一种高浓废水、废盐资源化综合利用的方法技术

本发明专利技术属于环保废水、危废处理技术领域，具体涉及一种高浓废水、废盐资源化综合利用的方法。本发明专利技术结合并改进了“纳滤+电渗析+反渗透+冷冻结晶+蒸发结晶+双极膜电渗析”法工艺，解决了纳滤进水硫酸根和有机物含量要求低、运行压力较低、回收利用效率低等问题，同时配合电渗析提浓、反渗透提浓等方法，将纳滤产水极大减少了水量和提高了浓度，使得后续化盐形成饱和盐水进入电解系统所需的固体氯化钠量大大减少。本发明专利技术方法成本低廉、安全无污染，可实现废物回收利用的高浓废水、废盐资源化，对特定组成的高浓废水、废盐有很好的分离效果，从危废再利用的角度，具有非常好的应用前景，可实现厂区高浓废水“零排放”。

【技术实现步骤摘要】
一种高浓废水、废盐资源化综合利用的方法
本专利技术属于环保废水、危废处理
，具体涉及一种高浓废水、废盐资源化综合利用的方法。
技术介绍
在电镀加工行业中，电镀废水的来源一般为：(1)镀件清洗水；(2)废电镀液；(3)其他废水，包括冲刷车间地面，刷洗极板洗水，通风设备冷凝水，以及由于镀槽渗漏或操作管理不当造成的“跑、冒、滴、漏”的各种槽液和排水；(4)设备冷却水，冷却水在使用过程中除温度升高以外，未受到污染。电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质复杂，成分不易控制，其中含有铬、镉、镍、铜、锌、金、银等重金属离子和氰化物等，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。经一系列物化处理后，中和排放，加入大量的碱或酸，并产生高浓含盐含有机物废水和大量含盐污泥。电镀高浓废水由于其含盐量大（1-10%）且有机物含量高（8000-10000mg/L），不能直接排放。由于高浓废水中含盐量过高，使得微生物无法生存，因此使得高浓废水中的有机物、氨氮总氮无法得到有效处理。因此，绝大多数的电镀园区污水处理厂采用“多级反渗透膜+蒸发浓缩结晶”的办法将废水提浓至7-8%后，使用蒸发设备将盐以结晶盐的形式分离并暂存仓库等待处理，蒸发冷凝水再通过生化处理后达标回用或排放。然而，这一方法的处理成本太高且暂存废盐属于危废，因此该方法注定无法长期运行。而如今石油和化工行业面临的危废处置难题同样棘手，废盐问题是其中之一，工业废盐主要来源于农药、制药、精细化工、印染等多个行业。而其中混盐占80%，盐回收利用成本高，混盐分离难度大；剩下的20%单盐，杂质多，含有毒有害物，难以处理。现在废盐利用处置技术研究基础还比较薄弱。根据产品不同，废盐中含有的有毒有害物质种类及含量、无机盐种类通常相差较大。因此，必须分具体情况确定合理的废盐无害化利用方法。目前工业废盐（危废）的处置方法通常为填满和焚烧，每吨成本少则上千元，多则上万元。纳滤分盐：纳滤膜的截留特性是以对标准氯化钠的截留率来表征，如某公司纳滤膜对硫酸钠截留率大于等于98%，对氯化钠截留率约30%。含有氯化钠和硫酸钠的高盐废水通过纳滤膜过滤，所得的过滤液经浓缩后，再经蒸发结晶得到纯度合格的氯化钠，未透过纳滤膜的截留液含有氯化钠和硫酸钠混盐，控制蒸发终点浓度，确保经蒸发结晶得到合格的硫酸钠，剩余母液返回系统与原料混合继续循环利用（专利号CN201510375661.7）。也可采用干化的方法产生极少量的杂盐，或采用其他方法继续进行深度处理并得以资源化利用（专利号CN201510510673.6）。此方法在进行纳滤前可先用普通反渗透或高盐反渗透将盐水浓缩至3%-5%或5%-7%，纳滤分盐后透过液及截留液的浓缩可以采用多效蒸发、机械式蒸汽再压缩技术、电渗析膜、正渗透中的任何一种方法。电渗析提浓：电渗析离子膜技术是离子膜渗析扩散和电化学过程的结合。采用均相的选择透过性离子膜，在外加直流电场的驱动下，在常温常压下实现离子的定向迁移，分离效率、浓缩比、电流效率均可以达到较高水平。含盐废水通过普通反渗透后浓缩为约3%、或海水反渗透浓缩约为4%-5%，经电渗析离子膜/正渗透后总溶解固体可浓缩到20%以上，浓缩倍数是传统工艺的4倍，极大减少了后续进入结晶分盐的水量，大幅度降低了煤化工废水“零排放”的系统能耗。在这个过程中，电渗析膜及正渗透都是很有前途的高浓盐水浓缩技术，可一定程度上代替机械式蒸汽再压缩技术。双极膜电渗析：针对于高盐废水，双极膜技术可以将对应的无机盐转化成酸和碱，比如说：硫酸钠废水，可以转化成硫酸、氢氧化钠；氯化钠废水，可以转化成HCl、NaOH；混盐废水，则可以转化成混酸、氢氧化钠。出水酸浓度：0.5N-3N可调，1N-2N经济性最优，其中氧化性较强的酸除外，浓度有限制。出水碱浓度：0.5N-3N可调，1N-2N经济性最优。，但是进水要求较高，对COD等要求严格，出水酸碱浓度较低，且投资、膜运行成本略高。以上的分盐+浓缩方法由于具有成本低、安全系数高、运行稳定等特点，已开始应用于高浓废水、废盐的工业化生产。但是，受限于盐水浓度、盐水中有机物含量导致系统操作压力过高、回收利用效率低等问题，现暂无一套完整的连续性工艺的实现高浓废水、废盐资源化、产业化。虽然以上3种技术路线，各有千秋，且都需要对废水进行一定的预处理且分别达到一定的标准。具体如何选择，要根据废水含量及特性而定。无论采用哪一种工艺路线，不可忽视且最为关键的问题是母液的处理。由于电镀化工废水中含有较高的有机物，如果有机物含量过高就会影响到盐类的析出。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种高浓废水、废盐的处理方法，对特定组成的废盐有很好的分离效果，从危废再利用的角度，具有非常好的应用前景。本专利技术方法成本低廉、安全无污染，可实现废物回收利用的高浓废水、废盐资源化，对特定组成的高浓废水、废盐有很好的分离效果，从危废再利用的角度，具有非常好的应用前景，可实现厂区高浓废水“零排放”。本专利技术通过工艺步骤及反应实际的合理涉及，实现了高浓废水、废盐中氯化钠和硫酸钠的有效分离与回收再利用，避免了钠盐资源的浪费，并解决了高浓废水、废盐难处理、高成本排放的问题，实现了高浓废水、废盐“零排放”、资源化综合处理利用，且工艺简单、成本较低，绿色环保。本专利技术的技术方案为：一种高浓废水、废盐资源化综合利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.经处理后产生的高浓废水泵入储水池中，与电解槽的电解淡盐水混合，对废盐水中TOC进行初次降除，经反应充分后泵入中转槽中等待后续处理，经过前处理后，将高浓废水处理成预处理软水；S2.预处理软水通过泵打入DT纳滤系统进行分盐处理；S3.纳滤产水泵入TOC处理系统，将透过纳滤膜进入纳滤产水的TOC降低至50-100mg/L后，泵入活性炭过滤器，将TOC进一步降低至5mg/L以下，再泵入到电渗析装置系统中浓缩，提浓后的浓氯化钠溶液进入化盐池中与固体氯化钠形成饱和食盐水进入电解系统，再通过一系列物化处理对饱和氯化钠溶液进行精制后泵入到电解槽中电解；S4.电渗析淡水则通过第一反渗透系统，第一反渗透产水排至储水装置等待回用，而第一反渗透浓水返回电渗析进行提浓；S5.纳滤浓水则排至固体废盐化盐池中，与固体废盐形成饱和废盐水，饱和废盐水中加入少量水，而后经过处理去除溶液中绝大部分的TOC后，进入到结晶釜内换热冷冻降温至5℃析出高纯度十水硫酸钠（利用硫酸钠随温度变化大的特性），用作产品或进入到双极膜电渗析系统中进一步加工；S6.冷冻母液用MVR蒸发器进一步蒸发浓缩得到固体氯化钠盐和蒸发母液，固体氯化钠盐用电渗析浓水溶解后进入步骤S3中的电解槽电解；S7.蒸发母液则返回固体废盐化盐池中，与纳滤浓水、固体废盐配成饱和废盐水，按照步骤S5进行循环处理；S8.蒸发冷凝水中由于含有少量的氨氮、总氮和TOC，经过第二反渗透系统提纯后，第二反渗透产水排至储水装置等待回用，第二反渗透浓水排至步骤S5系统中，将饱和废本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高浓废水、废盐资源化综合利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1. 经处理后产生的高浓废水泵入储水池中，与电解槽的电解淡盐水混合，对废盐水中TOC进行初次降除，经反应充分后泵入中转槽中等待后续处理，经过前处理后，将高浓废水处理成预处理软水；/nS2. 预处理软水通过泵打入DT纳滤系统进行分盐处理；/nS3. 纳滤产水泵入TOC处理系统，将透过纳滤膜进入纳滤产水的TOC降低至50-100mg/L后，泵入活性炭过滤器，将TOC进一步降低至5mg/L以下，再泵入到电渗析装置系统中浓缩，提浓后的浓氯化钠溶液进入化盐池中与固体氯化钠形成饱和食盐水进入电解系统，再通过一系列物化处理对饱和氯化钠溶液进行精制后泵入到电解槽中电解；/nS4. 电渗析淡水则通过第一反渗透系统，第一反渗透产水排至储水装置等待回用，而第一反渗透浓水返回电渗析进行提浓；/nS5. 纳滤浓水则排至固体废盐化盐池中，与固体废盐形成饱和废盐水，饱和废盐水中加入少量水，而后经过处理去除溶液中绝大部分的TOC后，进入到结晶釜内换热冷冻降温至5℃析出高纯度十水硫酸钠，用作产品或进入到双极膜电渗析系统中进一步加工；/nS6. 冷冻母液用MVR蒸发器进一步蒸发浓缩得到固体氯化钠盐和蒸发母液，固体氯化钠盐用电渗析浓水溶解后进入步骤S3中的电解槽电解；/nS7. 蒸发母液则返回固体废盐化盐池中，与纳滤浓水、固体废盐配成饱和废盐水，按照步骤S5进行循环处理；/nS8. 蒸发冷凝水中由于含有少量的氨氮、总氮和TOC，经过第二反渗透系统提纯后，第二反渗透产水排至储水装置等待回用，第二反渗透浓水排至步骤S5系统中，将饱和废盐水稀释至不饱和状态。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高浓废水、废盐资源化综合利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.经处理后产生的高浓废水泵入储水池中，与电解槽的电解淡盐水混合，对废盐水中TOC进行初次降除，经反应充分后泵入中转槽中等待后续处理，经过前处理后，将高浓废水处理成预处理软水；
S2.预处理软水通过泵打入DT纳滤系统进行分盐处理；
S3.纳滤产水泵入TOC处理系统，将透过纳滤膜进入纳滤产水的TOC降低至50-100mg/L后，泵入活性炭过滤器，将TOC进一步降低至5mg/L以下，再泵入到电渗析装置系统中浓缩，提浓后的浓氯化钠溶液进入化盐池中与固体氯化钠形成饱和食盐水进入电解系统，再通过一系列物化处理对饱和氯化钠溶液进行精制后泵入到电解槽中电解；
S4.电渗析淡水则通过第一反渗透系统，第一反渗透产水排至储水装置等待回用，而第一反渗透浓水返回电渗析进行提浓；
S5.纳滤浓水则排至固体废盐化盐池中，与固体废盐形成饱和废盐水，饱和废盐水中加入少量水，而后经过处理去除溶液中绝大部分的TOC后，进入到结晶釜内换热冷冻降温至5℃析出高纯度十水硫酸钠，用作产品或进入到双极膜电渗析系统中进一步加工；
S6.冷冻母液用MVR蒸发器进一步蒸发浓缩得到固体氯化钠盐和蒸发母液，固体氯化钠盐用电渗析浓水溶解后进入步骤S3中的电解槽电解；
S7.蒸发母液则返回固体废盐化盐池中，与纳滤浓水、固体废盐配成饱和废盐水，按照步骤S5进行循环处理；
S8.蒸发冷凝水中由于含有少量的氨氮、总氮和TOC，经过第二反渗透系统提纯后，第二反渗透产水排至储水装置等待回用，第二反渗透浓水排至步骤S5系统中，将饱和废盐水稀释至不饱和状态。


2.根据权利要求1所述的高浓废水、废盐资源化综合利用的方法，其特征在于，所述步骤S5中，高纯度十水硫酸钠溶解后形成10-20%硫酸钠溶液，进入双极膜电渗析系统进行电解，通过加入反渗透产水，经电解稀释后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁德才，林国良，肖晋宜，邓炳林，
申请(专利权)人：斯瑞尔环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44