一种高含盐废水的零排放处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业废水处理技术领域，尤其涉及一种高含盐废水的零排放处理系统。
【背景技术】
[0002]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含复杂成分的废水量也逐年增加，这些含复杂成分的废水如何处置和利用的问题受到了广泛重视。特别是在水资源匮乏地区，如何利用好这部分废水，实现废水零排放，对保护我们赖以生存的周边环境和自然水体，进一步提高水资源的综合利用效率，缓解水资源紧张状况具有重要意义。
[0003]废水零排放技术通常采用反渗透膜(RO)，电渗析(EDR)，超滤(UF)和膜反应器(MBR)工艺等将生产废水充分回收利用后，对剩余的高含盐废水采用蒸发等工艺进行回收处理。目前，反渗透膜法处理技术已经逐渐成为工业循环水处理、污水和废水回用等领域中的一种非常重要的处理方法。
[0004]反渗透膜法用于处理废水发展较快，但该技术在处理成分复杂的废水时存在的问题也日益凸显，主要问题表现在两个方面:一是反渗透膜元件可以达到的脱盐率在98%以上，废水中的盐及杂质98 %以上被截留分离在系统产生的浓水中，而反渗透膜法对废水的回收利用率只能达到75%左右，仍有25%的浓水不能利用，需要直接排放。反渗透膜元件的高脱盐率使得该部分的浓水含有大量钙离子、镁离子、重金属离子、硅离子、胶体类和有机污染物等，若将该部分浓水直接排放必定会对环境造成污染。对浓水进行蒸发结晶，则消耗的蒸汽量大，造成废水的处理成本增高。二是经过低压、中压和高压反渗透浓缩的含盐复杂废水，再利用反渗透装置处理时有机污染物和趋于饱和的无机盐易在膜面发生结垢，导致分离难度增大、能耗增加，经济性不佳，可靠性较低。
[0005]针对高盐复杂废水的处理方法，目前常用的有以下几种:第一，对废水中难降解的有机类物质采用强氧化性物质进行催化氧化，使废水中的有机物质进行有效降解，经氧化处理后的废水再进入生化装置对其中的有机物进行去除，经过沉淀和过滤装置后直接排放。但是，该法仅针对废水中的有机类物质，对无机盐成分基本无去除作用。第二，将含钙镁的废水通过软化后，再通过二次反渗透装置进行减量化处理以进一步回收部分水量，减量化后产生的少量浓水直接排放。该法虽然可以对原水进行一定减量化处理，但是反渗透浓水中含有的钙离子、镁离子、重金属离子、硅离子、有机物等的浓度已经很高，普通的反渗透膜进行二次反渗透时对其回收率不高，甚至海水淡化膜也只能做到50%左右，使得排放的浓水量仍然较大。第三，利用蒸发结晶装置对减量化后的高含盐浓水进行处理，形成混盐，实现废水的零排放。该法对浓缩后的高盐废水处理得较彻底，技术相对成熟，但是该法需要消耗大量蒸汽，且形成的混盐是固危废，处理成本较高，企业难以接受。综合分析上述三种处理方法，目前均存在缺陷，难以用于工业化。
[0006]中国专利(公布号为CN102923876A)公布了一种管式微滤膜法处理重金属废水重金属回收及废水回用系统。该系统包括通过管路依次连通的原水收集槽、pH调节槽、浓缩箱、微滤膜装置、微滤产水箱、碳滤器、精滤器、高压栗和反渗透装置，浓缩箱还通过管路依次连通有污泥浓缩池、污泥栗和压滤机。该专利提供的系统流程比较简单、操作方便，微滤膜可以回收99.9 %的重金属，是在含重金属废水中回收重金属很好的选择。但是，该专利提供的系统至少还存在如下缺陷:(I)对成分复杂废水的处理，该系统效果并不明显；(2)反渗透装置采用常用的膜元件，在处理高盐废水时，膜元件易发生结垢和有机物污堵，影响废水回收率。并且，现有技术提供的废水和盐回收系统，缺少对废水进一步的减量化即深度浓缩措施，使得进入蒸发结晶装置的浓水量大，蒸发结晶时消耗的能耗高，处理成本增加。
[0007]因此，提供一种针对含复杂成分的废水回用并实现废水零排放的系统，成为亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0008]针对现有技术之不足，本实用新型提供了一种高含盐废水的零排放处理系统，所述系统包括预处理单元，减量化单元和蒸发结晶分质盐单元，其中，所述预处理单元将各管路送来的高含盐废水中的重金属离子、硬度离子和有机物去除后并调节废水的PH以得到预处理后废水，所述减量化单元与所述预处理单元连接，并且所述减量化单元包括初步减量化单元和深度浓缩单元，通过所述初步减量化单元和所述深度浓缩单元对所述预处理后废水进行初步减量化和深度浓缩处理以回收所述预处理后废水中的水分并得到高含盐浓水，所述蒸发结晶分质盐单元与所述减量化单元连接，并且所述蒸发结晶分质盐单元对所述高含盐浓水进行蒸发分质盐结晶以回收高含盐浓水中的盐分和水分。
[0009]根据一个优选实施方式，所述预处理单元至少包括高密池和滤芯过滤器，其中，所述高密池的进口端与调节池和加药装置连通，所述高密池的出口端通过管式微滤器与所述滤芯过滤器的进口端连通，并且所述滤芯过滤器的出口端与第一中间水池的进口端连通。
[0010]根据一个优选实施方式，所述预处理单元还包括污泥池和污泥脱水装置，其中，所述污泥池的进口端与所述高密池的出口端和所述管式微滤器的出口端连通，所述污泥池的出口端与所述污泥脱水装置的进口端连通，并且所述污泥脱水装置的出口端与所述调节池的进口端连通。
[0011]根据一个优选实施方式，所述初步减量化单元至少包括中压反渗透装置和高压反渗透装置，所述中压反渗透装置的进口端与第一中间水池的出口端连通，并且所述中压反渗透装置通过中压浓水池与所述高压反渗透装置的进口端连通。
[0012]根据一个优选实施方式，所述深度浓缩单元至少包括活性炭过滤器、树脂罐、一级电驱动离子膜装置和二级电驱动离子膜装置，其中，所述活性炭过滤器通过高压浓水池与所述初步减量化单元连通，并且所述活性炭过滤器的出口端与所述树脂罐的进口端连通，所述一级电驱动离子膜装置的进口端通过第二中间水池与所述树脂罐的出口端连通，所述二级电驱动离子膜装置的进口端通过第一浓盐水箱与所述一级电驱动离子膜装置的出口端连通，并且所述二级电驱动离子膜装置的出口端与第二浓盐水箱的进口端连通。
[0013]根据一个优选实施方式，所述减量化单元还包括二级反渗透装置、淡水水箱和回用水箱，其中，所述二级反渗透装置的进口端与中压反渗透装置、高压反渗透装置和一级电驱动离子膜装置的出口端连通，并且所述回用水箱通过所述淡水水箱与所述二级反渗透装置的出口端连通。
[0014]根据一个优选实施方式，所述蒸发结晶分质盐单元至少包括硝蒸发结晶装置、硝母液槽、冷冻硝结晶装置和冷冻硝母液槽，其中，所述硝蒸发结晶装置的进口端通过原料进料预热器与所述减量化单元连通，所述硝蒸发结晶装置的出口端通过硝稠厚器和离心分离器与所述硝母液槽的进口端连通，所述冷冻硝结晶装置的进口端通过硝母液栗与所述硝母液槽的出口端连通，并且所述冷冻硝结晶装置的出口端通过第一稠厚器和冷冻硝离心分离器与所述冷冻硝母液槽的进口端连通。
[0015]根据一个优选实施方式，所述硝蒸发结晶装置与真空系统连通，并且所述硝蒸发结晶装置与第一蒸汽压缩机、第一加热器和所述原料进料预热器组成供热循环系统。
[0016]根据一个优选实施方式，所述蒸发结晶分质盐单元还包括盐蒸发结晶装置和盐离心分离器，其中，所述盐蒸发结晶装置通过冷硝母液栗和预热器与所述冷冻硝母液槽的出口端连通，并且所述盐蒸发结晶装置的出口端通过第二稠厚器与所述盐离心分离器的进口端连通。
[0017]根据一个优选实施方式，所述盐蒸发结晶装置与真空系统连通，并且所述盐蒸发结晶装置与第二蒸汽压缩机、第二加热器和所述预热器组成供热循环系统。
[0018]本实用新型提供的高含盐废水的零排放处理系统至少具有如下优势:
[0019](I)本实用新型的预处理单元通过去除高含盐废水中的重金属离子、硬度离子和有机物后并调节废水的PH，能有效防止有机物和钙镁离子在反渗透膜表面发生结垢和污堵的问题。
[0020](2)本实用新型通过初步减量化单元和深度浓缩单元对废水进行回收，废水的回收量可达95%以上，仅有5%左右的高含盐浓水，大大降低了蒸发结晶过程所需的能耗，从而可降低废水的处理成本。
[0021](3)本实用新型的蒸发结晶分质盐单元可对高含盐浓水中的硫酸钠和氯化钠分别回收，并收集蒸发结晶的产水进入回用水箱，可实现废水的零排放。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的高含盐废水的零排放处理系统的简图；
[0023]图2是本实用新型零排放处理系统的预处理单元的装置框图；
[0024]图3是本实用新型零排放处理系统的减量化单元的装置框图；和
[0025]图4是本实用新型零排放处理系统的蒸发结晶分质盐单元的装置框图。
[0026]附图标记列表
[0027]10:预处理单元20:减量化单元30:蒸发结晶分质盐单元
[0028]21:初步减量化单元 22:深度浓缩单元101:调节池
[0029]102:高密池103:加药装置104:管式微滤器
[0030]105:滤芯过滤器106:第一中间水池 1