申请日2015.07.24
公开(公告)日2015.11.18
IPC分类号C02F9/10; C02F9/06
摘要
本发明属于工业污水处理领域。本发明公开了一种应用于高盐度工业废水的膜组合处理工艺，高盐度工业废水通过软化处理后分别进入高压反渗透装置和电渗析装置;经过高压反渗透装置处理的浓缩液进入电渗析装置浓缩;经过电渗析装置处理的出口淡水进入低压反渗透装置，出口浓缩液送至蒸发系统;经过低压反渗透装置处理的浓缩液与软化处理后的高盐度工业废水汇合后进入电渗析装置;低压反渗透装置和高压反渗透装置的出口淡水作为回用产水。本发明合理地分配进入高压反渗透装置和电渗析装置的高盐度工业废水流量并同时分离浓缩，相比之前工艺的能耗低，且工程造价及运行成本低;低压反渗透将电渗析淡水分离再循环，提高回用产水的品质及回收率。
权利要求书
1.一种应用于高盐度工业废水的膜组合处理工艺，其特征在于，所述膜组合处理工艺包括以下步骤：
(1)对高盐度工业废水进行软化工艺处理;
(2)经软化后的高盐度工业废水一股进入高压反渗透装置，另一股进入电渗析装置;进入高压反渗透装置的高盐度工业废水经反渗透处理之后，淡水作为回用产水，浓缩液进入电渗析装置;进入电渗析装置的高盐度工业废水经浓缩处理之后，出口淡水进入低压反渗透装置，出口浓缩液送至蒸发系统进行盐份回收;进入低压反渗透装置的淡水经反渗透处理之后，出口淡水作为回用产水，出口浓缩液与软化处理之后的高盐度工业废水汇合后进入电渗析装置。
2.根据权利要求1所述的一种应用于高盐度工业废水的膜组合处理工艺，其特征在于，进入高压反渗透装置的高盐度工业废水的流量为高盐度工业废水总流量的35-45%。
3.根据权利要求1所述的一种应用于高盐度工业废水的膜组合处理工艺，其特征在于，所述进入高压反渗透装置的高盐度工业废水分成两股，一股通入至高压反渗透装置中，另一股经过能量回收装置回收从高压反渗透装置中产出的浓缩液的剩余能量，然后与之前一股高盐度工业废水汇合进入高压反渗透装置。
4.根据权利要求1所述的一种应用于高盐度工业废水的膜组合处理工艺，其特征在于，软化工艺处理之前的高盐度工业废水的含盐量为1.5%wt～3.5%wt，CODCr小于200mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种应用于高盐度工业废水的膜组合处理工艺，其特征在于，经过高压反渗透装置反渗透处理之后的浓缩液含盐量达到5%wt～7%wt进入电渗析浓缩室。
6.根据权利要求1所述的一种应用于高盐度工业废水的膜组合处理工艺，其特征在于，所述电渗析装置为电离子膜浓缩器矩阵，所述电离子膜浓缩器矩阵包括M×N个电离子膜浓缩器，其中M和N分别为大于等于1的整数。
7.根据权利要求1所述的一种应用于高盐度工业废水的膜组合处理工艺，其特征在于，所述电渗析装置的电渗析膜为均相离子交换膜，膜电阻0.1～0.8Ω/cm2，交联度为70～90%。
8.根据权利要求1所述的一种应用于高盐度工业废水的膜组合处理工艺，其特征在于，软化之后的高盐度工业废水经过电渗析装置浓缩处理，含盐量降低到0.3%wt～0.5%wt的出口淡水进入低压反渗透装置。
9.根据权利要求1所述的一种应用于高盐度工业废水的膜组合处理工艺，其特征在于，软化之后的高盐度工业废水经过电渗析装置浓缩处理，含盐量提升到15%wt～20%wt的出口浓缩液送至蒸发系统回收盐分。
10.根据权利要求1所述的一种应用于高盐度工业废水的膜组合处理工艺，其特征在于，从高压反渗透装置和低压反渗透装置出口的回用产水的TDS小于等于1000mg/L。
说明书
一种应用于高盐度工业废水的膜组合处理工艺
技术领域
本发明属于工业污水处理领域，尤其是涉及低能耗、低成本以及零排放的高盐度废水膜组合处理工艺。
背景技术
公知的蒸发技术是实现废水零排放的有效技术，但是蒸发过程属于相变过程，耗蒸汽量或耗电量极大，运行费用高。采用单一膜分离方法，存在浓度不宜太高，膜污染结垢严重，而采用碟管式反渗透膜造价成本高。单纯采用电渗析不仅投资大、运用费用高，且存在回用水无法满足最新国家排放标准。正渗透在废水应用属于新技术，但是工艺复杂、技术不成熟且能耗较高。
目前，膜组合处理高盐度废水实现零排放技术应用比较广泛。但是整体工艺不够系统，回收率不高，产水品质低，能耗高。例如ZL201110225251.6介绍一种氯化钙废水处理及回用方法，将预处理废水全部进入电渗析浓缩，浓缩液进蒸发设备，淡水通过普通反渗透产水回用，工艺过程单纯的应用电渗析浓缩能耗大，更换膜成本昂贵。另有ZL201310311089.9介绍的高盐度工业废水零排放工艺，存在反渗透膜运行负荷大、易发生膜污染结垢和回用的淡水品质不高等问题。
因此，要从清洁生产、用水平衡、资源回收角度系统分析组合膜工艺特点，使高盐度工业废水综合处理具有较好的社会与经济效益。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供低能耗、低成本、零排放的高盐度废水膜组合处理工艺，同时实现高品质、高回收率的淡水回用。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种应用于高盐度工业废水的膜组合处理工艺，所述膜组合处理工艺包括以下步骤：
(1)对高盐度工业废水进行软化工艺处理;
(2)经软化后的高盐度工业废水一股进入高压反渗透装置，另一股进入电渗析装置;进入高压反渗透装置的高盐度工业废水经反渗透处理之后，淡水作为回用产水，浓缩液进入电渗析装置;进入电渗析装置的高盐度工业废水经浓缩处理之后，出口淡水进入低压反渗透装置，出口浓缩液送至蒸发系统进行盐分回收;进入低压反渗透装置的淡水经反渗透处理之后，出口淡水作为回用产水，出口浓缩液与软化处理之后的高盐度工业废水汇合后进入电渗析装置。
进一步地，进入高压反渗透装置的高盐度工业废水的流量为高盐度工业废水总流量的35-45%。
进一步地，所述进入高压反渗透装置的高盐度工业废水分成两股，一股通入至高压反渗透装置中，另一股经过能量回收装置回收从高压反渗透装置中产出的浓缩液的剩余能量，然后与之前一股高盐度工业废水汇合进入高压反渗透装置，所述能量回收装置为一级一段或一级多段。
进一步地，两股不经过能量回收装置和经过能量回收装置的进入高压反渗透装置的高盐度工业废水工艺管道上分别设置第一高压泵和第二高压泵，所述第二高压泵设置在能量回收装置的下游方向。
进一步地，软化工艺处理之前的高盐度工业废水的含盐量为1.5%wt～3.5%wt，CODCr小于200mg/L。
进一步地，所述软化工艺为加药剂法或树脂软化床法或管道式微滤法。
进一步地，经过高压反渗透装置反渗透处理之后的浓缩液含盐量达到5%wt～7%wt进入电渗析浓缩室。
进一步地，所述电渗析装置为电离子膜浓缩器矩阵，所述电离子膜浓缩器矩阵包括M×N个电离子膜浓缩器，其中M和N分别为大于等于1的整数。
进一步地，所述电渗析装置的电渗析膜为均相离子交换膜，膜电阻0.1～0.8Ω/cm2，交联度为70～90%。
进一步地，软化之后的高盐度工业废水经过电渗析装置浓缩处理，含盐量降低到0.3%wt～0.5%wt的出口淡水进入低压反渗透装置。
进一步地，软化之后的高盐度工业废水经过电渗析装置浓缩处理，含盐量提升到15%wt～20%wt的出口浓缩液送至蒸发系统回收盐分。
进一步地，从高压反渗透装置和低压反渗透装置出口的回用产水的TDS小于1000mg/L。
根据本发明的技术方案，此低能耗零排放的高盐度废水组合膜处理工艺，通过技术经济综合分析，合理地分配高盐度工业废水进高压反渗透装置和电渗析装置的流量，并同时进行分离浓缩，相比之前工艺的能耗低，且工程造价及运行成本低;进一步地，低压反渗透将电渗析淡水分离再循环，提高回用产水的品质及回收率。