一种高盐废水的零排放方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业废水处理领域，具体说是一种高盐废水的零排放方法。尤指一种“浸没式超滤+碟管式反渗透+蒸发结晶”处理高盐废水的零排放方法。
【背景技术】
[0002]近年来，石化企业产生的高盐废水成为一个处理难题，该股废水既不能排放也不能回用，给各企业带来极大的困扰。因此，亟需寻求新型的分离技术解决该类废水的处理排放问题。
[0003]碟管式反渗透膜(DTR0膜)是反渗透的一种形式，是专门用来处理高浓度污水的膜组件，其核心技术是碟管式膜片膜柱。把反渗透膜片和水力导流盘叠放在一起，用中心拉杆和端板进行固定，然后置入耐压套管中，就形成一个膜柱。DTRO膜的工作原理是:料液通过膜堆与外壳之间的间隙后通过导流通道进入底部导流盘中，被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜，然后180度逆转到另一膜面，再流入到下一个过滤膜片，从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心，再到圆周，再到圆中心的切向流过滤，浓缩液最后从进料端法兰处流出。料液流经过滤膜的同时，透过液通过中心收集管不断排出。浓缩液与透过液通过安装于导流盘上的O型密封圈隔离。和常规反渗透相比，碟管式反渗透的技术优势在于:
(I)避免物理堵塞现象。碟管式膜组件采用开放式流道设计，料液有效流道宽，避免了物理堵塞；(2)膜结垢和膜污染较少。采用带凸点支撑的导流盘，料液在过滤过程中形成湍流状态，最大程度上减少了膜表面结垢、污染及浓差极化现象的产生；(3)膜使用寿命长。采用碟管式膜组件能有效减少膜结垢，膜污染减轻，清洗周期长，膜组件易于清洗，清洗后通量恢复性好，从而延长了膜片寿命；(4)浓缩倍数高。碟管式膜组件是目前工业化应用压力等级最高的膜组件，操作压力最高可达16MPa。
[0004]鉴于碟管式反渗透膜的技术优势，目前该技术被广泛用于各种场合的垃圾渗滤液处理。中国专利CN200510102945.5涉及了一种处理生活垃圾填埋场的垃圾渗滤液的方法，该专利在对垃圾渗滤液进行预曝气的基础上，采用了碟管式反渗透工艺来处理垃圾渗滤液；中国专利CN200510102946.X涉及了一种处理生活垃圾焚烧厂的垃圾渗滤液的设备及其方法，该方法针对垃圾渗滤液的水质特点，主要采用预处理+膜生物反应器+碟管式反渗透的工艺流程。其中预处理主要是对垃圾渗滤液采用离心脱水进行固液分离，去除大量悬浮物；膜生物反应器主要是对预处理后的垃圾渗滤液进行好氧生化，之后通过超滤膜过滤分离泥水混合物；碟管式反渗透主要是针对经过膜生物反应器处理后的垃圾渗滤液进行分离净化，得到质量较好的反渗透产水和反渗透浓缩液。
[0005]中国专利CN201210509879.3涉及一种硫酸钡生产中硫化钠回收工艺及装置，用于回收稀硫化钠废液，本专利涉及的工艺中采用碟管式反渗透浓缩硫酸钠稀溶液，经过浓缩后的硫酸钠浓缩液返回到硫酸钡生产工艺中。
[0006]中国专利CN102557321A涉及一种高浓废水的零排放方法，采用了结晶技术、膜蒸馏技术、微波催化燃烧技术和太阳能和风能发电技术，实现废水零排放。该专利中，所述高浓废水首先进入结晶设备进行无机物的结晶，之后经膜蒸馏设备进行分离，透过膜蒸馏设备膜的水蒸气冷却后得到纯水，其他未透过膜的混合蒸汽经冷凝得到杂用水，其中混合蒸汽中的不凝气体进入微波催化燃烧器进行分解得到无毒无害小分子物质。
[0007]中国专利CN101928087涉及一种高盐废水的处理方法，所处理高盐废水的电导率范围为3000?10000 μ s/cm,总硬度为1000?3000mg/L，采用“调碱除硬+浸没式微滤+中和+膜蒸馏”的处理流程处理上述高盐废水，对高盐废水进行了深度浓缩的同时，得到了膜蒸馏产水。中国专利CN102936065也涉及一种处理废水的方法，该方法也采用加碱除硬+过滤+真空膜蒸馏的工艺流程，加碱除硬所用的碱为氢氧化钠和碳酸钠，处理的废水体系电导率为10000?50000 μ s/cm,总硬度为600?1800mg/L。上述两个专利均是针对硬度较高的的高盐废水，采用加碱微滤除硬作为预处理，但对于膜蒸馏的浓水问题并没有给出处理方法，由此给生态环境带来了新的困扰。此外，膜蒸馏技术特别适用于有工业废热或其他余热的场地，在没有废热或余热的情况下，其运行成本偏高，限制了其进一步推广应用。
【发明内容】
[0008]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高盐废水的零排放方法，该方法解决了高盐废水的难以处理问题，最大限度地回收水资源、运行费用低。
[0009]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是:
[0010]—种高盐废水的零排放方法，包括以下各步骤:
[0011](I)浸没式超滤:高盐废水进入到浸没式超滤单元进行过滤处理，去除所述高盐废水中的浊度和悬浮物，经过所述浸没式超滤单元分离后，得到的超滤产水进入步骤(2)进行处理，浸没式超滤系统定期排泥；
[0012](2)碟管式反渗透:步骤(I)中的所述超滤产水进入碟管式反渗透单元进行深度浓缩，经过所述碟管式反渗透单元分离浓缩后，得到反渗透产水和反渗透浓水；
[0013](3)蒸发结晶:步骤(2)中的所述反渗透浓水进入蒸发结晶单元进行蒸发结晶处理，得到盐类晶体和蒸发结晶的产水。
[0014]在上述方案的基础上，高盐废水的水质特征为:废水pH 6.5?7.5，电导率10000 ?20000 μ s/cm, CODcrO ?100mg/L，Na+2000 ?4000mg/L，Cl 2500 ?5000mg/L，以CaC(U+总硬度 100 ?1000mg/L，SS500 ?1000mg/L，溶硅 50 ?100mg/L，NH4-N 50 ?500mg/
L0
[0015]在上述方案的基础上，所述高盐废水的悬浮物含量较高而硬度、有机物含量相对较低。
[0016]在上述方案的基础上，步骤(I)中所述浸没式超滤单元的浸没式超滤膜组件采用外压式、浸没式中空纤维帘式膜组件。
[0017]在上述方案的基础上，步骤(I)中所述浸没式超滤单元的浸没式超滤膜组件的膜材料为聚砜、聚丙稀腈、聚偏氟乙稀或聚四氟乙稀，膜孔径范围为0.01?0.05 μπι。
[0018]在上述方案的基础上，步骤(I)中所述浸没式超滤单元的超滤池底部设曝气系统，采用空气压缩机产生压缩空气，气水体积比为10:1?20:1。
[0019]在上述方案的基础上，所述曝气系统为曝气管或曝气盘。
[0020]在上述方案的基础上，步骤(I)中所述浸没式超滤单元的运行压力为-0.06 ?-0.02MPa。
[0021]在上述方案的基础上，步骤(2)中所述碟管式反渗透单元采用的碟管式反渗透膜组件为高压或超高压碟管式反渗透膜组件。
[0022]在上述方案的基础上，步骤(2)中所述碟管式反渗透单元的操作压力为12?16MPa。
[0023]在上述方案的基础上，步骤(2)中所述碟管式反渗透膜组件形式为多个碟片式膜片串联在一个中心管上构成碟片式膜柱。
[0024]在上述方案的基础上，步骤(3)中所述蒸发结晶单元采用蒸发结晶器，热源采用废蒸汽加热。
[0025]在上述方案的基础上，所述高盐废水经过所述浸没式超滤单元处理，水回收率高于 95%o
[0026]在上述方案的基础上，所述超滤产水经过所述碟管式反渗透单元处理，水回收率尚于80 %。
[0027]在上述方案的基础上，所述反渗透浓水经过所述蒸发结晶单元处理，水回收率高于 80%o
[0028]在上述方案的基础上，系统产水电导率彡30(^3/011，产水0)0?〈1011^/1，整个系统水回收率高于90%。
[0029]本发明所述的高盐废水的零排放方法的有益效果是:
[0030]1、本发明针对高盐废水，在采用浸没式超滤去除废水中的大部分浊度和悬浮物的基础上，通过碟管式反渗透技术和蒸发结晶技术深度浓缩处理，最大限度的回收了水资源，解决了高盐废水的深度处理甚至零排放问题；
[0031]2、本发明充分利用了浸没式超滤可耐受高浊度和悬浮物废水的优势，通过浸没式超滤去除了废水中的大部分浊度和悬浮物，便于后续的碟管式反渗透处理；
[0032]3、本发明中的浸没式超滤工艺有效降低了碟管式反渗透过程的膜污染，提高了碟管式反渗透系统的回收率；
[0033]4、本发明中采用碟管式反渗透工艺，和常规反渗透相比，碟管式反渗透通过采用碟管式反渗透膜组件，有效减缓了膜污染，延长了膜的清洗周期和使用寿命，提高了系统回收率；
[0034]5、采用本发明的方法，不仅可以获得大量满足回用需求的产水，同时也解决了高