一种有机废水减量化、资源化处理方法及处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及废水处理技术领域，具体地涉及一种有机废水减量化、资源化的处理方法，以及用于实施该方法的有机废水减量化、资源化处理系统。
【背景技术】
[0002]目前，煤化工、石油化工、印染等行业的排放标准日趋严格，污水减量化、资源化逐渐成为所有行业和社会的必然选择。在实际处理过程中，因受处理技术和处理成本等因素的制约，处理过程产生的中水主要分为两种:第一种中水是经生化处理后的过滤出水，这种中水可再细分为多介质过滤出水、微滤出水和超滤出水，三者的区别主要是悬浮物和浊度的不同；第二种中水是第一种中水再经反渗透处理得到的产水。第一种中水因残留较多的大分子难降解有机物、多价离子，在实际使用过程中存在泡沫多、有异味、腐蚀性和/或结垢性强等多种问题，使用范围受到很大限制。第二种中水为反渗透产水，其水质较好，但处理成本昂贵，而且反渗透产生大量浓缩有机废水，各类污染物浓度较高，无法排放。
[0003]目前针对中水回用系统反渗透排出的浓缩有机废水多采用高盐膜浓缩工艺“纳滤+反渗透”进一步浓缩，纳滤和反渗透排出的高盐高有机浓缩液进入蒸发系统浓缩、结晶。由于该浓缩液中有机物和盐分非常高，导致蒸发系统产生严重的结垢、飞料、泡沫多、结晶盐中有机物浓度高、蒸发冷凝液COD高、电导率高等问题，严重影响蒸发系统的运行。此外，在实际运行中，反渗透浓水进入高盐膜浓水系统后，由于有机物和盐分的进一步浓缩，结垢和腐蚀问题均比较突出，严重影响系统的安全稳定运行，膜的使用寿命大大缩短，投资和运行成本均很高。
[0004]中国专利CN201510189929公开了一种印染废水回用处理方法，该发明采用调节池、混凝沉淀池、复合曝气活性污泥反应池、水解酸化池、接触氧化池、二沉池、膜生物反应池和反渗透反应池，进行回收处理。由于印染废水的可生化性差，生化处理后仍存在较多的溶解态难降解有机物，而且实际过程中超滤膜对溶解态的有机物去除率很低，几乎为零;虽然反渗透对这部分有机物有很高的去除率，但是反渗透浓缩过程中产生了大量的高含盐和有机物的浓水，显然排放这样的废水是不符合环保要求的，而且有机物及水中的多价离子会造成严重的膜污染，影响系统的运行。
[0005]中国专利CN201210057639公开了一种焦化废水回用处理系统及方法，该工艺包括混凝池，斜板沉淀池、超滤装置、超滤产水池、第一栗体、第一过滤器、第二过滤器、第二栗体、纳滤装置、纳滤产水池、第三栗体、第三过滤器、反渗透装置和反渗透产水池，其纳滤浓水作烧结处理，其反渗透浓水作蒸发处理。虽然该工艺对纳滤浓水和反渗透浓水提出了处理方法，但是由于纳滤浓水量和反渗透浓水量均较大，纳滤浓水有机物浓度低、热值低，采用烧结处理，其处理费用昂贵；反渗透浓水虽然经过了浓缩，但含盐量仍较低，如果采用蒸发处理，处理费用高昂。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术中的上述问题和缺陷，本发明提供了一种运行稳定、成本低廉且处理效果良好的有机废水减量化、资源化处理方法及其处理系统，从而实现了废水减量化、资源化。
[0007]本发明提供了一种有机废水减量化、资源化处理方法，该方法包括依次序的以下步骤:
[0008](I)对有机废水进行前处理，得到前处理后的出水;其中，所述前处理选自预处理和/或生化处理和/或深度处理;其中，所述预处理选自混凝、隔油、气浮、沉淀、过滤、吹脱中的一种或多种;所述深度处理选自混凝沉淀、吸附、高级氧化、生物滤池处理中的一种或多种；
[0009](2)对步骤(I)得到的出水进行固液分离处理，得到固液分离出水；
[0010](3)对步骤(2)得到的固液分离出水进行纳滤处理，得到纳滤产水和纳滤浓水；
[0011](4)对步骤(3)得到的纳滤浓水进行纳滤浓水处理，得到纳滤浓水处理的出水，纳滤浓水处理的出水返回至步骤(3)并与固液分离出水混合，进行纳滤处理;其中，所述纳滤浓水处理选自生化性优化处理、软化处理、MBR处理中的一种或多种；
[0012](5)对步骤(3)得到的纳滤产水进行第一反渗透处理，得到第一反渗透产水和第一反渗透浓水;优选地，将步骤(3)得到的纳滤产水的一部分引出，以进行回用/排放，或用作深度净化系统的原水；
[0013](6)对步骤(5)得到的第一反渗透浓水进行第二反渗透处理，得到第二反渗透产水和第二反渗透浓水；
[0014](7)对步骤(6)得到的第二反渗透浓水进行蒸发结晶处理，得到结晶盐和蒸发冷凝液。
[0015]根据本发明的方法，其中，有机废水包括但不限于煤化工、石油化工、制药、印染、食品行业排出的工业有机废水及生活污水。
[0016]根据本发明的方法，其中，在所述方法步骤(I)中，前处理可以去除水中绝大部分的有机物、氨氮、油、硝态氮、磷酸盐、悬浮物。所述生化处理方法包括但不限于厌氧处理、水解酸化处理、缺氧处理、好氧处理及其组合;其中厌氧处理包括厌氧滤池处理、升流式厌氧污泥床处理、厌氧流化床处理及其组合;好氧处理包括接触氧化池处理、曝气生物滤池处理、活性污泥池处理中的一种或多种。深度处理包括但不限于混凝沉淀、吸附、高级氧化、生物滤池处理及其组合，其中高级氧化包括臭氧氧化、芬顿(Fenton)氧化、类Fenton氧化及其组合。
[0017]根据本发明的方法，其中，在所述方法步骤(2)中，由步骤(I)得到的出水采用沉淀、混凝沉淀、气浮、过滤、膜分离及其组合进行固液分离，以去除水中绝大部分的悬浮物和浊度。优选地，膜分离方法包括微滤膜分离和/或超滤膜分离，固液分离后的固体回用或进一步脱水后外运处置。固液分离产水的悬浮物的浓度为O?100mg/L，优选为O?50mg/L;浊度为O?100NTU，优选为O?50NTU。
[0018]根据本发明的方法，其中，在所述方法步骤(3)中，对步骤(2)得到的固液分离产水和步骤(4)返回的纳滤浓水进行纳滤处理，以将水中的大部分有机物、硬度、二级及多价离子、部分溶解性总固体(TDS)分离并浓缩。其中，纳滤处理采用纳滤膜装置进行;优选地，在纳滤装置之前设置保安过滤器;纳滤膜为磺化聚醚砜膜和/或聚酰胺复合膜。纳滤产水回收率为60?95%，优选为70?90% ;脱盐率5?60%，优选为10?50% ;有机物去除率30?100%，优选为50?90% ;二价及多价离子去除率20?100%，优选为40?98%。
[0019]根据本发明的方法，其中，在所述方法步骤(4)中，对步骤(3)得到的纳滤浓水进行纳滤浓水处理，以去除水中的大部分有机物、二价及多价离子及硬度。优选地，生化性优化处理包括吸附、高级氧化、水解酸化、其它改变水中有机物分子结构和组成以提高污水生化性的方法中的一种或多种。更优选地，高级氧化包括臭氧氧化、Fenton氧化、类Fenton氧化及其组合。软化处理包括石灰软化、碳酸盐沉淀、离子交换中的一种或多种;进一步，石灰软化为熟石灰软化和/或生石灰软化;碳酸盐沉淀中使用的碳酸盐是碳酸钠和/或碳酸氢钠；离子交换包括阳床离子交换、阴床离子交换、以及混床离子交换中的一种或多种。MBR处理采用微滤MBR膜生物反应器和/或超滤MBR膜生物反应器进行。纳滤浓水处理出水的有机物去除率70?95%，优选为80?90% ;硬度去除率为80?95%，优选为85?90%。
[0020]根据本发明的方法，其中，在所述方法步骤(5)中，对步骤(3)得到的纳滤产水进行第一反渗透处理，以去除绝大部分的溶解性总固体和残余有机物。优选地，第一反渗透处理采用反渗透膜进行;优选地，在反渗透膜之前设置保安过滤器。更优选地，反渗透膜为醋酸纤维素膜和/或聚酰胺复合膜。
[0021 ] 第一反渗透产水的回收率为50?80%，优选为55?75% ;脱盐率80?99%，优选为90?98.5% ；有机物去除率80?100%，优选为90?98%。
[0022]根据本发明的方法，其中，在所述方法步骤(6)中，对步骤(5)得到的第一反渗透浓水进行第二反渗透处理，以进一步浓缩溶解性总固体和有机物，并产生低盐产水。优选地，第二反渗透处理采用反渗透膜装置进行;优选地，在反渗透膜装置之前设置保安过滤器;更优选地，反渗透膜为抗污染型苦咸水淡化膜和/或抗污染型海水淡化膜。
[0023]第二反渗透产水回收率为40?75%，优选为50?70% ;脱盐率80?99%，优选为90?98.5% ;有机物去除率80?100%，优选为90?98%。
[0024]根据本发明的方法，其中，在所述方法步骤(7)中，对步骤(6)得到的第二反渗透浓水进行蒸发结晶处理，以产生结晶盐，并回收冷凝液。优选地，蒸发结晶处理采用蒸发器、结晶器、结晶盐分离器中的一种或多种进行。更优选地，蒸发器为MVR蒸发器或多效蒸发器;结晶器为蒸发结晶器或冷却结晶器;结晶盐分离器为离心机。结晶盐包括但不限于氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硝酸钠中的一种或多种。
[0025]冷凝液的电导率20