一種高含鹽廢水的零排放處理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工業廢水處理技術領域，尤其涉及一種高含鹽廢水的零排放處理系統。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著石化、電力、冶金、煤化工等行業的快速發展，工業生產過程中產生的含復雜成分的廢水量也逐年增加，這些含復雜成分的廢水如何處置和利用的問題受到了廣泛重視。特別是在水資源匱乏地區，如何利用好這部分廢水，實現廢水零排放，對保護我們賴以生存的周邊環境和自然水體，進一步提高水資源的綜合利用效率，緩解水資源緊張狀況具有重要意義。
[0003]廢水零排放技術通常采用反滲透膜(RO)，電滲析(EDR)，超濾(UF)和膜反應器(MBR)工藝等將生產廢水充分回收利用后，對剩余的高含鹽廢水采用蒸發等工藝進行回收處理。目前，反滲透膜法處理技術已經逐漸成為工業循環水處理、污水和廢水回用等領域中的一種非常重要的處理方法。
[0004]反滲透膜法用于處理廢水發展較快，但該技術在處理成分復雜的廢水時存在的問題也日益凸顯，主要問題表現在兩個方面:一是反滲透膜元件可以達到的脫鹽率在98%以上，廢水中的鹽及雜質98 %以上被截留分離在系統產生的濃水中，而反滲透膜法對廢水的回收利用率只能達到75%左右，仍有25%的濃水不能利用，需要直接排放。反滲透膜元件的高脫鹽率使得該部分的濃水含有大量鈣離子、鎂離子、重金屬離子、硅離子、膠體類和有機污染物等，若將該部分濃水直接排放必定會對環境造成污染。對濃水進行蒸發結晶，則消耗的蒸汽量大，造成廢水的處理成本增高。二是經過低壓、中壓和高壓反滲透濃縮的含鹽復雜廢水，再利用反滲透裝置處理時有機污染物和趨于飽和的無機鹽易在膜面發生結垢，導致分離難度增大、能耗增加，經濟性不佳，可靠性較低。
[0005]針對高鹽復雜廢水的處理方法，目前常用的有以下幾種:第一，對廢水中難降解的有機類物質采用強氧化性物質進行催化氧化，使廢水中的有機物質進行有效降解，經氧化處理后的廢水再進入生化裝置對其中的有機物進行去除，經過沉淀和過濾裝置后直接排放。但是，該法僅針對廢水中的有機類物質，對無機鹽成分基本無去除作用。第二，將含鈣鎂的廢水通過軟化后，再通過二次反滲透裝置進行減量化處理以進一步回收部分水量，減量化后產生的少量濃水直接排放。該法雖然可以對原水進行一定減量化處理，但是反滲透濃水中含有的鈣離子、鎂離子、重金屬離子、硅離子、有機物等的濃度已經很高，普通的反滲透膜進行二次反滲透時對其回收率不高，甚至海水淡化膜也只能做到50%左右，使得排放的濃水量仍然較大。第三，利用蒸發結晶裝置對減量化后的高含鹽濃水進行處理，形成混鹽，實現廢水的零排放。該法對濃縮后的高鹽廢水處理得較徹底，技術相對成熟，但是該法需要消耗大量蒸汽，且形成的混鹽是固危廢，處理成本較高，企業難以接受。綜合分析上述三種處理方法，目前均存在缺陷，難以用于工業化。
[0006]中國專利(公布號為CN102923876A)公布了一種管式微濾膜法處理重金屬廢水重金屬回收及廢水回用系統。該系統包括通過管路依次連通的原水收集槽、pH調節槽、濃縮箱、微濾膜裝置、微濾產水箱、碳濾器、精濾器、高壓栗和反滲透裝置，濃縮箱還通過管路依次連通有污泥濃縮池、污泥栗和壓濾機。該專利提供的系統流程比較簡單、操作方便，微濾膜可以回收99.9 %的重金屬，是在含重金屬廢水中回收重金屬很好的選擇。但是，該專利提供的系統至少還存在如下缺陷:(I)對成分復雜廢水的處理，該系統效果并不明顯；(2)反滲透裝置采用常用的膜元件，在處理高鹽廢水時，膜元件易發生結垢和有機物污堵，影響廢水回收率。并且，現有技術提供的廢水和鹽回收系統，缺少對廢水進一步的減量化即深度濃縮措施，使得進入蒸發結晶裝置的濃水量大，蒸發結晶時消耗的能耗高，處理成本增加。
[0007]因此，提供一種針對含復雜成分的廢水回用并實現廢水零排放的系統，成為亟待解決的問題。
【實用新型內容】
[0008]針對現有技術之不足，本實用新型提供了一種高含鹽廢水的零排放處理系統，所述系統包括預處理單元，減量化單元和蒸發結晶分質鹽單元，其中，所述預處理單元將各管路送來的高含鹽廢水中的重金屬離子、硬度離子和有機物去除后并調節廢水的PH以得到預處理后廢水，所述減量化單元與所述預處理單元連接，并且所述減量化單元包括初步減量化單元和深度濃縮單元，通過所述初步減量化單元和所述深度濃縮單元對所述預處理后廢水進行初步減量化和深度濃縮處理以回收所述預處理后廢水中的水分并得到高含鹽濃水，所述蒸發結晶分質鹽單元與所述減量化單元連接，并且所述蒸發結晶分質鹽單元對所述高含鹽濃水進行蒸發分質鹽結晶以回收高含鹽濃水中的鹽分和水分。
[0009]根據一個優選實施方式，所述預處理單元至少包括高密池和濾芯過濾器，其中，所述高密池的進口端與調節池和加藥裝置連通，所述高密池的出口端通過管式微濾器與所述濾芯過濾器的進口端連通，并且所述濾芯過濾器的出口端與第一中間水池的進口端連通。
[0010]根據一個優選實施方式，所述預處理單元還包括污泥池和污泥脫水裝置，其中，所述污泥池的進口端與所述高密池的出口端和所述管式微濾器的出口端連通，所述污泥池的出口端與所述污泥脫水裝置的進口端連通，并且所述污泥脫水裝置的出口端與所述調節池的進口端連通。
[0011]根據一個優選實施方式，所述初步減量化單元至少包括中壓反滲透裝置和高壓反滲透裝置，所述中壓反滲透裝置的進口端與第一中間水池的出口端連通，并且所述中壓反滲透裝置通過中壓濃水池與所述高壓反滲透裝置的進口端連通。
[0012]根據一個優選實施方式，所述深度濃縮單元至少包括活性炭過濾器、樹脂罐、一級電驅動離子膜裝置和二級電驅動離子膜裝置，其中，所述活性炭過濾器通過高壓濃水池與所述初步減量化單元連通，并且所述活性炭過濾器的出口端與所述樹脂罐的進口端連通，所述一級電驅動離子膜裝置的進口端通過第二中間水池與所述樹脂罐的出口端連通，所述二級電驅動離子膜裝置的進口端通過第一濃鹽水箱與所述一級電驅動離子膜裝置的出口端連通，并且所述二級電驅動離子膜裝置的出口端與第二濃鹽水箱的進口端連通。
[0013]根據一個優選實施方式，所述減量化單元還包括二級反滲透裝置、淡水水箱和回用水箱，其中，所述二級反滲透裝置的進口端與中壓反滲透裝置、高壓反滲透裝置和一級電驅動離子膜裝置的出口端連通，并且所述回用水箱通過所述淡水水箱與所述二級反滲透裝置的出口端連通。
[0014]根據一個優選實施方式，所述蒸發結晶分質鹽單元至少包括硝蒸發結晶裝置、硝母液槽、冷凍硝結晶裝置和冷凍硝母液槽，其中，所述硝蒸發結晶裝置的進口端通過原料進料預熱器與所述減量化單元連通，所述硝蒸發結晶裝置的出口端通過硝稠厚器和離心分離器與所述硝母液槽的進口端連通，所述冷凍硝結晶裝置的進口端通過硝母液栗與所述硝母液槽的出口端連通，并且所述冷凍硝結晶裝置的出口端通過第一稠厚器和冷凍硝離心分離器與所述冷凍硝母液槽的進口端連通。
[0015]根據一個優選實施方式，所述硝蒸發結晶裝置與真空系統連通，并且所述硝蒸發結晶裝置與第一蒸汽壓縮機、第一加熱器和所述原料進料預熱器組成供熱循環系統。
[0016]根據一個優選實施方式，所述蒸發結晶分質鹽單元還包括鹽蒸發結晶裝置和鹽離心分離器，其中，所述鹽蒸發結晶裝置通過冷硝母液栗和預熱器與所述冷凍硝母液槽的出口端連通，并且所述鹽蒸發結晶裝置的出口端通過第二稠厚器與所述鹽離心分離器的進口端連通。
[0017]根據一個優選實施方式，所述鹽蒸發結晶裝置與真空系統連通，并且所述鹽蒸發結晶裝置與第二蒸汽壓縮機、第二加熱器和所述預熱器組成供熱循環系統。
[0018]本實用新型提供的高含鹽廢水的零排放處理系統至少具有如下優勢:
[0019](I)本實用新型的預處理單元通過去除高含鹽廢水中的重金屬離子、硬度離子和有機物后并調節廢水的PH，能有效防止有機物和鈣鎂離子在反滲透膜表面發生結垢和污堵的問題。
[0020](2)本實用新型通過初步減量化單元和深度濃縮單元對廢水進行回收，廢水的回收量可達95%以上，僅有5%左右的高含鹽濃水，大大降低了蒸發結晶過程所需的能耗，從而可降低廢水的處理成本。
[0021](3)本實用新型的蒸發結晶分質鹽單元可對高含鹽濃水中的硫酸鈉和氯化鈉分別回收，并收集蒸發結晶的產水進入回用水箱，可實現廢水的零排放。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的高含鹽廢水的零排放處理系統的簡圖；
[0023]圖2是本實用新型零排放處理系統的預處理單元的裝置框圖；
[0024]圖3是本實用新型零排放處理系統的減量化單元的裝置框圖；和
[0025]圖4是本實用新型零排放處理系統的蒸發結晶分質鹽單元的裝置框圖。
[0026]附圖標記列表
[0027]10:預處理單元20:減量化單元30:蒸發結晶分質鹽單元
[0028]21:初步減量化單元 22:深度濃縮單元101:調節池
[0029]102:高密池103:加藥裝置104:管式微濾器
[0030]105:濾芯過濾器106:第一中間水池 1