申请日2016.04.26
公开(公告)日2017.11.03
IPC分类号C02F9/10
摘要
本发明涉及一种方法，其包括：用膜过滤废水;用包括超高交联树脂的吸附剂来吸附被所述膜阻挡的浓水中的有机物，以获得有机物浓度降低的浓水;蒸发所述有机物浓度降低的浓水，以获得浓缩流体;及从所述浓缩流体中结晶出至少一种金属盐。本发明还涉及与所述方法相关的系统。
权利要求书
1.一种方法，包括：
用膜过滤废水;
用包括超高交联树脂的吸附剂来吸附被所述膜阻挡的浓水中的有机物，以获得有机物浓度降低的浓水;
蒸发所述有机物浓度降低的浓水，以获得浓缩流体;及
从所述浓缩流体中结晶出至少一种金属盐。
2.如权利要求1所述的方法，其中，
所述过滤包括用纳滤膜过滤废水;
所述吸附包括用包括第一超高交联树脂的第一吸附剂来吸附被所述纳滤膜阻挡的第一浓水中的有机物，以获得有机物浓度降低的第一浓水;
所述蒸发包括蒸发所述有机物浓度降低的第一浓水，以获得第一浓缩流体;
所述结晶包括从所述第一浓缩流体中结晶出至少一种二价金属盐。
3.如权利要求2所述的方法，其进一步包括：
用反渗透膜过滤通过所述纳滤膜的渗透液;
用包括第二超高交联树脂的第二吸附剂来吸附被所述反渗透膜阻挡的第二浓水中的有机物，以获得有机物浓度降低的第二浓水;
蒸发所述有机物浓度降低的第二浓水，以获得第二浓缩流体;及
从所述第二浓缩流体中结晶出至少一种一价金属盐。
4.如权利要求3所述的方法，其进一步包括：
用包括第三超高交联树脂的第三吸附剂来吸附所述结晶出至少一种二价金属盐的过程的母液和所述结晶出至少一种一价金属盐的过程的母液中的至少一个中的有机物。
5.如权利要求1所述的方法，其中，
所述过滤包括用反渗透膜过滤废水;
所述吸附包括用包括第二超高交联树脂的第二吸附剂来吸附被所述反渗透膜阻挡的第二浓水中的有机物，以获得有机物浓度降低的第二浓水;
所述蒸发包括蒸发所述有机物浓度降低的第二浓水，以获得第二浓缩流体;
所述结晶包括从所述第二浓缩流体中结晶出至少一种一价金属盐。
6.如权利要求1所述的方法，其进一步包括再生所述超高交联树脂。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述超高交联树脂是通过蒸汽或溶剂洗涤进行再生的。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述超高交联树脂的比表面积大于800m2/g。
9.如权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述吸附之前或之后通过氧化工艺去除所述浓水中的有机物。
10.如权利要求9所述的方法，其中通过氧化工艺去除所述浓水中的有机物的步骤包括：通过高级氧化工艺去除所述有机物降低的浓水中的有机物。
11.一种方法，包括：
用纳滤膜过滤废水;
用反渗透膜过滤通过所述纳滤膜的渗透液;
蒸发被所述纳滤膜阻挡的第一浓水，以获得第一浓缩流体，并从所述第一浓缩流体中结晶出至少一种二价金属盐;
蒸发被所述反渗透膜阻挡的第二浓水，以获得第二浓缩流体，并从所述第二浓缩流体中结晶出至少一种一价金属盐;及
在所述蒸发之前，用包括超高交联树脂的吸附剂来吸附所述第一浓水和第二浓水中的至少一个中的有机物。
12.一种系统，包括：
膜，用来过滤废水，以让渗透液通过而浓水被阻挡;
吸附装置，用来通过包括超高交联树脂的吸附剂来吸附被所述膜阻挡的浓水中的有机物，以获得有机物浓度降低的浓水;
蒸发装置，用来蒸发所述有机物浓度降低的浓水，以获得浓缩流体;及结晶装置，用来从所述浓缩流体中结晶出至少一种金属盐。
13.如权利要求12所述的系统，其中，
所述膜包括纳滤膜，用来过滤废水，以让第一渗透液通过而第一浓水被阻挡;
所述吸附装置包括第一吸附装置，用来通过包括第一超高交联树脂的第一吸附剂来吸附被所述纳滤膜阻挡的第一浓水中的有机物，以获得有机物浓度降低的第一浓水;
所述蒸发装置包括第一蒸发装置，用来蒸发所述有机物浓度降低的第一浓水，以获得第一浓缩流体;
所述结晶装置包括第一结晶装置，用来从所述第一浓缩流体中结晶出至少一种二价金属盐。
14.如权利要求13所述的系统，其进一步包括：
反渗透膜，用来过滤所述第一渗透液，以让第二渗透液通过而第二浓水被阻挡;
第二吸附装置，用来通过包括第二超高交联树脂的第二吸附剂来吸附所述第二浓水中的有机物，以获得有机物浓度降低的第二浓水;
第二蒸发装置，用来蒸发所述有机物浓度降低的第二浓水，以获得第二浓缩流体;及
第二结晶装置，用来从所述第二浓缩流体中结晶出至少一种一价金属盐。
15.如权利要求14所述的系统，其进一步包括第二吸附装置，用来通过包括第三超高交联树脂的第三吸附剂来吸附所述第一结晶装置的母液和所述第二结晶装置的母液中的至少一个中的有机物。
16.如权利要求12所述的系统，其中，
所述膜包括反渗透膜，用来过滤废水，以让第二渗透液通过而第二浓水被阻挡;
所述吸附装置包括第二吸附装置，用来通过包括第二超高交联树脂的第二吸附剂来吸附所述第二浓水中的有机物，以获得有机物浓度降低的第二浓水;
所述蒸发装置包括第二蒸发装置，用来蒸发所述有机物浓度降低的第二浓水，以获得第二浓缩流体;及
所述结晶装置包括第二结晶装置，用来从所述第二浓缩流体中结晶出至少一种一价金属盐。
17.如权利要求12所述的系统，其进一步包括再生装置，用来再生所述超高交联树脂。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述再生装置设置来通过蒸汽或溶剂洗涤对所述超高交联树脂进行再生。
19.如权利要求12所述的系统，其进一步包括位于所述吸附装置前端或后端的氧化装置，用来通过氧化工艺去除所述浓水中的有机物。
20.如权利要求19所述的系统，其中所述氧化装置包括位于所述吸附装置后端的高级氧化装置，用来通过高级氧化工艺去除所述有机物降低的浓水中的有机物。
说明书
净化高盐废水并从废水中回收盐的方法和系统
技术领域
本发明一般地涉及处理工业废水的方法和系统，更具体地，涉及净化高盐废水并回收该废水中的盐类物质的方法和系统。
背景技术
石油、化工以及制药等高污染产业产生大量废水，废水中含有可溶的无机盐和有机物质。有很多方法可以减少废水中的无机盐和有机物质，然后对总溶解固体(total dissolved solids,TDS)和总有机碳(total organic carbon,TOC)降低后的废水进行再利用。这些方法包括膜生物反应器技术，高级氧化技术以及膜过滤技术。
然而，在某些缺水地区进行废水零排放工艺过程时，超过90%的水被循环再利用，最后TDS和TOC可能积累到非常高的程度。比如，对于膜废弃液(被膜阻挡的浓水)或热排污液(在不断蒸发蒸汽的过程中，为避免杂质聚集而有意从锅炉或类似装置中排放的废水)，其TDS可能处于5-20wt%的水平，TOC可能大于几千百万分率(parts per million,ppm)。处理这类高盐废水的难度很大，因为生物反应器中使用的细菌在高TDS环境下无法存活，而由于高含氯量和水量，使用高级氧化技术的成本效益也不高。
典型的方法是将高盐废水在炉中用燃料燃烧。但这种方法成本很高，且可能会产生腐蚀问题。蒸发脱盐是一种给高盐废水脱盐的有效方法。它通过加热高盐废水的方法使溶剂蒸发，溶质结晶，来除去废水中的盐类和污染物。然而，通过蒸发脱盐法结晶获得的溶质通常包含纯度较低的混盐，不能直接再利用。而且后续对这些混盐的处理可能引发新的环境问题。另外，废水中的高TOC水平可能会影响结晶装置的工作效率以及结晶盐的质量。
因此，有必要提供一种可避免或减轻先前工艺缺点的新方法和系统，来成功地净化高盐废水并从废水中回收盐。
发明内容
一方面，一种方法包括：用膜过滤废水;用包括超高交联树脂的吸附剂来吸附被所述膜阻挡的浓水中的有机物，以获得有机物浓度降低的浓水;蒸发所述有机物浓度降低的浓水，以获得浓缩流体;及从所述浓缩流体中结晶出至少一种金属盐。
另一方面，一种方法包括：用纳滤膜过滤废水;用反渗透膜过滤通过所述纳滤膜的渗透液;蒸发被所述纳滤膜阻挡的第一浓水，以获得第一浓缩流体，并从所述第一浓缩流体中结晶出至少一种二价金属盐;蒸发被所述反渗透膜阻挡的第二浓水，以获得第二浓缩流体，并从所述第二浓缩流体中结晶出至少一种一价金属盐;及在所述蒸发之前，用包括超高交联树脂的吸附剂来吸附所述第一浓水和第二浓水中的至少一个中的有机物。
又一方面，一种系统包括：膜，用来过滤废水，以让渗透液通过而浓水被阻挡;吸附装置，用来通过包括超高交联树脂的吸附剂来吸附被所述膜阻挡的浓水中的有机物，以获得有机物浓度降低的浓水;蒸发装置，用来蒸发所述有机物浓度降低的浓水，以获得浓缩流体;及结晶装置，用来从所述浓缩流体中结晶出至少一种金属盐。