申请日2014.12.22
公开(公告)日2015.07.22
IPC分类号C02F9/10
摘要
一种高含盐废水的处理系统，属于水处理技术，该系统的调节池→高密度沉淀池→V型滤池连接→第一段离子交换树脂系统→超滤系统→第一段反渗透系统→第二段离子交换树脂系统→高压纳滤系统→第二段反渗透系统→高压平板膜系统→MVR系统;高压纳滤系统→高压平板膜系统→冷冻结晶系统连接;超滤系统→高密度沉淀池;采用超滤、纳滤、反渗透、高压平板膜法合理耦合并与MVR结晶、冷冻结晶技术相结合的系统处理高含盐废水，成本低，运行费用低，无二次污染，安全，结构紧凑，占地面积小，具有较高的经济价值。
摘要附图
权利要求书
1.一种高含盐废水的处理系统，包括调节池，调节池用于收集 高含盐废水和调节水质以及调控水量，其特征在于：还包括：总产水 箱、高密度沉淀池、V型滤池、第一段离子交换树脂系统、超滤系统、 第一段反渗透系统、第二段离子交换树脂系统、高压纳滤系统、第二 段反渗透系统、高压平板膜系统、MVR系统和冷冻结晶系统，所述 的调节池通过管路与高密度沉淀池连接，高密度沉淀池通过管路与V 型滤池连接，V型滤池通过管路与第一段离子交换树脂系统连接，第 一段离子交换树脂系统通过管路与超滤系统连接，超滤系统的浓水通 过管路与高密度沉淀池连接，超滤系统的产水通过管路与第一段反渗 透系统连接，第一段反渗透系统的产水通过管路与总产水箱连接，第 一段反渗透系统的浓水通过管路与第二段离子交换树脂系统连接，第 二段离子交换树脂系统通过管路与高压纳滤系统连接，高压纳滤系统 的产水通过管路与第二段反渗透系统连接，第二段反渗透系统的产水 通过管路与总产水箱连接，第二段反渗透系统的浓水通过管路与高压 平板膜系统连接，高压平板膜系统的产水通过管路与总产水箱的连 接，高压平板膜系统的浓水与MVR系统连接;高压纳滤系统的浓水 通过管路与高压平板膜系统连接，高压平板膜系统的浓水通过管路与 冷冻结晶系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种高含盐废水的处理系统，其特征 在于：所述的高压纳滤系统包括：加料泵、保安过滤器、高压泵、循 环泵、纳滤膜组件、纳滤浓水箱和纳滤产水箱，来自第二段离子交换 树脂系统树脂软化水箱的高含盐废水通过供料泵进入保安过滤器，在 保安过滤器中进行纳滤膜前的最后过滤，然后由增压泵的作用下进入 纳滤膜组件进行分离，纳滤后的浓水一部分进入纳滤浓水箱，一部分 在循环泵的作用下循环回纳滤膜组件，纳滤浓水箱通过管路与高压平 板膜系统系统的加料泵的进口连接，纳滤产水进入纳滤产水箱，纳滤 产水箱通过管路与第二段反渗透系统的加料泵的进口连接。
3.根据权利要求1所述的一种高含盐废水的处理系统，其特征 在于：所述的第一段或第二段反渗透系统包括：加料泵、保安过滤器、 高压泵、循环泵、反渗透膜组件、反渗透浓水箱，超滤产水或纳滤产 水由供料泵提供给保安过滤器，在保安过滤器中进行反渗透膜组件前 的最后过滤，然后由增压泵的作用下进入第一段或第二段反渗透膜组 件进行脱盐，产生的浓水进入第一段或第二段反渗透系统的反渗透浓 水箱，第一段反渗透系统的反渗透浓水箱通过管路与第二段离子交换 树脂系统的树脂柱连接，第二段反渗透系统的反渗透浓水箱通过管路 与高压平板膜系统的加料泵的进口连接，第一段或第二段反渗透系统 产生的产水回流入总产水箱，作为工业循环水使用。
4.根据权利要求1所述的一种高含盐废水的处理系统，其特征 在于：所述的高压平板膜系统包括：增压泵、供料泵、保安过滤器， 高压泵，高压平板膜组件、氯化钠溶液储罐、硫酸钠溶液储罐，来自 纳滤浓水箱或第二段反渗透系统的反渗透浓水箱的浓水由增压泵增 压，由加料泵供给保安过滤器，经保安过滤器进行浓缩前的最后的过 滤，然后在高压泵的作用下进入高压平板膜组件，经过高压平板膜组 件浓缩后的浓水进入氯化钠溶液储罐或硫酸钠溶液储罐，产水回流进 入总产水箱，作为工业循环水使用。
5.根据权利要求4所述的一种高含盐废水的处理系统，其特征 在于：所述的高压平板膜组件包括三支高压平板膜元件，三支高压平 板膜元件分级设置，第一级由两支高压平板膜元件组成，两支高压平 板膜元件形成串联形式，由第一级高压平板膜元件出来的一部分浓水 在高压泵的作用下进入第二级高压平板膜元件进行浓缩，一部分在循 环泵的作用下回流第一级高压平板膜元件;第二级高压平板膜元件的 浓水一部分进入氯化钠溶液储罐或硫酸钠溶液储罐，一部分在循环泵 的作用下回流第二级高压平板膜元件。
6.根据权利要求1所述的一种高含盐废水的处理系统，其特征 在于：所述的MVR系统或冷冻结晶系统的进水口通过管路与氯化钠 溶液储罐或硫酸钠溶液储罐的出水口连接，氯化钠溶液或硫酸钠溶液 经MVR系统或冷冻结晶系统处理后得到工业氯化钠或工业级芒硝， MVR系统产生的蒸馏水回流入总产水箱，作为工业循环水使用。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种高含盐废水的处理系统， 其特征在于：所述的总产水箱的一出水口通过管路与第二段离子交换 树脂系统的一进水口连接。
说明书
一种高含盐废水的处理系统
技术领域
本发明属于水处理技术，涉及一种工业高含盐废水中盐的高效分 离和浓缩以及结晶技术，能有效的实现高含盐废水资源化利用。
背景技术：
工业生产过程中排放的废水常含有高浓度的无机盐，如钙镁离 子、氯离子、钠离子、硫酸根离子，这些无机盐可能是化工生产过程 中无机盐副产物或调节溶液酸碱中和产生的大量无机盐。若将这些高 含盐废水直接排放，将导致江河水质矿化度提高，势必对地表水、地 下水、土壤、水体生物等带来严重污染，这些将直接危及我们人类自 身健康和生活环境。随着我国对环境的重视，“零排放，资源化”成 为环境保护的主题。
在欧盟等国家，对高含盐废水的排放制定了严格的标准。但在我 国，钢铁、石化、化工等用水排水量大的企业，高含盐废水通常直接 排放。目前，我国常采用的处理方法有多效蒸发，实现盐和水的分离。 但是多效蒸发采用的是饱和蒸汽，由于政府对环保监控的加强，以及 蒸汽价格的上涨，利用蒸发处理高含盐废水越来越难以实现。而且蒸 发出的盐是多种盐的混合物，硫酸钠盐大部分仍存在废水中，难以循 环利用处理后的废水。采用生物法进行处理高含盐废水时，无机盐对 具有明显的抑制作用，从而使微生物法处理高盐废水十分困难。
如何将高含盐废水中的无机盐以及废水资源化利用，对高盐废水 处理技术的研究迫在眉睫，探索行之有效的高含盐废水中无机盐的有 效分离及废水的循环利用成为处理热点之一。
发明内容：
本发明的目的克服现有技术中的不足之处，提供一种工业高含盐 废水中氯化钠、硫酸钠盐的高效分离和浓缩以及结晶工艺，此工艺不 但操作简单，运行费用低，且易于实现连续操作。
为了达到上述目的，我们将采用如下技术方案予以实施：
一种高含盐废水的处理系统，包括调节池，调节池用于收集高含 盐废水和调节水质以及调控水量，其特征在于：还包括：总产水箱、 高密度沉淀池、V型滤池、第一段离子交换树脂系统、超滤系统、第 一段反渗透系统、第二段离子交换树脂系统、高压纳滤系统、第二段 反渗透系统、高压平板膜系统、MVR系统和冷冻结晶系统，所述的 调节池通过管路与高密度沉淀池连接，高密度沉淀池通过管路与V 型滤池连接，V型滤池通过管路与第一段离子交换树脂系统连接，第 一段离子交换树脂系统通过管路与超滤系统连接，超滤系统的浓水通 过管路与高密度沉淀池连接，超滤系统的产水通过管路与第一段反渗 透系统连接，第一段反渗透系统的产水通过管路与总产水箱连接，第 一段反渗透系统的浓水通过管路与第二段离子交换树脂系统连接，第 二段离子交换树脂系统通过管路与高压纳滤系统连接，高压纳滤系统 的产水通过管路与第二段反渗透系统连接，第二段反渗透系统的产水 通过管路与总产水箱连接，第二段反渗透系统的浓水通过管路与高压 平板膜系统连接，高压平板膜系统的产水通过管路与总产水箱的连 接，高压平板膜系统的浓水与MVR系统连接;高压纳滤系统的浓水 通过管路与高压平板膜系统连接，高压平板膜系统的浓水通过管路与 冷冻结晶系统连接。
进一步，所述的高压纳滤系统包括：加料泵、保安过滤器、高压 泵、循环泵、纳滤膜组件、纳滤浓水箱和纳滤产水箱，来自第二段离 子交换树脂系统树脂软化水箱的高含盐废水通过供料泵进入保安过 滤器，在保安过滤器中进行纳滤膜前的最后过滤，然后由增压泵的作 用下进入纳滤膜组件进行分离，纳滤后的浓水一部分进入纳滤浓水 箱，一部分在循环泵的作用下循环回纳滤膜组件，纳滤浓水箱通过管 路与高压平板膜系统系统的加料泵的进口连接，纳滤产水进入纳滤产 水箱，纳滤产水箱通过管路与第二段反渗透系统的加料泵的进口连 接。
进一步，所述的第一段或第二段反渗透系统包括：加料泵、保安 过滤器、高压泵、循环泵、反渗透膜组件、反渗透浓水箱，超滤产水 或纳滤产水由供料泵提供给保安过滤器，在保安过滤器中进行反渗透 膜组件前的最后过滤，然后由增压泵的作用下进入第一段或第二段反 渗透膜组件进行脱盐，产生的浓水进入第一段或第二段反渗透系统的 反渗透浓水箱，第一段反渗透系统的反渗透浓水箱通过管路与第二段 离子交换树脂系统的树脂柱连接，第二段反渗透系统的反渗透浓水箱 通过管路与高压平板膜系统的加料泵的进口连接，第一段或第二段反 渗透系统产生的产水回流入总产水箱，作为工业循环水使用。
进一步，所述的高压平板膜系统包括：增压泵、供料泵、保安过 滤器，高压泵，高压平板膜组件、氯化钠溶液储罐、硫酸钠溶液储罐， 来自纳滤浓水箱或第二段反渗透系统的反渗透浓水箱的浓水由增压 泵增压，由加料泵供给保安过滤器，经保安过滤器进行浓缩前的最后 的过滤，然后在高压泵的作用下进入高压平板膜组件，经过高压平板 膜组件浓缩后的浓水进入氯化钠溶液储罐或硫酸钠溶液储罐，产水回 流进入总产水箱，作为工业循环水使用。
更进一步，所述的高压平板膜组件包括三支高压平板膜元件，三 支高压平板膜元件分级设置，第一级由两支高压平板膜元件组成，两 支高压平板膜元件形成串联形式，由第一级高压平板膜元件出来的一 部分浓水在高压泵的作用下进入第二级高压平板膜元件进行浓缩，一 部分在循环泵的作用下回流第一级高压平板膜元件;第二级高压平板 膜元件的浓水一部分进入氯化钠溶液储罐或硫酸钠溶液储罐，一部分 在循环泵的作用下回流第二级高压平板膜元件。
进一步，所述的MVR系统或冷冻结晶系统的进水口通过管路与 氯化钠溶液储罐或硫酸钠溶液储罐的出水口连接，氯化钠溶液或硫酸 钠溶液经MVR系统或冷冻结晶系统处理后得到工业氯化钠或工业 级芒硝，MVR系统产生的蒸馏水回流入总产水箱，作为工业循环水 使用。
更进一步，所述的总产水箱的一出水口通过管路与第二段离子交 换树脂系统的一进水口连接。
有益效果
由于采用纳滤系统与卷式反渗透膜系统的有机结合，利用纳滤系 统有效的截留二价硫酸根离子，实现氯化钠和硫酸钠盐的分离，利用 卷式反渗透膜系统对纳滤产水浓缩，提高其氯化钠含量，而不需对高 含硫酸钠盐的纳滤浓水进行进一步浓缩。低成本就可以实现废水中盐 的高效分离，对硫酸钠的截留率为，降低废水直接排放自然环境中， 对动植物生存的影响，实现废水中盐的资源化利用。
本工艺采用新型高压平板膜系统对氯化钠和硫酸钠溶液高倍浓 缩，以降低后续生产工业氯化钠、硫酸钠盐成本，对氯化钠、硫酸钠 进行3倍浓缩。高压平板膜系统不需频繁清洗，抗污染性能耗，在高 浊度下，清洗周期可达到3周以上，且通量衰减较小，可实现长周期 的连续化操作。
本工艺低成本，低运行费用，无二次污染，安全，结构紧凑， 占地面积小，具有较高的经济价值。