公开(公告)日2017.11.24
IPC分类号C02F9/10; B01D69/12; B01D67/00; B01D71/68; B01D61/58; C02F101/30; C02F103/32; C02F103/34
摘要
本发明公开了一种高含盐废水的多重过滤膜过滤工艺，包括以下几个步骤：(1)将高含盐废水注入预存罐中，而后加入碱液，搅拌均匀后静置;(2)而后溶液进入杂质处理罐中进行过滤，分别通过三层不同孔径的过滤层进行过滤;(3)将过滤后的溶液导入膜过滤处理罐A中，通过有机硅膜组件对溶液进行第一次过滤分离，将溶液分离为浓缩后的高含盐废水溶液和水溶液;(4)将水溶液导入膜过滤处理罐B中，通过有机硅膜组件对水溶液进行第二次过滤分离，将水溶液中残余的含盐废水分离出，得到纯水溶液。(5)将浓缩后的高含盐废水溶液和含盐废水统一处理排放;(6)纯水溶液移动至蒸发室进行蒸发过滤，提取出纯净的蒸馏水。
权利要求书
1.一种高含盐废水的多重过滤膜过滤工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：
(1)将高含盐废水注入预存罐中，而后加入碱液，搅拌均匀后静置;
(2)而后将静置后的溶液进入杂质处理罐中进行颗粒杂质、絮状物和部分有机物的过滤，分别通过三层不同孔径的过滤层进行过滤;
(3)将过滤后的溶液导入膜过滤处理罐A中，通过有机硅膜组件对溶液进行第一次过滤分离，将溶液分离为浓缩后的高含盐废水溶液和水溶液;
(4)将水溶液导入膜过滤处理罐B中，通过有机硅膜组件对水溶液进行第二次过滤分离，将水溶液中残余的含盐废水分离出，得到纯水溶液。
2.(5)将第一次过滤分离的浓缩后的高含盐废水溶液和第二次过滤分离的含盐废水统一处理排放;
(6)纯水溶液移动至蒸发室进行蒸发过滤，提取出纯净的蒸馏水。
3.根据权利要求1所述的一种高含盐废水的多重过滤膜过滤工艺，其特征在于：所述有机硅膜组件中设置有无机硅复合膜，所述无机硅复合膜是通过以下步骤获得的：通过将充分稀释的硅溶胶通过高速旋涂涂覆到有机撑体上，经过低温热处理一段时间，形成非常薄的一层无机预制层，然后再将硅溶胶旋涂到上面预制的分离层上，再进行低温热处理，得到有机材料支撑的无机硅复合膜。
4.根据权利要求2所述的一种高含盐废水的多重过滤膜过滤工艺，其特征在于：所述有机撑体为磺化聚醚砜。
5.根据权利要求1所述的一种高含盐废水的多重过滤膜过滤工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，搅拌后静置30mim。
6.根据权利要求1所述的一种高含盐废水的多重过滤膜过滤工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，溶液先通过大孔径的过滤层，再通过中孔径的过滤层，最后通过小孔径的过滤层。
7.根据权利要求1所述的一种高含盐废水的多重过滤膜过滤工艺，其特征在于：所述步骤(1)中加入的碱液为高盐废水总重的0.3-0.4%。
说明书
一种高含盐废水的多重过滤膜过滤工艺
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体为一种高含盐废水的多重过滤膜过滤工艺。
背景技术
含盐废水包括含盐生活污水、含盐工业废水和其它的含盐废水。高盐废水是指含有有机物和至少 3.5% ( 质量浓度 ) 的总溶解固体物 ( TDS) 的废水。高盐废水来源广泛，一是来自化工、制药、石油、印染、造纸、奶制品加工、食品罐装等多种工业生产过程 ;二是海水等高盐水的直接利用，如海水用于循环冷却、消防等。
高含盐量有机废水的有机物根据生产过程不同，所含有机物的种类及化学性质差异较大，但所含盐类物质多为 Cl-、SO42- 、Na+、Ca2+等盐类物质。
目前，高盐度废水的处理方法主要分为生物法、物理法、化学法及上述方法的联合处理法。由于高盐废水中的渗透压较高，极易引起微生物细胞脱水和细胞原生质分离，加上盐析作用和氯离子对细菌的毒害作用，盐浓度高时，废水的密度增加，活性污泥易上浮流失，严重影响生物处理系统的净化效果，尽管随着生化技术的进步与发展，耐盐嗜盐菌的成功分离、培养、驯化使得高盐废水的处理得到进一步的发展，但由于生产实践中存在环境的复杂多变及难以控制等特点，部分菌种要应用于实际生产中，仍有很多问题亟待解决，因此，单纯的生物法已无法满足高盐废水的处理需求。另外，目前常用的高盐废水的物理化学处理方法如电解法、焚烧法、蒸发法、膜蒸馏法以及高级氧化法等均存在不同程度的高耗能、高成本和二次污染等缺点。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供一种高含盐废水的多重过滤膜过滤工艺。
本发明的技术方案是提供一种高含盐废水的多重过滤膜过滤工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：
(1)将高含盐废水注入预存罐中，而后加入碱液，搅拌均匀后静置;
(2)而后将静置后的溶液进入杂质处理罐中进行颗粒杂质、絮状物和部分有机物的过滤，分别通过三层不同孔径的过滤层进行过滤;
(3)将过滤后的溶液导入膜过滤处理罐A中，通过有机硅膜组件对溶液进行第一次过滤分离，将溶液分离为浓缩后的高含盐废水溶液和水溶液;
(4)将水溶液导入膜过滤处理罐B中，通过有机硅膜组件对水溶液进行第二次过滤分离，将水溶液中残余的含盐废水分离出，得到纯水溶液。
(5)将第一次过滤分离的浓缩后的高含盐废水溶液和第二次过滤分离的含盐废水统一处理排放;
(6)纯水溶液移动至蒸发室进行蒸发过滤，提取出纯净的蒸馏水。
进一步的，所述有机硅膜组件中设置有无机硅复合膜，所述无机硅复合膜是通过以下步骤获得的：通过将充分稀释的硅溶胶通过高速旋涂涂覆到有机撑体上，经过低温热处理一段时间，形成非常薄的一层无机预制层，然后再将硅溶胶旋涂到上面预制的分离层上，再进行低温热处理，得到有机材料支撑的无机硅复合膜。
进一步的，所述有机撑体为磺化聚醚砜。
进一步的，所述步骤(1)中，搅拌后静置30mim。
进一步的，所述步骤(2)中，溶液先通过大孔径的过滤层，再通过中孔径的过滤层，最后通过小孔径的过滤层。
进一步的，所述步骤(1)中加入的碱液为高盐废水总重的0.3-0.4%。
本发明的有益效果是：本发明的高含盐废水的多重过滤膜过滤工艺通过加入碱液进行预处理，再通过杂质处理罐对溶液进行三层过滤，过滤出颗粒杂质、絮状物和部分有机物，而后分别通过膜过滤处理罐A和膜过滤处理罐B进行过滤分离，一部分废水可直接排放，一部分高含盐废水通过生物处理后再进行排放，分离出来的纯水经过蒸发过滤再生为蒸馏水再利用，通过生物处理与有机硅膜结合使用，节约能源，处理效果好，适合用于石油化工、制药，食品行业的高含盐废水处理。
(1)工艺简单，易于放大。传统热浓缩工艺(多效蒸发)需要引入大量的热能将含盐废水加热至部分汽化，处理过程中涉及到大量的热交换设备和泵，整套工艺设备占地面积大。蒸发器等主要设备一旦选定，处理量就基本确定，不易放大。而本发明的处理方法不需要大量的热交换设备，相同处理量设备简单，占地面积小，同时根据需求，过程调节方便，易于放大。
(2)工艺成本低，能量利用率高。热浓缩工艺(多效蒸发)通过热交换设备虽然大大提高了热能利用率，但初始阶段仍然需要大量的高品位热能，如饱和蒸汽，因此总体来说能耗打，工艺成本高。本发明的处理方法可利用低品位的工业废热(30-60℃)，进行多能耦合优化，实现高含盐废水处理的低成本运行。相对于多效蒸发，本发明的操作费用经测算可降低20%。
(3)膜制备成本低，脱盐效率高。本发明中应用的有机硅复合膜制备工艺简单并且制备成本低，同时在处理高含盐废水时具有传统聚合物膜不具备的高水热稳定性和高的盐脱除率。
渗透汽化脱盐是利用膜前后两侧的水蒸汽压差为推动力，不要克服盐溶液本身产生的渗透压，使得过程能耗和脱盐性能不会随着盐水浓度的变化而产生大的波动，因此展现出广阔的应用前景。