一种基于正渗透浓缩的废水零排放系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于正渗透浓缩的废水零排放系统和方法，涉及含盐废水排放技术领域，系统包括软化预处理模块、多介质过滤模块、正渗透浓缩模块、直喷蒸发干燥模块，软化预处理模块连接多介质过滤模块，多介质过滤模块连接正渗透浓缩模块，正渗透浓缩模块连接直喷蒸发干燥模块；方法包括以下步骤：含盐废水进行加药软化预处理；预处理废水进行多介质过滤并调节PH值；调节PH值后废水进行正渗透浓缩处理；浓缩废水直喷入烟道蒸发干燥。本发明专利技术不影响锅炉效率、占用面积少；整个系统运行成本低，能耗低，可回收大部分水资源，不产生二次污染，系统可以在火电、冶金、垃圾渗滤液、煤化工、制药、矿井等行业的废水零排放和废水资源化得到应用。应用。应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于正渗透浓缩的废水零排放系统和方法


[0001]本专利技术涉及含盐废水排放
，尤其涉及一种基于正渗透浓缩的废水零排放系统和方法。

技术介绍

[0002]高含盐工业废水及脱硫废水含有较高浓度的可溶性无机盐，有毒、降解的有机物，有臭味等，带来的环境水体污染、空气污染以及设备的结垢和腐蚀问题，已成为水处理行业的一大难题。
[0003]对高含盐工业废水及脱硫废水的处理方式多种多样且处理效率很高，但仍然有很多缺陷和不足，国际上处理高含盐工业废水的技术主要采用了蒸发结晶固化、热法蒸馏、臭氧催化氧化法和膜法等，传统工艺如蒸发塘技术、多效蒸发技术都面临着最终产物结晶困难的问题，机械蒸发结晶技术又对设备材料成本要求较高，膜法浓缩对进水要求高、容易结垢、能耗较高，蒸发结晶固化投资大、换热效率低、设备易腐蚀结垢、能耗巨大等问题，而膜蒸馏、膜结晶等新技术还需要进一步进行研究和实践，才能最终达到液体的零排放。

技术实现思路

[0004]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种运行成本低、能耗低、可回收大部分水资源及不产生二次污染的废水零排放系统。
[0005]为实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种基于正渗透浓缩的废水零排放系统，包括软化预处理模块、多介质过滤模块、正渗透浓缩模块、直喷蒸发干燥模块；其中，所述软化预处理模块连接所述多介质过滤模块，所述多介质过滤模块连接所述正渗透浓缩模块，所述正渗透浓缩模块连接所述直喷蒸发干燥模块；
[0006]高含盐废水经所述软化预处理模块处理后进入所述多介质过滤模块进行过滤，然后进入所述正渗透浓缩模块处理，再经所述烟道直喷蒸发干燥模块后喷入锅炉预热器后连接烟道内被烟气蒸干，实现废水零排放。
[0007]优选地，所述软化预处理模块包括调节池、加药装置、三联箱化学反应池、澄清池、清水池、污泥浓缩池和污泥脱水机；
[0008]高含盐废水进入所述调节池，后进入所述三联箱化学反应池与所述加药装置加入的药物进行反应，反应后的废水进入所述澄清池；所述澄清池上部澄清废水进入所述清水池，下部含污泥废水进入所述污泥浓缩池进行污泥浓缩；所述污泥浓缩池对含污泥废水处理后的上清液重新回到所述调节池进行处理，所述污泥浓缩池对含污泥废水处理后的浓缩污泥进入所述污泥脱水机进行干燥处理，处理后的干泥外运处理。
[0009]优选地，三联箱化学反应池包括依次连接的中和箱、反应箱和絮凝箱；所述加药装置在所述中和箱内添加石灰乳，降低硫酸根的浓度和沉淀部分的重金属；所述加药装置在所述反应箱添加氢氧化钠，使得水中的Mg2+和重金属离子析出；所述加药装置在所述絮凝箱中加入混凝剂，生成絮凝物，使絮凝物变得更大、更容易沉淀，在澄清池中实现析出物和
上清液的固液分离，完成悬浮物去除和部分软化的目的，化学污泥进入污泥浓缩、脱水系统进一步处理。
[0010]优选地，多介质过滤模块包括多介质滤罐和中间水池；所述多介质过滤罐过滤后的废水进入中间水池，过滤后的污泥送入所述软化预处理模块处理；所述中间水池对废水进行PH调节，调节后的废水pH控制在6
‑
6.5。
[0011]优选地，所述多介质滤罐采用下述至少之一的过滤料，进一步去除水中的悬浮或胶态杂质：
[0012]砾石、石英砂、磁铁矿、无烟煤。
[0013]优选地，所述正渗透浓缩模块包括保安过滤器、FO浓缩池、HBCR汲取液再生池和浓水箱；废水经所述保安过滤器后进入所述FO浓缩池，浓缩后的浓废水进入所述浓水箱，所述FO浓缩池的浓HBCR汲取液被稀释后的稀HBCR汲取液进入所述HBCR汲取液再生池进行再生，再生后的浓HBCR汲取液返回所述FO浓缩池继续使用。正渗透浓缩模块分FO浓缩和HBCR汲取液再生两大系统，第一部分浓缩系统，其核心为多级FO膜组件，进水经pH调节后进入该系统，同时进入系统的还有浓汲取液，待处理水和汲取液分处膜两侧，水由低盐一侧自然地向高盐一侧渗透，内部反复循环，汲取液被稀释后连续排出，待处理水被浓缩到设定的浓度(设定浓水电导率为115mS/cm，TDS为110g/L以上)时排出；第二部分为HBCR汲取液再生系统，其核心为二级高压反渗透膜组件，FO排出的稀汲取液进入该部分浓缩，浓液即浓汲取液，清液进入再处理，最终产出清水，实现废水浓缩，清水回用的目的。
[0014]优选地，所述HBCR汲取液为质量分数14％的氯化钠溶液。
[0015]优选地，所述直喷蒸发干燥模块包括空气压缩机、气液混合装置、烟道喷枪；来自正渗透浓缩模块处理后的浓废水与来自所述空气压缩机的压缩空气在所述气液混合装置内混合，经所述烟道喷枪后喷入锅炉预热器后连接烟道内被烟气蒸干。
[0016]优选地，所述直喷蒸发干燥模块还包括空气帽，在烟道底部距烟道喷枪一定距离的位置安装所述空气帽，所述空气帽喷射的气流可阻止湿灰的沉降，延长雾化水滴蒸发运行长度，促进废水的蒸发。
[0017]优选地，所述直喷蒸发干燥模块还包括L型柱状套管，所述L型柱状套管位于烟道喷枪外侧，在套管内通入热空气，可减少喷枪上积灰。
[0018]优选地，还包括烟道蒸发阻尼收集器，位于锅炉空预器与锅炉除尘器多孔板之间的连接烟道内，该设备主要用于阻碍烟气过快进入电除尘器入口，延长湿烟气在烟道内的蒸发时间，同时该装置还具有捕捉和收集湿灰的作用，从而尽可能使废水在烟道内的完全蒸发，减少湿灰在多孔板的堆积，由烟道蒸发阻尼收集器捕捉的灰在振打装置的作用下进入烟道底部的灰斗进行收集处理。
[0019]本专利技术另一方面提供了一种基于正渗透浓缩的废水零排放方法，所述方法包括以下步骤：
[0020]含盐废水进行加药软化预处理；
[0021]预处理废水进行多介质过滤并调节PH值；
[0022]调节PH值后废水进行正渗透浓缩处理；
[0023]浓缩废水直喷入烟道蒸发干燥。
[0024]优选地，含盐废水进行加药软化预处理包括如下步骤：
[0025]添加石灰乳，降低含盐废水中硫酸根的浓度和沉淀部分重金属；
[0026]添加氢氧化钠，使得含盐废水中的Mg2+和重金属离子析出；
[0027]添加混凝剂，使含盐废水中生成的絮凝物变得更大、更容易沉淀。
[0028]优选地，所述调节PH值为调节废水的pH，使废水悬浮物为30
‑
50mg/L，Ca2+、Mg2+浓度在正渗透膜的耐受范围内，pH控制在6
‑
6.5。
[0029]优选地，所述正渗透浓缩处理包括如下步骤：
[0030]废水经过滤后进行FO浓缩，浓缩到设定条件时排出；
[0031]FO浓缩使用的浓HBCR汲取液被稀释后进行HBCR汲取液再生，再生后的浓HBCR汲取液返回继续进行FO浓缩。
[0032]优选地，所述设定条件为废水电导率为115mS/cm，TDS为110g/L。
[0033]优选地，所述浓缩废水直喷入烟道蒸发干燥的步骤为：
[0034]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于正渗透浓缩的废水零排放系统，其特征在于，包括软化预处理模块、多介质过滤模块、正渗透浓缩模块、直喷蒸发干燥模块；其中，所述软化预处理模块连接所述多介质过滤模块，所述多介质过滤模块连接所述正渗透浓缩模块，所述正渗透浓缩模块连接所述直喷蒸发干燥模块；高含盐废水经所述软化预处理模块处理后进入所述多介质过滤模块进行过滤，然后进入所述正渗透浓缩模块处理，再经所述直喷蒸发干燥模块后喷入锅炉预热器后连接烟道内被烟气蒸干，实现废水零排放。2.如权利要求1所述的基于正渗透浓缩的废水零排放系统，其特征在于，所述软化预处理模块包括调节池、加药装置、三联箱化学反应池、澄清池、清水池、污泥浓缩池和污泥脱水机；高含盐废水进入所述调节池，后进入所述三联箱化学反应池与所述加药装置加入的药物进行反应，反应后的废水进入所述澄清池；所述澄清池上部澄清废水进入所述清水池，下部含污泥废水进入所述污泥浓缩池进行污泥浓缩；所述污泥浓缩池对含污泥废水处理后的上清液重新回到所述调节池进行处理，所述污泥浓缩池对含污泥废水处理后的浓缩污泥进入所述污泥脱水机进行干燥处理，处理后的干泥外运处理。3.如权利要求2所述的基于正渗透浓缩的废水零排放系统，其特征在于，三联箱化学反应池包括依次连接的中和箱、反应箱和絮凝箱；所述加药装置在所述中和箱内添加石灰乳；所述加药装置在所述反应箱添加氢氧化钠；所述加药装置在所述絮凝箱中加入混凝剂。4.如权利要求1所述的基于正渗透浓缩的废水零排放系统，其特征在于，多介质过滤模块包括多介质滤罐和中间水池；所述多介质过滤罐过滤后的废水进入中间水池，过滤后的污泥送入所述软化预处理模块处理；所述中间水池对废水进行PH调节，调节后的废水pH控制在6
‑
6.5。5.如权利要求4所述的基于正渗透浓缩的废水零排放系统，其特征在于，所述多介质滤罐采用下述至少之一的过滤料：砾石、石英砂、磁铁矿、无烟煤。6.如权利要求1所述的基于正渗透浓缩的废水零排放系统，其特征在于，所述正渗透浓缩模块包括保安过滤器、FO浓缩池、HBCR汲取液再生池和浓水箱；废水经所述保安过滤器后进入所述FO浓缩池，浓缩后的浓废水进入所述浓水箱，所述FO浓缩池的浓HBCR汲取液被稀释后的稀HBCR汲取液进入所述HBCR汲取液再生池进行再生，再生后的浓HBCR汲取液返回所述FO浓缩池继续使用。7.如权利要求6所述的基于正渗透浓缩的废水零排放系统，其特征在于，所述HBCR汲取液为质量分数14％的氯化钠溶液。8.如权利要求1所述的基于正渗透浓缩的废水零排放系统，其特征在于，所述直喷蒸发干燥模块包括空气压缩机、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊，郭士义，姜正雄，时超林，张立志，何龙靓，叶紫青，
申请(专利权)人：上海电气电站环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：