CN108101273A - 一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统，包括预处理系统、电驱离子膜与反渗透耦合系统、除硬系统以及深度处理系统。所述处理工艺系统是在企业现有“双膜”工艺的基础上，将“双膜”工艺的浓水经简单微滤或超滤预处理去除部分悬浮物后，直接进入电驱离子膜与反渗透耦合工艺进行盐、水分离处理。电渗析产浓缩盐水经臭氧催化氧化或活性炭吸附深度处理系统脱色、脱COD后送皮革浸渍工序段使用，浓缩水TDS含量在160‑200g/L之间、色度＜3倍、CODcr＜260mg/L，主要成分为硫酸钠和氯化钠满足皮革浸渍工序段用料要求。反渗透产淡水水质达到GB/T 19923－2005的要求，可以直接回用于生产，从而达到皮革行业综合废水的资源化处理。

Description

一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统
技术领域
本发明属于工业废水深度处理领域，涉及一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统。
背景技术
近年来越来越多皮革行业综合废水采用了以“超滤+反渗透”为主的双膜法处理工艺，对制革废水进行回用，实现了减排。但是，由于制革废水中含有较高浓度的盐类，导致制革废水回用率一般在60％以内，尚有40％的浓水排放。并且此类废水的TDS已达12000mg/L以上，含有大量的无机盐(如Cl-、SO4 2-、Na+、Ca2+等)，且还含有较高的COD，是难降解的废水之一，因而“双膜”工艺浓水的高效处理也是目前行业的共性技术难题。浓水直接排放，将对环境造成严重污染及破坏，因此对“双膜”工艺浓水进行深度处理，并实现废水中的水和无机盐的资源化回收利用新技术日益成为目前废水资源化处理的研究热点之一。
专利CN201510868674.8介绍的一种高盐废水零排放及高纯度氯化钠的回收系统，其预处理系统包括加药软化澄清系统、臭氧高级氧化系统、活性炭过滤系统、超滤系统和树脂软化系统，高盐水浓缩需要先经过反渗透系统提浓到原先的6-8倍，再由电渗析系统提浓到10％-15％，最后经蒸发结晶得到工业级氯化钠。专利CN201720077126.8提出一种高含盐浓水零排放处理装置，包括依次连接的电絮凝装置、混凝反应池、管式微滤装置、海水淡化反渗透装置、电渗析装置及MVR蒸发结晶装置，采用电絮凝和管式微滤作为预处理，将高浓盐水经过反渗透提浓和电渗析浓缩后进入MVR蒸发结晶。但是这类工艺预处理要求高，流程较为繁杂，能耗大而回收率不高，且未见其他盐分处理方法。
专利CN201620216089.X提出一种RO浓水处理设备，采用带有离子交换膜的填充有三维电极粒子的电吸附电渗析结合除盐工艺，回收淡水，同时产出酸碱作为产品，但是单独采用电渗析产生淡水水质难以达标，而且整个过程对电耗和电极板消耗量较大，难以大规模应用。
专利CN201520572320.4提出了一种RO装置的浓水处理系统，包括依次与所述的RO装置的浓水侧连接的缓冲水箱、高压泵和纳滤装置，以及与所述的纳滤装置的浓水侧连通的浓水收集箱和用以向所述的浓水收集箱内提供臭氧的臭氧发生器，所述的纳滤装置的产水回流至RO装置的前级，所述的浓水收集箱内的浓水经臭氧处理后进入焚烧炉或者污水池，但是该过程RO的高盐分浓水会造成纳滤运行压力高的问题，而且纳滤的浓水得不到有效的处理。
专利CN201010122601.1提出了一种中水回用RO浓水达标排放工艺，包括如下处理步骤：电解、絮凝沉淀、石英砂过滤、袋式过滤、活性炭过滤、重金属捕捉和精滤器过滤等步骤使高浓度浓水达到排放标准排放，但是该过程对电耗和电极板的消耗量较大，处理后的水水质难以保证，而且重金属捕集得到的“废泥“难以处理形成二次污染。
发明内容
本发明针对目前皮革行业综合废水“双膜”工艺浓水处理需求，以及现有技术存在的预处理过程要求高，流程复杂，能耗大，处理水水质难以保证，和水回收利用率低的问题，提出一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统。
为此，本发明提供如下解决方案：
一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统，所述资源化处理系统包括预处理系统、电驱离子膜与反渗透耦合系统、除硬系统和深度处理系统，将TDS含量10000-20000mg/L、CODcr＜500的“双膜”工艺浓水，经预处理系统去除部分悬浮物，使得悬浮物含量＜1mg/L，直接进入电驱离子膜与反渗透耦合系统，通过控制电驱离子膜装置运行参数使得所产脱盐水TDS含量5000-10000mg/L。脱盐水直接进入反渗透工序进一步处理产生淡水回用，控制反渗透膜装置运行参数使得反渗透浓水TDS含量10000-20000mg/L，接近“双膜”工艺浓水，重新进入电驱离子膜工序。浓缩盐水TDS含量在160000-200000mg/L之间，色度＜10倍，进入深度处理系统，经处理后浓缩盐水色度＜3倍，CODcr＜260mg/L，TDS含量在160-200g/L之间，主要成分为硫酸钠和氯化钠，满足皮革浸渍工序段用料要求，可直接回用于皮革浸渍工序段。
所述预处理系统包括微滤膜过滤系统或超滤膜过滤系统的一种。
所述微滤膜过滤系统采用连续微滤膜过滤系统CMFW-2或SMF-S。
所述微滤膜过滤系统中微滤膜的材质为PP、PE、PTFE和无机材料的一种或多种组合。
所述电驱离子膜与反渗透耦合系统中采用均相离子交换膜和抗污染复合反渗透膜。
所述电驱离子膜与反渗透耦合系统中电驱离子膜主体膜堆采用1-1单价选择性阳离子交换膜和普通阴离子交换膜交替排列的组装形式；反渗透膜可采用多支串联或并联的形式组装。
所述电驱离子膜与反渗透耦合系统中电渗析浓缩盐水总溶解性固体含量160-200g/L之间。
所述电驱离子膜与反渗透耦合系统中浓缩盐水主要成分为氯化钠和硫酸钠。
所述电驱离子膜与反渗透耦合系统中反渗透产淡水TDS的含量在70-100mg/L之间，水质达到GB/T 19923－2005的要求。
所述深度处理系统采用臭氧催化氧化系统或活性炭吸附系统的一种。
所述除硬系统通过化学沉淀法适时去除工艺循环过程中累积的部分溶解度较低的盐，可以去除多价阳离子在反渗透浓缩工序中引起的结垢风险。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本工艺将反渗透浓缩过程与电渗析为核心的提浓单元有效衔接，对皮革行业“双膜”工艺浓水进行高效地盐水分离，既发挥了反渗透产水水质高的优点，又大大提高了电渗析的工作效率，浓缩水TDS含量在160-200g/L之间，主要成分为硫酸钠和氯化钠满足皮革浸渍工序段用料要求，反渗透产淡水水质达到GB/T 19923－2005的要求，可以直接回用于生产，因此本发明具有预处理过程简单、能有效提升系统的回用水品质和水回收利用率等优势，流程操作简单，处理效果显著，工艺条件易控制。
附图说明
图1为本发明所提供的一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统的示意图。
具体实施方式
参照附图和具体实施例对本发明进行进一步的详细说明。
本发明提供一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统，所述资源化处理系统将TDS含量10000-20000mg/L、CODcr＜500的“双膜”工艺浓水，经预处理系统去除部分悬浮物，使得悬浮物含量＜1mg/L，直接进入电驱离子膜与反渗透耦合系统，通过控制电驱离子膜装置运行参数使得所产脱盐水TDS含量5000-10000mg/L。脱盐水直接进入反渗透工序进一步处理产生淡水回用，控制反渗透膜装置运行参数使得反渗透浓水TDS含量10000-20000mg/L，接近“双膜”工艺浓水，重新进入电驱离子膜工序。浓缩盐水TDS含量在160000-200000mg/L之间，色度＜10倍，进入深度处理系统，经处理后浓缩盐水色度＜3倍，CODcr＜260mg/L，TDS含量在160-200g/L之间，主要成分为硫酸钠和氯化钠，满足皮革浸渍工序段用料要求，可直接回用于皮革浸渍工序段。该处理工艺流程简单、操作方便，符合当前皮革行业对废水减排和资源化利用的迫切需求，具有良好的推广前景。
实施例1
某皮革企业综合废水“双膜”工艺RO浓水TDS含量16000mg/L，CODcr406mg/L、色度＜60倍、Ca2+含量400mg/L、Mg2+含量106mg/L、Cl-含量7500mg/L、SO4 2-含量1500mg/L。
将“双膜”工艺浓水经连续微滤装置去除部分悬浮物，使得悬浮物含量＜1mg/L，其它离子含量基本保持不变。经膜过滤的废水直接进入电驱离子膜工序，该装置主体膜堆采用1-1单价选择性阳离子交换膜和普通阴离子交换膜交替排列的组装形式，废水经该装置一次性脱盐与浓缩，产生脱盐水和浓缩水。通过控制电驱离子膜装置运行参数控制所产脱盐水TDS含量7000-9000mg/L。脱盐水直接进入反渗透工序进一步处理产生淡水回用，控制反渗透膜装置运行参数控制反渗透浓水TDS含量15000-17000mg/L，接近“双膜”工艺浓水，重新进入电驱离子膜工序。浓缩盐水TDS含量在160000-200000mg/L之间，色度＜10倍，进入臭氧催化氧化装置，经处理后浓缩盐水色度＜3倍，CODcr＜260mg/L，TDS含量在160-200g/L之间，主要成分为硫酸钠和氯化钠，满足皮革浸渍工序段用料要求，可直接回用于皮革浸渍工序段。
实施例2
某皮革企业综合废水“双膜”工艺RO浓水TDS含量12000mg/L，CODcr326mg/L、色度＜50倍、Ca2+含量280mg/L、Mg2+含量96mg/L、Cl-含量6200mg/L、SO4 2-含量1200mg/L。
将“双膜”工艺浓水经连续微滤装置去除部分悬浮物，使得悬浮物含量＜1mg/L，其它离子含量基本保持不变。经膜过滤的废水直接进入电驱离子膜工序，该装置主体膜堆采用1-1单价选择性阳离子交换膜和普通阴离子交换膜交替排列的组装形式，废水经该装置一次性脱盐与浓缩，产生脱盐水和浓缩水。通过控制电驱离子膜装置运行参数控制所产脱盐水TDS含量5000-7000mg/L。脱盐水直接进入反渗透工序进一步处理产生淡水回用，控制反渗透膜装置运行参数控制反渗透浓水TDS含量11000-13000mg/L，接近“双膜”工艺浓水，重新进入电驱离子膜工序。浓缩盐水TDS含量在160000-200000mg/L之间，色度＜8倍，进入臭氧催化氧化装置，经处理后浓缩盐水色度＜3倍，CODcr＜240mg/L，TDS含量在160-200g/L之间，主要成分为硫酸钠和氯化钠，满足皮革浸渍工序段用料要求，可直接回用于皮革浸渍工序段。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，仅为本发明的优选实例，而不是对本发明进行限制，在本发明的权利要求保护范围内，对本发明做出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统，其特征在于，所述处理系统包括预处理系统、电驱离子膜与反渗透耦合系统、除硬系统以及深度处理系统，将TDS含量10000-20000mg/L、CODcr＜500的“双膜”工艺浓水，经预处理系统去除部分悬浮物，使得悬浮物含量＜1mg/L，直接进入电驱离子膜与反渗透耦合系统，通过控制电驱离子膜装置运行参数使得所产脱盐水TDS含量5000-10000mg/L；脱盐水直接进入反渗透工序进一步处理产生淡水回用，控制反渗透膜装置运行参数使得反渗透浓水TDS含量10000-20000mg/L，接近“双膜”工艺浓水，重新进入电驱离子膜工序。浓缩盐水TDS含量在160000-200000mg/L之间，色度＜10倍，进入深度处理系统，经处理后浓缩盐水色度＜3倍，CODcr＜260mg/L，TDS含量在160-200g/L之间，主要成分为硫酸钠和氯化钠，满足皮革浸渍工序段用料要求，可直接回用于皮革浸渍工序段。
2.根据权利要求1所述的一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统，其特征在于，所述预处理系统包括微滤膜过滤系统或超滤膜过滤系统。
3.根据权利要求2所述的一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统，其特征在于，所述微滤膜过滤系统采用连续微滤膜过滤系统CMFW-2或SMF-S。
4.根据权利要求3所述的一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统，其特征在于，所述微滤膜过滤系统中微滤膜的材质为PP、PE、PTFE和无机材料的一种或多种组合。
5.根据权利要求1所述的一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统，其特征在于，所述电驱离子膜与反渗透耦合系统中采用均相离子交换膜和抗污染复合反渗透膜。
6.根据权利要求5所述的一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统，其特征在于，所述电驱离子膜与反渗透耦合系统中电驱离子膜主体膜堆采用1-1单价选择性阳离子交换膜和普通阴离子交换膜交替排列的组装形式；反渗透膜可采用多支串联或并联的形式组装。
7.根据权利要求5所述的一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统，其特征在于，所述电驱离子膜与反渗透耦合系统中电渗析浓缩盐水总溶解性固体含量160-200g/L之间。
8.根据权利要求5所述的一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统，其特征在于，所述电驱离子膜与反渗透耦合系统中反渗透产淡水TDS的含量在70-100mg/L之间，水质达到GB/T 19923－2005的要求。
9.根据权利要求1所述的一种皮革行业综合废水资源化处理工艺系统，其特征在于，所述深度处理系统采用臭氧催化氧化系统或活性炭吸附系统。
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