CN109970262A - 一种中水零排放处理方法及装置 - Google Patents
一种中水零排放处理方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109970262A CN109970262A CN201711455292.8A CN201711455292A CN109970262A CN 109970262 A CN109970262 A CN 109970262A CN 201711455292 A CN201711455292 A CN 201711455292A CN 109970262 A CN109970262 A CN 109970262A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- exchange resin
- ion exchange
- ultrafiltration
- membrane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 144
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 128
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims abstract description 95
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 79
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 67
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 63
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 59
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims abstract description 59
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 52
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 36
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 21
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 28
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 claims description 27
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims description 26
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims description 26
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 26
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 24
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 24
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 23
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 20
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 19
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims description 15
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 15
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 14
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 14
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 14
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 14
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 13
- 238000013327 media filtration Methods 0.000 claims description 13
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 7
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 7
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 7
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 229910017112 Fe—C Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 5
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 claims description 3
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 claims description 3
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 2
- 239000011833 salt mixture Substances 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical group C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 13
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 5
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 abstract description 4
- NIAGBSSWEZDNMT-UHFFFAOYSA-M tetraoxidosulfate(.1-) Chemical compound [O]S([O-])(=O)=O NIAGBSSWEZDNMT-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 14
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 description 8
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 6
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 5
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Substances [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- -1 sodium form cation Chemical class 0.000 description 4
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 4
- QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N Carbon disulfide Chemical compound S=C=S QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- FPVGTPBMTFTMRT-NSKUCRDLSA-L fast yellow Chemical compound [Na+].[Na+].C1=C(S([O-])(=O)=O)C(N)=CC=C1\N=N\C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 FPVGTPBMTFTMRT-NSKUCRDLSA-L 0.000 description 2
- 239000011086 glassine Substances 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 description 2
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/442—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by nanofiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46176—Galvanic cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
- C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/722—Oxidation by peroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/02—Specific form of oxidant
- C02F2305/026—Fenton's reagent
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
本发明涉及一种中水零排放处理方法及装置。废水均质、气浮、絮凝后进入介质过滤器,降低浊度;介质过滤器出水进入超滤系统,进一步降低浊度,超滤系统浓液回至均质池;超滤膜产水进入反渗透系统,将离子浓缩,包含硫酸根及氯离子,清液混合回用;反渗透系统浓水进入除硬系统,投加氢氧化钠和碳酸钠,降低总硬度;除硬系统上清液进入介质过滤器;介质过滤器出水进入离子交换树脂;离子交换树脂出水进入超滤系统,超滤浓液回至除硬系统;超滤膜清液进入高压纳滤膜,浓缩二价离子,包含硫酸根,清液混合回用;高压纳滤膜清液进入臭氧,去除COD及色度;臭氧出水进入离子交换树脂,离子交换树脂出水进入蒸发结晶,得到高纯度硫酸钠盐。
Description
技术领域
本发明涉及一种中水零排放处理方法及装置,属于水处理技术领域。
背景技术
粘胶纤维是人造(再生)纤维素纤维中的一类,它是利用含有天然纤维素的高分子材料如棉浆、木浆等,经过一系列复杂的化学变化和物理变化制成的再生纤维素纤维,主要组成物质为纤维素,所制成的纺织品其用途几乎遍及所有的工业、农业、生活衣着等各方面,是纺织工业的重要原料之一。我国每年生产粘胶纤维约0.5~0.6Mt。
粘胶纤维在其生产过程中会产生大量的酸、碱废水。通常生产1t粘胶纤维会产生1200m3废水,其中酸性废水和碱性废水分别为700m3和500m3。目前,我国采用的废水处理工艺为物化和生化联用的两级处理工艺,即混合,吹脱,中和脱锌,生化和沉淀。该工艺处理效果比较稳定,Zn的平均去除率在88%以上,出水中Zn≤4ppm,达到GB8978-1996二级排放标准,其余各项指标均达到一级排放标准。
然而,该达标排放废水的盐含量大于1.5%,若直接排放将严重影响水体生态环境,使土壤盐渍化。其次,该废水水量极大,直接排放不符合水资源可持续利用的原则。综上所述,粘胶纤维废水经物化和生化联用的两级处理出水不适宜直接排放,需进行进一步处理,达到废水的资源化和零排放。
发明内容
本发明的目的是提供了一种中水零排放处理方法及装置,主要是应用于处理粘胶纤维生产废水经物化和生化后废水。该工艺利用气浮、高阶氧化、树脂和膜技术的集成,达到处理粘胶纤维生产废水经物化和生化后废水的目的,实现了废水和废盐的资源化利用,减少了废水的排放,保护了环境。
一种中水零排放处理方法,包括如下步骤:
第1步,对中水进行均质处理;
第2步,对第1步处理后的废水中加入混凝剂和助凝剂,再进行气浮处理;
第3步,对第2步气浮处理的后的废水采用臭氧氧化处理;
第4步,对第3步臭氧氧化后的废水采用介质过滤处理;
第5步,对第4步处理后的废水进行第一超滤处理;超滤浓缩液送入第1步均质处理;
第6步,对第5步得到的超滤滤液送入反渗透过滤处理;
第7步,对第6步得到的反渗透浓液中加入NaOH和Na2CO3,用于使杂质阳离子进行沉淀反应,并去除沉淀;
第8步,对第7步进行了沉淀反应后的物料进行介质过滤处理;
第9步,对第8步得到的滤液采用离子交换树脂处理,除去杂质阳离子;
第10步,对第9步得到的透过液进行第二超滤处理;超滤浓缩液送入第7步中沉淀处理;
第11步,第10步得到的超滤滤液送入纳滤膜中进行过滤处理;
第12步,对第11步得到的纳滤膜的浓缩液进行臭氧氧化处理;
第13步,对第12步得到的出水采用离子交换树脂脱色除盐处理;
第14步,对第13步的出水进行蒸发结晶,得到硫酸钠;
第15步,对第14步结晶后的母液再次蒸发结晶,得到硫酸钠和氯化钠的混合盐。
在一个实施方式中,所述的中水是指为粘胶纤维生产酸性废水和碱性废水经混合后,经过了吹脱、中和脱锌、生化和沉淀处理后的生化尾水。
在一个实施方式中,所述的中水是含COD、硬度、浊度、硫酸钠和氯化钠的废水。
在一个实施方式中,所述的中水中COD范围是100~300mg/L,总硬度范围是50~700mg/L,浊度范围是10~30NTU,硫酸钠范围是10000~20000ppm,氯化钠范围是1000~1500ppm,pH范围是7~8.5。
在一个实施方式中,第2步中混凝剂和助凝剂分别为PAC和PAM,投加量分别为300~500ppm和5~10ppm。
在一个实施方式中,第2步中的气浮处理所用溶气水与匀化废水的体积比为1:(70~100),溶气水中气体的体积含量为2~10%。
在一个实施方式中,第3步中的臭氧投加量0.5~2g/L。
在一个实施方式中,所述的第4步和/或第8步中的介质过滤是指采用石英砂、活性炭或粉煤灰中的一种或几种的组合作为过滤介质;介质颗粒粒径由上往下逐渐变大,最上层粒径为0.4~0.6mm,中间层粒径为0.6~1.6mm,最下层粒径为2~4mm。
在一个实施方式中,所述的第5步和/或第10步中所述的超滤处理是采用PVDF中空纤维超滤膜。
在一个实施方式中,所述的第6步中的反渗透过滤处理,水回收率50~75%,操作压力的范围是2~6MPa。
在一个实施方式中,第7步中的进行沉淀反应并去除沉淀是在除硬系统中进行,除硬系统为机械加速澄清池或高密池,沉淀pH控制在10.5~11.5;出水用硫酸进行反调pH7~8;出水硬度范围是80~120ppm。
在一个实施方式中,所述的第9步和/或第13步中离子交换树脂是指钠型阳离子交换树脂,上柱液流速2~5BV/h。
在一个实施方式中,树脂再生液选择硫酸溶液及氢氧化钠溶液,再生液回至第1步中均质处理。
在一个实施方式中,第11步中的纳滤过程回收率50~80%;操作压力的范围是2~8MPa;高压纳滤的浓缩液中的硫酸钠含量大于10wt%。
在一个实施方式中,第12步中臭氧投加量0.5~5g/L。
在一个实施方式中,第13步中离子交换树脂为脱色树脂,树脂再生液选择硫酸溶液及氢氧化钠溶液,再生液回至第1步中均质处理。
在一个实施方式中,第13步中蒸发结晶浓缩小于35倍。
在一个实施方式中,第9步中得到的产水需要经过铁炭微电解、芬顿氧化处理后,再送入第10步的超滤处理。
一种中水零排放处理装置,包括:
均质池,用于对中水进行均质处理;
气浮池,连接于均质池,用于对均质处理后的废水进行气浮处理;
混凝剂投加罐和助凝剂投加罐,分别连接于气浮池,分别用于向气浮池中加入混凝剂和和助凝剂;
第一臭氧反应器,连接于气浮池,用于对气浮处理后的废水进行臭氧氧化处理;
第一介质过滤器,连接于第一臭氧反应器,用于对臭氧氧化处理后的废水进行介质过滤处理;
第一超滤膜,连接于第一介质过滤器,用于对介质过滤器的滤液进行超滤处理;
反渗透膜,连接于第一超滤膜,用于对第一超滤膜的滤液进行反渗透过滤;
除硬系统,连接于反渗透膜,用于对反渗透膜的浓缩液进行除硬度处理;
NaOH投加罐和Na2CO3投加罐,分别连接于除硬系统,分别用于向除硬系统中加入NaOH和Na2CO3;
第二介质过滤器,连接于除硬系统,用于对除硬系统中得到的滤液进行介质过滤处理;
第一离子交换树脂柱,连接于第二介质过滤器,用于对第二介质过滤器中得到的滤液进行离子交换除盐处理;
第二超滤膜,连接于第一离子交换树脂柱,用于对第一离子交换树脂柱的产水进行超滤处理;
纳滤膜,连接于第二超滤膜,用于对第二超滤膜的渗透液进行纳滤浓缩处理;
第二臭氧反应器,连接于纳滤膜,用于对纳滤膜的浓缩液进行臭氧氧化处理;
第二离子交换树脂柱,连接于第二臭氧反应器,用于对臭氧氧化处理后的料液进行离子交换脱色除盐处理;
第一蒸发器,连接于第二离子交换树脂柱,用于对第二离子交换树脂柱的产水进行浓缩结晶处理;
第二蒸发器,连接于第一蒸发器,用于对第一蒸发器中的结晶母液进行浓缩结晶处理。
在一个实施方式中,第一超滤膜和/或第二超滤膜的浓缩液侧连接于均质池。
在一个实施方式中,第一超滤膜和/或第二超滤膜是PVDF中空纤维超滤膜。
在一个实施方式中,混凝剂投加罐和助凝剂投加罐中分别装填的是PAC和PAM。
在一个实施方式中,第一介质过滤器和/或第二介质过滤器中分别装填的是石英砂、活性炭或粉煤灰中的一种,并且介质颗粒粒径由上往下逐渐变大,最上层粒径为0.4~0.6mm,中间层粒径为0.6~1.6mm,最下层粒径为2~4mm。
在一个实施方式中,除硬系统为机械加速澄清池或高密池。
有益效果
1、采用膜浓缩工艺,极大的减少了蒸发量,使粘胶纤维废水零排放工艺具有经济可行性。 2、采用反渗透膜处理粘胶纤维废水,获得的回用具有水质好且水质稳定等优势。根据需要可作为生产过程用水等。 4、采用高压纳滤膜,与电渗析比较极大减少能耗及投资,浓缩盐硫酸钠含量高达10%以上,减少了蒸发系统的蒸发量。5、本发明提供的粘胶纤维生产废水的处理工艺,可以实现高纯度硫酸钠盐的资源化利用。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图;
图2是本发明的装置图;
其中,1、均质池;2、气浮池;3、混凝剂投加罐;4、助凝剂投加罐;5、第一臭氧反应器;6、第一介质过滤器;7、第一超滤膜;8、反渗透膜;9、除硬系统;10、NaOH投加罐;11、Na2CO3投加罐;12、第二介质过滤器;13、第一离子交换树脂柱;14、第二超滤膜;15、纳滤膜;16、第二臭氧反应器;17、第二离子交换树脂柱;18、第一蒸发器;19、第二蒸发器。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
以范围形式表达的值应当以灵活的方式理解为不仅包括明确列举出的作为范围限值的数值,而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子区间,犹如每个数值和子区间被明确列举出。例如,“大约0.1%至约5%”的浓度范围应当理解为不仅包括明确列举出的约0.1%至约5%的浓度,还包括有所指范围内的单个浓度(如,1%、2%、3%和4%)和子区间(例如,0.1%至0.5%、1%至2.2%、3.3%至4.4%)。本发明中所述的百分比在无特别说明的情况下,是指重量百分比。
在本说明书中所述及到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施方式”等,指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说,结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时,所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本申请所要保护的范围内。
本发明中所述的百分比在无特别说明的情况下都是指质量百分比。
本发明所要处理的中水来自于粘胶纤维生产行业,粘胶纤维生产的过程主要步骤是粘胶制造、纺丝成型和后处理三大部分;粘胶制造过程中,对于粘胶人造丝、强力丝、短纤维和粘胶薄膜(玻璃纸),其粘胶制造部分是基本相同的。即先用烧碱溶液与浆粕反应,生成碱纤维素,碱纤维素再与二硫化碳反应,生成纤维素黄酸醋,纤维素黄酸醋溶解在稀酸中即可得到粘胶。粘胶经过滤、脱泡等处理后,即成为可纺性的粘胶液。纺丝成型过程中,粘胶液通过纺丝浴凝固和再生,成为粘胶人造丝、强力丝和短纤维或玻璃纸。而纺丝浴(或凝固浴)是由硫酸钠、硫酸和硫酸锌组成的。粘胶纤维在其生产过程中会产生大量的酸、碱废水。通常生产1t粘胶纤维会产生1200m3废水,其中酸性废水和碱性废水分别为700m3和500m3。目前,我国采用的废水处理工艺为物化和生化联用的两级处理工艺,即混合,吹脱,中和脱锌,生化和沉淀。该工艺处理效果比较稳定,Zn的平均去除率在88%以上,出水中Zn≤4ppm,达到GB8978-1996二级排放标准,其余各项指标均达到一级排放标准。然而,该达标排放废水的盐含量大于1.5%,若直接排放将严重影响水体生态环境,使土壤盐渍化。本发明所要处理的中水是是指为粘胶纤维生产酸性废水和碱性废水经混合后,经过了吹脱、中和脱锌、生化和沉淀处理后的生化尾水。中水是含COD、硬度、浊度、硫酸钠和氯化钠的废水。在一个实施方式中,所述的中水中COD范围是100~300mg/L,总硬度范围是50~700mg/L,浊度范围是10~30NTU,硫酸钠范围是10000~20000ppm,氯化钠范围是1000~1500ppm,pH范围是7~8.5。
本发明中,废水中的钠盐是需要回收再利用的,因此,除钠离子以外的其它阳离子为杂质离子,例如钙、钙、锌等阳离子。
采用的处理方法是:
步骤一、均质:废水进入入均质池中,通过曝气搅拌获得水质水量匀化的废水;
步骤二、气浮:匀化水质水量的废水进入气浮,加入混凝剂和助凝剂,使得废水中悬浮物及胶体相互聚合形成絮凝体,在水中微小气泡作用下上浮,降低废水浊度、有机物及色度;
步骤三、臭氧:气浮清液进入臭氧池,通过臭氧曝气,将部分大分子难降解有机物转换为易降解的小分子有机物,去除部分废水的COD和色度;
步骤四、介质过滤:臭氧出水进入介质过滤器,进一步拦截和去除悬浮物、微生物以及其他微细颗粒,降低浊度;
步骤五、超滤膜:介质过滤产水进入超滤膜,进一步降低浊度,并使清液SDI满足反渗透膜进水要求;
步骤六、反渗透膜:超滤膜清液进入反渗透膜,通过反渗透膜截留几乎所有无机盐及有机物,清液回用;
步骤七、除硬系统:反渗透浓液进入除硬系统,通过加入氢氧化钠和碳酸钠调节pH去除水中大部分硬度;
步骤八、介质过滤:除硬系统清液进入介质过滤器,进一步拦截和去除悬浮物、微生物以及其他微细颗粒,降低浊度;
步骤九、离子交换树脂:介质过滤器清液进入离子交换树脂过滤,进一步降低废水中硬度;离子交换树脂用于除镁、钙离子,放在该步骤中时,正是由于反渗透膜经过浓缩之后,有效地提高了浓缩液中的钙、镁离子含量,使得离子交换树脂对于离子的脱除率有了明显的提高;
步骤十、超滤膜:离子交换树脂出水进入超滤膜,进一步降低浊度,并使清液SDI满足高压纳滤膜进水要求;由于反渗透的浓缩作用,浓缩液中的有机污染物浓度被明显提高,本步骤中采用超滤进行过滤处理较浓的料液具有较好地去除有机物的效果;
步骤十一、高压纳滤膜:超滤膜出水进入高压纳滤膜,绝大部分二价盐被截留浓缩,绝大部分一价盐通过清液混合回用;
步骤十二、臭氧:高压纳滤膜浓液进入臭氧池,通过臭氧曝气,将部分大分子难降解有机物转换为易降解的小分子有机物,去除部分废水的COD和色度;
步骤十三、离子交换树脂:臭氧出水进入离子交换树脂过滤,进一步降低水中COD及色度;本步骤中使用的离子交换树脂的目的主要是用于脱色处理,同时由于离子交换树脂具有一定的脱盐效果,因此,这里也可以进一步去除掉废水中的镁、钙等杂质阳离子。
步骤十四、蒸发结晶:离子交换树脂出水进入蒸发结晶,得到硫酸钠回收产品、冷凝液及蒸发母液,冷凝液通过混合回用;
步骤十五、二次结晶:蒸发结晶母液经二次结晶得到氯化钠和硫酸钠混盐产品及冷凝液,冷凝液通过混合回用。
在一个实施方式中,步骤二所述气浮处理所用溶气水与匀化废水的体积比为1:(70-100),溶气水中气体的体积含量独立地为2-10%;混凝剂和助凝剂分别为PAC和PAM,投加量分别为300-500ppm和5-10ppm;出水浊度小于15NTU;污泥外送处理。
在一个实施方式中,步骤三所述臭氧为氧气源或空气源;臭氧投加量0.5-2g/L;出水COD小于80ppm,色度小于10;尾气经尾气破坏装置排放。
在一个实施方式中,步骤四和步骤八所述介质过滤采用石英砂、活性炭或粉煤灰作为过滤介质过滤器,介质颗粒粒径由上往下逐渐变大,最上层粒径为0.4-0.6mm,中间层粒径为0.6-1.6mm,最下层粒径为2-4mm;出水浊度小于2NTU;步骤四多介质过滤反洗水回至步骤一均质池;步骤八多介质过滤反洗水回至步骤七除硬系统。
在一个实施方式中,步骤五和步骤九所述超滤膜采用PVDF中空纤维膜;回收率90-95%;操作压力小于0.1Mpa;出水浊度小于0.1NTU;出水SDI小于3;步骤五超滤膜浓液及反洗水回至步骤一均质池;步骤十超滤膜浓液及反洗水回至步骤七除硬系统。
在一个实施方式中,步骤六反渗透膜采用海水淡化复合膜;回收率50%-75%;操作压力的范围是2-6MPa;反渗透浓液盐含量小于6%,进入步骤七除硬系统;反渗透清液TDS小于450ppm,与步骤十一高压纳滤膜清液,步骤十四蒸发结晶冷凝液和步骤十五二次结晶冷凝液混合回用;
在一个实施方式中,步骤七所述除硬系统为机械加速澄清池或高密池;沉淀PH控制在10.5-11.5;用硫酸进行反调PH7-8;出水硬度范围是80-120ppm;污泥外送处理。
在一个实施方式中,步骤九所述离子交换树脂为除硬树脂;树脂再生液选择硫酸及氢氧化钠,混合回至步骤一均质池;出水硬度小于20ppm。
在一个实施方式中,步骤九中得到的产水需要经过铁炭微电解、芬顿氧化处理后,再送入第10步的超滤处理。由于这里的铁炭微电解的过程中可以通过电解的方式去除一部分有机物,减轻了超滤膜的污染,使超滤过程的稳定运行通量得到提高;同时在这个过程中会在中水中引入Fe2+和Fe3+离子,在纳滤的过程中,由于纳滤膜的两侧需要具有一定的电荷平衡,并且纳滤膜对Fe2+和Fe3+离子具有较高的截留率,因此,为了保持电荷平均,则会提高NaCl的透过率,使得在截留液中所获得的Na2SO4的纯度得到了提高,而Fe2+和Fe3+离子又较容易在离子交换树脂系统中被脱除,因此能够提高Na2SO4的纯度。
在一个实施方式中,步骤十一高压纳滤系统采用高压复合膜;回收率50%-80%;操作压力的范围是2-8MPa;高压纳滤硫酸钠含量大于10%,进入步骤十二;高压纳滤清液TDS小于7000ppm,与步骤六反渗透膜清液,步骤十四蒸发结晶冷凝液和步骤十五二次结晶冷凝液混合回用;
在一个实施方式中,步骤十二所述臭氧为氧气源或空气源;臭氧投加量0.5-5g/L;出水COD小于300ppm,色度小于30。
在一个实施方式中,步骤十三所述离子交换树脂为脱色树脂;树脂再生液选择硫酸及氢氧化钠,混合回至步骤一均质池;出水色度小于5。
在一个实施方式中,步骤十四蒸发结晶浓缩小于35倍;产盐硫酸钠纯度99%以上;母液送入二次结晶;冷凝液与步骤六反渗透膜清液,步骤十一高压纳滤清液和步骤十五二次结晶冷凝液混合回用;
在一个实施方式中,步骤十五二次结晶产盐为混盐;冷凝液与步骤六反渗透膜清液,步骤十一高压纳滤清液和步骤十四蒸发结晶冷凝液混合回用;
基于以上的方法,本发明还提供了一种中水零排放处理装置,如图2所示,包括:
均质池1,用于对中水进行均质处理;
气浮池2,连接于均质池1,用于对均质处理后的废水进行气浮处理;
混凝剂3投加罐和助凝剂4投加罐,分别连接于气浮池2,分别用于向气浮池2中加入混凝剂和和助凝剂;
第一臭氧反应器5,连接于气浮池2,用于对气浮处理后的废水进行臭氧氧化处理;
第一介质过滤器6,连接于第一臭氧反应器5,用于对臭氧氧化处理后的废水进行介质过滤处理;
第一超滤膜7,连接于第一介质过滤器6,用于对介质过滤器6的滤液进行超滤处理;
反渗透膜8,连接于第一超滤膜7,用于对第一超滤膜7的滤液进行反渗透过滤;
除硬系统9,连接于反渗透膜8,用于对反渗透膜8的浓缩液进行除硬度处理;
NaOH投加罐10和Na2CO3投加罐11,分别连接于除硬系统9,分别用于向除硬系统9中加入NaOH和Na2CO3;
第二介质过滤器12,连接于除硬系统9,用于对除硬系统9中得到的滤液进行介质过滤处理;
第一离子交换树脂柱13,连接于第二介质过滤器12,用于对第二介质过滤器12中得到的滤液进行离子交换除盐处理;
第二超滤膜14,连接于第一离子交换树脂柱13,用于对第一离子交换树脂柱13的产水进行超滤处理;
纳滤膜15,连接于第二超滤膜14,用于对第二超滤膜14的渗透液进行纳滤浓缩处理;
第二臭氧反应器16,连接于纳滤膜15,用于对纳滤膜15的浓缩液进行臭氧氧化处理;
第二离子交换树脂柱17,连接于第二臭氧反应器16,用于对臭氧氧化处理后的料液进行离子交换脱色除盐处理;
第一蒸发器18,连接于第二离子交换树脂柱17,用于对第二离子交换树脂柱17的产水进行浓缩结晶处理;
第二蒸发器19,连接于第一蒸发器18,用于对第一蒸发器18中的结晶母液进行浓缩结晶处理。
在一个实施方式中,第一超滤膜7和/或第二超滤膜14的浓缩液侧连接于均质池1。
在一个实施方式中,第一超滤膜7和/或第二超滤膜14是PVDF中空纤维超滤膜。
在一个实施方式中,混凝剂3投加罐和助凝剂4投加罐中分别装填的是PAC和PAM。
在一个实施方式中,第一介质过滤器6和/或第二介质过滤器12中分别装填的是石英砂、活性炭或粉煤灰中的一种,并且介质颗粒粒径由上往下逐渐变大,最上层粒径为0.4~0.6mm,中间层粒径为0.6~1.6mm,最下层粒径为2~4mm。
在一个实施方式中,除硬系统9为机械加速澄清池或高密池。
实施例1
废水经均质池匀化后水质:COD250mg/L,总硬度(CaCO3计)650mg/L,浊度30NTU,硫酸根9000ppm,氯离子600ppm,PH范围是7.5。匀化后废水进入气浮,投加400ppm聚合氯化铝(PAC)及5ppm聚丙烯酰胺(PAM),出水COD180ppm,浊度12NTU。气浮出水进入臭氧处理,采用氧气源,臭氧投加量1.2g/L,出水COD53ppm,色度7。臭氧出水进入活性炭过滤器,出水浊度0.5NTU。活性炭过滤器出水进入PVDF中空纤维超滤膜,操作压力0.1MPa,回收率92%,出水SDI2.5,浊度0.1NTU,超滤清液进入海水淡化反渗透膜,超滤浓液回至均质池,超滤膜产水进入,操作压力6MPa,回收率75%,浓液硫酸根35800ppm,氯离子2300ppm,总硬度2250ppm,进入除硬系统,清液TDS210ppm,混合回用。反渗透浓液进入除硬系统,加入氢氧化钠600ppm,碳酸钠2500ppm,pH11.5,反应30min,沉淀60min,出水总硬度100ppm,浊度10NTU。除硬系统上清液进入砂滤过滤器,出水浊度0.8NTU。砂滤过滤器出水进入离子交换树脂,出水硬度10ppm。离子交换树脂出水进入PVDF中空纤维超滤膜,操作压力0.1MPa,回收率92%,超滤膜稳定运行通量47.3L/(m2·h),出水SDI2.5,浊度0.1NTU,超滤清液进入高压纳滤膜,超滤浓液回至除硬系统。超滤膜清液进入高压纳滤膜,操作压力7MPa,回收率50%,浓液硫酸根71000ppm,氯离子1600ppm,总硬度20ppm,清液TDS6000ppm,混合回用。高压纳滤膜清液进入臭氧,采用氧气源,臭氧投加量3g/L,出水COD150ppm,色度25。臭氧出水进入离子交换树脂,出水色度0。离子交换树脂出水进入蒸发结晶,浓缩20倍,硫酸钠纯度98.4%。蒸发结晶母液进入二次结晶,产出硫酸钠和氯化钠混盐。
实施例2
废水经均质池匀化后水质:COD232mg/L,总硬度(CaCO3计)610mg/L,浊度34NTU,硫酸根9500ppm,氯离子470ppm,PH范围是7.3。匀化后废水进入气浮,投加550ppm聚合氯化铝(PAC)及8ppm聚丙烯酰胺(PAM),出水COD150ppm,浊度11NTU。气浮出水进入臭氧处理,采用氧气源,臭氧投加量1.1g/L,出水COD51ppm,色度6。臭氧出水进入活性炭过滤器,出水浊度0.8NTU。活性炭过滤器出水进入PVDF中空纤维超滤膜,操作压力0.15MPa,回收率91%,出水SDI2.2,浊度0.2NTU,超滤清液进入海水淡化反渗透膜,超滤浓液回至均质池,超滤膜产水进入,操作压力5MPa,回收率72%,浓液硫酸根29600ppm,氯离子2150ppm,总硬度2107ppm,进入除硬系统,清液TDS186ppm,混合回用。反渗透浓液进入除硬系统,加入氢氧化钠650ppm,碳酸钠2800ppm,pH12.0,反应25min,沉淀50min,出水总硬度85ppm,浊度12NTU。除硬系统上清液进入砂滤过滤器,出水浊度0.9NTU。砂滤过滤器出水进入离子交换树脂,出水硬度8ppm。离子交换树脂出水进入PVDF中空纤维超滤膜,操作压力0.15MPa,回收率85%,超滤膜稳定运行通量52.5L/(m2·h),出水SDI2.5,浊度0.2NTU,超滤清液进入高压纳滤膜,超滤浓液回至除硬系统。超滤膜清液进入高压纳滤膜,操作压力6.6MPa,回收率46%,浓液硫酸根67700ppm,氯离子1750ppm,总硬度21ppm,清液TDS5780ppm,混合回用。高压纳滤膜清液进入臭氧,采用氧气源,臭氧投加量2.5g/L,出水COD170ppm,色度28。臭氧出水进入离子交换树脂,出水色度0。离子交换树脂出水进入蒸发结晶,浓缩24倍,硫酸钠纯度98.3%。蒸发结晶母液进入二次结晶,产出硫酸钠和氯化钠混盐。
实施例3
废水经均质池匀化后水质:COD290mg/L,总硬度(CaCO3计)730mg/L,浊度42NTU,硫酸根9700ppm,氯离子750ppm,PH范围是7.9。匀化后废水进入气浮,投加600ppm聚合氯化铝(PAC)及10ppm聚丙烯酰胺(PAM),出水COD226ppm,浊度19NTU。气浮出水进入臭氧处理,采用氧气源,臭氧投加量1.8g/L,出水COD57ppm,色度9。臭氧出水进入活性炭过滤器,出水浊度1.4NTU。活性炭过滤器出水进入PVDF中空纤维超滤膜,操作压力0.2MPa,回收率90%,出水SDI3.5,浊度0.2NTU,超滤清液进入海水淡化反渗透膜,超滤浓液回至均质池,超滤膜产水进入,操作压力6.5MPa,回收率80%,浓液硫酸根38950ppm,氯离子2720ppm,总硬度2460ppm,进入除硬系统,清液TDS274ppm,混合回用。反渗透浓液进入除硬系统,加入氢氧化钠850ppm,碳酸钠3200ppm,pH12.2,反应40min,沉淀70min,出水总硬度115ppm,浊度13NTU。除硬系统上清液进入砂滤过滤器,出水浊度1.3NTU。砂滤过滤器出水进入离子交换树脂,出水硬度10ppm。离子交换树脂出水进入PVDF中空纤维超滤膜,操作压力0.1MPa,回收率90%,超滤膜稳定运行通量35.1L/(m2·h),出水SDI3.0,浊度0.1NTU,超滤清液进入高压纳滤膜,超滤浓液回至除硬系统。超滤膜清液进入高压纳滤膜,操作压力7.5MPa,回收率56%,浓液硫酸根73300ppm,氯离子1730ppm,总硬度32ppm,清液TDS6800ppm,混合回用。高压纳滤膜清液进入臭氧,采用氧气源,臭氧投加量5g/L,出水COD182ppm,色度34。臭氧出水进入离子交换树脂,出水色度3。离子交换树脂出水进入蒸发结晶,浓缩20倍,硫酸钠纯度98.1%。蒸发结晶母液进入二次结晶,产出硫酸钠和氯化钠混盐。
实施例4
废水经均质池匀化后水质:COD290mg/L,总硬度(CaCO3计)730mg/L,浊度42NTU,硫酸根9700ppm,氯离子750ppm,PH范围是7.9。匀化后废水进入气浮,投加600ppm聚合氯化铝(PAC)及10ppm聚丙烯酰胺(PAM),出水COD226ppm,浊度19NTU。气浮出水进入臭氧处理,采用氧气源,臭氧投加量1.8g/L,出水COD57ppm,色度9。臭氧出水进入活性炭过滤器,出水浊度1.4NTU。活性炭过滤器出水进入PVDF中空纤维超滤膜,操作压力0.2MPa,回收率90%,出水SDI3.5,浊度0.2NTU,超滤清液进入海水淡化反渗透膜,超滤浓液回至均质池,超滤膜产水进入,操作压力6.5MPa,回收率80%,浓液硫酸根38950ppm,氯离子2720ppm,总硬度2460ppm,进入除硬系统,清液TDS274ppm,混合回用。反渗透浓液进入除硬系统,加入氢氧化钠850ppm,碳酸钠3200ppm,pH12.2,反应40min,沉淀70min,出水总硬度115ppm,浊度13NTU。除硬系统上清液进入砂滤过滤器,出水浊度1.3NTU。砂滤过滤器出水进入离子交换树脂,出水硬度10ppm。离子交换树脂出水送入铁炭微电解塔中进行电解处理,水力停留时间为40min,出水进入芬顿氧化处理,控制H2O2:FeSO4摩尔比为2:1,双氧水(30%)的加入量为2%,反应时间为2h,芬顿氧化出水再进入PVDF中空纤维超滤膜,操作压力0.1MPa,回收率90%,超滤膜稳定运行通量61.2L/(m2·h),出水SDI1.5,浊度0.1NTU,超滤清液进入高压纳滤膜,超滤浓液回至除硬系统。超滤膜清液进入高压纳滤膜,操作压力7.5MPa,回收率70%,浓液硫酸根82600ppm,氯离子850ppm,总硬度37ppm,清液TDS7200ppm,混合回用。高压纳滤膜清液进入臭氧,采用氧气源,臭氧投加量5g/L,出水COD112ppm,色度24。臭氧出水进入离子交换树脂,出水色度1。离子交换树脂出水进入蒸发结晶,浓缩20倍,硫酸钠纯度99.1%。蒸发结晶母液进入二次结晶,产出硫酸钠和氯化钠混盐。
Claims (10)
1.一种中水零排放处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
第1步,对中水进行均质处理;
第2步,对第1步处理后的废水中加入混凝剂和助凝剂,再进行气浮处理;
第3步,对第2步气浮处理的后的废水采用臭氧氧化处理;
第4步,对第3步臭氧氧化后的废水采用介质过滤处理;
第5步,对第4步处理后的废水进行第一超滤处理;超滤浓缩液送入第1步均质处理;
第6步,对第5步得到的超滤滤液送入反渗透过滤处理;
第7步,对第6步得到的反渗透浓液中加入NaOH和Na2CO3,用于使杂质阳离子进行沉淀反应,并去除沉淀;
第8步,对第7步进行了沉淀反应后的物料进行介质过滤处理;
第9步,对第8步得到的滤液采用离子交换树脂处理,除去杂质阳离子;
第10步,对第9步得到的透过液进行第二超滤处理;超滤浓缩液送入第7步中沉淀处理;
第11步,第10步得到的超滤滤液送入纳滤膜中进行过滤处理;
第12步,对第11步得到的纳滤膜的浓缩液进行臭氧氧化处理;
第13步,对第12步得到的出水采用离子交换树脂脱色除盐处理;
第14步,对第13步的出水进行蒸发结晶,得到硫酸钠;
第15步,对第14步结晶后的母液再次蒸发结晶,得到硫酸钠和氯化钠的混合盐。
2.根据权利要求1所述的中水零排放处理方法,其特征在于,所述的中水是指为粘胶纤维生产酸性废水和碱性废水经混合后,经过了吹脱、中和脱锌、生化和沉淀处理后的生化尾水;所述的中水是含COD、硬度、浊度、硫酸钠和氯化钠的废水;所述的中水中COD范围是100~300mg/L,总硬度范围是50~700mg/L,浊度范围是10~30NTU,硫酸钠范围是10000~20000ppm,氯化钠范围是1000~1500ppm,pH范围是7~8.5;第2步中混凝剂和助凝剂分别为PAC和PAM,投加量分别为300~500ppm和5~10ppm;第2步中的气浮处理所用溶气水与匀化废水的体积比为1:(70~100),溶气水中气体的体积含量为2~10%。
3.根据权利要求1所述的中水零排放处理方法,其特征在于,第3步中的臭氧投加量0.5~2g/L;所述的第4步和/或第8步中的介质过滤是指采用石英砂、活性炭或粉煤灰中的一种或几种的组合作为过滤介质;介质颗粒粒径由上往下逐渐变大,最上层粒径为0.4~0.6mm,中间层粒径为0.6~1.6mm,最下层粒径为2~4mm;所述的第5步和/或第10步中所述的超滤处理是采用PVDF中空纤维超滤膜。
4.根据权利要求1所述的中水零排放处理方法,其特征在于,所述的第6步中的反渗透过滤处理,水回收率50~75%,操作压力的范围是2~6MPa;第7步中的进行沉淀反应并去除沉淀是在除硬系统中进行,除硬系统为机械加速澄清池或高密池,沉淀pH控制在10.5~11.5;出水用硫酸进行反调pH7~8;出水硬度范围是80~120ppm;所述的第9步和/或第13步中离子交换树脂是指钠型阳离子交换树脂,上柱液流速2~5BV/h;树脂再生液选择硫酸溶液及氢氧化钠溶液,再生液回至第1步中均质处理;第11步中的纳滤过程回收率50~80%;操作压力的范围是2~8MPa;高压纳滤的浓缩液中的硫酸钠含量大于10wt%。
5.根据权利要求1所述的中水零排放处理方法,其特征在于,第12步中臭氧投加量0.5~5g/L;第13步中离子交换树脂为脱色树脂,树脂再生液选择硫酸溶液及氢氧化钠溶液,再生液回至第1步中均质处理;第13步中蒸发结晶浓缩小于35倍;第9步中得到的产水需要经过铁炭微电解、芬顿氧化处理后,再送入第10步的超滤处理。
6.一种中水零排放处理装置,其特征在于,包括:
均质池(1),用于对中水进行均质处理;
气浮池(2),连接于均质池(1),用于对均质处理后的废水进行气浮处理;
混凝剂(3)投加罐和助凝剂(4)投加罐,分别连接于气浮池(2),分别用于向气浮池(2)中加入混凝剂和和助凝剂;
第一臭氧反应器(5),连接于气浮池(2),用于对气浮处理后的废水进行臭氧氧化处理;
第一介质过滤器(6),连接于第一臭氧反应器(5),用于对臭氧氧化处理后的废水进行介质过滤处理;
第一超滤膜(7),连接于第一介质过滤器(6),用于对介质过滤器(6)的滤液进行超滤处理;
反渗透膜(8),连接于第一超滤膜(7),用于对第一超滤膜(7)的滤液进行反渗透过滤;
除硬系统(9),连接于反渗透膜(8),用于对反渗透膜(8)的浓缩液进行除硬度处理;
NaOH投加罐(10)和Na2CO3投加罐(11),分别连接于除硬系统(9),分别用于向除硬系统(9)中加入NaOH和Na2CO3;
第二介质过滤器(12),连接于除硬系统(9),用于对除硬系统(9)中得到的滤液进行介质过滤处理;
第一离子交换树脂柱(13),连接于第二介质过滤器(12),用于对第二介质过滤器(12)中得到的滤液进行离子交换除盐处理;
第二超滤膜(14),连接于第一离子交换树脂柱(13),用于对第一离子交换树脂柱(13)的产水进行超滤处理;
纳滤膜(15),连接于第二超滤膜(14),用于对第二超滤膜(14)的渗透液进行纳滤浓缩处理;
第二臭氧反应器(16),连接于纳滤膜(15),用于对纳滤膜(15)的浓缩液进行臭氧氧化处理;
第二离子交换树脂柱(17),连接于第二臭氧反应器(16),用于对臭氧氧化处理后的料液进行离子交换脱色除盐处理;
第一蒸发器(18),连接于第二离子交换树脂柱(17),用于对第二离子交换树脂柱(17)的产水进行浓缩结晶处理;
第二蒸发器(19),连接于第一蒸发器(18),用于对第一蒸发器(18)中的结晶母液进行浓缩结晶处理。
7.根据权利要求6所述的中水零排放处理装置,其特征在于,第一超滤膜(7)和/或第二超滤膜(14)的浓缩液侧连接于均质池(1)。
8.根据权利要求6所述的中水零排放处理装置,其特征在于,第一超滤膜(7)和/或第二超滤膜(14)是PVDF中空纤维超滤膜。
9.根据权利要求6所述的中水零排放处理装置,其特征在于,混凝剂(3)投加罐和助凝剂(4)投加罐中分别装填的是PAC和PAM。
10.根据权利要求6所述的中水零排放处理装置,其特征在于,第一介质过滤器(6)和/或第二介质过滤器(12)中分别装填的是石英砂、活性炭或粉煤灰中的一种,并且介质颗粒粒径由上往下逐渐变大,最上层粒径为0.4~0.6mm,中间层粒径为0.6~1.6mm,最下层粒径为2~4mm;除硬系统(9)为机械加速澄清池或高密池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711455292.8A CN109970262B (zh) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 一种中水零排放处理方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711455292.8A CN109970262B (zh) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 一种中水零排放处理方法及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109970262A true CN109970262A (zh) | 2019-07-05 |
CN109970262B CN109970262B (zh) | 2024-01-09 |
Family
ID=67074173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711455292.8A Active CN109970262B (zh) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 一种中水零排放处理方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109970262B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110328218A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-10-15 | 湖南中森环境科技有限公司 | 一种有机物污染盐渣的资源化利用方法 |
CN111003859A (zh) * | 2019-11-23 | 2020-04-14 | 江苏久吾高科技股份有限公司 | 一种中水的零排放处理方法及装置 |
CN112794500A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-14 | 华夏碧水环保科技有限公司北京分公司 | 一种焦化废水浓盐水近零排放处理系统及其处理方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8824443D0 (en) * | 1987-10-23 | 1988-11-23 | Zabranskie Gwarectwo Weglowe K | Method of water desalination particularly mining waters |
CN106396234A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-02-15 | 洁海瑞泉膜技术(天津)有限公司 | 一种反渗透浓水的零排放处理方法 |
CN106396228A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-02-15 | 内蒙古久科康瑞环保科技有限公司 | 一种高含盐工业废水处理装置及处理方法 |
CN106430785A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-02-22 | 江苏久吾高科技股份有限公司 | 一种零排放的中水回用方法及装置 |
CN106630351A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-10 | 赛鼎工程有限公司 | 一种碎煤加压气化废水零排放与资源化处理工艺 |
CN107253798A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-10-17 | 浙江富春紫光环保股份有限公司 | 一种钢铁工业废水的深度处理回用组合工艺 |
CN207933209U (zh) * | 2017-12-28 | 2018-10-02 | 江苏久吾高科技股份有限公司 | 一种中水零排放处理装置 |
-
2017
- 2017-12-28 CN CN201711455292.8A patent/CN109970262B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8824443D0 (en) * | 1987-10-23 | 1988-11-23 | Zabranskie Gwarectwo Weglowe K | Method of water desalination particularly mining waters |
CN106396228A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-02-15 | 内蒙古久科康瑞环保科技有限公司 | 一种高含盐工业废水处理装置及处理方法 |
CN106430785A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-02-22 | 江苏久吾高科技股份有限公司 | 一种零排放的中水回用方法及装置 |
CN106396234A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-02-15 | 洁海瑞泉膜技术(天津)有限公司 | 一种反渗透浓水的零排放处理方法 |
CN106630351A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-10 | 赛鼎工程有限公司 | 一种碎煤加压气化废水零排放与资源化处理工艺 |
CN107253798A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-10-17 | 浙江富春紫光环保股份有限公司 | 一种钢铁工业废水的深度处理回用组合工艺 |
CN207933209U (zh) * | 2017-12-28 | 2018-10-02 | 江苏久吾高科技股份有限公司 | 一种中水零排放处理装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
曾郴林等: "《工业废水处理工程设计实例》", 中国环境出版社, pages: 278 - 280 * |
白祖国等: "预处理与双膜法组合工艺处理造纸厂生化尾水研究", vol. 35, pages 42 - 44 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110328218A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-10-15 | 湖南中森环境科技有限公司 | 一种有机物污染盐渣的资源化利用方法 |
CN111003859A (zh) * | 2019-11-23 | 2020-04-14 | 江苏久吾高科技股份有限公司 | 一种中水的零排放处理方法及装置 |
CN112794500A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-14 | 华夏碧水环保科技有限公司北京分公司 | 一种焦化废水浓盐水近零排放处理系统及其处理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109970262B (zh) | 2024-01-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN207933209U (zh) | 一种中水零排放处理装置 | |
CN105540967B (zh) | 一种有机废水减量化、资源化处理方法及处理系统 | |
CN108623104A (zh) | 一种基于纳滤膜调配的高盐废水零排放处理方法及装置 | |
US4392959A (en) | Process for sterilization and removal of inorganic salts from a water stream | |
CN108623054B (zh) | 一种多膜集成的制浆造纸废水零排放处理方法及装置 | |
CN108275817A (zh) | 一种高硬度高盐分废水资源化的处理方法 | |
CN105439395A (zh) | 一种含盐有机废水的零排放处理方法 | |
CN105439341B (zh) | 一种含盐废水处理系统及处理方法 | |
CN101781049A (zh) | 草浆造纸废水中水回用处理系统及处理方法 | |
CN106746115A (zh) | 脱硫废水资源化处理方法及处理系统 | |
CN111362283B (zh) | 一种黏胶废水资源化处理方法 | |
CN108117222A (zh) | 一种煤化工含盐废水零排放处理方法 | |
CN208667421U (zh) | 一种基于纳滤膜调配的高盐废水零排放处理装置 | |
CN108623105A (zh) | 一种制浆工业废水零排放处理方法及装置 | |
CN109970262A (zh) | 一种中水零排放处理方法及装置 | |
CN110526439A (zh) | 一种ro浓盐水的再利用方法及装置 | |
CN109734238A (zh) | 一种含盐废水的盐回收系统和方法、以及处理系统和方法 | |
JP2003154362A (ja) | 水処理方法および水処理装置 | |
CN108623055A (zh) | 一种制浆造纸废水零排放软化工艺及装置 | |
CN208667350U (zh) | 一种多膜集成的制浆造纸废水零排放处理装置 | |
CN110759570A (zh) | 染料中间体废水的处理方法以及处理系统 | |
CN109205876A (zh) | 一种脱硫废水的处理方法和装置 | |
CN106315916A (zh) | 一种深度处理抗生素废水的方法 | |
CN210915600U (zh) | 一种ro浓盐水的再利用装置 | |
CN105481160B (zh) | 一种浓盐水零排放制取工业盐的方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No.195, buyue Road, Pukou Economic Development Zone, Nanjing City, Jiangsu Province, 211806 Patentee after: JIANGSU JIUWU HITECH Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 211808 No.9, Yuanshuo, Jiangbei new district, Nanjing City, Jiangsu Province Patentee before: JIANGSU JIUWU HITECH Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
CP03 | Change of name, title or address |