一种含盐废水的处理系统的制作方法

技术领域

本发明涉及高含盐废水的零排放处理领域，尤其涉及一种高含盐废水的零排放处理系统。

背景技术：

近年来，随着石化、电力、冶金、煤化工等行业的快速发展，工业生产过程中产生的反渗透浓水、工业污水、循环排污水及部分工艺排水等含成分复杂的污水量逐年增加，这些成分复杂的污水如何最终处置和利用问题受到广泛的重视。

目前，针对高盐复杂含难降解有机物废水的处理方法，主要有以下几种方案：

第一，对废水中的难降解有机物类物质采用强氧化性物质(主要有臭氧、双氧水等)进行催化氧化，使废水中难降解有机物类物质进行有效降解，经氧化处理后的废水再进入生化单元对污水中的有机物进行去除，经过沉淀和过滤单元后直接排放；

第二，将含钙镁硬度废水通过软化后，再通过二次反渗透装置进行减量处理进一步回收部分水量，减量化后产生的浓水直接排放；

第三，减量化后的高含盐浓水零排处置将高盐浓水利用多蒸发和结晶单元进行处理，形成混盐类，实现水的零排放。

综合分析以上三种方案，第一种方案只针对废水中的有机物进行有效处理消化，一般的污水处理都是经过较长的生化处理流程，废水中剩余部分有机物可生化性极差，甚至不能生化，因此，单靠化学催化氧化对该部分的去除效果是有限的，最主要的是对废水的无机盐成分基本无去除作用；第二种方案尽管从工艺上对原水进行一定减量处理，然而，反渗透浓水是已经是将原水进行了至少4倍浓缩后的高盐废水，所有的钙离子、镁离子、重金属离子、硅离子等，以及不可生化有机物等污染物质浓度已经很高，因此，普通的反渗透膜对该废水的回收率是不高，甚至海水淡化膜也只能做到50％左右，所产生的浓水虽然进行减量但是产生的浓水水量还是比较大的，仍然有占总处理水10％以上的较浓盐水对环境产生很大影响；第三种方案，对浓缩后高盐废水处理得较彻底，相对技术成熟，只是处理成本太高，过程中需要消耗大量蒸汽，根据最终浓水含盐浓度一般水处理成本在50元/吨以上，一般只分离一种盐或直接形成混盐，该混盐作为危废物需要进行特殊处理，成本很高，该法对大水量高盐水进行处理其投资费用及运行成本都非常高，企业是不能接受的。

中国专利(CN 103482810 B)提供了一种新型高含盐量重金属废水的零排放处理系统，，包括废水调节及氧化池、废水提升泵、过滤器、喷雾冷却器，所述废水调节及氧化池上有废水入口、空气入口和废水出口，喷雾冷却器上设有高温烟气入口、低温烟气出口、废水入口，所述废水调节及氧化池上的废水出口与废水提升泵的入口相连，所述过滤器的入口与废水提升泵的出口相连，过滤器出口与喷雾冷却器的废水入口相连，所述喷雾冷却器内设有雾化喷头。虽然该专利技术对高含盐量重金属废水实现了零排放处理，但是该专利采用第三种方案，处理成本偏高，处理过程中需要消耗大量蒸汽，而且只分离出一种盐或直接形成混盐。该混盐作为危废物需要进行特殊处理，进一步提高成本。该专利技术对大水量高盐水进行处理其投资费用及运行成本都非常高，企业很难接受并使用。

因此，市场上迫切的需要一种低成本的零排放处理系统，处理后的盐能够分类处理并产生经济价值，既保护环境又为企业经低成本，创造经济价值。

技术实现要素：

针对现有技术之不足，本发明提供一种高含盐废水的零排放处理系统，包括循环预处理单元、循环减量化单元和零排放单元，其特征在于，

所述循环预处理单元用于将高含盐废水与预处理药剂反应后的产水通过管式微滤器过滤后排送至所述循环减量化单元，

所述循环减量化单元通过反渗透装置对所述循环预处理单元处理的产水进行初步减量化处理，并且通过由至少一个电驱动离子膜装置组成的多级电驱动离子膜装置进行深度浓缩处理以进一步减量化分离高含盐废水中的水分至淡水水箱回用，深度浓缩得到的浓缩混合盐液排送至所述零排放单元，

所述零排放单元通过对所述浓缩混合盐液加热、蒸发、结晶以回收所述浓缩混合盐液中的硝盐和钠盐。

根据一个优选实施方式，所述循环预处理单元至少包括调节池、高密池、管式微滤器和污泥池，

所述高密池将由所述调节池均质均量调节的含盐废水和预处理药剂混合后产生的污泥依重力下排至其下部的所述污泥池，所述高密池中由预处理药剂处理后的所述产水经由所述管式微滤器微滤处理后进入循环减量化单元进行处理；

其中，所述污泥池中的污泥由污泥脱水干化装置以压滤的形式进行泥水分离并且将分离脱出的水回排至所述调节池或所述高密池进行再次循环预处理。

根据一个优选实施方式，所述循环减量化单元至少包括至少一个电驱动离子膜装置、中压反渗透装置、高压反渗透装置、活性炭过滤器、第二管式微滤器、二级反渗透装置和淡水水箱，

所述高压反渗透装置将由所述中压反渗透装置以中压反渗透过滤方式浓缩所述循环预处理单元排出的产水得到的浓水进行高压反渗透过滤浓缩后得到，从而对产水进行初步减量化处理；

所述中压反渗透装置和所述高压反渗透装置产生的淡水经由所述二级反渗透装置以反渗透和紫外杀菌的方式净化后回用至所述淡水水箱；

所述活性炭过滤器和所述第二管式微滤器对所述反渗透浓液依次进行过滤和钙镁离子软化后排送至所述多级电驱动离子膜装置进行深度减量化处理；

所述多级电驱动离子膜装置包括第一电驱动离子膜装置和第二电驱动离子膜装置，所述第二电驱动离子膜装置将所述第一电驱动离子膜装置浓缩过滤的TDS为1.2×10⁵mg/l的浓水进行二次浓缩过滤得到TDS为2×10⁵mg/l的浓缩混合盐溶液，其中，

所述第二电驱动离子膜装置分离得到的脱盐水回排至所述中压反渗透装置以进行初级减量化和深度浓缩的循环减量化处理。

根据一个优选实施方式，所述零排放单元至少包括原料进料预热器、硝蒸发结晶装置、硝稠厚器、硝循环泵、第一蒸汽压缩机、至少一个烘干设备、冷却水系统、盐蒸发结晶装置，

所述硝蒸发结晶装置将由所述原料进料预热器预热的所述循环减量化单元排出的浓缩混合盐溶液依次经过硝循环泵、第一加热器后回排至所述硝蒸发结晶装置进行循环加热以蒸发结晶浓缩分离出硝盐和料液，

所述料液通过所述硝稠厚器进入离心分离器以将离心分离出的硝盐经第一烘干设备烘干后包装为商品硝盐，

所述离心分离器分离出的硝母液冷冻达-5度后进入冷冻硝结晶罐并且由冷冻硝离心分离器将分离得到十水硝回送至所述原料进料预热器进行硝盐的循环结晶分离，

所述冷冻硝离心分离器分离的过饱和料液排送至所述盐蒸发结晶装置以离心分离得到商品盐。

根据一个优选实施方式，所述硝蒸发结晶器在负压/或微正压状态下通过第一蒸汽压缩机将蒸发产生的低温二次乏汽压缩以提高乏汽温度，从而使得所述硝循环泵、第一加热器和所述硝蒸发结晶器形成的循环加热装置具有持续稳定的热能，

所述硝蒸发结晶装置利用第一蒸汽压缩机在抽取并压缩二次蒸汽的条件下参照冷冻硝结晶所需温度通过所述第一蒸汽压缩机连接冷却水系统并利用冷却器和/或冷冻站保持所述冷冻硝结晶装置内部所需温度。

根据一个优选实施方式，所述离心分离器分离出的硝母液进入硝母液槽，并经硝母液泵进入所述冷冻硝结晶装置进行降温结晶，所述硝母液在所述冷冻硝结晶装置中进行结晶后排放至第一稠厚器后进行调整，所述冷冻硝结晶装置连接冷却器并通过冷硝循环泵使所述冷冻硝结晶装置保持在－6～－5℃，所述冷冻硝母液通过冷冻硝母液泵进入预热器进行加热，然后进入所述盐蒸发结晶装置并在负压下进行蒸发结晶；

所述盐蒸发结晶装置通过循环泵连接第二加热器对所述盐蒸发结晶装置进行加热，所述盐蒸发结晶装置产生的二次蒸汽通过所述第二蒸汽压缩机抽取并经所述第二加热器提高温度后用于所述预热器内部液体的加热，

所述经盐蒸发结晶后的产物通过第二稠厚器进入盐离心分离器分离后，再将晶体经第二烘干设备烘干后得到商品钠盐。

根据一个优选实施方式，所述调节池与所述高密池之间连接有旋流式电凝聚装置，所述旋流式电凝聚装置包括阴极，阳极，进水口，出水口、由阴极与阳极之间形成的反应室，绝缘固定密封盖和绝缘密封支撑板，绝缘固定密封盖设置于阴极上部，由圆柱棒形成的阳极以阴极的中心为轴通过绝缘固定密封盖固定，绝缘密封支撑板设置于阴极的下部，进水口设置于阴极的一侧外壳下端，出水口设置于阴极另一侧外壳的上端，进水口和出水口同向设置于阴极的外壳截面切线方向；

所述电凝聚装置使所述调节池均质均量调节的含盐废水呈切线状从进水口进入反应室并在反应室内呈旋流式流动，含盐废水在电极上施加的直流电的作用下发生电化学反应，从而使得含盐废水所含杂质颗粒发生絮凝作用。

根据一个优选实施方式，所述第一电驱动离子膜装置和第二电驱动离子膜装置均包括间隔设置的一阳极和一阴极，所述阳极和阴极之间包括规律排列的至少一个由阳膜、阴膜和隔板组合构成的膜对，阳膜和阴膜为低膜阻高性能的均相膜，流态均匀的隔板设置在阳膜和阴膜之间成，电源为正负极性自动切换高频直流电源，模块利用数字程序控制电源，采用可调间隙高频震荡输出高频倒极性直流电流扰乱在膜表面的易形成的极化层，破环由于膜表面形成的极化层中的高浓缩倍数下的钙镁阳离子，破坏晶体化过程致其分子歧化，发挥物理阻垢，优化水动力条件，有效降低动力消耗的30-50％，

预处理单元排出含盐溶液进入深度浓缩电驱动离子膜装置的隔室中，电驱动离子膜在外加直流电场的作用下致使流经隔室的含盐溶液中的阴、阳离子定向运动，阴离子向阳极方向移动，阳离子向阴极方向移动，从而使淡水隔室溶液中的离子迁移至浓水隔室中，使含盐溶液中的离子脱离含盐溶液，从而得到浓缩的浓水和脱盐淡水。

根据一个优选实施方式，所述电驱动离子膜装置至少由膜堆、锁紧框、进料框、阴离子膜、阳离子膜、隔板、布水槽、隔网、电极和极室、压机组成，所述膜堆由至少一个由阳膜、阴膜和隔板组合构成的膜对交替排列组成，所述阴离子膜、阳离子膜和所述隔板组成浓缩室和/或脱盐室，具有选择透过性的阳离子交换膜的固定交换基团带负电荷从而允许水中阳离子通过并阻挡阴离子；具有选择透过性的阴离子交换膜的固定交换基团带正电荷，从而允许水中阴离子通过并阻挡阳离子，致使淡水隔室中的离子迁移到浓水隔室中去，所述隔板的厚度在0.5-2.0mm。

根据一个优选实施方式，所述循环预处理单元包括调节池、高密池、管式微滤器、至少一个中间水池和污泥池，

所述调节池通过提升泵与连接有至少一个加药装置的所述高密池连接以使均匀含盐废水与药品反应后进行混凝、软化沉淀，所述高密池通过第一增压泵与所述管式微滤器连接以将处理后的产水排送至所述第一中间水池，并且所述高密池与所述污泥池连接以将沉淀的污泥进行脱水处理，所述污泥池与所述调节池连接以将脱水处理后的产水排送至所述调节池进行循环预处理；

所述循环预处理单元还包括滤芯过滤器，所述滤芯过滤器连接在所述管式微滤器与所述第一中间水池之间，所述污泥池连接有用于对污泥进行脱水干化的污泥脱水干化装置；

所述循环减量化单元包括至少一个中间水池、至少一个电驱动离子膜装置、中压反渗透装置、高压反渗透装置、活性炭过滤器、第二管式微滤器、二级反渗透装置和/或淡水水箱，

所述第一中间水池通过中压反渗透装置与所述高压反渗透装置连接，所述高压反渗透装置将处理后的产水通过反渗透浓水池排送至与其连接的除硬反应器和活性炭过滤器及管式微滤过滤器，所述活性炭过滤器通过所述第二管式微滤过滤器与第一电驱动离子膜装置连接，所述第一电驱动离子膜装置与第二电驱动离子膜装置连接以使产水经过循环脱盐后排送至第二浓盐水箱，所述第一电驱动离子膜装置和第二浓盐水箱与所述二级反渗透装置共同连接，所述二级反渗透装置与所述第一中间水池和所述淡水水箱连接；

所述零排放单元包括原料进料预热器、硝蒸发结晶装置、硝稠厚器、硝循环泵、蒸汽压缩机、至少一个烘干设备、冷却水系统、盐蒸发结晶装置，

所述第二浓盐水箱通过第五增压泵与所述原料进料预热器连接，所述原料进料预热器依次通过所述硝蒸发结晶装置、所述硝稠厚器、离心分离器、硝母液槽，硝母液泵与冷冻硝结晶罐连接，所述冷冻硝结晶罐依次通过第一稠厚器、冷冻硝离心分离器、冷冻硝母液槽、冷冻硝母液泵、预热器与所述盐蒸发结晶装置连接，所述盐蒸发结晶装置分别与循环泵、第二加热器和第二稠厚器连接，所述第二加热器分别与第二蒸汽压缩机和新蒸汽装置连接，所述第二稠厚器依次通过盐离心分离器、第二烘干设备与第二计量包装装置连接，所述硝蒸发结晶装置分别与真空系统、硝循环泵、第一加热器和第一蒸汽压缩机分别连接，所述第一加热器与所述硝循环泵、所述新蒸汽装置和第一蒸汽压缩机分别连接，所述第一蒸汽压缩机依次通过冷却水系统和冷冻站与冷却器连接，所述冷却器与所述冷冻硝结晶罐之间连接冷硝循环泵；

所述离心分离器与第一计量包装装置之间连接有第一烘干设备，所述冷冻硝离心分离器与所述硝稠厚器连接，所述预热器分别与第二加热器和回用装置连接，所述硝蒸发结晶装置与所述盐蒸发结晶装置共同连接消泡剂投加系统；

所述第一中间水池依次通过由增压泵、保安过滤器组成的过滤装置连接中压反渗透装置，中压反渗透装置通过第二中间水池和由增压泵、保安过滤器组成的过滤装置与所述高压反渗透装置连接，所述第一电驱动离子膜装置与第二电驱动离子膜装置之间通过第一浓盐水箱和第四增压泵连接。

本发明的有益技术效果：

本发明工艺具有技术成熟、工程投资低、运行费用低、操作管理简单、系统运行稳定可靠、占地面积省等特点。回收产品水和冷凝水水质优良，可用于循环水补充水或脱盐水站补充水。分离的单质盐硫酸钠96％以上，氯化钠98％以上，最终混盐占总盐量5％以下。产水全部回收利用，无废水排放，达到废水零排放。

附图说明

图1是本发明的工艺流程简化示意图；

图2是本发明的工艺流程示意图；

图3是本发明的旋流式电凝聚装置的结构示意图；和

图4是本发明的旋流式电凝聚装置的俯视结构示意图。

附图标记列表

1：含盐废水 2：调节池 3：提升泵

4：高密池 5：第一增压泵 6：管式微滤器

7：滤芯过滤器 8：第一中间水池 9：第二增压泵

10：第一保安过滤器 11：中压反渗透装置 12：第二中间水池

13：第三增压泵 14：第二保安过滤器 15：高压反渗透装置

16：反渗透浓水池 17：增压水泵 18：活性炭过滤器

19：第二管式微滤器 20：中间水箱 21：增压水泵

22：第三保安过滤器 23：第一电驱动离子膜装置 24.：第一浓盐水箱

25：第四增压泵 26：第二电驱动离子膜装置 27：第二浓盐水箱

28：第五增压泵 29：原料进料预热器 30：硝蒸发结晶装置

31：第一加热器 32：新蒸汽装置 33：硝循环泵

34：真空系统 35：第一蒸汽压缩机 36：硝稠厚器

37：离心分离器 38：第一烘干设备 39：硝母液槽

40：第一计量包装装置 41：硝母液泵 42：冷冻硝结晶罐

43：冷却水系统 44：冷冻站 45：冷却器

46：冷冻硝循环泵 47：第一稠厚器 48：冷冻硝离心分离器

49：冷冻硝母液槽 50：冷冻硝母液泵 51：预热器

52：盐蒸发结晶装置 53：循环泵 54：第二加热器

55：第二蒸汽压缩机 56：第二稠厚器 57：盐离心分离器

58：第二烘干设备 59：第二计量包装装置 60：污泥池

61：污泥脱水干化装置 62：二级反渗透装置 63：淡水水箱

64：回用装置 65：第一加药装置 66：第二加药装置

67：消泡剂投加系统

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

本发明的高含盐废水是指炼油废水、煤化工废水、循环系统排污水、反渗透浓水以及污水处理厂中含有复杂成分的废水等。本发明的高含盐废水的TDS为5000～10000mg/L。即1L高含盐废水中的溶解性总固体含量为5000～10000mg。

图1是本发明的工艺流程简化示意图。如图1所示，本发明提供一种高含盐废水的零排放处理系统，包括循环预处理单元、循环减量化单元和零排放单元。循环预处理单元用于将废盐水与药物混凝、软化反应后的产水通过管式微滤器过滤后排送至循环减量化单元。循环减量化单元用于将循环预处理单元处理的产水通过保安过滤器和至少一个电驱动离子膜装置进行深度减量化处理以使得到的冷凝水排送至淡水水箱回用，并且将得到的浓缩混合盐液排送至零排放单元。零排放单元用于将浓缩混合盐液循环加热、蒸发、结晶得到能够包装销售的硝和商品盐。

如图2所示，循环预处理单元包括调节池2、高密池4、管式微滤器6、至少一个中间水池和污泥池60。调节池2通过提升泵3与连接有至少一个加药装置的高密池4连接以使均匀含盐废水与药品反应后进行混凝、软化沉淀。高密池4通过第一增压泵5与管式微滤器6连接以将处理后的产水排送至第一中间水池8。并且高密池4与污泥池60连接以将沉淀的污泥进行脱水处理。污泥池60与调节池2连接以将脱水处理后的产水排送至调节池2进行循环预处理。

根据一个优选实施方式，循环预处理单元还包括滤芯过滤器7，滤芯过滤器7连接在管式微滤器6与第一中间水池8之间。

根据一个优选实施方式，污泥池60连接有用于对污泥进行脱水干化的污泥脱水干化装置61。

循环预处理单元采用化学方法将重金属离子、钙镁等硬度离子在进入浓水反渗透之前进行有效的去除，同时去除大部分COD、硅离子、有机胶体物质。通过混凝、吸附的作用降低COD、硅离子的浓度，保持反渗透的进水PH值在8.0～9.5。使得处理后的盐水在碱性条件下抑制了膜表面硅结垢和有机污染的倾向，从而反渗透系统的反渗透膜表面避免了有机物污染和钙镁结垢的污堵问题。其中，通过孔径为1～5微米的管式微滤器将化学反应生成的沉淀物、混凝胶体物质等进一步去除，使预处理达到符合后续反渗透进水的SDI指标，降低了对后续反渗透产生的有机物污染、无机物的污堵，使整个系统处理废水工艺更趋于合理，保证了系统长期、稳定、可靠运行。

根据一个优选实施方式，循环减量化单元包括至少一个增压泵、至少一个保安过滤器、至少一个中间水池、至少一个电驱动离子膜装置、高压反渗透装置15、活性炭过滤器18、第二管式微滤器19、二级反渗透装置62和/或淡水水箱63，

第一中间水池8通过至少一个由增压泵、保安过滤器组成的过滤装置将过滤后的产水排送至高压反渗透装置15，高压反渗透装置15将处理后的产水通过反渗透浓水池16排送至与其连接的活性炭过滤器18，活性炭过滤器18通过第二管式微滤器19与第一电驱动离子膜装置23连接，第一电驱动离子膜装置23与第二电驱动离子膜装置26连接以使产水经过循环脱盐后排送至第二浓盐水箱27，第一电驱动离子膜装置23和第二浓盐水箱27与二级反渗透装置62共同连接，二级反渗透装置62与第一中间水池8和淡水水箱63连接。

根据一个优选实施方式，第一中间水池8依次通过由增压泵、保安过滤器组成的过滤装置连接中压反渗透装置11，中压反渗透装置11通过第二中间水池12和由增压泵、保安过滤器组成的过滤装置与高压反渗透装置15连接，第一电驱动离子膜装置23与第二电驱动离子膜装置26之间通过第一浓盐水箱24和第四增压泵25连接。

本发明针对的含盐复杂废水一般来自浓缩4倍的反渗透浓水或者其它高含盐量的生产废水。其含盐量TDS一般介于5000～10000mg/L，通过中压反渗透装置和高压反渗透装置进行初步减量化处理浓缩液达到TDS约50000mg/l本装置系统可将系统回收率达到85％左右。

第一电驱动离子膜装置23与第二电驱动离子膜装置26对TDS为50000mg/l的高盐水进行进一步浓缩。第一电驱动离子膜装置23将TDS提高到120000mg/l。第二电驱动离子膜装置26将TDS提高到200000mg/l。电驱动离子膜装置代替常规多效蒸发减少较低浓度的蒸发水量，大幅度降低蒸发水量，节省能耗。整个工艺流程减量化达到回收水量95％以上，TDS约为200000mg/l的浓盐液作为蒸发结晶单元原料水。根据一个优选实施方式，零排放单元包括原料进料预热器29、硝蒸发结晶装置30、硝稠厚器36、硝循环泵33、蒸汽压缩机35、至少一个烘干设备、冷却水系统43、盐蒸发结晶装置52，

第二浓盐水箱27通过第五增压泵28与原料进料预热器29连接，原料进料预热器29依次通过硝蒸发结晶装置30、硝稠厚器36、离心分离器37、硝母液槽39，硝母液泵41与冷冻硝结晶罐42连接，

冷冻硝结晶罐42依次通过第一稠厚器47、冷冻硝离心分离器48、冷冻硝母液槽49、冷冻硝母液泵50、预热器51与盐蒸发结晶装置52连接，

盐蒸发结晶装置52分别与循环泵53、第二加热器54和第二稠厚器56连接，第二加热器54分别与第二蒸汽压缩机55和新蒸汽装置32连接，第二稠厚器56依次通过盐离心分离器57、第二烘干设备58与第二计量包装装置59连接。

根据一个优选实施方式，硝蒸发结晶装置30分别与真空系统34、硝循环泵33、第一加热器31和第一蒸汽压缩机35分别连接，第一加热器31与硝循环泵33、新蒸汽装置32和第一蒸汽压缩机35分别连接，第一蒸汽压缩机35依次通过冷却水系统43和冷冻站44与冷却器45连接，冷却器45与冷冻硝结晶罐42之间连接冷硝循环泵46。

根据一个优选实施方式，离心分离器37与第一计量包装装置40之间连接有第一烘干设备38，冷冻硝离心分离器48与硝稠厚器36连接。

根据一个优选实施方式，预热器51分别与第二加热器54和回用装置64连接，硝蒸发结晶装置30与盐蒸发结晶装置共同连接消泡剂投加系统67。

经过第一电驱动离子膜装置与第二电驱动离子膜装置的两级减量化过程，形成的高浓度盐液进入蒸发结晶的预热器、硝结晶固安、经过循环通过加热器加热。在负压状态下，利用生蒸汽提供初步热量加热盐液至沸腾，延后利用蒸发产生的低温二次乏汽通过蒸汽压缩机进行压缩提高乏汽的温度，实现持续为硝罐盐液蒸发热能。利用水盐体系Na⁺//Cl^-，SO4^2--H2O相图，根据100度温度溶液的硫酸钠和氯化钠的液相组成/％，进行硝和氯化钠的结晶分离。而且，根据硝母液在75度左右温度下溶液残存溶解量，根据相图进行低温冷冻方式进一步分离出十水硝。把十水硝回溶到结晶罐排除的待分离的料液中共同进行热融析出硝，最终达到对硝和氯化钠进行分质分离。

实施例一

如图2所示的工艺流程示意图，应用本集成工艺处理复杂成分工业含盐废水，废水来自工业污水处理回用中水排水、循环水系统排污水、生产工艺排水及脱盐水站及二级反渗透浓水和反洗水等。

首先，通过调节池2将各路送来的废水1进行均质均量调节。通过提升泵3将原水送到高密池4。在此第一加药装置65和第二加药装置66依次加入石灰或氢氧化钠、碳酸钠、PAC、PAM。氢氧化钠配制成20％浓度的溶液，投加量为1.5g/L，配制成15％浓度碳酸钠溶液。投加量为3g/L的原水浓度进行水质软化。PAC按照30mg/L的浓度投加量配成20％浓度的溶液。加入PAM按照3mg/L的量配成0.3％浓度的溶液。需根据水质实际进水各离子浓度变化情况进行调整加药量，否则易造成膜污染，影响膜的使用寿命。

混合液体进入管式微滤器6或浸没式微滤池6。滤池总水力停留时间为2.5h。在自然沉降作用下，上清液通过管式微滤器6再进入滤芯过滤器7或袋滤出水进第一中间水池8。化学污泥通过重力沉降从底部排入污泥池60，经过污泥调整后进入污泥脱水设备进行泥水分离。污泥脱水后成为泥饼后的干污泥最终在污泥脱水干化装置61进行污泥脱水干化处置。中压反渗透装置11采用膜材质为芳香族聚酰胺复合材料，操作压力为2.0～3.5MPa，回收率大于70％，能截留97.5％的盐类物质，可将平均TDS为6500mg/L的原水浓缩到TDS大于21600mg/L。占总处理量30％的浓水被中压反渗透装置11处理后进入到高压反渗透装置15进行进一步脱盐浓缩。高压反渗透装置15膜材质为芳香族聚酰胺复合材料，操作压力为3.5～4.5MPa，回收率大于65％，能截留97.2％以上的盐类物质，可将平均TDS为21600mg/L的原水浓缩到TDS大于50000mg/L浓水。经过高压反渗透装置15浓缩后的浓水经由活性炭过滤器18和第二管式微滤器19过滤后进入到第一电驱动离子膜装置23进行循环脱盐浓缩。第一电驱动离子膜装置23供水压力为0.20MPa，回收率大于55％，能截留96.2％以上的盐类物质，可将平均TDS为50000mg/L的原水浓缩到TDS大于200000mg/L左右。占总处理量4％的浓缩液进入后续微蒸发结晶单元。第一电驱动离子膜装置23产的脱盐淡水进入二级反渗透进水箱既二级反渗透装置62进一步脱盐。二级反渗透装置62反渗透的浓水由第一中间水池8返回中压反渗透装置11进水箱。由二级反渗透装置62脱盐产生的淡水排送至淡水水箱63，并且排送至回用装置64以进行全部回用。

原水经过循环预处理单元和循环减量化单元的反渗透的浓缩初步减量化，产生的较高含盐浓水经过原料减料预热器29与高温冷凝水进行热交换。热交换器加热后进入硝蒸发结晶装置30，利用硝循环泵33对料液与第一加热器31进行循环加热。MVR装置启动时先通入生蒸汽，待料液沸腾后，利用第一蒸汽压缩机35把蒸发罐产生的二次乏汽压缩提温，替代生蒸汽对料液进行循环加热。压缩后的二次高温蒸汽经热交换器换热后变成高温冷凝水。冷凝水进入预热器51与料液换热后冷凝成低温冷凝水送到回用装置64，回用生产工艺。根据水盐体系Na⁺//Cl^-，SO4^2--H2O相图中主要组分含量，使达到过饱和的硝从蒸发结晶装置30排出，进入硝稠厚器36。硝与后续冷冻硝分离的十水硝混合进行热熔，经离心分离器37得到单质盐。使用第一烘干设备38将单质盐烘干。烘干后的单质盐由第一计量包装装置40包装外销。

由硝母液泵41将硝分离母液从硝母液槽39中抽送至冷冻硝结晶罐42中。硝母液冷冻达到-5度，分离得到十水硝。十水硝返回硝稠厚器36与硝液进行热融，温度降低与含硝液共同分离硝。

冷冻硝产生的母液通过冷冻硝母液槽49和冷冻硝母液泵50的运输进入盐蒸发结晶装置52。含盐浓水经过51与高温冷凝水水进行热交换，热交换器加热后进入盐蒸发结晶装置52。利用循环泵53对含盐料液与第二加热器54进行循环加热.。MVR装置启动时先通入生蒸汽，待料液沸腾后，利用第二蒸汽压缩机55把蒸发罐产生的二次乏汽压缩提温后，替代生蒸汽对料液进行循环加热，压缩后的二次高温蒸汽经热交换器换热后变成高温冷凝水进入预热器51。高温冷凝水与盐料液换热后，冷凝成低温冷凝水送到回用装置64，回用生产工艺。根据水盐体系Na⁺//Cl^-，SO4^2--H2O相图中主要组分含量，使达到过饱和的盐从盐蒸发结晶装置52排出，进入第二稠厚器56。盐经盐离心分离器57分离得到盐。盐经过第二烘干设备58烘干至干燥后，由第二计量包装装置59包装外销。消泡剂投加系统67向硝蒸发结晶装置30和盐蒸发结晶装置52投加消泡剂。本发明最终形成的少量混盐经蒸发成盐泥。盐泥脱水后进行堆存处理。

本发明的含盐废水的进水指标和处理过程的盐类指标如表1所示。

本发明分离的单质盐硫酸钠达到96％以上，氯化钠达到98％以上，最终混盐占总盐量5％以下。其中，产水全部回收利用，无废水排放，达到废水零排放。处理过程中的冷凝水水质优良，可用于循环水补充水或脱盐水站补充水。因此，本发明除回收优质水外，实现回收多种单质盐，大幅度减少最终混盐的数量，节省大量固废处置费用。产生的商品盐销售后均有效核减处理过程的处理成本，。实现了低成本，零排放的处理工艺。

实施例二

本实施例是实施例一的改进实施例，是本发明的一种优选实施方式。本实施例仅对与实施例一不同的系统部分进行说明，相同的系统部分不再赘述。

调节池2与高密池4之间连接有电凝聚装置。电凝聚装置，其由圆柱形丙烯酸树脂外壳和金属电极组成。使用6个尺寸为110mm×90mm×2mm的中碳钢电极作为阳极，且使用6个尺寸为110mm×90mm×1mm的不锈钢(SS 316)电极作为电凝聚装置中阴极。将所述阳极和阴极电极以交替顺序组装，其中在电极之间保留6mm间隙。使用DC电源来为电凝聚装置施加DC电流。DC电流在1.5安培至3.5安培之间变化，停留时间为30分钟。含盐废水形成两种污泥，包含有机杂质的轻质污泥漂浮在水面上，其通过撇沫方法移除。包含无机杂质的重质污泥通过添加聚电解质移除。使用1ppm的AT-7594(WEXTECH)作为聚电解质以快速沉降无机污泥。

根据一个优选实施方式，电凝聚装置为旋流式电凝聚装置。如图3所示，旋流式电凝聚装置700包括阴极702，阳极703，进水口701，出水口705和反应室，绝缘固定密封盖704和绝缘密封支撑板706。其中阴极702为倒圆锥台不锈钢阴极壳。阳极703为圆柱棒阳极。阳极703为铝棒或铁棒。绝缘固定密封盖704设置于阴极702上部。圆柱棒阳极以阴极702的中心为轴通过绝缘固定密封盖704固定。绝缘密封支撑板706设置于阴极702的下部。进水口701设置于阴极702的一侧外壳下端。出水口705设置于阴极702另一侧外壳的上端。进水口701和出水口705同向设置于阴极703上，并且设置于阴极703的外壳截面切线方向。反应室为阴极702与圆柱棒阳极之间形成的区域。如图4所示，阴极702和阳极703之间设置进行强制导流的绝缘导流板707或绝缘导流槽道。绝缘导流板707或绝缘导流槽道增加待处理水的水力停留时间导流板707通过粘接剂设置于阴极702的内壁上。导流板707通过粘接剂交替设置在阴极702内壁和阳极圆柱棒上。交替设置的导流板707通过粘接剂与阳极圆柱棒承插式连接。阳极圆柱棒上设置与导流板707匹配的插槽708。导流板为PVC材料绝缘板。粘接剂为硅橡胶材料。

待处理含盐废水在调节池2进行均质均量处理后，呈切线状从进水口701进入反应室。流在两极中间的流体在反应室内呈旋流式流动，增加了流体水力停留时间。同时，通过在电极上施加直流电，在待处理含盐废水中发生电化学反应，生成Al(OH)3或Fe(OH)3，进而促进待处理水所含杂质颗粒发生絮凝作用。旋流使流体的紊流效应加重，能够有效的冲刷沉积在电极表面的杂质，使电极的电化学反应不受影响，保证良好的絮凝效果。最后处理水从出水口705进入高密池4进行后续处理。后续处理的步骤与实施例一相同。

实施例三

本发明是在实施例一和/或实施例三的基础上改进的实施例。本实施例仅对与实施例一、实施例二不同的系统部分进行说明，相同的系统部分不再赘述。

本发明的第一电驱动离子膜装置23和第二电驱动离子膜装置26均包括间隔设置的一阳极和一阴极。阳极和阴极之间有一填充腔室。填充腔室通过隔膜分别与阳极和阴极绝缘设置。阳极和阴极的材料为活性炭纤维。隔膜为离子交换膜或绝缘多孔隔膜。填充腔室由多个粒径为0.1～5.0mm的活性炭颗粒、碳纤维或碳纳米管填充。优选地，填充腔室由多个粒径为0.1～5.0mm的活性炭颗粒填充。

预处理后的含盐溶液进入电驱动离子膜装置的腔室中，填充于填料层中或填料层浸入含盐溶液中。供电系统对电驱动离子膜装置提供直流恒压电场，使阴阳离子在直流电场作用下向两极运动而吸附在两个电极的表面，使含盐溶液中的离子脱离含盐溶液，从而实现脱盐。本实施例中，中间填料层厚度为2cm，直流电压为1.2V。由于填料表面具有双电层，其电荷密度较高，从而使得离子迁移的阻力降低，加速离子的迁移，实现电吸附脱盐的脱盐速度的提高。

第一电驱动离子膜装置23对经过的中度浓水进行电驱动离子膜分离，分离出的脱盐水进入二级反渗透装置62。第一电驱动膜装置23的滤液进入二级电驱动膜装置26。二级电驱动膜装置26对经过的滤液再次进行电驱动离子膜分离，分离出的脱盐水进入零排放单元。

根据一个优选实施方式，本发明的循环减量化单元包括至少两个电驱动离子膜装置。即，循环减量化单元中，第一电驱动离子膜装置与第二电驱动离子膜之间增加至少一个电驱动离子膜装置从而形成多级电驱动离子膜装置，对含盐废水进行深度浓缩。

根据一个优选实施方式，本发明的电驱动离子膜装置包括膜堆、电极装置、离子交换膜，正极腔室、负极腔室。正极腔室内侧朝向负极方向设置有阳离子交换膜、正极保护室、阴离子交换膜、膜堆第一浓缩室。负极腔室内侧朝向正极方向设置有阳离子交换膜、负极保护室、阴离子交换膜、膜堆末端浓缩室。水流从进口至出口被阳离子交换膜划分为一级两段或一级多段。按水流从进口到出口方向，在换向阳离子交换膜之后连续设置两个相邻的浓缩室。两个相邻的浓缩室之间设置有阳离子交换膜。水流换向后的第一个浓缩室中填充有大孔混床树脂。大孔混床树脂含有体积比例为50％～100％的阴树脂。该电驱动离子交换膜能够同步实现浓缩和纯化含盐废水。

根据一个优选实施方式，本发明的电驱动离子膜装置包括膜堆、电极装置、离子交换膜，正极板、负极板。正极板内侧朝向负极方向设置有阳离子交换膜、正极保护室、阴离子交换膜、膜堆第一浓缩室。负极腔室内侧朝向正极方向设置有阳离子交换膜、负极保护室、阴离子交换膜、膜堆末端浓缩室。水流从进口至出口被阳离子交换膜划分为一级两段或一级多段。按水流从进口到出口方向，在换向阳离子交换膜之后连续设置两个相邻的浓缩室。两个相邻的浓缩室之间设置有阳离子交换膜。水流换向后的第一个浓缩室中填充有大孔混床树脂。大孔混床树脂含有体积比例为50％～100％的阴树脂。该电驱动离子交换膜能够同步实现浓缩和纯化含盐废水。

所述阳极和阴极之间由阳膜、阴膜和隔板组合的多个膜对有规律排列。阳膜和阴膜为低膜阻高性能的均相膜和有效改善水流流态的隔板组成。该膜片在高浓盐水浓缩过程中，依然可保持较高离子动态交换容量及较低的膜面电阻，较低的水迁移透过性能。其电源采用正负极性自动切换高频直流电源，模块利用数字程序控制电源，采用可调间隙高频震荡输出输出高频倒极性直流电流扰乱在膜表面的易形成的极化层，破环由于膜表面形成的极化层中的高浓缩倍数下的钙镁阳离子，破坏晶体化过程致其产生分子歧化，有效发挥阻止形成密实的盐垢，并优化水动力条件，有效降低动力消耗30-50％。

循环预处理单元排出含盐溶液进入深度浓缩电驱动离子膜装置的隔室中，电驱动离子膜在外加直流电场的作用下致使流经隔室的含盐溶液中的阴、阳离子定向运动，阴离子向阳极方向移动，阳离子向阴极方向移动，从而使淡水隔室溶液中的离子迁移至浓水隔室中，使含盐溶液中的离子脱离含盐溶液，从而得到浓缩的浓水和脱盐淡水。

待处理的含盐废水在经过循环预处理单元处理后，得到的含盐废水在第一电驱动离子膜装置23中按不同流量比分别进入淡化室和浓缩室，在直流电场的驱动和阴阳离子交换膜的分离作用下和所填充树脂的促进传递作用下，淡化室水流中的重金属离子和阴离子迁移进入浓缩室，从而得到淡水流。浓缩室中的水流经过部分循环或闭路循环，其浓度不断增加，得到废金属的浓缩液。淡水传送至淡水回收系统，浓缩水进入第二电驱动离子膜装置再次浓缩。最终得到的浓缩液进入零排放系统，经过蒸发、结晶得到硝盐和钠盐。从而实现含盐废水的零排放，实现连续、清洁、环保的含盐废水处理。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。