CN109650636A - 一种含盐废水处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含盐废水处理系统，该系统由调节池、加药软化装置、管式超滤装置、活性炭吸附装置、反渗透装置、电渗析装置、浓缩液固化装置组成，该系统的装置与装置间由适宜材质、型号的管件及泵连接。该系统可实现对含盐废水的90％以上回收率，无杂盐排放，能耗低，盐分固化效果好。

Description

一种含盐废水处理系统
技术领域
本发明属于水处理领域，特别涉及一种含盐废水处理系统。
技术背景
随着社会经济的高速发展，我国工业规模的不断增大，水环境问题日益严峻，例如火电厂脱硫废水、煤矿矿井水、煤化工废水及石油、天然气开采加工废水等含盐度废水排放量激增，高效治理回收含盐废水是对当前的废水处理与回收利用技术的巨大挑战。
该类废水含盐量高且含有其他多种有害物质，如重金属、氨氮、有机污染物，其若未经处理直接排放，势必会对环境极大的危害。
目前处理含盐废水处理多采用以下两种技术：
一、膜处理加蒸发结晶
含盐废水蒸汽蒸发工艺是指含盐废水经预处理后，通过蒸汽的热量将含盐废水中的水分蒸干，以实现含盐废水零排放。这种技术常规的工艺路线为：预处理+钠滤分盐+膜浓缩+蒸发结晶(MVR或MED)。
蒸汽蒸发工艺可以实现含盐废水的零排放，生产出高纯度盐类，而且国内已经有成功运行的工程案例。但是这种方法也存在很多不足：由于采用膜浓缩和蒸发结晶工艺，整个系统占地面积大，且这种工艺投资成本及运行成本高，生产的纯盐或杂盐难以再次利用。
二、烟气蒸发技术
含盐废水烟气蒸发工艺是指通过锅炉产生的烟气的热量将含盐废水中的水分蒸干，蒸干后产生的灰分随除尘器一起处理，以实现含盐废水零排放。根据烟气来源不同，该工艺可分为高温烟气蒸发和低温烟气蒸发。
高温烟气蒸发是指从空气预热器前引出一部分高温烟气将含盐废水蒸发，蒸发后的烟气进入除尘器前的烟道内，产生的粉尘通过除尘器进行去除，实现零排放；低温烟气蒸发是指将含盐废水喷入空气预热器与除尘器间的低温烟道内，使含盐废水蒸干，产生的粉尘通过后面的除尘器进行收集，实现含盐废水零排放的工艺。
烟气蒸发工艺的特点是整个系统相对简单，占地面积小，投资和运行成本都较低；工艺路线多，不同运行工况可以选择不同的工艺路线；蒸发后产生的粉尘可以由后续的除尘器进行去除，无二次污染物产生。但是，烟气蒸发工艺对工艺设计的要求较高，设计不好时会存在烟道结垢和腐蚀等问题。
上述两种技术均需大量热源，占地面积大，本发明创新性的提出了一套含盐废水处理的新系统，可实现含盐废水零排放的基础上生产高强度免烧砌块。
发明内容
本发明提供一种含盐废水处理系统，该系统由调节池、加药软化装置、管式超滤装置、活性炭吸附装置、反渗透装置、电渗析装置、浓缩液固化装置组成，该系统的装置与装置间由适宜材质、型号的管件及泵连接。该系统可实现对含盐废水的90％以上回收率，无杂盐排放，能耗低，盐分固化效果好。
本发明采取的技术方案如下：
(1)该系统由调节池、加药软化装置、管式超滤装置、活性炭吸附装置、反渗透装置、电渗析装置、浓缩液固化装置组成，其中，调节池与加药软化装置相连，加药软化装置与管式超滤装置相连，管式超滤装置与活性炭吸附装置相连，活性炭吸附装置与反渗透装置相连，反渗透装置与电渗析装置相连，电渗析装置与浓缩液固化装置相连，该系统的装置与装置间由适宜材质、型号的管件及泵连接。
(2)根据(1)所述的一种含盐废水处理系统，系统处理的含盐废水中盐含量为1％～25％；主要含有Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO4 2-等离子；温度范围为-5摄氏度至80摄氏度。
(3)根据(1)或(2)所述的一种含盐废水处理系统，脱硫废水进入调节池，调节池可部分去除含盐废水中固体悬浮物，去除的固体悬浮物由调节池的刮泥系统及泥浆输送系统泵送至与调节池相连的压滤系统。
(4)根据(1)-(3)任一项所述的一种含盐废水处理系统，调节池出水进入加药软化装置。加药软化装置可将含盐废水中的Ca2+、Mg2+离子转化为不溶物，将重金属离子转化为不溶物，将不溶物通过絮凝作用变成絮体。加药装置所用药剂一般为Na2CO3、NaOH、Ca(OH)2等，通过上述药剂的协同作用，将Ca2+、Mg2+离子转化为CaCO3、Mg(OH)2沉淀，可降低后续系统清洗频次，避免结垢。
(5)根据(1)-(4)任一项所述的一种含盐废水处理系统，加药软化装置包括中和箱，反应箱，絮凝箱及碱性药剂投加系统，絮凝剂投加系统。
(6)根据(1)-(5)任一项所述的一种含盐废水处理系统，加药软化装置出水进入管式超滤装置。管式超滤装置的管式膜可去除含盐废水中固体悬浮物。所述管式膜一般为PVDF烧结，可将CaCO3、Mg(OH)2沉淀进行过滤，此装置过滤彻底，效率高。
(7)根据(1)-(6)任一项所述的一种含盐废水处理系统，管式超滤装置出水进入活性炭吸附装置，管式超滤装置截留的浓水进入压滤系统。活性炭吸附装置可去除含盐废水中的有机物。
(8)根据(1)-(7)任一项所述的一种含盐废水处理系统，活性炭吸附装置出水进入反渗透装置。活性炭吸附装置中活性炭吸附饱和后进入活性炭再生系统。活性炭吸附装置可去除废水中的小分子有机物，降低废水中小分子有机物对后续膜系统影响。
(9)根据(1)-(8)任一项所述的一种含盐废水处理系统，反渗透装置浓液进入电渗析装置，反渗透装置淡液回用。
(10)根据(1)-(9)任一项所述的一种含盐废水处理系统，电渗析装置浓液经过收集后进入浓缩液固化装置，电渗析装置的淡液出口与反渗透装置的入口联通。
(11)根据(1)-(10)任一项所述的一种含盐废水处理系统，浓缩液固化装置包括搅拌机、输送机、压砖机、成型系统、养护系统。浓缩液固化装置利用电渗析装置产生的浓液作为水源，与粉煤灰、脱硫石膏、钢渣粉、碱性激发剂、细沙混合，生产免烧砌块。
本发明的创新点在于：能源行业产生大量的含盐废水，经本系统浓缩减量后，可实现90％回用。本系统中在管式超滤装置与反渗透装置间加入活性炭吸附装置，其作用是可降低废水中有机物及软化工艺中未反应的有机絮凝剂(如聚丙烯酰胺)对反渗透装置的污染，在反渗透装置后增加电渗析装置，利用电渗析原理，将含盐废水进一步浓缩减量，浓缩后的高含盐废水，进入固化装置，利用粉煤灰、脱硫石膏、钢渣粉、碱性激发剂、细沙在生产免蒸砌块的过程中实现对盐分的固化，整个系统不需热源即可实现零排放。
该工艺与其他工艺相比，具有盐分固化效果好、原料易得、操作简单、能耗低等优点。
附图说明
图1为本发明一种含盐废水处理系统的示意图。
具体实施方式
结合附图，对具体实施方式进行描述
本发明提供的一种含盐废水处理系统，如图1所示，包括调节池1、加药软化装置2、管式超滤装置5、活性炭吸附装置6、反渗透装置8、电渗析装置9、浓缩液固化装置10，所述该系统的装置与装置间由适宜材质、型号的管件及泵连接。含盐废水进入调节池1，调节池1出水进入加药软化装置2。加药软化装置2包括中和箱，反应箱，絮凝箱及碱性药剂投加系统3，絮凝剂投加系统4，可将含盐废水中的Ca2+、Mg2+离子转化为不溶物，将重金属离子转化为不溶物，将不溶物通过絮凝作用变成絮体。加药装置所用药剂一般为Na2CO3、NaOH、Ca(OH)2等，通过上述药剂的协同作用，将Ca2+、Mg2+离子转化为CaCO3、Mg(OH)2沉淀，可降低后续系统清洗频次，避免结垢。加药软化装置2出水进入管式超滤装置5所述管式膜一般为PVDF烧结，可将CaCO3、Mg(OH)2沉淀进行过滤，此装置过滤彻底，效率高，管式超滤装置出水进入活性炭吸附装置6，管式超滤装置5截留的浓水进入压滤系统11。活性炭吸附装置6可去除含盐废水中的有机物，活性炭吸附装置可去除废水中的小分子有机物，降低废水中小分子有机物对后续膜系统影响。活性炭吸附装置6出水进入反渗透装置8。活性炭吸附装置6中活性炭吸附饱和后进入活性炭再生系统7，活性炭再生系统7通过高温加热等方式产生再生后的活性炭，活性炭可继续加入到活性炭吸附装置6中予以循环利用。反渗透装置8浓液进入电渗析装置9，反渗透装置8产生淡液能够用以回收利用。电渗析装置浓液经过收集后进入浓缩液固化装置10，电渗析装置9产生的淡液出口与反渗透装置8的入口联通。浓缩液固化装置10包括搅拌机、输送机、压砖机、成型系统、养护系统。浓缩液固化装置10利用电渗析装置产生的浓液作为水源，与粉煤灰、脱硫石膏、钢渣粉、碱性激发剂、细沙混合，生产免烧砌块，此技术应用碱激发水泥原理，所产砌块强度高，封存效果好。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种含盐废水处理系统，其特征在于：该系统由调节池、加药软化装置、管式超滤装置、活性炭吸附装置、反渗透装置、电渗析装置、浓缩液固化装置组成，其中，调节池与加药软化装置相连，加药软化装置与管式超滤装置相连，管式超滤装置与活性炭吸附装置相连，活性炭吸附装置与反渗透装置相连，反渗透装置与电渗析装置相连，电渗析装置与浓缩液固化装置相连。
2.根据权利要求1所述的一种含盐废水处理系统，其特征在于：含盐废水中盐含量为1％～25％；含有Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO4 2-离子；温度范围为-5摄氏度至80摄氏度。
3.根据权利要求1所述的一种含盐废水处理系统，其特征在于，调节池包括刮泥系统及泥浆输送系，含盐废水进入调节池，调节池能去除含盐废水中固体悬浮物，去除的固体悬浮物由刮泥系统及泥浆输送系统泵送至与调节池相连的压滤系统。
4.根据权利要求1所述的一种含盐废水处理系统，其特征在于：调节池出水进入加药软化装置，加药软化装置可将含盐废水中的Ca2+、Mg2+离子转化为不溶物，将重金属离子转化为不溶物，将不溶物通过絮凝作用变成絮体。
5.根据权利要求1所述的一种含盐废水处理系统，其特征在于：加药软化装置包括中和箱，反应箱，絮凝箱及碱性药剂投加系统，絮凝剂投加系统。
6.根据权利要求1所述的一种含盐废水处理系统，其特征在于：加药软化装置出水进入管式超滤装置，管式超滤装置能去除含盐废水中固体悬浮物。
7.根据权利要求1所述的一种含盐废水处理系统，其特征在于：管式超滤装置出水进入活性炭吸附装置，活性炭吸附装置能去除含盐废水中的有机物。
8.根据权利要求1所述的一种含盐废水处理系统，其特征在于：活性炭吸附装置出水进入反渗透装置，活性炭吸附装置中活性炭吸附饱和后进入活性炭再生系统。
9.根据权利要求1所述的一种含盐废水处理系统，其特征在于：反渗透装置产生的浓液进入电渗析装置，反渗透装置产生的淡液收集回用。
10.根据权利要求1所述的一种含盐废水处理系统，其特征在于：电渗析装置产生的浓液进入浓缩液固化装置，电渗析装置产生的淡液进入反渗透装置入口。
11.根据权利要求10所述的一种含盐废水处理系统，其特征在于：浓缩液固化装置包括搅拌机、输送机、压砖机、成型系统、养护系统，浓缩液固化装置利用电渗析装置浓液作为水源，与粉煤灰、脱硫石膏、钢渣粉、碱性激发剂、细沙混合，生产免烧砌块。
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