公布日：2023.09.29
申请日：2023.07.10
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/76(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种工业高盐废水处理方法及系统，涉及废水处理领域，处理方法预处理和电解步骤，将高盐废水处理为脱盐废水，进一步深度处理后可以实现出水达标外排，并实现盐分资源化利用；高盐废水电解产出的混合酸溶液和混合碱溶液回用于高盐废水的调质和氧化处理，不需要额外的药剂投加，自给自足；还可以用于工业生产，变相的降低了废水处理成本。并且，电解设备能耗低于热浓缩处理设备，更加节能。处理系统为实现上述处理方法的设备。
权利要求书
1.一种工业高盐废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：预处理：对工业高盐废水先进行氧化处理，去除高盐废水中COD，再进行调质处理，将高盐废水pH调整到中性，最后进行沉淀处理，去除高盐废水中的悬浮固体物质；电解：将预处理后的高盐废水进行电解，得到混合酸溶液、混合碱溶液、脱盐废水、氧气、氯气和氢气；其中，所述混合酸溶液回用于高盐废水的调质处理，所述混合碱溶液和所述氯气回用于高盐废水的氧化处理。
2.根据权利要求1所述的一种工业高盐废水处理方法，其特征在于，还包括深度处理：将所述脱盐废水进行深度处理，达标后外排。
3.根据权利要求2所述的一种工业高盐废水处理方法，其特征在于，所述深度处理为反渗透过滤，反渗透过滤后所述脱盐废水分为浓液和清液，所述清液外排。
4.根据权利要求3所述的一种工业高盐废水处理方法，其特征在于，所述浓液回流至预处理后的高盐废水中。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种工业高盐废水处理方法，其特征在于，经过所述氧化处理后，高盐废水中COD小于或等于200mg/L。
6.一种工业高盐废水处理系统，其特征在于，包括预处理设备和电解槽(5)，所述预处理设备包括依次连通的氧化槽(1)、调质槽(2)和沉降槽(3)，所述电解槽(5)具有进液口、混合酸溶液出口、混合碱溶液出口、脱盐废水出口、正极气体出口和负极气体出口，所述沉降槽(3)的上清液出口与所述电解槽(5)的进液口连通，所述混合酸溶液出口与所述调质槽(2)的调质药剂进口连通，所述混合碱溶液出口和所述正极气体出口均与所述氧化槽(1)的氧化药剂进口连通。
7.根据权利要求6所述的一种工业高盐废水处理系统，其特征在于，还包括反渗透装置(8)，所述反渗透装置(8)具有反渗透进液口、反渗透浓液出口和反渗透清液出口，所述反渗透进液口与所述脱盐废水出口连通，所述反渗透浓液出口与所述进液口连通。
8.根据权利要求6所述的一种工业高盐废水处理系统，其特征在于，还包括酸液储罐(6)、碱液储罐(7)和碱吸收槽(15)，所述混合酸溶液出口与所述酸液储罐(6)的进口连通，所述混合碱溶液出口与所述碱液储罐(7)的进口连通，所述酸液储罐(6)的出口与所述调质槽(2)的调质药剂进口连通，所述碱液储罐(7)的出口和所述正极气体出口均与所述碱吸收槽(15)进口连通，所述碱吸收槽(15)出口与所述氧化槽(1)的氧化药剂进口连通。
9.根据权利要求8所述的一种工业高盐废水处理系统，其特征在于，还包括氢气收集罐(13)和氧气氯气收集罐(14)，所述负极气体出口与所述氢气收集罐(13)连通，所述正极气体出口分别与所述氧气氯气收集罐(14)和所述碱吸收槽(15)进口连通，或者，所述正极气体出口、所述氧气氯气收集罐(14)和所述碱吸收槽(15)进口依次连通。
10.根据权利要求6-9任一项所述的一种工业高盐废水处理系统，其特征在于，所述电解槽(5)包括槽体、正极板和负极板，所述正极板和所述负极板相互平行且分别竖直设置于所述槽体的两端，所述槽体上端的中部具有上所述进液口，所述槽体对应位于所述正极板下方的位置设有所述混合酸溶液出口，所述槽体对应位于所述负极板下方的位置设有所述混合碱溶液出口，所述槽体下端的中部设有所述脱盐废水出口，所述槽体对应位于所述正极板和所述负极板上方的位置分别具有所述正极气体出口和所述负极气体出口。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提供一种经济、稳定的高盐废水处理方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种工业高盐废水处理方法，包括以下步骤：
预处理：对工业高盐废水先进行氧化处理，去除高盐废水中COD，再进行调质处理，将高盐废水pH调整到中性，最后进行沉淀处理，去除高盐废水中的悬浮固体物质；
电解：将预处理后的高盐废水进行电解，得到混合酸溶液、混合碱溶液、脱盐废水、氧气、氯气和氢气；其中，所述混合酸溶液回用于高盐废水的调质处理，所述混合碱溶液和所述氯气回用于高盐废水的氧化处理。
本发明的有益效果是：通过预处理和电解，将高盐废水处理为脱盐废水，进一步深度处理后可以实现出水达标外排，并实现盐分资源化利用；采用高盐废水电解产出的混合酸溶液和混合碱溶液，回用于高盐废水的调质和氧化处理，不需要额外的药剂投加，自给自足；还可以用于工业生产，变相的降低了废水处理成本。并且，电解设备能耗低于热浓缩处理设备，更加节能。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，还包括深度处理：将所述脱盐废水进行深度处理，达标后外排。
采用上述进一步方案的有益效果是：深度处理对脱盐废水进一步过滤，使其达到排放标准。
可选的，所述深度处理为反渗透过滤，反渗透过滤后所述脱盐废水分为浓液和清液，所述清液外排。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过反渗透过滤，进一步去除水中的无机盐、有机物、细菌、病毒等杂质，使得清液达标排放。废水先脱盐再反渗透过滤，减少了反渗透膜的负担，延长了反渗透膜的使用寿命，降低了其更换频率和使用成本。
进一步，所述浓液回流至预处理后的高盐废水中。
采用上述进一步方案的有益效果是：浓液与电解工序的进水混合后，再次进入电解槽，从而实现脱硫废水回收利用、资源化的目的。
进一步，经过所述氧化处理后，高盐废水中COD小于或等于200mg/L。
本发明还提供一种工业高盐废水处理系统，包括预处理设备和电解槽，所述预处理设备包括依次连通的氧化槽、调质槽和沉降槽，
所述电解槽具有进液口、混合酸溶液出口、混合碱溶液出口、脱盐废水出口、正极气体出口和负极气体出口，所述沉降槽的上清液出口与所述电解槽的进液口连通，所述混合酸溶液出口与所述调质槽的调质药剂进口连通，所述混合碱溶液出口和所述正极气体出口均与所述氧化槽的氧化药剂进口连通。
有益效果是：通过氧化槽、调质槽和沉降槽实现高盐废水的氧化、调质和沉淀预处理，沉淀后将沉降槽内的上清液引入到电解槽电解，高盐废水电解产物包括脱盐废水、混合酸溶液、混合碱溶液、氧气、氯气和氢气，脱盐废水进一步深度处理后可以实现出水达标外排，并实现盐分资源化利用；混合酸溶液和混合碱溶液可用于调质槽和氧化槽，作为高盐废水的调质和氧化处理的药剂，不需要额外的药剂投加，自给自足；混合酸溶液和混合碱溶液还可以用于工业生产，变相的降低了废水处理成本。并且，电解槽能耗低于热浓缩处理设备，更加节能。
进一步，还包括反渗透装置，所述反渗透装置具有反渗透进液口、反渗透浓液出口和反渗透清液出口，所述反渗透进液口与所述脱盐废水出口连通，所述反渗透浓液出口与所述进液口连通。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过反渗透装置过滤脱盐后的脱盐废水，进一步去除水中的无机盐、有机物、细菌、病毒等杂质，使得清液达标排放。
进一步，还包括酸液储罐、碱液储罐和碱吸收槽，所述混合酸溶液出口与所述酸液储罐的进口连通，所述混合碱溶液出口与所述碱液储罐的进口连通，所述酸液储罐的出口与所述调质槽的调质药剂进口连通，所述碱液储罐的出口和所述正极气体出口均与所述碱吸收槽进口连通，所述碱吸收槽出口与所述氧化槽的氧化药剂进口连通。
采用上述进一步方案的有益效果是：酸液储罐和碱液储罐分别用于存储电解产生的混合酸溶液和混合碱溶液，存储的混合酸溶液和混合碱溶液可以用于高盐废水的处理，或者用于工业生产或售卖。混合碱溶液与电解槽正极产生的氯气混合生成次氯酸钠溶液，次氯酸钠溶液可用作于氧化槽的氧化药剂。
进一步，还包括氢气收集罐和氧气氯气收集罐，所述负极气体出口与所述氢气收集罐连通，所述正极气体出口分别与所述氧气氯气收集罐和所述碱吸收槽进口连通，或者，所述正极气体出口、所述氧气氯气收集罐和所述碱吸收槽进口依次连通。
采用上述进一步方案的有益效果是：氢气收集罐和氧气氯气收集罐分别用于收集电解槽负极和正极生成的气体。其中，电解槽正极生成的气体为氧气和氯气，氧气和氯气可以一部分被氧气氯气收集罐存储，另一部分至碱吸收槽与混合碱溶液反应生成次氯酸钠溶液；或者，电解槽正极生成的氧气和氯气全部存储至氧气氯气收集罐，再根据需要，从氧气氯气收集罐通入碱吸收槽。
进一步，所述电解槽包括槽体、正极板和负极板，所述正极板和所述负极板相互平行且分别竖直设置于所述槽体的两端，所述槽体上端的中部具有上所述进液口，所述槽体对应位于所述正极板下方的位置设有所述混合酸溶液出口，所述槽体对应位于所述负极板下方的位置设有所述混合碱溶液出口，所述槽体下端的中部设有所述脱盐废水出口，所述槽体对应位于所述正极板和所述负极板上方的位置分别具有所述正极气体出口和所述负极气体出口。
采用上述进一步方案的有益效果是：电解槽为垂直电泳槽，液体流动方向与电场方向垂直，进水从顶板中央的进液口进入，阴阳离子分别向正负极板移动，并在电极附近发生水电解，故生成脱盐废水、混合酸溶液、混合碱溶液、氧气、氯气和氢气。
本发明的工业高盐废水处理方法，采用氧化、调质、沉淀、垂直电泳和反渗透过滤对高盐废水进行处理。氧化、调质和沉淀步骤为预处理以去除废水中的COD(ChemicalOxygenDemand，即化学需氧量)以及SS(SuspendedSubstance，即水中的悬浮物)等物质，垂直电泳能够实现将高盐废水在电场作用下分离出酸和碱，用于氧化调质或者用于工业生产，降低盐分后的废水可直接经过反渗透膜进一步处理，从而废水可以直接达标排放。整个工艺既实现了高盐废水的达标排放，另外还资源化的产出成品酸和碱用于生产，节约成本。
（发明人：李雨飞;李婕;周磊;崔浩东;左琛）