一种高盐易结垢废水的盐分离及浓缩固化处理系统及方法与流程

文档序号:11222688阅读:820来源:国知局

本发明属于工业废水处理与零排放技术领域,涉及一种高盐易结垢废水的盐分离及浓缩固化处理系统及方法。



背景技术:

火电厂深度节水和废水零排放是目前电厂水处理技术领域的发展趋势,在节水和废水零排放处理系统的末端,会产生少量高盐易结垢废水,其浓缩处理和固化处置难度大、成本高。以火电厂脱硫废水为例,其零排放技术主要工艺路线为预处理-浓缩-固化处理。预处理的主要目的是去除脱硫废水中的致垢离子如:钙离子、镁离子、硫酸根等,以避免后续浓缩、固化处理工艺结垢,主要预处理工艺包括石灰-碳酸钠软化、氢氧化钠-碳酸钠软化等,但由于脱硫废水中结垢性离子含量很高,采用上述化学加药软化工艺,化学药剂投加量很大,运行药剂费用很高。从火电厂废水零排放技术发展现状看,无论采用哪种废水浓缩和固化处理技术路线,都必须解决废水浓缩过程中的结垢问题。因此,需要开发无化学加药软化的末端废水预处理技术,以降低废水零排放系统的投资成本和运行费用。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种高盐易结垢废水的盐分离及浓缩固化处理系统及方法,该系统及方法能够实现高盐易结垢废水的零排放处理,并且投资成本及运行成本较低。

为达到上述目的,本发明所述的高盐易结垢废水的盐分离及浓缩固化处理系统包括废水缓冲池、盐分离置换装置、第一反渗透装置、回用水池、一价盐工作液循环装置、第一纳滤装置、第二纳滤装置、第一电渗析装置及第二电渗析装置;

废水缓冲池的出口与盐分离置换装置的入口相连通,盐分离置换装置的产水出口与第一反渗透装置的入口相连通,第一反渗透装置的淡水出口与回用水池的入口相连通,第一反渗透装置的浓水出口与盐分离置换装置的入口相连通,盐分离置换装置的一价盐工作液出口与一价盐工作液循环装置的入口相连通,盐分离置换装置的第一路盐水出口及第二路盐水出口分别与第一纳滤装置的入口及第二纳滤装置的入口相连通,第一纳滤装置的浓水出口与第一电渗析装置的入口相连通;第二纳滤装置的浓水出口与第二电渗析装置的入口相连通;

第一纳滤装置的淡水出口及第二纳滤装置的淡水出口与第二反渗透装置的入口相连通,第二反渗透装置的浓水出口与一价盐工作液循环装置的入口相连通,第二反渗透装置的淡水出口与回用水池的入口相连通,一价盐工作液循环装置的一价盐工作液出口与盐分离置换装置的一价盐工作液入口相连通。

还包括第一固化处理装置,其中,第一电渗析装置的浓水出口及产水出口分别与第一固化处理装置的入口及盐分离置换装置的入口相连通。

还包括第二固化处理装置,第二电渗析装置的浓水出口及产水出口分别与第二固化处理装置的入口及盐分离置换装置的入口相连通。

废水缓冲池的出口经澄清过滤装置与盐分离置换装置的入口相连通。

还包括一价盐补充管道,一价盐补充管道的出口与一价盐工作液循环装置的入口相连通。

本发明所述的高盐易结垢废水的盐分离及浓缩固化处理方法包括以下步骤:

废水缓冲池输出的高盐易结垢废水进入到盐分离置换装置中进行盐分离置换,其中,盐分离置换装置输出的产水进入到第一反渗透装置中进行反渗透处理,第一反渗透装置输出的淡水进入到回用水池中,第一反渗透装置输出的浓水进入到盐分离置换装置中;盐分离置换装置输出的一价盐工作液进入到一价盐工作液循环装置中;盐分离置换装置输出的第一路盐水进入第一纳滤装置中进行纳滤处理,第一纳滤装置输出的浓水进入第一电渗析装置进行浓缩;盐分离置换装置输出的第二路盐水进入第二纳滤装置进行纳滤处理,第二纳滤装置产生的浓水进入第二电渗析装置进行浓缩;

第一纳滤装置输出的淡水及第二纳滤装置输出的淡水均进入第二反渗透装置中进行浓缩,其中,第二反渗透装置输出的浓水进入一价盐工作液循环装置中,并与盐分离置换装置输出的一价盐工作液汇流后进入到盐分离置换装置中,第二反渗透装置输出的淡水进入到回用水池中。

本发明具有以下有益效果:

本发明所述的高盐易结垢废水的盐分离及浓缩固化处理系统及方法在具体操作时,通过将高盐易结垢废水在盐分离置换装置进行易结垢盐的分离置换,并利用一价盐工作液中的一价离子置换废水中的结垢性二价离子,使盐分离置换装置输出的第一路盐水中含有钙、镁离子及一价阴离子,盐分离置换装置输出的第二路盐水中含有一价阳离子、硫酸根及碳酸根,从而通过第一路盐水及第二路盐水将钙及镁阳离子与硫酸根及碳酸根分离,进而将盐水中的盐类分离为两种无结垢风险的盐水,彻底解决废水的结垢问题,并且无需投加化学药剂,降低废水处理的投资成本及运行成本。然后再将第一路盐水经第一纳滤装置及第一电渗析装置进行进一步处理,并将第二路盐水经第二纳滤装置及第二电渗析装置进行进一步处理,实现废水的零排放。经检测,本发明可以将废水浓水减量90%以上,并且可以结合蒸发结晶或烟气蒸发技术,最终实现废水的低成本零排放,节约运行费用的效益明显。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中,1为废水缓冲池、2为澄清过滤装置、3为盐分离置换装置、4为第一反渗透装置、5为第一纳滤装置、6为第二纳滤装置、7为一价盐工作液循环装置、8为第一电渗析装置、9为第二电渗析装置、10为第二反渗透装置、11为第一固化处理装置、12为第二固化处理装置、13为回用水池。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述:

参考图1,本发明所述的高盐易结垢废水的盐分离及浓缩固化处理系统包括废水缓冲池1、盐分离置换装置3、第一反渗透装置4、回用水池13、一价盐工作液循环装置7、第一纳滤装置5、第二纳滤装置6、第一电渗析装置8及第二电渗析装置9;废水缓冲池1的出口与盐分离置换装置3的入口相连通,盐分离置换装置3的产水出口与第一反渗透装置4的入口相连通,第一反渗透装置4的淡水出口与回用水池13的入口相连通,第一反渗透装置4的浓水出口与盐分离置换装置3的入口相连通,盐分离置换装置3的一价盐工作液出口与一价盐工作液循环装置7的入口相连通,盐分离置换装置3的第一路盐水出口及第二路盐水出口分别与第一纳滤装置5的入口及第二纳滤装置6的入口相连通,第一纳滤装置5的浓水出口与第一电渗析装置8的入口相连通;第二纳滤装置6的浓水出口与第二电渗析装置9的入口相连通;第一纳滤装置5的淡水出口及第二纳滤装置6的淡水出口与第二反渗透装置10的入口相连通,第二反渗透装置10的浓水出口与一价盐工作液循环装置7的入口相连通,第二反渗透装置10的淡水出口与回用水池13的入口相连通,一价盐工作液循环装置7的一价盐工作液出口与盐分离置换装置3的一价盐工作液入口相连通。

本发明还包第一固化处理装置11及第二固化处理装置12,其中,第一电渗析装置8的浓水出口及产水出口分别与第一固化处理装置11的入口及盐分离置换装置3的入口相连通;第二电渗析装置9的浓水出口及产水出口分别与第二固化处理装置12的入口及盐分离置换装置3的入口相连通。

废水缓冲池1的出口经澄清过滤装置2与盐分离置换装置3的入口相连通;本发明还包括一价盐补充管道,一价盐补充管道的出口与一价盐工作液循环装置7的入口相连通。

所述一价盐工作液可选用nacl、kcl、nano3或kno3的盐溶液;澄清装置可选用高密度澄清池、一体化澄清器及悬浮澄清池,过滤装置可选用机械过滤器、纤维过滤器、超滤及微滤的工艺设备。

本发明的具体工作过程为:

工厂产生的高盐易结垢废水送至废水缓冲池1中,废水缓冲池1输出的高盐易结垢废水进入到澄清过滤装置2中,并在澄清过滤装置2中去除悬浮物,其中,澄清过滤装置2输出的高盐易结垢废水的浊度小于0.3ntu,sdi小于3,澄清过滤装置2输出的高盐易结垢废水进入到盐分离置换装置3中,并通过盐分离置换装置3对所述高盐易结垢废水进行盐分离置换,其中,盐分离置换装置3输出的产水进入到第一反渗透装置4中进行反渗透处理,第一反渗透装置4输出的淡水进入到回用水池13中,第一反渗透装置4输出的浓水进入到盐分离置换装置3中;盐分离置换装置3输出的一价盐工作液进入一价盐工作液循环装置7中,其中,所述一阶盐工作液为nacl溶液;

盐分离置换装置3输出的第一路盐水进入到第一纳滤装置5中,盐分离置换装置3输出的第二路盐水进入到第二纳滤装置6中,其中,所述第一路盐水主要含nacl、mgcl2及cacl2,第二路盐水主要含nacl及na2so4,通过盐分离置换装置3进行盐分离置换,将结垢性很强的脱硫废水分离置换成两种无结垢性的盐水,从而彻底解决脱硫废水的结垢问题,并且无需投加化学药剂;

第一路盐水进入第一纳滤装置5中进行纳滤处理,其中,第一纳滤装置5的回收率为50%-75%,第一纳滤装置5产生的淡水的主要成分为nacl,第一纳滤装置5产生的浓水的主要成分为mgcl2及cacl2,其中,第一纳滤装置5产生的浓水进入第一电渗析装置8中进行浓缩,使浓水含盐量达到15%-20%;第一电渗析装置8输出的浓水进入第一固化处理装置11中生成固体物,第一电渗析装置8输出的产水进入到盐分离置换装置3中;

第二路盐水进入第二纳滤装置6中进行纳滤处理,所述第二纳滤装置6的回收率为50%-75%,第二纳滤装置6产生的淡水的主要成分为nacl,第二纳滤装置6产生的浓水的主要成分为na2so4,其中,第二纳滤装置6产生的浓水进入第二电渗析装置9中进行浓缩,使浓水含盐量达到15%-20%,第二电渗析装置9输出的浓水进入第二固化处理装置12中生成固体物,第二电渗析装置9输出的产水进入盐分离置换装置3中;

第一纳滤装置5输出的淡水及第二纳滤装置6输出的淡水的主要成分均为nacl,第一纳滤装置5输出的淡水及第二纳滤装置6输出的淡水进入第二反渗透装置10中进行浓缩,使其含盐量浓缩至8%左右,第二反渗透装置10产生的浓水进入一价盐工作液循环装置7中,并与盐分离置换装置3输出的一价盐工作液混合后进入到盐分离置换装置3中,第二反渗透装置10输出的淡水进入到回用水池13中,回用水池13中的淡水可回用为电厂工业水,从而实现高盐易结垢废水的零排放。

本发明所述的高盐易结垢废水的盐分离及浓缩固化处理方法包括以下步骤:

废水缓冲池1输出的高盐易结垢废水进入到盐分离置换装置3中进行盐分离置换,其中,盐分离置换装置3输出的产水进入到第一反渗透装置4中进行反渗透处理,第一反渗透装置4输出的淡水进入到回用水池13中,第一反渗透装置4输出的浓水进入到盐分离置换装置3中;盐分离置换装置3输出的一价盐工作液进入到一价盐工作液循环装置7中;盐分离置换装置3输出的第一路盐水进入第一纳滤装置5中进行纳滤处理,第一纳滤装置5输出的浓水进入第一电渗析装置8进行浓缩;盐分离置换装置3输出的第二路盐水进入第二纳滤装置6进行纳滤处理,第二纳滤装置6产生的浓水进入第二电渗析装置9进行浓缩;

第一纳滤装置5输出的淡水及第二纳滤装置6输出的淡水均进入第二反渗透装置10中进行浓缩,其中,第二反渗透装置10输出的浓水进入一价盐工作液循环装置7中,并与盐分离置换装置3输出的一价盐工作液汇流后进入到盐分离置换装置3中,第二反渗透装置10输出的淡水进入到回用水池13中。

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