( 60mg/L，硬度彡200，电导率彡10000uS/cm ； 2 )经步骤I)预处理后的废水依次进入一工段超滤装置、一工段反渗透装置，其中，一工段超滤产水作为一工段反渗透装置的进水，一工段反渗透装置的产水进入回用水池作为回用水使用，一工段反渗透装置的浓水进入浓水强化处理装置进行氧化、降低硬度处理； 3)浓水强化处理装置的出水依次进入二工段多介质过滤器、软化器降低其SS和硬度； 4)步骤3)的出水依次进入二工段超滤装置、二工段反渗透装置，其中，超滤产水进入二工段超滤产水池，并作为二工段反渗透装置的进水，二工段反渗透装置产水进入步骤2)所述的回用水池作为回用水使用，二工段反渗透装置的浓水进入纳滤装置； 5)纳滤装置的透过液进入电渗析装置，电渗析装置产出的淡水进入步骤4)所述的二工段超滤产水池，电渗析装置浓水进入浓水箱，用于步骤3)中软化器树脂的再生，纳滤装置浓缩液进入蒸发系统，通过蒸发得到固形物。
2.根据权利要求1所述的一种高硬度高盐分废水零排放的处理方法，其特征在于:步骤I)所述的一工段预处理装置包括混凝加药斜板、机械搅拌澄清池、预处理多介质过滤器、臭氧、活性炭吸附之一种或多种组合。
3.根据权利要求2所述的一种高硬度高盐分废水零排放的处理方法，其特征在于:用于步骤2)的一工段超滤反洗水和步骤4)的二工段超滤反洗水收集起来用于步骤I)所述预处理多介质过滤器或步骤3)所述的二工段多介质过滤器的反洗。
4.根据权利要求1所述的一种高硬度高盐分废水零排放的处理方法，其特征在于:步骤2)所述的一工段超滤装置和步骤4)所述二工段超滤装置超滤膜采用浸没式超滤或柱式压力膜组件。
5.根据权利要求1所述的一种高硬度高盐分废水零排放的处理方法，其特征在于:步骤2)所述的一工段反渗透装置和步骤4)所述的二工段反渗透装置采用的反渗透膜为抗污染、宽流道膜组件。
6.根据权利要求1所述的一种高硬度高盐分废水零排放的处理方法，其特征在于:步骤2)所述的浓水强化处理装置包括高级氧化装置和加药装置。
7.根据权利要求6所述的一种高硬度高盐分废水零排放的处理方法，其特征在于:所述的高级氧化装置包括臭氧氧化、芬顿氧化、微波氧化一种或多种组合，加药装置为混凝加药斜板沉淀池或机械搅拌澄清池。
8.根据权利要求1所述的一种高硬度高盐分废水零排放的处理方法，其特征在于:步骤3)所述的软化器为钠树脂软化器。
【文档编号】C02F9/10GK104370405SQ201410580324
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】洪海云, 包进锋 申请人:浙江开创环保科技有限公司