一种含有胍盐的污水零排放系统及应用方法与流程

1.本发明涉及一种污水处理系统及处理方法，具体涉及一种含有胍盐的污水零排放系统及应用方法。


背景技术：

2.目前，来自安全气囊起爆药车间内加工的污水，主要含有硝酸胍、碱式硝酸铜、玻璃纤维、二氧化硅等污染物。另外，胍盐污水还多来自于医药、农药、染料及其他有机合成物中间体的生产中，如何高效节能的处理污水，使其处理后可以满足零排放的要求成为目前亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本发明提供了一种含有胍盐的污水零排放系统及处理方法。
4.一种含有胍盐的污水零排放系统，待处理含有胍盐的污水接入原水罐，原水罐通过管路依次与反应池i、压滤机、特种微滤膜、脱盐装置i相连，脱盐装置i具有浓水口出口和脱盐水出口，脱盐装置i的脱盐水出口与反渗透装置相连，脱盐装置i的浓水口出口与浓水桶b相连；所述反渗透装置具有浓水口出口和脱盐水出口，反渗透装置的脱盐水出口依次与反离子交换装置、清水池相连，反渗透装置的浓水口出口依次与除硅用电化学反应装置、过滤装置ii、cod处理系统相连，并连接至特种微滤膜与脱盐装置i之间的管道上；浓水桶b通过管路依次与反应池ii、过滤装置i、结晶釜、离心机相连；离心机分离出的晶体进入结晶收集桶，离心机分离出的液体进入离心液储罐，离心液储罐与脱盐装置ⅲ相连，脱盐装置ⅲ具有浓水口出口和脱盐水出口，脱盐装置ⅲ的浓水口出口与反应池ii和浓水桶b之间的管道相连，脱盐装置ⅲ的脱盐水出口与特种微滤膜与脱盐装置i之间的管道相连。
5.进一步地，上述技术方案中，所述cod处理系统包括高级氧化cod处理系统或生化cod处理系统。
6.进一步地，上述技术方案中，脱盐装置i与浓水桶b之间的管路上，从脱盐装置i浓水口出口侧依次连接有浓水桶a和脱盐装置ii，脱盐装置ii具有浓水口出口和脱盐水出口，脱盐装置ii的浓水口出口与浓水桶b相连，脱盐装置ii的脱盐水出口与特种微滤膜与脱盐装置i之间的管道相连；脱盐装置ⅲ脱盐水出口连接至浓水桶b和反应池ii之间管路的管路上连接有浓水桶c。
7.进一步地，上述技术方案中，脱盐装置包括电化学法脱盐装置、蒸发法脱盐装置、物理法脱盐装置中的一种。
8.从脱盐装置i流出进入反渗透装置的污水为脱盐水，进入浓水桶b的污水为浓缩水；从脱盐装置ii流出进入特种微滤膜和脱盐装置i之前管路的污水为脱盐水，流入浓水桶b的污水为浓缩水；从脱盐装置ⅲ流出进入特种微滤膜和脱盐装置i之前管路的污水为脱盐水，流入浓水桶c的污水为浓缩水。
9.进一步地，上述技术方案中，脱盐水出口流出的脱盐水的电导率为1000μs/cm以
下，浓缩水出口流出的浓缩水的电导率为180000-200000μs/cm。
10.进一步地，上述技术方案中，离心机分离出的液体还通过管道与废物处理单元相连。
11.进一步地，上述技术方案中，所述废物处理单元包括焚烧炉。
12.所述脱盐装置为电化学脱盐装置时，采用电渗析法脱盐，优选的装置为专利技术申请号为：201620007937.6，名为《一种电驱动的膜脱盐机组》技术制造的电膜脱盐装置简称efd，所使用的efd装置具有脱盐的功效，具有浓水口出口和脱盐水出口。
13.所述脱盐装置为蒸发法脱盐装置时，所选用的装置可以是mvr装置，也可以是多效蒸发装置、薄膜蒸发装置或者其他形式的蒸发装置。
14.所述脱盐装置为其他物理法脱盐装置时，可以是电吸附、反渗透等可以起到相同作用的脱盐装置。
15.无论采用何种脱盐形式，都会产生一部分脱盐后的脱盐水和另一部分高含盐的浓缩水。脱盐水进入回用单元继续处理后回用，浓缩水进一步提取胍盐。
16.一种污水零排放系统的应用方法，包括如下步骤：
17.(1)将待处理含有胍盐的污水接入原水罐，污水进入反应池i，向反应池i中加入沉淀剂至ph为11-13，除去污水中的铜离子及在碱性环境下水解或形成沉淀的有机物及铜离子衍生物；污水继续进入压滤机，去除沉淀；压滤机出水连通至特种微滤膜，特种微滤膜将污水中的大分子有机物拦截，污水加入调节剂至ph为6-9后进入脱盐装置i；
18.(2)污水经脱盐装置i处理后，通过脱盐水出口流出的脱盐水进入反渗透装置，从反渗透装置脱盐水出口流出的脱盐水进入反离子交换装置去除水中的氨氮，进入清水池回收，从反渗透装置浓缩水出口流出的浓缩水进入除硅用电化学反应装置除去水中的二氧化硅，进一步经过滤装置ii过滤，再经过cod处理系统去除浓水中富集的cod后流入脱盐装置i重复脱盐；脱盐装置i浓缩水出口流出的浓缩水进入浓水桶b，继续进一步提盐；
19.(3)浓水桶b中的浓缩水流入反应池ii，向反应池ii中加入沉淀剂以除去铜离子及在碱性环境下水解或形成沉淀的有机物及铜离子衍生物，生成的沉淀经过过滤装置i去除后进入结晶釜，在0～-5℃的条件下冷冻结晶，结晶后混合液通过离心机分离，结晶收集至结晶收集桶，结晶收集桶收集的结晶即为胍盐，离心液加调节剂调节ph至中性后进入离心液储罐；
20.(4)离心液储罐中的液体进一步流入脱盐装置ⅲ，经脱盐装置处理后，流出的脱盐水流入特种微滤膜和脱盐装置i之间的管路重复脱盐，经脱盐装置ⅲ处理后流出的浓缩水流入浓水桶b和反应池ii之间的管路，重复提盐；
21.(5)当离心机流出的离心液在系统内反复浓缩结晶2-3次后，将离心液采用废物处理单元处理，产生的余热将离心液蒸发至结晶，结晶再进入废物处理单元处理，循环利用。
22.进一步地，上述技术方案中，所述沉淀剂为碱性物质，包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙等；所述调节剂为酸性物质，包括盐酸、硫酸、硝酸等。
23.进一步地，上述技术方案中，所述大分子有机物包括脂肪酸脂。
24.进一步地，上述技术方案中，结晶收集桶收集的结晶的主要成为硝酸胍和高氯酸钾，结晶可作为生产原料回收，或者进入焚烧炉焚烧，焚烧后产生的余热或烟气可用于浓水蒸发至结晶。
25.进一步地，上述技术方案中，步骤(2)中流出脱盐单元的浓缩水进入浓水桶b，继续进一步提盐前，再进入脱盐装置ii进行一次脱盐处理。
26.含胍盐的废水主要含有硝酸胍、碱式硝酸铜、玻璃纤维、二氧化硅等污染物。
27.脱盐单元产生的淡水电导率小于1000μs/cm，进入回用单元再处理后可以作为生产用水回用。同时产生的高含盐的浓水，电导率达到180000-200000μs/cm后通过冷冻离心技术将废水中的胍盐提取出来，离心液可经过多次浓缩冷冻后，待水中其他离子近饱和状态时将离心液排出至废物处理单元。
28.反渗透装置为了将脱盐装置产生的脱盐水作进一步处理，将水中超标的污染物质去除，反渗透出水进入离子交换反应器，将水中的氨氮去除，确保出水电导率达到生活杂用水标准。反渗透浓水经过申请号为：201821179928.0，名为《一种除硅用电化学反应装置》制造的除硅用电化学反应装置，将水中的二氧化硅去除，出水经过过滤器将水中悬浮物去除后返回脱盐装置循环处理。
29.反渗透装置清水产水口连通至离子交换装置，离子交换装置出水连通至清水池储存，清水池内水可在生产中回用，也可用于冲厕、清洗设备。反渗透装置浓水出水连通至除硅用电化学反应装置去除水中的硅及胶态cod，除硅用电化学反应装置出水连通至过滤装置ii，过滤装置ii出水连通至cod处理系统去除水中cod，cod处理系统出水连通至脱盐装置的进水口。
30.本系统为零排放系统，所处理后产水可以达到生活杂用水标准作为生产用水回用，同时可以将废水中的胍盐提取出来作为生产原料使用，系统中产生的少量浓水通过焚烧炉处理，整个系统无外排废物。
31.进一步的讲本套系统浓缩液冷冻结晶后的母液中所含有的物质并非胍盐一种，水中其他离子在冷冻过程中不会结晶析出，长期循环后当其他离子达到饱和值时，再次浓缩，水中其他离子就会析出，因此在本发明中冷冻后的母液单独循环浓缩并结晶2-3次后作为废水排出系统，最终排出废水量小于2％。而这部分废水可通过焚烧炉全部处理。
附图说明
32.图1是本发明废水处理零排放的示意图。
33.图2是本发明废水处理零排放的其中一种处理形式的示意图。
34.图中：1-原水罐，2-反应池i，3-压滤机，4-特种微滤膜，5-脱盐装置i，6-反渗透装置，7-反离子交换装置，8-清水池，9-除硅用电化学反应装置，10-过滤装置ii，11-浓水桶b，12-反应池ii，13-过滤装置i，14-结晶釜，15-离心机，16-结晶收集桶，17-废物处理单元，18-余热，19-离心液储罐，20-脱盐装置ii，21-浓水桶a，22-脱盐装置ⅲ，23-浓水桶c，24-cod处理系统，a-沉淀剂，b-调节剂。
具体实施方式
35.下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
36.原水罐1中含有胍盐的废水通过水泵连接至反应池i 2的进水口，同时沉淀剂通过计量泵加入至原水罐1和反应池2连接的管道上；反应池i 2出口通过水泵连通至压滤机3进
料口，压滤机3出水口连通至特种微滤膜4进水口，特种微滤膜4出水口连通至脱盐装置i 5进水口，同时调节剂通过计量泵加入至特种微滤膜4与脱盐装置i 5连通的管道上。脱盐装置i 5脱盐水口连通至反渗透装置6进水口，反渗透装置6脱盐水口连通至离子交换装置7进水口，离子交换装置7产水进入清水池8；反渗透装置6浓水口连通至除硅用电化学反应装置9进水口，除硅用电化学反应装置9出水口连通至过滤装置ii 10进水口，滤装置ii 10出水口连通至cod处理系统24进水口，cod处理单元出水口连通至脱盐装置i 5进水口。
37.脱盐装置i 5浓水出口连通至浓水桶b 11进水口，浓水桶b 11出水口连通至反应池ii 12进水口，同时沉淀剂通过计量泵加入至浓水桶b 11与反应池ii 12连接的管道上。反应池ii 12出水口连通至过滤装置i13的进水口，过滤装置i13出水口连通至结晶釜14进水口，结晶釜14出料口连通至离心机15进料口，离心机15分离出来的结晶进入结晶收集桶16储存，离心机15离心液出水口连通至离心液储罐19进水口，同时调节剂通过计量泵加入至离心机15和离心液储罐19连接的管道上，离心液储罐19出水口连通至脱盐装置ⅲ20进水口，脱盐装置ⅲ20脱盐水口连通至脱盐装置i 5和特种微滤膜4之间的管道上，脱盐装置ⅲ20浓水出水口连通至反应池ii 12与浓水桶b 11之间的管道上。当离心液在系统内反复浓缩结晶次数达到2-3时将这部分离心液采用焚烧炉17产生的余热18蒸发至结晶，结晶再进入焚烧炉17焚烧。
38.实施例1
39.如图1-2所示，一种含有胍盐的污水零排放系统，待处理含有胍盐的污水接入原水罐1，原水罐1通过管路依次与反应池i 2、压滤机3、特种微滤膜4、脱盐装置i 5相连，脱盐装置i 5具有浓水口出口和脱盐水出口，脱盐装置i 5的脱盐水出口与反渗透装置6相连，脱盐装置i 5的浓水口出口与浓水桶b 11相连；所述反渗透装置6具有浓水口出口和脱盐水出口，反渗透装置6的脱盐水出口依次与反离子交换装置7、清水池8相连，反渗透装置6的浓水口出口依次与除硅用电化学反应装置9、过滤装置ii 10、cod处理系统24相连，并连接至特种微滤膜4与脱盐装置i 5之间的管道上；浓水桶b 11通过管路依次与反应池ii 12、过滤装置i13、结晶釜14、离心机15相连；离心机15分离出的晶体进入结晶收集桶16，离心机分离出的液体进入离心液储罐19，离心液储罐19与脱盐装置ⅲ20相连，脱盐装置ⅲ20具有浓水口出口和脱盐水出口，脱盐装置ⅲ20的浓水口出口与反应池ii 12和浓水桶b 11之间的管道相连，脱盐装置ⅲ20的脱盐水出口与特种微滤膜4与脱盐装置i 5之间的管道相连。
40.脱盐装置i 5与浓水桶b 11之间的管路上，从脱盐装置i 5浓水口出口侧依次连接有浓水桶a 21和脱盐装置ii 22，脱盐装置ii 22具有浓水口出口和脱盐水出口，脱盐装置ii 22的浓水口出口与浓水桶b 11相连，脱盐装置ii 22的脱盐水出口与特种微滤膜4与脱盐装置i 5之间的管道相连；脱盐装置ⅲ20连接至浓水桶b 11和反应池ii 12之间管路的管路上连接有浓水桶c 23。脱盐装置包括电化学法脱盐装置、蒸发法脱盐装置、物理法脱盐装置中的一种。脱盐水出口流出的脱盐水的电导率为1000μs/cm以下，浓缩水出口流出的浓缩水的电导率为180000-200000μs/cm。离心机分离出的液体还通过管道与焚烧炉相连。
41.实施例2
42.汽车安全气囊起爆药车间内加工的污水，主要成分包括硝酸胍、碱式硝酸铜、玻璃纤维、二氧化硅等污染物。脱盐装置采用电化学脱盐法，选用的装置为我公司专利技术申请号为：201620007937.6，名为《一种电驱动的膜脱盐机组》技术制造的电膜脱盐装置简称
efd。
43.处理离心液的装置也采用电化学脱盐法。
44.废水电导率10000μs/cm，储存在原水罐1中，原水罐1中废水通过水泵输送至反应池i 2的进水口，沉淀剂采用氢氧化钠，通过计量泵加入到反应池i 2进水管路上，同时加药口后端设有在线ph计，通过ph控制沉淀剂加药量，设定终点ph为12。废水在反应池i 2中停留1h，出水通过水泵输送至压滤机3进料口，通过压滤机3将前一步生成的沉淀去除，压滤机3出水口连通至特种微滤膜4进水口，将废水中脂肪酸脂等大分子有机物去除，特种微滤膜4出水口连通至脱盐装置i 5进水口，脱盐装置采用电化学法脱盐，采用的脱盐装置为efd装置，调节剂盐酸通过计量泵加入至脱盐装置i 5进水管路上，同时调节剂加药口后端设有在线ph计，通过ph控制调节剂加药量，设置终点ph为7。采用脱盐装置i 5脱盐，将废水中的盐转移到脱盐装置i 5浓水侧，脱盐装置i 5浓水出口连通至浓水桶a 21。脱盐装置i 5产水口(即脱盐水出口)连通至回用单元的反渗透装置6进水口。反渗透装置6将废水中90％以上的污染物去除，反渗透装置6产水口连通至进入离子交换装置7进水口，离子交换装置7作为保险措施，将水中多余的氨氮去除，离子交换装置7出水口连通至清水池8进水口，将最终产生的回用水储存，出水电导率小于100μs/cm，氨氮小于0.5mg/l，氨氮小于，cod小于15mg/l，达到生活杂用水标准，作为车间冲洗设备及生产用水回用。反渗透装置6浓水出口连通至除硅用电化学反应装置9进水口，将水中所含的二氧化硅通过除硅用电化学反应装置9去除，除硅用电化学反应装置9出水口连通至滤装置ii 10进水口，将除硅用电化学反应装置9产生的絮体拦截。过滤装置ii 10出水口连通至cod处理系统24进水口将水中大部分cod去除使出水接近或达到进水水质，cod处理系统24出水口连通至脱盐装置i 5e进水口循环处理。浓水桶a 21中浓水电导率70000-80000μs/cm，通过水泵输送至脱盐装置ii 22进水口，继续浓缩，脱盐装置ii 22浓水出口连通至浓水桶b 11，最终将浓水浓缩至180000-200000μs/cm后储存在浓水桶b 11中，脱盐装置ii 22产水口(即脱盐水出口)连通至脱盐装置i 5进水口循环处理。浓水桶b 11出水口通过水泵输送至反应池ii 12进水口，沉淀剂采用氢氧化钠，通过计量泵加入到反应池ii 12进水管路上，同时在沉淀剂加药口后端设有在线ph计，通过ph控制沉淀剂加药量，设定终点ph为12。废水在反应池ii 12中停留1h，出水通过水泵输送至过滤装置i13进水口，通过滤装置i13将前一步生成的沉淀去除，滤装置i13出水口连通至结晶釜14进水口，在-5℃的条件下冷冻结晶1h。结晶釜14出料口连通至离心机15进料口，将前一步产生的结晶和水分离，结晶进入结晶收集桶16内储存，用于作为生产原料或者进入废物处理单元的焚烧炉17焚烧处理。离心机15离心液出口连通至离心液液储罐19进水口，调节剂盐酸通过计量泵加入至离心液液储罐19进水管路上，同时调节剂加药口后端设有在线ph计，通过ph控制调节剂加药量，设置终点ph为7。离心液储罐19中离心液电导率8000-13000μs/cm，离心液储罐21出水口连通至脱盐装置iii 20进水口，通过脱盐装置iii 20将离心母液再次浓缩，脱盐装置iii 20产水口(即脱盐水出口)连通至脱盐装置i 5进水口，循环处理。脱盐装置iii 20浓水出水口连通至反应池ii 12进水口。再次加药沉淀后结晶。由于废水中并非含有胍盐一种，因此多次浓缩后浓水中其他离子浓度会达到饱和值，此时结晶产量下降，离心液电导率升高。所以当离心液反复浓缩2次后将离心液排至废物处理单元，采用焚烧炉17产生的余热或烟气18将多次离心后产生的离心液蒸发到结晶，此结晶送入焚烧炉17焚烧。最终排放到焚烧炉17是离心液量小于总处理量的2％。
45.实施例3
46.汽车安全气囊起爆药车间内加工的污水，主要成分包括硝酸胍、碱式硝酸铜、玻璃纤维、二氧化硅污染物。
47.脱盐装置i、脱盐装置ii和脱盐装置iii均采用的脱盐方法为蒸发法，所选用的装置为mvr蒸发装置。
48.废水电导率10000μs/cm，储存在原水罐1中，原水罐1中废水通过水泵输送至反应池i 2的进水口，沉淀剂采用氢氧化钠，通过计量泵加入到反应池i 2进水管路上，同时加药口后端设有在线ph计，通过ph控制沉淀剂加药量，设定终点ph为12。废水在反应池i 2中停留1h，出水通过水泵输送至压滤机3进料口，通过压滤机3将前一步生成的沉淀去除，压滤机3出水口连通至特种微滤膜4进水口，将废水中脂肪酸脂等大分子有机物去除，特种微滤膜4出水口连通至脱盐装置i5进水口，脱盐装置i 5采用蒸发法脱盐，采用的脱盐装置为mvr蒸发装置，调节剂盐酸通过计量泵加入至脱盐装置i 5mvr蒸发装置进水管路上，同时调节剂加药口后端设有在线ph计，通过ph控制调节剂加药量，设置终点ph为7。采用脱盐装置i 5mvr蒸发装置脱盐，将废水中的盐浓缩到浓水桶b 11中。脱盐装置i 5mvr蒸发装置蒸馏水出口连通至回用单元的反渗透装置6进水口。反渗透装置6将废水中90％以上的污染物去除，反渗透装置6产水口连通至进入离子交换装置7进水口，离子交换装置7作为保险措施，将水中多余的氨氮去除，离子交换装置7出水口连通至清水池8进水口，将最终产生的回用水储存，出水电导率小于100μs/cm，氨氮小于0.5mg/l，氨氮小于，cod小于15mg/l，达到生活杂用水标准，作为车间冲洗设备及生产用水回用。反渗透装置6浓水出口连通至ecr装置9进水口，将水中所含的二氧化硅通过除硅用电化学反应装置9去除，除硅用电化学反应装置9出水口连通至滤装置ii 10进水口，将除硅用电化学反应装置9产生的絮体拦截。过滤装置ii 10出水口连通至cod处理系统24进水口将水中大部分cod去除使出水接近或达到进水水质，cod处理系统24出水口连通至脱盐装置i 5mvr蒸发装置进水口循环处理。脱盐装置i 5mvr蒸发装置，最终将浓水浓缩至180000-200000μs/cm后储存在浓水桶b 11中。浓水桶b 11出水口通过水泵输送至反应池ii 12进水口，沉淀剂采用氢氧化钠，通过计量泵加入到反应池ii 12进水管路上，同时在沉淀剂加药口后端设有在线ph计，通过ph控制沉淀剂加药量，设定终点ph为12。废水在反应池ii 12中停留1h，出水通过水泵输送至过滤装置i 13进水口，通过滤装置i13将前一步生成的沉淀去除，滤装置i13出水口连通至结晶釜14进水口，在-5℃的条件下冷冻结晶1h。结晶釜14出料口连通至离心机15进料口，将前一步产生的结晶和水分离，结晶进入结晶收集桶16内储存，用于作为生产原料或者进入废物处理单元的焚烧炉17焚烧处理。离心机15离心液出口连通至离心液液储罐19进水口，调节剂盐酸通过计量泵加入至离心液液储罐19进水管路上，同时调节剂加药口后端设有在线ph计，通过ph控制调节剂加药量，设置终点ph为7。离心液储罐19中离心液电导率8000-13000μs/cm，离心液储罐21出水口连通至脱盐装置iii 20mvr蒸发装置进水口，通过脱盐装置iii 20mvr蒸发装置将离心母液再次浓缩，脱盐装置iii 20mvr蒸发装置产水口连通至脱盐装置i 5mvr蒸发装置进水口，循环处理。脱盐装置iii 20mvr蒸发装置浓水出水口连通至反应池ii 12进水口。再次加药沉淀后结晶。由于废水中并非含有胍盐一种，因此多次浓缩后浓水中其他离子浓度会达到饱和值，此时结晶产量下降，离心液电导率升高。所以当离心液反复浓缩2次后将离心液排至废物处理单元，采用焚烧炉17产生的余热或烟气18将多次离心后产生的离
心液蒸发到结晶，此结晶送入焚烧炉17焚烧。最终排放到焚烧炉17是离心液量小于总处理量的2％。