高含盐废水零排放结晶盐资源回收的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液体零排放结晶盐资源回收的方法，具体涉及一种高含盐废水零排放结晶盐资源回收的方法及系统。
【背景技术】
[0002]随着国家对环境保护的更加重视，开始对排放总量进行控制，一般的污水通过生物、化学等处理技术可以满足达标排放。但是，石油化工、煤化工、电力、采油、采矿等国家支柱产业产生的大量高含盐废水通过化学、膜、反渗透等传统手段只能回收75 %?85 %的废水，剩下经过浓缩的15%?25%的高浓度含盐废水到目前为止不能得到有效处理，有的通过曝晒池储存起来，其工艺方法见图1，如遇到山洪、地质等灾害，高浓度含盐废水一旦泄漏，将污染地表、地下水系，贻害无穷，特别是西部缺水地区。高含盐废水的处理已成为我国水资源与环境问题面临的一个重大难题。
[0003]废水零排放过程产生的固体杂盐，一般需作为危险固废进行安全填埋处理。要求配套建设高投资的危险固废填埋场。当作为一般固废进行处理，每吨费用600元以上，占零排放运行费用的30%以上；若作为危险废物进行处理，每吨费用3000元以上，占零排放运行费用的60%以上。此外，还需配套建设大容积的废水暂存池。废水暂存池的容量一般需要几十万甚至近百万立方米，投资上亿元(还不考虑占地投资)。因此，固体杂盐的处置问题，是阻碍高含盐废水零排放技术推广过程中的一个重要难题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种高含盐废水零排放结晶盐资源回收的方法，通过该方法既可以回收水用于工厂回用，同时也可以回收得到满足工业应用的固体盐。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种高含盐废水零排放结晶盐资源回收的方法，含盐废水经过预处理装置、膜浓缩装置、纳滤膜装置或蒸发结晶装置的一个或多个装置处理后，得到回收水用于工厂回用，同时回收得到固体盐用于工业应用；所述的固体盐为氯化钠、硫酸钠中的一种或两种盐的混合盐；
[0007]具体包括:
[0008]具体包括:
[0009](I)预处理:含盐废水进入预处理系统进行预处理，去除含盐废水中的钙、镁离子、氧化硅及悬浮固体；
[0010](2)膜浓缩:经过预处理的含盐废水进入膜浓缩系统浓缩，得到回收水和浓缩液；
[0011](3)预蒸发:经过膜浓缩系统处理的浓缩液进入蒸发装置，经预蒸发进一步浓缩，得到二次浓缩液和回收水；
[0012](4)第二次预处理:二次浓缩液进入预处理系统进行第二次预处理，分离除去杂盐、有机物和废气；
[0013](5)蒸发结晶:经过第二次预处理的盐水进入蒸发结晶系统进一步处理，通过蒸发结晶系统回收蒸馏水作为回收水，同时回收得到硫酸钠固体盐、氯化钠固体盐、氯化钠和硫酸钠混合固体盐；
[0014](6)将回收得到的固体盐送入干燥碳化装置进行干燥碳化处理，提高固体盐的品质，得到回用工业盐；
[0015]或者
[0016](I)预处理:含盐废水进入预处理系统进行预处理，去除含盐废水中的钙、镁离子、氧化硅及悬浮固体；
[0017](2)膜浓缩:经过预处理的含盐废水进入膜浓缩系统浓缩，得到回收水和浓缩液；
[0018](3)纳滤膜处理:采用纳滤膜系统对浓缩液中的一价离子和二价离子、有机物进行分离浓缩，得到纳滤膜浓缩液和纳滤膜淡水；
[0019](4)蒸发结晶:纳滤膜浓缩液进入预处理系统进行第二次预处理，经第二次预处理的盐水进入蒸发结晶系统进行浓缩结晶处理，回收蒸馏水作为回收水，同时回收得到硫酸钠固体盐；纳滤膜淡水进入蒸发结晶系统进行浓缩结晶处理，回收蒸馏水作为回收水，同时回收得到氯化钠固体盐；将分别析出硫酸铵固体盐和氯化钠固体盐后的含盐废水混合，进行浓缩结晶处理，回收蒸馏水作为回收水，同时获得氯化钠和硫酸钠混合固体盐；
[0020](5)将回收得到的固体盐送入干燥碳化装置进行干燥碳化处理，提高固体盐的品质，得到回用工业盐。
[0021]本发明所述的含盐废水是指通过化学、膜、反渗透等传统水处理技术处理后的15%?25%的高浓度含盐废水。
[0022]所述的预处理包括:通过向含盐废水中加入氧化钙、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠、絮凝剂、次氯酸、次氯酸盐等药剂中的一种或一种以上，调节pH值至10-12 ;对生成的沉淀进行沉淀、过滤和分离；去除含盐废水中的钙、镁离子、氧化硅及悬浮固体。所述的预处理系统包括澄清池和过滤装置，所述的过滤装置为过滤机或微滤膜过滤装置；微滤膜过滤装置为有机膜、陶瓷膜、金属膜中的一种或一种以上的组合。
[0023]所述的膜浓缩系统为反渗透膜系统、EDR电渗析膜系统或DTRO膜系统中的一种或一种以上的组合；所述的浓缩液中TDS (总溶解固体)不小于20000mg/L。
[0024]纳滤膜系统分离浓缩后的纳滤膜浓缩液中硫酸根离子浓度不小于70000mg/L，纳滤膜淡水中硫酸根离子浓度不大于1000mg/L。
[0025]所述的蒸发结晶系统由一台或多台蒸发装置、一台或多台结晶器；所述的蒸发装置为降膜蒸发器或强制循环蒸发器，相互之间采用并联、串联或并联和串联混合的方式相连，进料方式为单效或多效蒸发流程，加热方式为外部蒸汽供给、机械蒸汽压缩、热力蒸汽压缩或上述方式的组合；所述的结晶器为强制循环结晶器、DTB型结晶器或OSLO型结晶器，结晶器相互之间采用并联、串联或并联和串联混合的方式相连，加热方式为外部蒸汽供给、机械蒸汽压缩、热力蒸汽压缩或上述方式的组合；结晶器的操作压力可以采用正压，也可以采用负压。蒸发结晶系统中析出硫酸钠的结晶器中温度控制在90?140°C，硫酸钠的质量百分比浓度在4%?31%，氯化钠的质量百分比浓度3-30% ;析出氯化钠的结晶器中温度控制在40?60 °C，氯化钠的质量百分比浓度在20%?28%，硫酸钠的质量百分比浓度1-8% ;析出氯化钠、硫酸钠混合盐的结晶器中TDS大于300000mg/L。
[0026]所述的固体盐在干燥碳化装置中进行碳化处理，去除有机物及硝酸盐，碳化温度在600?700°C，优选在650°C;所述的干燥碳化装置为回转窑式碳化炉或推板窑式碳化炉，加热方式采用燃气加热。
[0027]本发明经膜浓缩处理、预蒸发处理、纳滤膜处理、蒸发结晶处理的回收水均作为工业回用净水。
[0028]本发明的另一个目的是提供一种高含盐废水零排放结晶盐资源回收的系统，该系统包括预处理装置系统、膜浓缩装置系统、纳滤膜装置系统或蒸发结晶装置系统的一个或多个系统；所述的预处理系统可以设置在膜浓缩系统之前，也可以在蒸发结晶系统之前，或同时设置于膜浓缩系统和蒸发结晶系统之前；所述的蒸发结晶系统包括一台或多台蒸发装置、一台或多台结晶器；多台蒸发装置相互之间采用并联、串联或并联和串联混合的方式相连，多台结晶器相互之间采用并联、串联或并联和串联混合的方式相连。
[0029]为优选的技术方案，所述的高含盐废水零排放结晶盐资源回收的系统包括预处理系统、膜浓缩系统和蒸发结晶系统；所述的蒸发结晶系统包括依次串联的硫酸钠蒸发结晶装置、氯化钠蒸发结晶装置和混合盐蒸发结晶装置，硫酸钠蒸发结晶装置由第一蒸发装置和第一结晶器串联构成，氯化钠蒸发结晶装置由第二蒸发装置和第二结晶器串联构成，混合盐蒸发结晶装置由第三蒸发装置和第三结晶器串联构成；所述的预处理系统的出水口与膜浓缩系统的进水口连接，所述的膜浓缩系统的出水口与第一蒸发装置的进水口连接，将膜浓缩系统处理的含盐废水(即浓缩液)送入第一蒸发装置预蒸发，从而对浓缩液进一步浓缩，第一蒸发装置的一个出口再与预处理系统的另一个进水口连接，在预处理系统中进行第二次预处理分离除去杂盐、有机物和废气，预处理系统的另一个出水口与蒸发结晶系统的进水口连接，依次蒸发、结晶得到硫酸钠固体盐、氯化钠固体盐、以及硫酸钠和氯化钠的混合盐。其中，用于预蒸发的第一蒸发装置也可以是用第二蒸发装置或第三蒸发装置代替。含盐废水经预处理系统预处理后进入膜浓缩系统，经膜浓缩系统进行浓缩处理后得到的浓缩液进入第一蒸发装置进行预蒸发，进一步浓缩得到二次浓缩液，二次浓缩液再次进入预处理系统进行第二次预处理，分离除去杂盐、有机物和废气；经第二次预处理的盐水依次进入蒸发结晶系统中的第一蒸发装置和第一结晶器进行蒸发浓缩、结晶得到回收水和硫酸钠固体盐，再进入第二蒸发装置和第二结晶器得到回收水和氯化钠固体盐，最后进入第三蒸发装置和第三结晶器得到回收水和硫酸钠和氯化钠的混合盐；
[0030]或者所述的高含盐废水零排放结晶盐资源回收的系统包括预处理系统、膜浓缩系统、纳滤膜系统和蒸发结晶系统；所述的蒸发结晶系统包括硫酸钠蒸发结晶装置、氯化钠蒸发结晶装置、混合盐蒸发结晶装置，硫酸钠蒸发结晶装置和氯化钠蒸发结晶装置并联后与混合盐蒸发结晶装置连接；硫酸钠蒸发结晶装置由第一蒸发装置和第一