本實(shí)用新型屬于廢水處理領(lǐng)域,尤其是涉及一種高鹽廢水零排放處理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
由于農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)生產(chǎn),20世紀(jì)全球用水量增幅是人口增幅的2倍,全球4成以上人口存在水資源短缺現(xiàn)象,聯(lián)合國(guó)水資源組織評(píng)估稱,到2030年,全球?qū)⒂?7%人口嚴(yán)重缺水。隨著事態(tài)的嚴(yán)峻,國(guó)家出臺(tái)關(guān)于水資源宏觀調(diào)控的政策用于控制各行業(yè)用水需求已成為發(fā)展趨勢(shì),工業(yè)用水已經(jīng)成為占有相當(dāng)大比例的水資源使用方,降低工業(yè)排水對(duì)環(huán)境的壓力、使工業(yè)企業(yè)通過(guò)國(guó)家提標(biāo)后頒布的污水排放指標(biāo)考核,成為首要任務(wù)。
此時(shí)零排放的概念又被業(yè)內(nèi)提出來(lái),嘗試?yán)^續(xù)深入研究并用于解決煉化污水所帶來(lái)的污染問(wèn)題。所謂的零排放,也只是改變了污染物排放的方式、渠道和節(jié)點(diǎn),一些污染物最終要進(jìn)入環(huán)境,以水、氣、聲、渣、熱等形式排入環(huán)境。
國(guó)際上將污水零排放定義為液體零排放(Zero Liquid Discharge,ZLD),就是工藝廢水經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)組合處理后回用于生產(chǎn),不向環(huán)境排放任何液態(tài)的污染介質(zhì),污染物被濃縮至固態(tài)或結(jié)晶的形式排放。國(guó)內(nèi)的煉化污水的零排放是依賴技術(shù)與管理共同構(gòu)成的綜合體系運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)零排放目標(biāo)的技術(shù)管理體系。
目前,能真正實(shí)現(xiàn)廢水零排放為“機(jī)械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)”。所謂的機(jī)械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù),是根據(jù)物理學(xué)的原理,等量的物質(zhì),從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程中,需要吸收定量的熱能。當(dāng)物質(zhì)再由氣態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)時(shí),會(huì)放出等量的熱能。根據(jù)這種原理,用這種蒸發(fā)器處理廢水時(shí),蒸發(fā)廢水所需的熱能,再蒸汽冷凝和冷凝水冷卻時(shí)釋放熱能所提供。在運(yùn)作過(guò)程中,沒(méi)有潛熱的流失。運(yùn)作過(guò)程中所消耗的,僅是驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)器內(nèi)廢水、蒸汽、和冷凝水循環(huán)和流動(dòng)的水泵、蒸汽泵和控制系統(tǒng)所消耗的電能。為了抵抗廢水對(duì)蒸發(fā)器的腐蝕,保證設(shè)備的使用壽命蒸發(fā)器的主體和內(nèi)部的換熱管,通常用高級(jí)鈦合金制造。其使用壽命30年或以上。
但是蒸發(fā)系統(tǒng)的投資成本和運(yùn)行成本較高,考慮到膜濃縮系統(tǒng)占地面積小、自動(dòng)化水平高、人工運(yùn)行成本低、資源利用率高、環(huán)境友好等特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)廣泛使用的工業(yè)廢水處理技術(shù)為膜濃縮+MVR顯示廢水零排放。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于,針對(duì)以上存在的問(wèn)題,提供一種高鹽廢水零排放處理系統(tǒng)。
為此,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
一種高鹽廢水零排放處理系統(tǒng),所述高鹽廢水零排放處理系統(tǒng)用于處理高鹽廢水,所述高鹽廢水零排放處理系統(tǒng)包括:
- 預(yù)處理系統(tǒng),所述預(yù)處理系統(tǒng)用于去除高鹽廢水中大粒徑雜質(zhì)和加藥后形成的沉淀物;
- 軟化過(guò)濾系統(tǒng),所述軟化過(guò)濾系統(tǒng)用于去除高鹽廢水中的絮狀沉淀以防止后續(xù)濃縮減量過(guò)程中產(chǎn)生后沉淀現(xiàn)象;
- 分鹽處理系統(tǒng),所述分鹽處理系統(tǒng)用于將廢水中的氯離子和硫酸根離子進(jìn)行分離,含硫酸根離子的濃縮液回用至預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行再處理,含氯離子的透過(guò)液輸送至多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng);
- 多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng),所述多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)用于來(lái)自分鹽處理系統(tǒng)的透過(guò)液進(jìn)行多級(jí)濃縮減量處理,所述多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)的濃縮液輸送至蒸發(fā)系統(tǒng),所述多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)的透過(guò)液輸送至淡化處理系統(tǒng);
- 淡化處理系統(tǒng),所述淡化處理系統(tǒng)用于對(duì)來(lái)自多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)的透過(guò)液進(jìn)行淡化處理,所述淡化處理系統(tǒng)的透過(guò)液進(jìn)行回用,所述淡化處理系統(tǒng)的濃縮液循環(huán)至多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)的入口進(jìn)行再處理;以及
- 蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng),所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)用于對(duì)來(lái)自多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)的濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理。
優(yōu)選地,所述預(yù)處理系統(tǒng)包括:預(yù)沉池、軟化劑投加池和軟化沉淀池,所述預(yù)沉池、軟化劑投加池和軟化沉淀池順次設(shè)置,所述預(yù)沉池用于去除廢水中大粒徑雜質(zhì),所述軟化劑投加池用于投加軟化藥劑且調(diào)節(jié)pH至11~12,所述軟化沉淀池用于去除軟化劑投加池中流出廢水中的鈣鎂金屬離子沉淀。
優(yōu)選地,所述軟化過(guò)濾系統(tǒng)包括管式微濾膜裝置,所述管式微濾膜裝置用于經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理后的廢水中的絮狀沉淀以防止后續(xù)濃縮減量過(guò)程中產(chǎn)生后沉淀現(xiàn)象。
優(yōu)選地,所述管式微濾膜裝置的出口管道上設(shè)置酸調(diào)節(jié)入口,所述酸調(diào)節(jié)入口用于投加鹽酸調(diào)節(jié)pH至6~9以滿足分鹽處理系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)要求。
優(yōu)選地,所述分鹽處理系統(tǒng)為納濾處理系統(tǒng),所述納濾處理系統(tǒng)用于將廢水中的氯離子和硫酸根離子進(jìn)行分離使得大部分氯離子存在于納濾處理系統(tǒng)的透過(guò)液中而大部分硫酸根離子存在于納濾處理系統(tǒng)的濃縮液中,納濾處理系統(tǒng)的濃縮液循環(huán)至預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行再處理,納濾處理系統(tǒng)的透過(guò)液輸送至多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)??刂萍{濾處理系統(tǒng)的回收率為75~90%,納濾原水中的二價(jià)離子被納濾膜截留而存在于納濾處理系統(tǒng)的濃縮液中,一價(jià)離子大部分透過(guò)納濾膜而存在于納濾處理系統(tǒng)的透過(guò)液中。
優(yōu)選地,所述多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)包括一級(jí)反滲透裝置、二級(jí)反滲透裝置和三級(jí)反滲透裝置,所述一級(jí)反滲透裝置、二級(jí)反滲透裝置和三級(jí)反滲透裝置順次設(shè)置,所述一級(jí)反滲透裝置用于對(duì)分鹽處理系統(tǒng)的透過(guò)液進(jìn)行濃縮減量處理,所述一級(jí)反滲透裝置的濃縮液輸送至二級(jí)反滲透裝置進(jìn)行濃縮減量處理,所述二級(jí)反滲透裝置的濃縮液輸送至三級(jí)反滲透裝置進(jìn)行濃縮減量處理,所述三級(jí)反滲透裝置的濃縮液輸送至蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶;所述一級(jí)反滲透裝置、二級(jí)反滲透裝置和三級(jí)反滲透裝置的透過(guò)液輸送至淡化處理系統(tǒng)。調(diào)節(jié)一級(jí)反滲透裝置的回收率為40~70%,調(diào)節(jié)二級(jí)反滲透裝置的回收率為30~40%,調(diào)節(jié)三級(jí)反滲透裝置的回收率為20~30%。
優(yōu)選地,所述一級(jí)反滲透裝置的反滲透膜為海水淡化反滲透膜,所述二級(jí)反滲透裝置和三級(jí)反滲透裝置的反滲透膜為寬流道卷式反滲透膜。
優(yōu)選地,所述淡化處理系統(tǒng)為苦咸水淡化反滲透裝置,所述苦咸水淡化反滲透裝置用于對(duì)多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)的透過(guò)液進(jìn)行淡化處理,所述苦咸水淡化反滲透裝置的濃縮液循環(huán)至多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)的入口進(jìn)行再處理,所述苦咸水淡化反滲透裝置的透過(guò)液作為產(chǎn)水回用。調(diào)節(jié)苦咸水淡化反滲透裝置的回收率為90%。
本實(shí)用新型所提供的高鹽廢水零排放處理系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)通過(guò)采用管式微濾膜裝置使得軟化效率明顯提高,處理時(shí)間較傳統(tǒng)工藝的加藥?kù)o止沉淀所需要的處理時(shí)間明顯縮短,占地面積比傳統(tǒng)工藝更小,自動(dòng)化程度更高,人工成本降低;
(2)通過(guò)采用納濾處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一價(jià)離子和二價(jià)離子的有效分離,這一處理過(guò)程既能夠降低后續(xù)反滲透的投資運(yùn)行成本,降低反滲透的結(jié)垢與污堵的風(fēng)險(xiǎn),還能夠提高蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)處理獲得的鹽產(chǎn)品的純度;
(3)通過(guò)多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)和淡化處理系統(tǒng)相耦合的方式對(duì)高鹽廢水進(jìn)行處理,既能夠回用80%以上的潔凈水,又能降低反滲透的濃縮液在蒸發(fā)結(jié)晶處理時(shí)所需要的投資運(yùn)行成本;
(4)通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)和多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)相耦合的方式,從而降低了蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的投資運(yùn)行成本,同時(shí)降低了蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的能耗;
(5)本實(shí)用新型所提供的高鹽廢水零排放處理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高鹽廢水的“零排放”處理,且系統(tǒng)占地面積小、自動(dòng)化水平高、人工運(yùn)行成本低、資源利用率高、環(huán)境友好,具有推廣價(jià)值。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型所提供的一種高鹽廢水零排放處理系統(tǒng)的示意圖;
圖中:101-預(yù)沉池;102-軟化劑投加池;103-軟化沉淀池;201-管式微濾膜裝置;301-酸調(diào)節(jié)入口;401-納濾處理系統(tǒng);501-一級(jí)反滲透裝置;502-二級(jí)反滲透裝置;503-三級(jí)反滲透裝置;601-苦咸水淡化反滲透裝置;701-蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
參照附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
一種高鹽廢水零排放處理系統(tǒng),包括:
- 預(yù)處理系統(tǒng),用于去除高鹽廢水中大粒徑雜質(zhì)和加藥后形成的沉淀物;
- 軟化過(guò)濾系統(tǒng),用于去除高鹽廢水中的絮狀沉淀以防止后續(xù)濃縮減量過(guò)程中產(chǎn)生后沉淀現(xiàn)象;
- 分鹽處理系統(tǒng),用于將廢水中的氯離子和硫酸根離子進(jìn)行分離,含硫酸根離子的濃縮液回用至預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行再處理,含氯離子的透過(guò)液輸送至多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng);
- 多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng),用于來(lái)自分鹽處理系統(tǒng)的透過(guò)液進(jìn)行多級(jí)濃縮減量處理,多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)的濃縮液輸送至蒸發(fā)系統(tǒng),多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)的透過(guò)液輸送至淡化處理系統(tǒng);
- 淡化處理系統(tǒng),用于對(duì)來(lái)自多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)的透過(guò)液進(jìn)行淡化處理,淡化處理系統(tǒng)的透過(guò)液進(jìn)行回用,淡化處理系統(tǒng)的濃縮液循環(huán)至多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)的入口進(jìn)行再處理;以及
- 蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)701,用于對(duì)來(lái)自多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)的濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理。
預(yù)處理系統(tǒng)包括:預(yù)沉池101、軟化劑投加池102和軟化沉淀池103,預(yù)沉池101、軟化劑投加池102和軟化沉淀池103順次設(shè)置,預(yù)沉池101用于去除廢水中大粒徑雜質(zhì),軟化劑投加池102用于投加軟化藥劑且調(diào)節(jié)pH至11~12,軟化沉淀池103用于去除軟化劑投加池102中流出廢水中的鈣鎂金屬離子沉淀。
軟化過(guò)濾系統(tǒng)包括管式微濾膜裝置201,管式微濾膜裝置201用于經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理后的廢水中的絮狀沉淀以防止后續(xù)濃縮減量過(guò)程中產(chǎn)生后沉淀現(xiàn)象。
管式微濾膜裝置201的出口管道上設(shè)置酸調(diào)節(jié)入口301,酸調(diào)節(jié)入口301用于投加鹽酸調(diào)節(jié)pH至6~9以滿足分鹽處理系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)要求。
分鹽處理系統(tǒng)為納濾處理系統(tǒng)401,納濾處理系統(tǒng)401用于將廢水中的氯離子和硫酸根離子進(jìn)行分離使得大部分氯離子存在于納濾處理系統(tǒng)401的透過(guò)液中而大部分硫酸根離子存在于納濾處理系統(tǒng)401的濃縮液中,納濾處理系統(tǒng)401的濃縮液循環(huán)至預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行再處理,納濾處理系統(tǒng)401的透過(guò)液輸送至多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)??刂萍{濾處理系統(tǒng)401的回收率為75~90%,納濾原水中的二價(jià)離子被納濾膜截留而存在于納濾處理系統(tǒng)401的濃縮液中,一價(jià)離子大部分透過(guò)納濾膜而存在于納濾處理系統(tǒng)401的透過(guò)液中。
多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)包括一級(jí)反滲透裝置501、二級(jí)反滲透裝置502和三級(jí)反滲透裝置503,一級(jí)反滲透裝置501、二級(jí)反滲透裝置502和三級(jí)反滲透裝置503順次設(shè)置,一級(jí)反滲透裝置501用于對(duì)分鹽處理系統(tǒng)的透過(guò)液進(jìn)行濃縮減量處理,一級(jí)反滲透裝置501的濃縮液輸送至二級(jí)反滲透裝置502進(jìn)行濃縮減量處理,二級(jí)反滲透裝置502的濃縮液輸送至三級(jí)反滲透裝置503進(jìn)行濃縮減量處理,三級(jí)反滲透裝置的濃縮液輸送至蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)701進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶;一級(jí)反滲透裝置501、二級(jí)反滲透裝置502和三級(jí)反滲透裝置503的透過(guò)液輸送至淡化處理系統(tǒng)。調(diào)節(jié)一級(jí)反滲透裝置501的回收率為40~70%,調(diào)節(jié)二級(jí)反滲透裝置502的回收率為30~40%,調(diào)節(jié)三級(jí)反滲透裝置503的回收率為20~30%。
一級(jí)反滲透裝置501的反滲透膜為海水淡化反滲透膜,二級(jí)反滲透裝置502和三級(jí)反滲透裝置503的反滲透膜為寬流道卷式反滲透膜。
淡化處理系統(tǒng)為苦咸水淡化反滲透裝置601,苦咸水淡化反滲透裝置601用于對(duì)多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)的透過(guò)液進(jìn)行淡化處理,苦咸水淡化反滲透裝置601的濃縮液循環(huán)至多級(jí)濃縮減量處理系統(tǒng)的入口進(jìn)行再處理,苦咸水淡化反滲透裝置601的透過(guò)液作為產(chǎn)水回用。調(diào)節(jié)苦咸水淡化反滲透裝置601的回收率為90%。
上述具體實(shí)施方式用來(lái)解釋說(shuō)明本實(shí)用新型,僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制,在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi),對(duì)本實(shí)用新型作出的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。