公布日：2024.01.26
申请日：2022.07.15
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F1/04(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，公开了一种含盐污水零排放处理方法。本发明提供的方法通过将含盐污水引入循环水系统进行浓缩，并将除硬、除硅处理、除COD处理以及分盐处理等与之相结合，形成完整的污水零排放处理工艺，其具有成本低、运行稳定性高、运行周期长等优点，该方法还同时实现了循环水系统新鲜水消耗量以及污水排放量的减少。而且，本发明提供的方法回收的盐纯度能够达到工业用盐需要，能够直接回收利用，提高了资源利用率，利于工业可持续发展。
权利要求书
1.一种含盐污水零排放处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将含盐污水引入循环水系统浓缩，并依次进行除硬、除硅处理和除COD处理，获得浓缩含盐污水；(2)将步骤(1)获得的浓缩含盐污水进行纳滤分盐，而后分别从获得的分盐浓水和分盐产水中回收硫酸盐和氯化物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含盐污水为达标排放低含盐污水；优选地，所述含盐污水的钙硬度不大于300mg/L，总碱度不大于300mg/L，COD不大于50mg/L，氨氮不大于5mg/L，氯离子不大于500mg/L，总氮不大于30mg/L，硫酸根离子不大于300mg/L，BOD5不大于10mg/L；更优选地，所述含盐污水的钙硬度不大于200mg/L，总碱度不大于200mg/L，COD不大于30mg/L，氨氮不大于2mg/L，氯离子不大于200mg/L，总氮不大于15mg/L，硫酸根离子不大于200mg/L，BOD5不大于8mg/L。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(1)中，所述将含盐污水引入循环水系统的方式为将含盐污水作为循环水系统补水补入循环水系统。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(1)中采用两级浓缩的方式进行；优选地，所述两级浓缩的步骤如下：(i)将含盐污水作为循环水系统补水引入循环水系统I，而后进行一级除硬、除硅处理，获得一级浓缩污水；(ii)将一级浓缩污水作为循环水系统补水引入循环水系统II，之后依次进行二级除硬、除硅处理和除COD处理，获得二级浓缩污水。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤(i)中，所述循环水系统I的浓缩倍数为2.5-9，优选为4-8；优选地，所述一级除硬、除硅处理的条件包括：pH10.7-11.8，调节总碱度与钙硬度的比值为0.61-1.08，调节镁硬度与可溶性硅的比值为5-10.8；优选地，在所述一级除硬、除硅处理之后还包括一级固液分离的步骤，优选所述一级固液分离的方式为过滤，更优选所述一级固液分离的方式选自流砂过滤、多介质过滤、纤维过滤和膜过滤中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤(ii)中，所述循环水系统II的浓缩倍数为4-8，优选为5-7；优选地，所述二级除硬、除硅处理的条件包括：pH10.8-12.4，调节总碱度与钙硬度的比值为0.61-1.08，调节镁硬度与可溶性硅的比值为5-10.8；优选地，所述除COD处理的方式选自臭氧催化氧化、活性炭吸附、芬顿氧化和电化学氧化中的至少一种；优选地，在所述除COD处理之前还包括二级固液分离的步骤，优选所述二级固液分离的方式为过滤，更优选所述二级固液分离的方式选自流砂过滤、多介质过滤、纤维过滤和膜过滤中的至少一种；更优选地，步骤(ii)中还包括在将所述一级浓缩污水引入循环水系统II之前将其pH调节至6.5-9的操作。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的方法，其中，循环水系统I的浓缩倍数为循环水系统II的浓缩倍数的0.31-2.25倍；和/或，二级除硬、除硅处理的pH值比一级除硬、除硅处理的pH值高0.1-0.6。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(2)中，所述纳滤分盐采用两级分盐的方式进行；优选地，所述两级分盐的步骤如下：(a)一级分盐：将浓缩含盐污水进行一级纳滤分盐，获得一级分盐浓水和一级分盐产水；(b)二级分盐：将一级分盐浓水进行二级纳滤分盐，获得二级分盐浓水和二级分盐产水；(c)盐回收：将一级分盐产水与二级分盐产水合并，从中回收获得氯化物；从二级分盐浓水中回收获得硫酸盐。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，一级分盐和二级分盐采用相同的纳滤分盐系统；优选地，所述纳滤系统采用的纳滤膜为聚酰胺复合膜，膜孔径1-2nm。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤(c)中，回收获得氯化物的方式包括：将一级分盐产水与二级分盐产水合并后，进行反渗透处理，将获得的反渗透浓水进行蒸发结晶，从而回收其中的氯化物；和/或，步骤(c)中，回收获得硫酸盐的方式包括：将二级分盐浓水进行蒸发结晶，从而获得其中的硫酸盐；优选地，回收获得氯化物和回收获得硫酸盐时采用的蒸发结晶的方式相同或不同，优选为多效蒸发和/或机械蒸汽再压缩；优选地，步骤(c)中获得的产物还包括杂盐和凝液；更优选地，相对于1kg回收产品盐，获得的杂盐产量不超过150g。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的污水零排放处理工艺中盐回收效果差、工艺成本高等问题，提供一种含盐污水零排放处理方法，该方法选用较为合理高效的分盐工艺，实现了对污水中盐的高效回收，且回收后的盐满足工业用盐要求，实现了盐的循环利用，而且，该方法还通过采用循环水处理替代污水膜浓缩工艺过程，不仅减少了循环水处理过程中新鲜水的用量，而且还极大节约了污水浓缩成本。
为了实现上述目的，本发明提供一种含盐污水零排放处理方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将含盐污水引入循环水系统浓缩，并依次进行除硬、除硅和除COD处理，获得浓缩含盐污水；
(2)将步骤(1)获得的浓缩含盐污水进行纳滤分盐，而后分别从获得的分盐浓水和分盐产水中回收硫酸盐和氯化物。
通过上述技术方案，本发明能够获得如下有益效果：
(1)本发明提供的方法中，将达标排放低含盐污水替代新鲜水作为循环水系统补水补入其中，减少了循环水系统新鲜水消耗和污水的排放，同时，通过利用循环水系统完成污水浓缩的步骤，替代了常规工艺中膜浓缩的方式，从而节约了大量膜浓缩设备的建设和维护成本，使得零排放工艺的整体成本大幅下降；
(2)本发明提供的方法中，采用(分级)纳滤分盐的方式进行盐的分类回收，使得蒸发结晶获得的盐纯度达到工业用盐水平，真正实现了污水的循环再利用，利于工业可持续发展；
(3)本发明提供的方法中，对污水中硬度、碱度、COD等进行了有效处理，使得后续处理能够稳定运行，提高了整体运行稳定性和运行时间。
（发明人：郦和生;谢文州;秦会敏;楼琼慧;任志峰;杨玉;魏新）