一種高鹽廢水的零排放方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種高鹽廢水的零排放方法。尤指一種利用膜分離技術(shù)處理高鹽廢水的零排放方法，更具體地說(shuō)，涉及一種“浸沒(méi)式超濾+樹(shù)脂吸附+碟管式反滲透+蒸發(fā)結(jié)晶”處理高鹽廢水的零排放方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，石化企業(yè)產(chǎn)生的高鹽廢水成為一個(gè)處理難題，該股廢水既不能排放也不能回用，給各企業(yè)帶來(lái)極大的困擾。因此，亟需尋求新型的分離技術(shù)解決該類廢水的處理排放問(wèn)題。
[0003]碟管式反滲透膜(DTR0膜)是反滲透的一種形式，是專門(mén)用來(lái)處理高濃度污水的膜組件，其核心技術(shù)是碟管式膜片膜柱。把反滲透膜片和水力導(dǎo)流盤(pán)疊放在一起，用中心拉桿和端板進(jìn)行固定，然后置入耐壓套管中，就形成一個(gè)膜柱。DTRO膜的工作原理是:料液通過(guò)膜堆與外殼之間的間隙后通過(guò)導(dǎo)流通道進(jìn)入底部導(dǎo)流盤(pán)中，被處理的液體以最短的距離快速流經(jīng)過(guò)濾膜，然后180度逆轉(zhuǎn)到另一膜面，再流入到下一個(gè)過(guò)濾膜片，從而在膜表面形成由導(dǎo)流盤(pán)圓周到圓中心，再到圓周，再到圓中心的切向流過(guò)濾，濃縮液最后從進(jìn)料端法蘭處流出。料液流經(jīng)過(guò)濾膜的同時(shí)，透過(guò)液通過(guò)中心收集管不斷排出。濃縮液與透過(guò)液通過(guò)安裝于導(dǎo)流盤(pán)上的O型密封圈隔離。和常規(guī)反滲透相比，碟管式反滲透的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于:
(I)避免物理堵塞現(xiàn)象。碟管式膜組件采用開(kāi)放式流道設(shè)計(jì)，料液有效流道寬，避免了物理堵塞；(2)膜結(jié)垢和膜污染較少。采用帶凸點(diǎn)支撐的導(dǎo)流盤(pán)，料液在過(guò)濾過(guò)程中形成湍流狀態(tài)，最大程度上減少了膜表面結(jié)垢、污染及濃差極化現(xiàn)象的產(chǎn)生；(3)膜使用壽命長(zhǎng)。采用碟管式膜組件能有效減少膜結(jié)垢，膜污染減輕，清洗周期長(zhǎng)，膜組件易于清洗，清洗后通量恢復(fù)性好，從而延長(zhǎng)了膜片壽命；(4)濃縮倍數(shù)高。碟管式膜組件是目前工業(yè)化應(yīng)用壓力等級(jí)最高的膜組件，操作壓力最高可達(dá)16MPa。
[0004]鑒于碟管式反滲透膜的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，目前該技術(shù)被廣泛用于各種場(chǎng)合的垃圾滲濾液處理。中國(guó)專利CN200510102945.5涉及了一種處理生活垃圾填埋場(chǎng)的垃圾滲濾液的方法，該專利在對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行預(yù)曝氣的基礎(chǔ)上，采用了碟管式反滲透工藝來(lái)處理垃圾滲濾液；中國(guó)專利CN200510102946.X涉及了一種處理生活垃圾焚燒廠的垃圾滲濾液的設(shè)備及其方法，該方法針對(duì)垃圾滲濾液的水質(zhì)特點(diǎn)，主要采用預(yù)處理+膜生物反應(yīng)器+碟管式反滲透的工藝流程。其中預(yù)處理主要是對(duì)垃圾滲濾液采用離心脫水進(jìn)行固液分離，去除大量懸浮物；膜生物反應(yīng)器主要是對(duì)預(yù)處理后的垃圾滲濾液進(jìn)行好氧生化，之后通過(guò)超濾膜過(guò)濾分離泥水混合物；碟管式反滲透主要是針對(duì)經(jīng)過(guò)膜生物反應(yīng)器處理后的垃圾滲濾液進(jìn)行分離凈化，得到質(zhì)量較好的反滲透產(chǎn)水和反滲透濃縮液。
[0005]中國(guó)專利CN201210509879.3涉及一種硫酸鋇生產(chǎn)中硫化鈉回收工藝及裝置，用于回收稀硫化鈉廢液，本專利涉及的工藝中采用碟管式反滲透濃縮硫酸鈉稀溶液，經(jīng)過(guò)濃縮后的硫酸鈉濃縮液返回到硫酸鋇生產(chǎn)工藝中。
[0006]此外，中國(guó)專利CN102557321A涉及一種高濃廢水的零排放方法，采用了結(jié)晶技術(shù)、膜蒸餾技術(shù)、微波催化燃燒技術(shù)和太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廢水零排放。該專利中，所述高濃廢水首先進(jìn)入結(jié)晶設(shè)備進(jìn)行無(wú)機(jī)物的結(jié)晶，之后經(jīng)膜蒸餾設(shè)備進(jìn)行分離，透過(guò)膜蒸餾設(shè)備膜的水蒸氣冷卻后得到純水，其他未透過(guò)膜的混合蒸汽經(jīng)冷凝得到雜用水，其中混合蒸汽中的不凝氣體進(jìn)入微波催化燃燒器進(jìn)行分解得到無(wú)毒無(wú)害小分子物質(zhì)。
[0007]中國(guó)專利CN101928087涉及一種高鹽廢水的處理方法，所處理高鹽廢水的電導(dǎo)率范圍為3000?10000 μ s/cm,總硬度為1000?3000mg/L，采用“調(diào)堿除硬+浸沒(méi)式微濾+中和+膜蒸餾”的處理流程處理上述高鹽廢水，對(duì)高鹽廢水進(jìn)行了深度濃縮的同時(shí)，得到了膜蒸餾產(chǎn)水。中國(guó)專利CN102936065也涉及一種處理廢水的方法，該方法也采用加堿除硬+過(guò)濾+真空膜蒸餾的工藝流程，加堿除硬所用的堿為氫氧化鈉和碳酸鈉，處理的廢水體系電導(dǎo)率為10000?50000 μ s/cm,總硬度為600?1800mg/L。上述兩個(gè)專利均是針對(duì)硬度較高的的高鹽廢水，采用加堿微濾除硬作為預(yù)處理，但對(duì)于膜蒸餾的濃水問(wèn)題并沒(méi)有給出處理方法，由此給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了新的困擾。此外，膜蒸餾技術(shù)特別適用于有工業(yè)廢熱或其他余熱的場(chǎng)地，在沒(méi)有廢熱或余熱的情況下，其運(yùn)行成本偏高，限制了其進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種高鹽廢水的零排放方法，該方法采用“浸沒(méi)式超濾+樹(shù)脂吸附+碟管式反滲透+蒸發(fā)結(jié)晶”處理高鹽廢水，在解決該股廢水排放難題的同時(shí)，最大限度地回收了水資源，基本實(shí)現(xiàn)了高鹽廢水的零排放。
[0009]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0010]—種高鹽廢水的零排放方法，包括以下各步驟:
[0011](I)浸沒(méi)式超濾:高鹽廢水進(jìn)入到浸沒(méi)式超濾單元進(jìn)行過(guò)濾處理，去除高鹽廢水中的濁度和懸浮物，經(jīng)過(guò)浸沒(méi)式超濾單元分離后，得到超濾產(chǎn)水進(jìn)入步驟(2)進(jìn)行處理，浸沒(méi)式超濾系統(tǒng)定期排泥；
[0012](2)樹(shù)脂吸附:步驟(I)中得到的所述超濾產(chǎn)水進(jìn)入到樹(shù)脂吸附單元進(jìn)行樹(shù)脂吸附處理，去除高鹽廢水中的硬度，得到樹(shù)脂吸附后的產(chǎn)水；
[0013](3)碟管式反滲透:所述樹(shù)脂吸附后的產(chǎn)水進(jìn)入碟管式反滲透單元進(jìn)行深度濃縮，經(jīng)過(guò)碟管式反滲透單元分離濃縮后，得到反滲透產(chǎn)水和反滲透濃水；
[0014](4)蒸發(fā)結(jié)晶:步驟(3)中的所述反滲透濃水進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶單元進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理，得到鹽類晶體和蒸發(fā)結(jié)晶的產(chǎn)水。
[0015]在上述方案的基礎(chǔ)上，所述高鹽廢水的水質(zhì)特征為:廢水pH7?8，電導(dǎo)率10000 ?30000 μ s/cm, CODcrO ?100mg/L，Na+2000 ?6000mg/L，Cl 2500 ?7500mg/L，以CaC(U+總硬度 500 ?1000mg/L，以 CaCO 3計(jì)堿度 50 ?100mg/L，溶硅 O ?50mg/L，SS500 ?1000mg/L，NH4-N50 ?500mg/L。
[0016]在上述方案的基礎(chǔ)上，所述高鹽廢水的濁度和懸浮物含量較高、有機(jī)物和硬度含量不高。
[0017]在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟(I)中所述浸沒(méi)式超濾單元的浸沒(méi)式超濾膜組件采用外壓式、浸沒(méi)式中空纖維簾式膜組件。
[0018]在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟(I)中所述浸沒(méi)式超濾單元的浸沒(méi)式超濾膜組件的膜材料為聚砜、聚丙稀腈、聚偏氟乙稀或聚四氟乙稀，膜孔徑范圍為0.01?0.05 μπι。
[0019]在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟(I)中所述浸沒(méi)式超濾單元的超濾池底部設(shè)曝氣系統(tǒng)，采用空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生壓縮空氣，氣水體積比為10:1?20:1。
[0020]在上述方案的基礎(chǔ)上，所述曝氣系統(tǒng)為曝氣管或曝氣盤(pán)。
[0021]在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟(I)中所述浸沒(méi)式超濾單元的運(yùn)行壓力為-0.06 ?-0.02MPa。
[0022]在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟(2)中所述樹(shù)脂吸附單元的樹(shù)脂采用弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
[0023]在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟(2)中所述樹(shù)脂吸附單元的運(yùn)行流速為4?8BV/h。
[0024]在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟(2)中所述樹(shù)脂吸附單元的樹(shù)脂吸附飽和后采用5?10%的鹽酸進(jìn)行洗脫再生。
[0025]在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟(2)中所述吸附單元的樹(shù)脂的再生頻率為I?5天。
[0026]在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟(2)中吸附飽和后的樹(shù)脂再生液運(yùn)行流速為2?6BV/
ho
[00