申请日2015.11.06
公开(公告)日2016.01.20
IPC分类号C02F9/06
摘要
本发明提供了一种煤化工高盐废水的处理工艺及系统，其中工艺包括保安处理工序，对所述煤化工高盐废水采用保安处理工序处理后得到ED进水，硬度≤50mg/L;离子膜浓缩工序，采用离子膜对所述ED进水进行浓缩处理，所述ED进水经过离子膜浓缩工序处理后得到ED浓盐水和ED淡盐水;反渗透工序，采用反渗透膜对所述ED淡盐水进行处理得到反渗透脱盐水和反渗透浓盐水，所述反渗透浓水相回流至所述保安处理工序的进水段。本发明采用电渗析+反渗透的耦合工艺来处理煤化工高盐废水，能够达到水资源和盐的全回收，实现了煤化工高盐废水的零排污处理，整个工艺稳定性高，可靠性高。
权利要求书
1.一种煤化工高盐废水的处理工艺，其特征在于，包括
保安处理工序，对所述煤化工高盐废水采用保安处理工序处理后得到ED进水，其中所述ED进水的COD≤200mg/L，硬度≤50mg/L;
离子膜浓缩工序，采用离子膜对所述ED进水进行浓缩处理，所述ED进水经过离子膜浓缩工序处理后得到ED浓盐水和ED淡盐水;其中所述ED浓盐水中的TDS为8000mg/L～12000mg/L，pH为6.5～8，COD≤200mg/L,SS≤1mg/L;
反渗透工序，采用反渗透膜对所述ED淡盐水进行处理得到反渗透脱盐水和反渗透浓盐水，所述反渗透浓盐水回流至所述保安处理工序的进水段。
2.根据权利要求1所述的煤化工高盐废水的处理工艺，其特征在于，所述保安处理工序中包括纳滤脱硬步骤，所述纳滤脱硬步骤采用纳滤膜处理所述煤化工高盐废水。
3.根据权利要求2所述的煤化工高盐废水的处理工艺，其特征在于，所述保安处理工序还包括化学脱硬步骤，所述化学脱硬步骤位于所述纳滤脱硬步骤之前。
4.根据权利要求2所述的煤化工高盐废水的处理工艺，其特征在于，所述纳滤膜为一价离子选择膜和所述离子膜浓缩工序中采用的离子膜为一价离子选择膜ACS-CIMS。
5.根据权利要求1所述的煤化工高盐废水的处理工艺，其特征在于，所述离子膜浓缩工序中ED淡盐水与ED浓盐水的水量比为8～15:1。
6.根据权利要求1所述的煤化工高盐废水的处理工艺，其特征在于，所述反渗透工序中所述反渗透脱盐水和反渗透浓盐水的水量比为1：1.5～3。
7.根据权利要求1所述的煤化工高盐废水的处理工艺，其特征在于，所述离子膜浓缩工序包括一级离子膜浓缩工序和二级离子膜浓缩工序，所述ED进水经一级离子膜浓缩工序处理后得到一级ED浓盐水和一级ED淡盐水，所述一级 ED淡盐水作为二级离子膜浓缩工序的进水，所述一级ED淡盐水经二级离子膜浓缩工序处理后得到二级ED浓盐水和二级ED淡盐水，所述二级ED浓盐水和所述一级ED浓盐水混合后得到所述ED浓盐水。
8.根据权利要求7所述的煤化工高盐废水的处理工艺，其特征在于，所述一级离子膜浓缩工序中浓缩倍数为5～10，所述二级离子膜浓缩工序中浓缩倍数为3～8。
9.一种煤化工高盐废水的处理系统，其特征在于，包括机械过滤池、纳滤膜过滤器、离子膜反应器和反渗透过滤器;所述机械过滤池与所述纳滤膜过滤器连通，所述纳滤膜过滤器与所述离子膜反应器连通，所述离子膜反应器与所述反渗透过滤器连通，所述反渗透过滤器的浓水管与所述机械过滤池连通;
其中所述离子膜反应器包括膜堆、极区和压紧装置，其中所述膜堆采用的阴离子膜为一价离子选择膜ACS，阳离子膜为一价离子选择膜CIMS。
10.根据权利要求9所述的煤化工高盐废水的处理系统，其特征在于，所述离子膜反应器包括一级离子膜反应器和二级离子膜反应器，所述一级离子膜反应器的淡水管与所述二级离子膜反应器连通，所述二级离子膜反应器的淡水管与所述反渗透过滤器连通。
说明书
煤化工高盐废水的处理工艺及系统
技术领域
本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种煤化工高盐废水的处理工艺及系统。
背景技术
我国煤化工产地多以西部地区为主，水资源成为制约煤化工项目主要制约因素。煤化工生产工艺排放的高含盐废水以及结晶盐的无害化，是目前制约新型煤化工行业发展的一大瓶颈。煤化工高盐废水中含盐TDS达10000～50000mg/L， SO42-浓度为10000～20000mg/L，为氯化钠/硫酸钠混合盐型，其中硫酸钠浓度大于20%。煤化工浓盐水的另一特点是COD含量较高，为酚、多环芳烃等难降解有机物，浓度达到500～2000mg/L，煤化工废水由于高含盐量无法直接进入生化系统处理。目前国内多数企业采用蒸发结晶法处理高盐废水。高含盐水经蒸发器浓缩后送至蒸发塘自然蒸发或结晶器结晶成固体安全填埋。但高盐水排放蒸发池会渗出对水源造成二次污染，且结晶固体组分复杂，掺杂有害物质，并极易受潮解析进入环境，结晶固体需作为危险固体废弃物进行危废处理。对于每年产生3万～5万吨危废物质的企业，这一处理方法的处置成本约为2000元/吨，占蒸发结晶总费用的60%以上，煤化工企业很难承受。造成了煤化工产业受制于环评的现状。因此煤化工企业发展出路在于对于高盐废水的资源化零排放方法研究。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种零排污的煤化工高盐废水的处理工艺及系统。
本发明的技术方案如下：
一种煤化工高盐废水的处理工艺，其包括
保安处理工序，对所述煤化工高盐废水采用保安处理工序处理后得到ED进水，其中所述ED进水的COD≤200mg/L，硬度≤50mg/L;
离子膜浓缩工序，采用离子膜对所述ED进水进行浓缩处理，所述ED进水经过离子膜浓缩工序处理后得到ED浓盐水和ED淡盐水;其中所述ED浓盐水中的TDS为8000mg/L～12000mg/L，pH为6.5～8，COD≤200mg/L,SS≤1mg/L;
反渗透工序，采用反渗透膜对所述ED淡盐水进行处理得到反渗透脱盐水和反渗透浓盐水，所述反渗透浓盐水回流至所述保安处理工序的进水段。
其中，所述保安处理工序中包括纳滤脱硬步骤，所述纳滤脱硬步骤采用纳滤膜处理所述煤化工高盐废水。
进一步的，所述保安处理工序还包括化学脱硬步骤，所述化学脱硬步骤位于所述纳滤脱硬步骤之前。
其中，所述纳滤膜为一价离子选择膜和所述离子膜浓缩工序中采用的离子膜为一价离子选择膜ACS-CIMS。
其中，所述离子膜浓缩工序中ED淡盐水与ED浓盐水的水量比为8～15:1。
其中，所述反渗透工序中所述反渗透脱盐水和所述反渗透浓水相的水量比为1：1.5～3。
进一步的，所述离子膜浓缩工序包括一级离子膜浓缩工序和二级离子膜浓缩工序，所述ED进水经一级离子膜浓缩工序处理后得到一级ED浓盐水和一级 ED淡盐水，所述一级ED浓盐水作为二级离子膜浓缩工序的进水，所述一级ED 浓盐水经二级离子膜浓缩工序处理后得到二级ED浓盐水和二级ED淡盐水，所述二级ED淡盐水和所述一级ED淡盐水混合后得到所述ED淡盐水。
进一步的，所述一级离子膜浓缩工序中浓缩倍数为5～10，所述二级离子膜浓缩工序中浓缩倍数为3～8。
相应的，本发明还提供一种煤化工高盐废水的处理系统，其包括机械过滤池、纳滤膜过滤器、离子膜反应器和反渗透过滤器;所述机械过滤池与所述纳滤膜过滤器连通，所述纳滤膜过滤器与所述离子膜反应器连通，所述离子膜反应器与所述反渗透过滤器连通，所述反渗透过滤器的浓水管与所述机械过滤池连通;
其中所述离子膜反应器包括膜堆、极区和压紧装置，其中所述膜堆采用的阴离子膜为一价离子选择膜ACS，阳离子膜为一价离子选择膜CIMS。
其中，所述离子膜反应器包括一级离子膜反应器和二级离子膜反应器，所述一级离子膜反应器的淡水管与所述二级离子膜反应器连通，所述二级离子膜反应器的淡水管与所述反渗透过滤器连通。
本发明的有益效果是：
(1)本发明采用电渗析+反渗透的耦合工艺来处理煤化工高盐废水，能够达到水资源和盐的全回收，实现了煤化工高盐废水的零排污处理，整个工艺稳定性高，可靠性高;
(2)本发明的工艺的废水回用率高达85%以上，极大的节省了水资源;
(3)本发明的产物ED浓盐水具有高洁净度的特点，可以直接制备高品质盐;采用本发明的方法能够使后续对ED浓盐水进行蒸发处理时蒸发器的处理规模可减少75%，可降低20%以上的总体投资，蒸发面积大幅度缩小后，系统可节省60%的蒸汽耗量，降低40%以上运行能耗。