本发明专利技术公开了一种脱硫废水零排放处理工艺，该工艺包括以下步骤：(1)将脱硫废水进行预处理；(2)将预处理后的脱硫废水进行分盐纳滤，得到富氯化钠的分盐纳滤产水和富硫酸钠的分盐纳滤浓水；(3)利用反渗透工艺对所述分盐纳滤产水进行纯盐浓缩，得到回用水和纯盐浓缩浓水；对纯盐浓缩浓水进行蒸发结晶，得到结晶盐和回用水；(4)利用双极膜电渗析对所述分盐纳滤浓水进行处理，得到酸液、碱液和稀盐液；将稀盐液返回至步骤(2)与预处理后的脱硫废水混合并进行分盐纳滤。本发明专利技术的工艺可以有效保障纳滤和反渗透膜系统对进水硬度和浊度的要求，延长膜的使用寿命，降低零排放处理工艺的成本，减少固废产量，实现废水资源化。实现废水资源化。实现废水资源化。
【技术实现步骤摘要】
一种脱硫废水零排放处理工艺
[0001]本专利技术涉及一种脱硫废水零排放处理工艺，属于脱硫废水处理领域。
技术介绍
[0002]淡水水资源日益短缺是全球性的重大环境问题。据预测，至2030年全球将面临高达40％的水资源赤字。随着环保要求的不断提升，水资源不足以及环境容量有限等矛盾日益凸显。在石油化工、煤化工、电力、钢铁以及海水淡化等生产过程中，会产生大量的含盐废水。为了降低外排水量，提高水的使用效率，目前含盐废水一般使用以反渗透为主的膜法处理后回用，在一定程度上提高了水的使用效率。在要求零液体排放的场合，反渗透浓水被进一步采用蒸发结晶工艺，得到蒸馏水和固体杂盐。由于这些固体杂盐中通常含有有机物，并且遇水易于溶解，因此其安全处置得到广泛关注，处置成本高昂，已经成为企业的承重负担。
[0003]脱硫废水式火电厂生产过程中所产生的一股高含盐难处理工业废水。目前脱硫废水零排放处理包括预处理、分盐、浓缩减量和无机盐固化等几个主要单元。其中，预处理单元存在降硬不彻底导致的后续膜浓缩单元结垢问题，频繁的清洗使得膜元件性能衰减快，寿命远低于预期。浓缩减量单元采用的传统反渗透系统由于操作压力限制导致浓缩倍率较低，蒸发结晶处理负荷大，零排放系统投资运行成本较高。而常用的高压反渗透工艺虽然浓缩倍率有所提高，但自身操作压力高，维护困难，存在一定安全隐患。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是：现有的脱硫废水零排放处理工艺中，预处理单元存在降硬不彻底导致后续膜浓缩单元结垢，频繁的清洗使得膜元件性能衰减快，寿命远低于预期；浓缩减量单元投资运行成本较高，常用的高压反渗透工艺操作压力高。此外，虽然现有废水零排放工艺通过分盐纳滤与蒸发结晶对废水中的无机盐进行了部分的回收，但是仍有大量混杂盐的处置存在问题，固废/危废处理费用极为昂贵。
[0005]为解决以上任意一个或多个技术问题，本专利技术提供一种脱硫废水零排放处理工艺，该工艺包括以下步骤：
[0006](1)将脱硫废水进行预处理；
[0007](2)将预处理后的脱硫废水进行分盐纳滤，得到富氯化钠的分盐纳滤产水和富硫酸钠的分盐纳滤浓水；
[0008](3)利用反渗透工艺对所述分盐纳滤产水进行纯盐浓缩，得到回用水和纯盐浓缩浓水；对纯盐浓缩浓水进行蒸发结晶，得到结晶盐和回用水；
[0009](4)利用双极膜电渗析对所述分盐纳滤浓水进行处理，得到酸液、碱液和稀盐液；将稀盐液返回至步骤(2)与预处理后的脱硫废水混合并进行分盐纳滤。
[0010]优选地，步骤(1)中，所述预处理包括化学软化、固液分离和树脂软化步骤。优选地，步骤(1)中，化学软化后的出水的pH为4
‑
9。
[0011]优选地，步骤(1)预处理后的出水中，钙离子和镁离子的浓度均为5mg/L以下。
[0012]其中，化学软化处理pH控制在9
‑
13，优选为10
‑
12；化学软化处理停留时间大于10min，优选为20min
‑
40min；化学软化出水pH控制为4
‑
9，优选为5
‑
8；硬度含量小于5mmol/L，优选的小于2mmol/L。
[0013]固液分离所选用的分离装置是沉淀池、多介质过滤器、超滤中的一种或多种联用。沉淀池为斜板沉淀池或斜管沉淀池中的一种，停留时间大于10min，优选为20
‑
40min；多介质过滤器的滤料为无烟煤、石英砂、活性炭、陶瓷、锰砂中的至少两种；超滤膜孔径为0.001微米
‑
0.01微米，膜组件类型为中空纤维膜和平板膜中的一种，膜材料为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈中的一种，超滤系统运行压力<0.12MPa。
[0014]树脂软化所选用的是弱酸钠型阳离子交换树脂或强酸钠型阳离子交换树脂中的一种或两种。
[0015]优选地，步骤(2)中，分盐纳滤所选择的膜元件对一价盐的透过率大于90％，对二价盐的透过率小于10％。分盐纳滤分离处理操作压力为0.1
‑
7.0MPa，优选为0.5
‑
3.5MPa。
[0016]步骤(3)中，使用反渗透系统对分盐纳滤产水进行纯盐浓缩，所述反渗透系统包括至少两个串联的反渗透单元，其中，第一反渗透单元的产水作为回用水，最后一反渗透单元的浓水为纯盐浓缩浓水，除最后一反渗透单元之外的任一反渗透单元的浓水进入相邻的后一反渗透单元作为进水，除第一反渗透单元之外的任一反渗透单元的产水返回至相邻的前一反渗透单元也作为进水。
[0017]优选地，当反渗透系统中包括两个反渗透单元时，第一反渗透单元的浓水含盐量大于3％，优选4％
‑
10％；第二反渗透单元的浓水含盐量大于6％，优选8
‑
15％。
[0018]当反渗透系统中包括三个反渗透单元时，第三反渗透单元的浓水含盐量大于9％，优选11％
‑
18％。
[0019]当反渗透系统中包括四个反渗透单元时，第四反渗透单元的浓水含盐量大于12％，优选14％
‑
22％。
[0020]优选地，当反渗透系统中包括两个反渗透单元时，第一反渗透单元的产水含盐量小于1％，优选0.01％
‑
0.5％；第二反渗透单元的产水含盐量小于5％，优选1
‑
3％。
[0021]当反渗透系统中包括三个反渗透单元时，第三反渗透单元的产水含盐量小于10％，优选3％
‑
7％；
[0022]当反渗透系统中包括四个反渗透单元时，第四反渗透单元的产水含盐量小于12％，优选7％
‑
10％。
[0023]优选地，当反渗透系统中包括两个反渗透单元时，第一反渗透单元的操作压力为1MPa
‑
7MPa，第二反渗透单元的操作压力为5MPa
‑
10MPa。
[0024]当反渗透系统中包括三个反渗透单元时，第三反渗透单元操作压力为5MPa
‑
10MPa。
[0025]当反渗透系统中包括四个反渗透单元时，第四反渗透单元操作压力为5MPa
‑
10MPa。
[0026]优选地，步骤(3)所述的反渗透工艺中，进水含盐量大于0.5％；优选的，反渗透工艺中，进水含盐量大于2％。
[0027]优选地，步骤(3)所述的反渗透工艺中，进水COD小于100mg/L；优选的，反渗透系统
进水COD小于50mg/L。
[0028]优选地，步骤(3)双极膜电渗析过程采用的装置为三隔室构型，其中双极膜的阳膜侧与阴离子交换膜之间构成酸室，阴离子交换膜与阳离子交换膜之间构成脱盐室，阳离子交换膜与双极膜的阴膜侧之间构成碱室；其中，双极膜为双片压合型双极膜、流延法单片型双极膜、热压法单片型双极膜中的一种。
[0029]优选地，步骤(3)所述双极膜电渗析过程中，平本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种脱硫废水零排放处理工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：(1)将脱硫废水进行预处理；(2)将预处理后的脱硫废水进行分盐纳滤，得到富氯化钠的分盐纳滤产水和富硫酸钠的分盐纳滤浓水；(3)利用反渗透工艺对所述分盐纳滤产水进行纯盐浓缩，得到回用水和纯盐浓缩浓水；对纯盐浓缩浓水进行蒸发结晶，得到结晶盐和回用水；(4)利用双极膜电渗析对所述分盐纳滤浓水进行处理，得到酸液、碱液和稀盐液；将稀盐液返回至步骤(2)与预处理后的脱硫废水混合并进行分盐纳滤。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述预处理包括化学软化、固液分离和树脂软化步骤。3.根据权利要求1
‑
2任一项所述的工艺，其特征在于，步骤(2)中，分盐纳滤所选择的膜元件对一价盐的透过率大于90％，对二价盐的透过率小于10％；分盐纳滤分离处理操作压力为0.1
‑
7.0MPa，优选为0.5
‑
3.5MPa。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的工艺，其特征在于，步骤(3)中，使用反渗透系统对分盐纳滤产水进行纯盐浓缩，所述反渗透系统包括至少两个串联的反渗透单元，其中，第一反渗透单元的产水作为回用水，最后一反渗透单元的浓水为纯盐浓缩浓水，除最后一反渗透单元之外的任一反渗透单元的浓水进入相邻的后一反渗透单元作为进水，除第一反渗透单元之外的任一反渗透单元的产水返回至相邻的前一反渗透单元也作为进水。5.根据权利要求4所述的工艺，其特征在于，当反渗透系统中包括两个反渗透单元时，第一反渗透单元的浓水含盐量大于3％，优选4％
‑
10％；第二反渗透单元的浓水含盐量大于6％，优选8
‑
15％；当反渗透系统中包括三个反渗透单元时，第三反渗透单元的浓水含盐量大于9％，优选11％
‑
18％；当反渗透系统中包括四个反渗透单元时，第四反渗透单元的浓水含盐...
【专利技术属性】
技术研发人员：何灿，孙剑宇，杨雪，熊日华，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。