1.本发明属于废水处理技术领域,具体涉及一种高盐废水处理系统;另外,本发明还涉及一种高盐废水处理方法。
背景技术:
2.现代煤化工含盐废水主要来源于生产过程中煤气洗涤废水、循环水系统排水、除盐水系统排水、回用系统浓水、有机废水处理过程添加的药剂等。常规化工领域排放含盐废水的tds通常在3000~5000mg/l,甚至更高。
3.传统的含盐废水预处理还是生物法为主,但含盐浓度过高,会对微生物的生长产生抑制作用,譬如生物细胞脱水、盐析作用而使脱氢酶活性降低,部分盐类对细菌有毒害作用,水密度增加活性污泥上浮流失等等问题,故高含盐废水的生物处理中采用大体量掺水进行稀释来营造微生物条件。在后端通过膜浓缩处理之后的废水常规tds可达80000mg/l,cod可达1000~1500mg/l,氨氮可达400~800mg/l,且水质波动范围相当大,毒性大。如何在前端预处理模块有效的控制cod和氨氮指标,对含盐废水处理系统的影响非常重要。本发明的高盐废水特指tds≥80000mg/l的工业含盐废水。
4.煤化工实现“零排放”后最终得到的是杂盐,杂盐包含多种无机盐以及大量有机物,从加强环境保护的角度出发,该部分物质完全是危险废弃物,并且可溶性、稳定性和固化性差,产量大,处理难度大,成本费用高,如何将该部分结晶盐稳定化、无害化和资源化利用是煤化工结晶盐最迫切的研究方向。
5.综合分析,在目前的高盐废水处理技术中,主要面临以下几个问题:
6.(1)前端处理采用常规的微生物系统,很难在高盐条件下提高微生物净化能效,导致稀释水量巨大,成本高昂,停留时间过长,占地面积大;
7.(2)传统高浓废液处理产生的杂盐产量大,易造成二次污染,未形成资源化利用;
8.(3)高盐废水组分复杂,未进行系统的回用规划设计,不能实现盐分回用产生经济效益,废液处理系统不完善,未做到产污最小化。
技术实现要素:
9.本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种高盐废水处理系统,以解决高浓盐水在零排放处理过程中面临的进水水质波动大、微生物系统不稳定、稀释用水量大、分盐不完善、盐分未资源化等诸多问题。
10.另外,本发明还提供一种高盐废水处理方法。
11.本发明的高盐废水处理系统所采用的技术方案是:本发明的高盐废水处理系统包括高盐水调节池、前端预处理模块、回用浓缩模块;所述高盐水调节池用于对高盐废水进行均质均量处理,使高盐废水停留时间不小于小时,以保持所述前端预处理模块进水水质的稳定性;所述前端预处理模块用于对所述高盐水调节池进行均质均量处理后的废水进行预处理和降解,以使废水的cod、氨氮、固体悬浮物浓度各项指标均优于所述回用浓缩模块的
进水水质要求;所述回用浓缩模块用于完成主体盐和杂盐的分离,将主体盐提纯分离回用,杂盐委外集中处理。
12.可选的,所述高盐水调节池内设有曝气盘充氧搅拌装置。
13.可选的,所述前端预处理模块包括依次连接的多效催化氧化装置、氨氮降解装置、硬度软化装置、超微滤装置,所述多效催化氧化装置用于对废水的有机物进行断链干扰和催化加持,提升有机物初级降解速率,使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质,解决进水系统中有机物和部分氨氮问题,所述氨氮降解装置用于进行高氨氮的脱除降解,使氨氮与酸性溶液反应生成铵盐,解决进水系统中氨氮问题,所述硬度软化装置用于软化废水,解决硬化钙盐、硅盐问题,所述超微滤装置用于通过无机超微滤膜截流混合液中的硬度物质、悬浮物和大部分小分子物质,解决废水中剩余部分的进水水质问题。
14.可选的,所述多效催化氧化装置包括若干个依次相连的催化室,所述催化室内设有电加热模块、机械动力混匀器,所述催化室顶部设有紫外照射器、催化剂投加器,位于最前和最后的所述催化室设有压力差监测器。
15.可选的,所述氨氮降解装置包括若干个并联的选择透过性膜组,所述选择透过性膜组的出口通过负压抽吸泵通入清水池。
16.可选的,所述硬度软化装置包括罐体,所述罐体内布设除硬树脂胶粒,所述罐体内顶部与进水管连接均匀布水器、压差变送器;所述罐体还设有反冲洗管路,所述罐体的出水口通入第一中间水池。
17.可选的,所述超微滤装置至少有两个且并联连接,所述超微滤装置的出水口通入第二中间水池。
18.可选的,所述回用浓缩模块包括纳滤分盐膜组,所述纳滤分盐膜组用于对废水进行初步分盐处理,分盐得到氯化钠、硫酸钠和杂盐溶液后分成三路分别处理:第一路依次连接熔融装置、媒介催化装置、电解再生装置,所述熔融装置用于将氯化钠蒸馏至接近饱和临界状态,所述媒介催化装置用于将近饱和氯化钠浓液与催化剂充分混合,并强化催化剂的均匀混合,所述电解再生装置用于将近饱和氯化钠浓液与催化剂混合液提纯电解,形成氢氧化钠和次氯酸钠产物,氢氧化钠直接回用于车间生产,次氯酸钠回用于污水处理系统或回用水系统的消毒处理;第二路连接第一蒸发装置,用于将硫酸钠蒸馏至芒硝结晶体状态,提纯后回用;第三路连接第二蒸发装置,用于将杂盐蒸馏至结晶体状态,提纯后委外处理。
19.可选的,所述纳滤分盐膜组包括串联连接的一级分盐膜件、二级分盐膜件,所述一级分盐膜件用于分离氯化钠溶液并送入所述熔融装置,所述二级分盐膜件用于分离硫酸钠溶液并送入所述第一蒸发装置,以及将剩余的杂盐溶液送入所述第二蒸发装置。
20.可选的,所述熔融装置包括熔融加热器、搅拌机及与其连接的搅拌桨叶。
21.可选的,所述媒介催化装置包括极板旋转机、催化剂附着极板,所述催化剂附着极板上涂有碳镍合金催化涂料,所述碳镍合金催化涂料中掺有钪铝和氧化锆电解质材料。
22.可选的,所述电解再生装置包括阳极及其电解极板、阴极及其电解极板,所述电解再生装置电解后产生的氯气通入碱性吸收液缸,生成次氯酸钠产物,所述电解再生装置电解后产生的尾泥进入所述第二蒸发装置,随杂盐统一处理。
23.本发明的高盐废水处理方法所采用的技术方案是:本发明的高盐废水处理方法包括以下步骤:
24.(s1)均质均量:对高盐废水进行均质均量处理,使高盐废水在高盐水调节池中停留时间不小于12小时,以保持进水水质的稳定性;
25.(s2)前端预处理:对均质均量处理后的废水进行预处理和降解,以使废水的cod、氨氮、固体悬浮物浓度各项指标满足后续回用浓缩的进水水质要求;
26.(s3)回用浓缩:对主体盐和杂盐进行分离,将主体盐提纯分离回用,杂盐委外集中处理。
27.可选的,所述步骤(s2)前端预处理包括以下步骤:
28.(s21)多效催化氧化:对废水的有机物进行断链干扰和催化加持,通过重金属催化剂的投加,以及通过电加热、光强化、催化剂、动力搅拌各反应条件的建设,提升有机物初级降解速率,使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质,解决进水系统中有机物和部分氨氮问题;
29.(s22)氨氮降解:利用膜的选择透过性进行高氨氮的脱除降解,在膜表面分压差的作用下,使氨氮与酸性溶液反应生成铵盐,解决进水系统中氨氮问题;
30.(s23)硬度软化:利用树脂软化器进行废水的硬度软化,解决硬化钙盐、硅盐问题;
31.(s24)超微滤:通过无机超微滤膜截流混合液中的硬度物质、悬浮物和大部分小分子物质,解决废水中剩余部分的进水水质问题。
32.可选的,所述步骤(s3)回用浓缩包括以下步骤:
33.(s31)纳滤分盐:利用纳滤膜对废水进行初步分盐处理,分盐得到氯化钠、硫酸钠和杂盐溶液,并分成三路分别处理;
34.(s32)主体盐分离回收:将分盐后的氯化钠蒸馏至接近饱和临界状态后,将近饱和氯化钠浓液与催化剂充分混合,并强化催化剂的均匀混合,再将近饱和氯化钠浓液与催化剂混合液提纯电解,形成氢氧化钠和氯气,氢氧化钠直接回用于车间生产,氯气通入碱性吸收液生成次氯酸钠产物,次氯酸钠回用于污水处理系统或回用水系统的消毒处理,电解后产生的尾泥进入步骤(s34),随杂盐统一处理;
35.(s33)硫酸钠分离处理:将分盐后的硫酸钠蒸馏至芒硝结晶体状态,提纯后回用;
36.(s34)杂盐分离处理:将分盐后的杂盐蒸馏至结晶体状态,提纯后委外处理。
37.本发明的有益效果是:由于本发明的高盐废水处理系统包括高盐水调节池、前端预处理模块、回用浓缩模块,所述高盐水调节池用于对高盐废水进行均质均量处理,使高盐废水停留时间不小于小时,以保持所述前端预处理模块进水水质的稳定性,所述前端预处理模块用于对所述高盐水调节池进行均质均量处理后的废水进行预处理和降解,以使废水的cod、氨氮、固体悬浮物浓度各项指标均优于所述回用浓缩模块的进水水质要求,所述回用浓缩模块用于完成主体盐和杂盐的分离,将主体盐提纯分离回用,杂盐委外集中处理;本发明克服了现有技术的缺陷和不足,解决了高浓盐水在零排放处理过程中面临的进水水质波动大、微生物系统不稳定、稀释用水量大、分盐不完善、盐分未资源化等诸多问题,特别适用于煤化工、石油化工及其它化工领域产生的高盐废水零排放处理应用,具有以下明显优势:(1)可以强效降解进水有机物和氨氮超高问题,减少稀释水用量,提供回用浓缩模块最佳进液条件,控制占地面积和建设成本;(2)实现高纯度产污析出,解决系统一体化管理、能耗以及盐分资源化问题;(3)解决高盐废水中主要盐分的分离和产量大的问题,可以大大减少剩余杂盐量,减少二次污染和结晶盐危废处理费用。
38.同理,采用本发明的高盐废水处理方法对高盐废水处理也具有上述有益效果。
附图说明
39.图1是本发明实施例的高盐废水处理系统的整体模块示意图;
40.图2是本发明实施例的高盐废水处理系统的结构及连接示意图;
41.图3是本发明实施例的高盐废水处理方法的总体流程示意图;
42.图4是本发明实施例的高盐废水处理方法的前端预处理步骤的流程示意图;
43.图5是本发明实施例的高盐废水处理方法的回用浓缩步骤的流程示意图。
具体实施方式
44.如图1、图2所示,本实施例的高盐废水处理系统包括高盐水调节池1、前端预处理模块2、回用浓缩模块3;所述高盐水调节池1用于对高盐废水进行均质均量处理,使高盐废水停留时间不小于12小时,以保持所述前端预处理模块2进水水质的稳定性;所述前端预处理模块2用于对所述高盐水调节池1进行均质均量处理后的废水进行预处理和降解,以使废水的cod、氨氮、固体悬浮物浓度(ss)各项指标均优于所述回用浓缩模块3的进水水质要求;所述回用浓缩模块3用于完成主体盐和杂盐的分离,将主体盐提纯分离回用,杂盐委外集中处理。
45.具体的,所述高盐水调节池1内设有曝气盘充氧搅拌装置11,所述高盐水调节池1是大容量的均质均量调节池,本实施例中大容量是一个相对概念。在连续性污水处理中,一般污水停留时间为4~6小时,高盐废水水质波动大,如碎煤气化废水cod的波动范围1500~4500mg/l,波动在3倍以上,直接液化项目cod的波动范围1500~15000mg/l,波动可达到10倍以上,废水水质的频繁波动会严重影响生化系统的处理效果,甚至导致系统瘫痪,故废水的均质均量池适当做大,能够有效均衡原水水质,降低对有机物降解系统的冲击负荷,维护系统的稳定性,给后续处理单元提供良好的反应条件。在这种高盐废水的设计过程中,我们设计不小于12小时停留时间的调节池,以确保均质均量和进水水质的稳定性,因此将这种能够保证高盐废水停留时间不小于12小时的调节池的容量称为“大容量”。
46.所述前端预处理模块2包括依次连接的多效催化氧化装置21、氨氮降解装置22、硬度软化装置23、超微滤装置24,所述多效催化氧化装置21用于对废水的有机物进行断链干扰和催化加持,提升有机物初级降解速率,使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质,解决进水系统中有机物和部分氨氮问题,所述氨氮降解装置22用于进行高氨氮的脱除降解,使氨氮与酸性溶液反应生成铵盐,解决进水系统中氨氮问题,所述硬度软化装置23用于软化废水,解决硬化钙盐、硅盐问题,所述超微滤装置24用于通过无机超微滤膜截流混合液中的硬度物质、悬浮物和大部分小分子物质,解决废水中剩余部分的进水水质问题。
47.所述多效催化氧化装置21包括三个依次相连的催化室211,所述催化室211内设有电加热模块212、机械动力混匀器213,所述催化室211顶部设有紫外照射器214、催化剂投加器215,位于最前和最后的所述催化室211设有压力差监测器216,即本实施例的所述多效催化氧化装置21是一个三段催化装置,每段运行参数不一样但又相互关联,统一配置压力监测,确保稳定的反应条件,该装置主要对废水的有机物进行断链干扰和催化加持,通过重金
属催化剂的投加,并通过电加热、光强化、催化剂、动力搅拌等反应条件的建设,呈数量级提升有机物初级降解速率,使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质,解决进水系统中有机物和部分氨氮问题。
48.该装置中各段反应参数可以设置如下:
[0049][0050]
所述氨氮降解装置22包括若干个(如六个)并联的选择透过性膜组221,所述选择透过性膜组221的出口通过负压抽吸泵222通入清水池41,利用膜的选择透过性进行高氨氮的脱除,氨氮在水中存在着离解平衡,随着ph升高,氨在水中nh3形态比例升高,在一定温度和压力下,nh3的气态和液态两相达到平衡,在降解装置内供膜的一侧是高浓度氨氮废水,另一侧是酸性水溶液或水,通过保有膜两侧一定的压力差,废水中的游离氨nh
4
就变为氨分子并经原料液侧介面扩散至膜表面,在膜表面分压差的作用下,穿越膜孔,进入吸收液,迅速与酸性溶液中反应生成铵盐,进而实现氨氮的强效降解,以彻底解决进水系统中氨氮问题。
[0051]
所述硬度软化装置23包括罐体231,所述罐体231内布设除硬树脂胶粒233,所述罐体231内顶部与进水管连接均匀布水器232、压差变送器235;所述罐体231还设有反冲洗管路234,所述罐体231的出水口通入第一中间水池42,该装置利用树脂软化器进行废水的硬度软化,解决硬化钙盐、硅盐问题。
[0052]
所述超微滤装置24至少有两个且并联连接,所述超微滤装置24的出水口通入第二中间水池43,该装置通过无机超微滤膜浓缩分离作用,高效截流混合液中的硬度物质、悬浮物和大部分小分子物质,解决废水中剩余部分的进水水质问题。
[0053]
所述回用浓缩模块3包括纳滤分盐膜组31,所述纳滤分盐膜组31用于对废水进行初步分盐处理,分盐得到氯化钠、硫酸钠和杂盐溶液后分成三路分别处理:第一路依次连接熔融装置34、媒介催化装置35、电解再生装置36,所述熔融装置34用于进行纯度蒸馏,将氯化钠蒸馏至接近饱和临界状态,所述媒介催化装置35用于将近饱和氯化钠浓液与催化剂充分混合,并强化催化剂的均匀混合,所述电解再生装置36用于将近饱和氯化钠浓液与催化剂混合液提纯电解,形成氢氧化钠和次氯酸钠产物,氢氧化钠直接回用于车间生产,次氯酸钠回用于污水处理系统或回用水系统的消毒处理;第二路连接第一蒸发装置32,用于将硫酸钠蒸馏至芒硝结晶体状态,提纯后回用;第三路连接第二蒸发装置33,用于将杂盐蒸馏至结晶体状态,提纯后委外处理。
[0054]
所述纳滤分盐膜组31包括串联连接的一级分盐膜件311、二级分盐膜件312,所述一级分盐膜件311用于分离氯化钠溶液并送入所述熔融装置34,所述二级分盐膜件312用于分离硫酸钠溶液并送入所述第一蒸发装置32,以及将剩余的杂盐溶液送入所述第二蒸发装
置33;纳滤膜的聚电解质材料因官能团解离效应而使得膜表面呈现本征的负电性或者正电性,电解质体系的阴离子因价态不同,在本征负电性的纳滤膜所构成的系统中,得到显著的选择性截留,一价阴离子的盐可以透过膜,但多价阴离子的盐的截留率则很高,利用纳滤膜的这一特性进行初步分盐,分盐得到氯化钠、硫酸钠和杂盐。
[0055]
所述熔融装置34包括熔融加热器341、搅拌机342及与其连接的搅拌桨叶343;所述媒介催化装置35包括极板旋转机351、催化剂附着极板352,所述催化剂附着极板352上涂有碳镍合金催化涂料,所述碳镍合金催化涂料中掺有钪铝和氧化锆电解质材料,可以有效提高废液的电解效果,利用催化剂的链式反应作用,强化电解反应活化能,综合营造提升整体电解再生速率条件,同时通过机械旋转与振动的物理转向,强化催化剂的均匀混合;所述电解再生装置36包括阳极及其电解极板361、阴极及其电解极板362,所述电解再生装置36电解后产生的氯气通入碱性吸收液缸363,生成次氯酸钠产物,所述电解再生装置36电解后产生的尾泥进入所述第二蒸发装置33,随杂盐统一处理。
[0056]
需要说明的是,本领域技术人员根据实际需要,可以对上述各模块、装置、组件、单元、零部件等之间的连接设置必要的连接部件,如本实施例中,在所述高盐水调节池1与所述多效催化氧化装置21之间,以及所述清水池41与所述硬度软化装置23之间分别设置第一输送及连接装置组合61、62,所述第一输送及连接装置组合61、62均包括依次连接的阀门、软接、增压泵、压力表、软接、逆止阀、阀门和流量计共8个装置;在所述第一中间水池42与所述超微滤装置24之间、所述第二中间水池43与所述超微滤装置24的反冲洗进水口之间,以及所述第二中间水池43与所述一级分盐膜件311进水口之间分别设置第二输送及连接装置组合63~65,所述第二输送及连接装置组合63~65均包括依次连接的阀门、软接、增压泵、压力表、软接、逆止阀、和阀门共7个装置;另外,对盛装液体的池、槽等装置根据需要可以设置相应的液位计,如分别在所述高盐水调节池1、所述清水池41、所述第一中间水池42、所述第二中间水池43设置液位计51~54。
[0057]
本实施例的高盐废水处理系统的处理流程概括如下:含盐废水组分复杂,可生化性差,水质波动大,是典型的难降解废水,通过大容量调节池的均质均量后,采用提升泵定量提升至所述前端预处理模块2,经充分预处理和降解后,废水的cod、氨氮、ss等指标均优于纳滤分盐膜组进水水质要求;在所述回用浓缩模块3完成主体盐和杂盐的分离,主体盐通过所述熔融装置34将溶质提炼至熔融饱和状态,后转移至所述媒介催化装置35混合装置,然后逐级设置相应的电解条件,通过电解纯盐分离回用,最后剩余少量杂盐,委外集中处理。
[0058]
如图3~图5所示,本实施例的高盐废水处理方法包括以下步骤:
[0059]
(s1)均质均量:对高盐废水进行均质均量处理,使高盐废水在高盐水调节池中停留时间不小于12小时,以保持进水水质的稳定性;
[0060]
(s2)前端预处理:对均质均量处理后的废水进行预处理和降解,以使废水的cod、氨氮、固体悬浮物浓度各项指标满足后续回用浓缩的进水水质要求;
[0061]
(s3)回用浓缩:对主体盐和杂盐进行分离,将主体盐提纯分离回用,杂盐委外集中处理。
[0062]
进一步的,所述步骤(s2)前端预处理还包括以下步骤:
[0063]
(s21)多效催化氧化:对废水的有机物进行断链干扰和催化加持,通过重金属催化
剂的投加,以及通过电加热、光强化、催化剂、动力搅拌各反应条件的建设,提升有机物初级降解速率,使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质,解决进水系统中有机物和部分氨氮问题;
[0064]
(s22)氨氮降解:利用膜的选择透过性进行高氨氮的脱除降解,在膜表面分压差的作用下,使氨氮与酸性溶液反应生成铵盐,解决进水系统中氨氮问题;
[0065]
(s23)硬度软化:利用树脂软化器进行废水的硬度软化,解决硬化钙盐、硅盐问题;
[0066]
(s24)超微滤:通过无机超微滤膜截流混合液中的硬度物质、悬浮物和大部分小分子物质,解决废水中剩余部分的进水水质问题。
[0067]
进一步的,所述步骤(s3)回用浓缩还包括以下步骤:
[0068]
(s31)纳滤分盐:利用纳滤膜对废水进行初步分盐处理,分盐得到氯化钠、硫酸钠和杂盐溶液,并分成三路分别处理;
[0069]
(s32)主体盐分离回收:将分盐后的氯化钠蒸馏至接近饱和临界状态后,将近饱和氯化钠浓液与催化剂充分混合,并强化催化剂的均匀混合,再将近饱和氯化钠浓液与催化剂混合液提纯电解,形成氢氧化钠和氯气,氢氧化钠直接回用于车间生产,氯气通入碱性吸收液生成次氯酸钠产物,次氯酸钠回用于污水处理系统或回用水系统的消毒处理,电解后产生的尾泥进入步骤(s34),随杂盐统一处理;
[0070]
(s33)硫酸钠分离处理:将分盐后的硫酸钠蒸馏至芒硝结晶体状态,提纯后回用;
[0071]
(s34)杂盐分离处理:将分盐后的杂盐蒸馏至结晶体状态,提纯后委外处理。
[0072]
以上实施例仅是对本发明的举例性说明,并非是对本发明保护范围的限定。
[0073]
本发明克服了现有技术的缺陷和不足,解决了高浓盐水在零排放处理过程中面临的进水水质波动大、微生物系统不稳定、稀释用水量大、分盐不完善、盐分未资源化等诸多问题,特别适用于煤化工、石油化工及其它化工领域产生的高盐废水零排放处理应用,具有以下明显优势:
[0074]
(1)采用多效催化氧化装置和强效氨氮降解装置,可以强效降解进水有机物和氨氮超高问题,减少稀释水用量,提供回用浓缩模块最佳进液条件,控制占地面积和建设成本;
[0075]
(2)采用电解媒介催化和电解回用系统,通过介质干预并结合电解强度和电离能的合理配置,实现高纯度产污析出,解决系统一体化管理、能耗以及盐分资源化问题;
[0076]
(3)介质干预:通过在催化剂附着极板上涂刷碳镍合金催化涂料,同时涂料中掺入钪铝和氧化锆的电解质材料,可以有效提高废液的电解效果;
[0077]
(4)通过电解回用,解决煤化工高盐废水中主要盐分的分离和产量大的问题,可以大大减少剩余杂盐量,减少二次污染和结晶盐危废处理费用。
[0078]
本发明可广泛应用于废水处理领域。
技术特征:
1.一种高盐废水处理系统,其特征在于:包括高盐水调节池(1)、前端预处理模块(2)、回用浓缩模块(3);所述高盐水调节池(1)用于对高盐废水进行均质均量处理,使高盐废水停留时间不小于12小时,以保持所述前端预处理模块(2)进水水质的稳定性;所述前端预处理模块(2)用于对所述高盐水调节池(1)进行均质均量处理后的废水进行预处理和降解,以使废水的cod、氨氮、固体悬浮物浓度各项指标均优于所述回用浓缩模块(3)的进水水质要求;所述回用浓缩模块(3)用于完成主体盐和杂盐的分离,将主体盐提纯分离回用,杂盐委外集中处理。2.根据权利要求1所述的高盐废水处理系统,其特征在于:所述高盐水调节池(1)内设有曝气盘充氧搅拌装置(11)。3.根据权利要求1所述的高盐废水处理系统,其特征在于:所述前端预处理模块(2)包括依次连接的多效催化氧化装置(21)、氨氮降解装置(22)、硬度软化装置(23)、超微滤装置(24),所述多效催化氧化装置(21)用于对废水的有机物进行断链干扰和催化加持,提升有机物初级降解速率,使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质,解决进水系统中有机物和部分氨氮问题,所述氨氮降解装置(22)用于进行高氨氮的脱除降解,使氨氮与酸性溶液反应生成铵盐,解决进水系统中氨氮问题,所述硬度软化装置(23)用于软化废水,解决硬化钙盐、硅盐问题,所述超微滤装置(24)用于通过无机超微滤膜截流混合液中的硬度物质、悬浮物和大部分小分子物质,解决废水中剩余部分的进水水质问题。4.根据权利要求3所述的高盐废水处理系统,其特征在于:所述多效催化氧化装置(21)包括若干个依次相连的催化室(211),所述催化室(211)内设有电加热模块(212)、机械动力混匀器(213),所述催化室(211)顶部设有紫外照射器(214)、催化剂投加器(215),位于最前和最后的所述催化室(211)设有压力差监测器(216);所述氨氮降解装置(22)包括若干个并联的选择透过性膜组(221),所述选择透过性膜组(221)的出口通过负压抽吸泵(222)通入清水池(41);所述硬度软化装置(23)包括罐体(231),所述罐体(231)内布设除硬树脂胶粒(233),所述罐体(231)内顶部与进水管连接均匀布水器(232)、压差变送器(235);所述罐体(231)还设有反冲洗管路(234),所述罐体(231)的出水口通入第一中间水池(42);所述超微滤装置(24)至少有两个且并联连接,所述超微滤装置(24)的出水口通入第二中间水池(43)。5.根据权利要求1所述的高盐废水处理系统,其特征在于:所述回用浓缩模块(3)包括纳滤分盐膜组(31),所述纳滤分盐膜组(31)用于对废水进行初步分盐处理,分盐得到氯化钠、硫酸钠和杂盐溶液后分成三路分别处理:第一路依次连接熔融装置(34)、媒介催化装置(35)、电解再生装置(36),所述熔融装置(34)用于将氯化钠蒸馏至接近饱和临界状态,所述媒介催化装置(35)用于将近饱和氯化钠浓液与催化剂充分混合,并强化催化剂的均匀混合,所述电解再生装置(36)用于将近饱和氯化钠浓液与催化剂混合液提纯电解,形成氢氧化钠和次氯酸钠产物,氢氧化钠直接回用于车间生产,次氯酸钠回用于污水处理系统或回用水系统的消毒处理;第二路连接第一蒸发装置(32),用于将硫酸钠蒸馏至芒硝结晶体状态,提纯后回用;第三路连接第二蒸发装置(33),用于将杂盐蒸馏至结晶体状态,提纯后委外处理。6.根据权利要求5所述的高盐废水处理系统,其特征在于:所述纳滤分盐膜组(31)包括串联连接的一级分盐膜件(311)、二级分盐膜件(312),所述一级分盐膜件(311)用于分离氯
化钠溶液并送入所述熔融装置(34),所述二级分盐膜件(312)用于分离硫酸钠溶液并送入所述第一蒸发装置(32),以及将剩余的杂盐溶液送入所述第二蒸发装置(33)。7.根据权利要求5所述的高盐废水处理系统,其特征在于:所述熔融装置(34)包括熔融加热器(341)、搅拌机(342)及与其连接的搅拌桨叶(343);所述媒介催化装置(35)包括极板旋转机(351)、催化剂附着极板(352),所述催化剂附着极板(352)上涂有碳镍合金催化涂料,所述碳镍合金催化涂料中掺有钪铝和氧化锆电解质材料;所述电解再生装置(36)包括阳极及其电解极板(361)、阴极及其电解极板(362),所述电解再生装置(36)电解后产生的氯气通入碱性吸收液缸(363),生成次氯酸钠产物,所述电解再生装置(36)电解后产生的尾泥进入所述第二蒸发装置(33),随杂盐统一处理。8.一种高盐废水处理方法,其特征在于:包括以下步骤:(s1)均质均量:对高盐废水进行均质均量处理,使高盐废水在高盐水调节池中停留时间不小于12小时,以保持进水水质的稳定性;(s2)前端预处理:对均质均量处理后的废水进行预处理和降解,以使废水的cod、氨氮、固体悬浮物浓度各项指标满足后续回用浓缩的进水水质要求;(s3)回用浓缩:对主体盐和杂盐进行分离,将主体盐提纯分离回用,杂盐委外集中处理。9.根据权利要求8所述的高盐废水处理方法,其特征在于:所述步骤(s2)前端预处理包括以下步骤:(s21)多效催化氧化:对废水的有机物进行断链干扰和催化加持,通过重金属催化剂的投加,以及通过电加热、光强化、催化剂、动力搅拌各反应条件的建设,提升有机物初级降解速率,使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质,解决进水系统中有机物和部分氨氮问题;(s22)氨氮降解:利用膜的选择透过性进行高氨氮的脱除降解,在膜表面分压差的作用下,使氨氮与酸性溶液反应生成铵盐,解决进水系统中氨氮问题;(s23)硬度软化:利用树脂软化器进行废水的硬度软化,解决硬化钙盐、硅盐问题;(s24)超微滤:通过无机超微滤膜截流混合液中的硬度物质、悬浮物和大部分小分子物质,解决废水中剩余部分的进水水质问题。10.根据权利要求8所述的高盐废水处理方法,其特征在于:所述步骤(s3)回用浓缩包括以下步骤:(s31)纳滤分盐:利用纳滤膜对废水进行初步分盐处理,分盐得到氯化钠、硫酸钠和杂盐溶液,并分成三路分别处理;(s32)主体盐分离回收:将分盐后的氯化钠蒸馏至接近饱和临界状态后,将近饱和氯化钠浓液与催化剂充分混合,并强化催化剂的均匀混合,再将近饱和氯化钠浓液与催化剂混合液提纯电解,形成氢氧化钠和氯气,氢氧化钠直接回用于车间生产,氯气通入碱性吸收液生成次氯酸钠产物,次氯酸钠回用于污水处理系统或回用水系统的消毒处理,电解后产生的尾泥进入步骤(s34),随杂盐统一处理;(s33)硫酸钠分离处理:将分盐后的硫酸钠蒸馏至芒硝结晶体状态,提纯后回用;(s34)杂盐分离处理:将分盐后的杂盐蒸馏至结晶体状态,提纯后委外处理。
技术总结
本发明公开了一种高盐废水处理系统及方法。高盐废水处理系统包括高盐水调节池(1)、前端预处理模块(2)、回用浓缩模块(3);所述高盐水调节池(1)用于对高盐废水进行均质均量处理,使高盐废水停留时间不小于12小时,以保持所述前端预处理模块(2)进水水质的稳定性;所述前端预处理模块(2)用于对所述高盐水调节池(1)进行均质均量处理后的废水进行预处理和降解,以使废水的COD、氨氮、固体悬浮物浓度各项指标均优于所述回用浓缩模块(3)的进水水质要求;所述回用浓缩模块(3)用于完成主体盐和杂盐的分离,将主体盐提纯分离回用,杂盐委外集中处理。本发明可广泛应用于废水处理领域。本发明可广泛应用于废水处理领域。本发明可广泛应用于废水处理领域。
技术研发人员:董晨阳 叶翔龙 叶纯
受保护的技术使用者:深圳市清源宝科技有限公司
技术研发日:2022.04.02
技术公布日:2022/5/25
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