CN110627288A - 一种煤化工高盐高污染废水的处理系统及处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤化工高盐高污染废水的处理系统及处理方法，包括预处理系统、纳滤系统、两段平板碟片DTRO反渗透系统和高效MVR蒸发系统；预处理系统，用于对煤化工高盐高污染废水进行软化处理和过滤处理；纳滤系统用于将二价离子从煤化工高盐高污染废水中分离；两段平板碟片DTRO反渗透系统，用于对煤化工高盐高污染废水进行脱盐；高效MVR蒸发系统，用于对二段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水蒸发结晶。该煤化工高盐高污染废水的处理系统及处理方法能够将煤化工高盐高污染废水进行彻底分盐资源化处置，达到零排放的目的。

Description

一种煤化工高盐高污染废水的处理系统及处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别是指一种煤化工高盐高污染废水的处理系统及处理方法。
背景技术
煤化工废水因其成分复杂，不但含有难降解有机物，同时重金属等元素也种类多且浓度高，属于工业废水中非常难处理的一类废水。近年随着膜工业的发展，对于将废水处理到达标排放甚至回用到工业循环水系统，已经有不少工程实例。但是这样的工艺，往往是将生化出水经过反渗透处理来完成的，不能回避的一个问题是：反渗透工艺的浓水，一般情况下都是几十到上百吨每小时的水量，如何处置？这是如今令整个焦化行业最头疼的环节，有些企业进行闷渣，有些企业偷排，但都不能从根本上解决问题。将这些废液作为液体危废处置给专门的危废企业，每吨水至少要几千元甚至上万，企业无法承受这么高额、大量的费用支出。这也是本发明所提出的解决方案要点，将煤化工废水反渗透浓水有效进行零排放的切实方案，以解决焦化行业的历史难题。
发明内容
针对现有技术的不足之处，本发明的目的是提出一种煤化工高盐高污染废水的处理系统及处理方法，该煤化工高盐高污染废水的处理系统及处理方法能够将煤化工高盐高污染废水进行彻底分盐资源化处置，达到零排放的目的。
基于上述目的，本发明提供的一种煤化工高盐高污染废水的处理系统，包括预处理系统、纳滤系统、一段平板碟片DTRO反渗透系统、二段平板碟片DTRO反渗透系统和高效MVR蒸发系统；其中：
预处理系统，用于对煤化工高盐高污染废水进行软化处理和过滤处理，以去除煤化工高盐高污染废水中的硬度和颗粒物；
纳滤系统，与预处理系统连通，用于将二价离子从煤化工高盐高污染废水中分离；
一段平板碟片DTRO反渗透系统，与纳滤系统连通，用于对纳滤系统的透过水进行初步脱盐；
二段平板碟片DTRO反渗透系统，与一段平板碟片DTRO反渗透系统连通，用于对一段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水进一步脱盐；
高效MVR蒸发系统，与二段平板碟片DTRO反渗透系统连通，用于对二段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水蒸发结晶，得到一价盐晶体。
在本发明的一些实施例中，上述煤化工高盐高污染废水的处理系统还包括低温结晶系统，与纳滤系统连通，用于对纳滤系统的浓水低温结晶，得到二价盐晶体。
在本发明的一些实施例中，所述预处理系统包括第一加药装置、高效沉淀器、原水储存池、纳滤提升泵和第一保安过滤器；其中：
第一加药装置，用于投加降硬剂；
高效沉淀器，与第一加药装置连通，用于将降硬剂与煤化工高盐高污染废水混合进行软化处理，以去除煤化工高盐高污染废水中的硬度；
原水储存池，与高效沉淀器连通，用于储存煤化工高盐高污染废水；
纳滤提升泵，与原水储存池连通，用于将原水储存池中的煤化工高盐高污染废水提升到一定高度；
第一保安过滤器，与纳滤提升泵连通，用于对煤化工高盐高污染废水进行过滤处理，以去除煤化工高盐高污染废水中的颗粒物。
在本发明的一些实施例中，所述一段平板碟片DTRO反渗透系统包括反渗透原水箱、反渗透原水泵、第二保安过滤器和一段平板碟片DTRO反渗透装置；其中：
反渗透原水箱，用于储存纳滤系统的透过水；
反渗透原水泵，与反渗透原水箱连通，用于将反渗透原水箱中储存的透过水泵入第二保安过滤器；
第二保安过滤器，与反渗透原水泵连通，用于去除透过水中的颗粒物；
一段平板碟片DTRO反渗透装置，与第二保安过滤器连通，用于对透过水进行初步脱盐；
所述二段平板碟片DTRO反渗透系统包括二段平板碟片DTRO反渗透装置，用于对一段平板碟片DTRO反渗透装置的浓水进一步脱盐。
在本发明的一些实施例中，所述一段平板碟片DTRO反渗透装置和所述二段平板碟片DTRO反渗透装置均包括碟片式膜组件，所述碟片式膜组件包括第一反渗透膜片，所述第一反渗透膜片由反渗透膜A和反渗透膜B复合而成。
在本发明的一些实施例中，沿膜柱的长度方向设置多个分区，在其中至少一个分区内设置有第一反渗透膜片，在其余分区内设置第二反渗透膜片或第三反渗透膜片；所述第二反渗透膜片由两张反渗透膜A复合而成，所述第三反渗透膜片由两张反渗透膜B复合而成。
在本发明的一些实施例中，上述煤化工高盐高污染废水的处理系统还包括监控系统和除氟系统；其中：
监控系统，用于对一段平板碟片DTRO反渗透系统的进水、产水和浓水的水质和水量以及二段平板碟片DTRO反渗透系统的产水和浓水的水质、水量和氟离子含量进行实时监控；
除氟系统，与二段平板碟片DTRO反渗透系统连通，用于去除二段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水中的氟化物。
基于相同的发明构思，本发明还提供了一种煤化工高盐高污染废水的处理方法，利用上述煤化工高盐高污染废水的处理系统进行处理，包括以下步骤：
使用预处理系统去除煤化工高盐高污染废水中的硬度和颗粒物；
使用纳滤系统将二价离子从煤化工高盐高污染废水中分离；
使用一段平板碟片DTRO反渗透系统对纳滤系统的透过水进行初步脱盐；
使用二段平板碟片DTRO反渗透系统对一段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水进一步脱盐；
使用高效MVR蒸发系统对二段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水蒸发结晶，得到一价盐晶体。
在本发明的一些实施例中，在使用纳滤系统将二价离子从煤化工高盐高污染废水中分离的步骤之后还包括步骤：使用低温结晶系统对纳滤系统的浓水蒸发结晶，得到二价盐晶体；
在使用高效MVR蒸发系统对二段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水蒸发结晶，得到一价盐晶体的步骤之前还包括步骤：使用除氟系统去除二段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水中的氟化物。
在本发明的一些实施例中，在使用高效MVR蒸发系统对二段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水蒸发结晶，得到一价盐晶体的步骤之后还包括步骤：使用高效MVR蒸发系统蒸发结晶后的母液与使用低温结晶系统低温结晶后的母液汇集到母液箱，母液箱内的母液经干燥机干燥；
使用高效MVR蒸发系统蒸发结晶后的上清液与使用低温结晶系统低温结晶后的上清液回流到原水储存池。
从上面所述可以看出，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
煤化工高盐高污染废水经本发明处理系统中的纳滤系统进行二价离子和一价离子分离后，采用预处理系统、低温结晶系统、具有卓越耐污染(COD高达3.5万mg/L)同时具有卓越耐高压(目前可达160公斤高压)的平板碟片反渗透双段系统、除氟系统和高效一体化高度集成的高效MVR蒸发系统，达到将传统反渗透浓水(电导率高达2万左右)进行彻底分盐资源化处置，达到零排放的目的。系统膜透过水和蒸发产水混合后，可达到工业环境循环冷却水的水质要求，进行回用，节约大量水资源，为煤化工高盐高污染废水的切实零排放提供了解决方案。
附图说明
图1为本发明中的煤化工高盐高污染废水的处理系统的结构示意图；
图2为本发明中的碟片式膜组件的结构示意图；
图3为本发明中的碟片式膜组件的工作原理示意图；
图4为本发明中的导流盘和碟片式膜片的结构示意图；
图5为本发明中的碟片式膜组件的剖面图；
图6为本发明中的一体化节能MVR智能蒸发结晶系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明的煤化工高盐高污染废水的处理系统和处理方法不仅可用于处理煤化工高盐高污染废水，还可用于处理冶金工业废水、化学工业废水、石油工业废水、纺织工业废水、轻工业废水和食品工业废水等。
为了说明本发明处理系统的工作过程和本发明处理方法的处理过程，以下实施例中将以焦化废水为处理对象进行举例说明，但在实际应用中本发明的处理系统和处理方法的处理对象并不限于焦化废水。
下面结合具体的实施例对本发明提供的技术方案做进一步的描述。下述实施例仅用于对本发明进行说明，并不会对本发明的保护范围进行限制。
本实施例中的焦化废水指的是焦化废水来水，经已有的反渗透装置100，反渗透产水为淡水，可直接回用工厂的冷却水系统做新水用，其所产生的浓水，因其高盐高污染难处置，需要采用本发明的处理系统进行处理直至零排放。反渗透装置100产生的浓水，对于水质需要有较全面的分析，包括但不限于下述指标，该焦化废水中典型的污染物浓度见下表：
项目 单位 污染物含量
PH 7.5-7.98
电导率 μS/cm 12000-23000
COD mg/L 70-100
氰 mg/L 2-5
挥发酚 mg/L 0.012-0.03
总磷 mg/L 3-8
石油类 mg/L 0.04-0.06
氟化物 mg/L 70-180
硬度 mmol/L 0.1-0.2
在本实施例中，已有的反渗透装置100包括反渗透膜元件，反渗透膜元件是将膜袋沿中心产水管螺旋缠绕的方式，最终形式多层紧密的膜袋层构成的圆柱状，即卷式反渗透膜元件，具体结构为，卷式反渗透膜元件包括膜主体，膜主体的中部设有中心管，中心管的表面设有通孔，中心管的外壁通过密封胶粘贴有纯水导流网，纯水导流网的外壁贴附有反渗透膜片，反渗透膜片的外壁贴附有进水导流网，进水导流网的外部套装有外壳，膜主体的底端螺纹连接有端盖。
现有技术中，焦化废水会先经过反渗透工艺处理，即通过已有的反渗透装置100进行处理，但是不能回避的一个问题是：反渗透工艺的浓水，一般情况下都是几十到上百吨每小时的水量，如何处理反渗透工艺的浓水是急需解决的问题。本发明的处理系统能够对煤化工废水反渗透浓水有效进行处理，达到零排放的目的。
如图1所示，本实施例提供了一种煤化工高盐高污染废水的处理系统，包括预处理系统1、纳滤系统106、一段平板碟片DTRO反渗透系统2、二段平板碟片DTRO反渗透系统3和高效MVR蒸发系统121；其中：
预处理系统1，用于对煤化工高盐高污染废水进行软化处理和过滤处理，以去除煤化工高盐高污染废水中的硬度和颗粒物；
纳滤系统106，与预处理系统1连通，用于将二价离子从煤化工高盐高污染废水中分离；
一段平板碟片DTRO反渗透系统2，与纳滤系统106连通，用于对纳滤系统106的透过水进行初步脱盐；
二段平板碟片DTRO反渗透系统3，与一段平板碟片DTRO反渗透系统2连通，用于对一段平板碟片DTRO反渗透系统2的浓水进一步脱盐；
高效MVR蒸发系统121，与二段平板碟片DTRO反渗透系统3连通，用于对二段平板碟片DTRO反渗透系统3的浓水蒸发结晶，得到一价盐晶体。
在本实施例中，可选的，上述煤化工高盐高污染废水的处理系统还包括低温结晶系统4，与纳滤系统106连通，用于对纳滤系统106的浓水低温结晶，得到二价盐晶体。
在本实施例中，可选的，低温结晶系统4包括低温结晶器133和盐箱134；低温结晶器133的温度设置在-30℃～0℃，纳滤系统106的浓水进入低温结晶器133内，硫酸钠低温结晶析出，并被收集到盐箱134，经烘干包装待运。
在本实施例中，纳滤系统106包括纳滤主机及与之连接的源水池、浓水池及净化水池，源水池与纳滤主机之间设有依次连接的源水泵、精密过滤器及高压泵，纳滤主机包括控制连接的电气控制机构，纳滤主机的多组膜壳分别设有相对应的出水流量计，并于源水池、浓水池及净化水池之间分别设有独立的控制阀门，控制阀门包括独立的进水阀门、浓水阀门及净化水阀门。
纳滤主机中设置有纳滤膜，纳滤膜的孔径范围为纳米级，能截留相对分子质量100～1000之间的物质，是一种介于反渗透与超滤之间的膜过程。纳滤膜是一种能截留高价盐而透过单价盐，对离子有选择性的截留，尤其是一价盐和二价盐分离时，能截留相对分子质量为100以上的有机物而透过小分子有机物的透过膜。纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来，如CA、CTA膜、芳族聚酰胺复合膜和磺化聚醚砜膜等。
在本实施例中，纳滤系统106用于将二价离子从煤化工高盐高污染废水中分离，这里的二价离子指的是硫酸根、磷酸根、钙、镁、铁、重金属离子等，即纳滤系统106可以把硫酸根、磷酸根、钙、镁、铁、重金属离子等二价离子从煤化工高盐高污染废水中分离出来，一价离子透过纳滤膜，即纳滤系统106的透过水主要是一价盐。纳滤系统106将废水中的盐进行二价离子和一价离子的分离，为高纯度分盐提供了必要的条件。
本实施例采用了一段平板碟片DTRO反渗透系统2对纳滤系统106的透过水进行初步脱盐；并采用二段平板碟片DTRO反渗透系统3对用于对一段平板碟片DTRO反渗透系统2的浓水进一步脱盐。由于平板碟片DTRO的独特的碟片结构，使得浓水通量和通过空间较大，解决了传统反渗透污染耐受有限的弊端，使得进水污染物浓度高、盐分高，依旧会有卓越的脱盐性能，脱盐率可达99％以上。
反渗透是指与自然渗透过程相反的现象，即在外界压力作用下，使溶剂通过半透膜析出的过程。膜的过滤是一个物理分离过程，过滤各种各样尺寸的颗粒及分子。只要达到要求的尺寸和被选择膜的材料，小颗粒、胶质、微分子，甚至于离子都可以被分离。膜过滤是一个纯物理过程，不会影响到化学结构和使用膜材料的热稳定性。DTRO是反渗透的一种形式，利用压力使中的水分子渗滤液透过反渗透膜，把所有污染物包括氨氮等大于的分子及离子截留，从而达到处理渗滤液的目的，其核心技术是碟片式膜组件。
碟片式膜组件与传统的卷式膜截然不同，通过两端都有螺纹的不锈钢管将一组导流盘与反渗透膜紧密集结成筒状而成膜柱，碟片式膜组件的优良性能皆依赖于品质优良的反渗透膜片和导流盘。如图2所示，碟片式膜组件包括：碟片式膜片5、导流盘6、中心拉杆7、外壳8、联接螺栓9和两端法兰10，通过把碟片式膜片5和导流盘6叠放在一起，用中心拉杆7和端盖法兰10进行固定，然后置入耐压外壳8中，就形成一个碟片式膜组件。
如图3所示，碟片式膜组件具有特殊的流道设计形式，采用开放式流道，料液通过入口进入DTRO膜柱中，纳滤系统106的透过水通过碟片式膜片5与外壳8间的间隙后通过导流通道进入底部导流盘6中，被处理的液体以非常短的距离快速流经反渗透膜，180゜迅速翻转至下一膜面，导流盘6中心设有槽口，再流入到下一个碟片式膜片5，从而膜的表面形成了由圆周到圆心，再由圆心到圆周的双“S”形迹线，浓缩液(浓水)最后从进料端法兰10处流出。纳滤系统106的透过水流经过滤膜的同时，通过液通过中心收集管不断排出。浓缩液(浓水)与透过液(产水)通过安装于导流盘6上的O型密封圈隔离。
如图4和图5所示，两张同心环状、且除盐率特性相同的反渗透膜组成一张碟片式膜片5，常用的反渗透膜的类型为：FILMTECTM XLE-4040、FILMTECTM XLE-440、FILMTECTMXLE-2540、FILMTECTM HRLE-440、FILMTECTM LP-4040、FILMTECTM LP-2540、FILMTECTM LC HR-4040、FILMTECTM LC LE 4040等，不同类型的反渗透膜的除盐率不同，在实际应用中，需要根据原水和产水含盐量要求选择不同除盐率的反渗透膜，这时现有的反渗透膜往往满足不了要求。本实施例采用不同除盐率特性的平板反渗透膜片进行复合搭配，以适应不同除盐率和产水率要求。这对于传统卷式膜反渗透系统里，是不可实现的，只有在平板碟片反渗透系统这种单个膜组件里设置有二百多片反渗透膜片，因此可以做到根据原水和产水含盐量要求而进行不同比例的复合搭配，从而实现任何除盐要求。
具体的，所述一段平板碟片DTRO反渗透装置112和所述二段平板碟片DTRO反渗透装置116均包括碟片式膜组件，碟片式膜组件包括第一反渗透膜片，所述第一反渗透膜片由反渗透膜A和反渗透膜B复合而成，反渗透膜A和反渗透膜B为除盐率特性不同的膜。在实际应用中，需要根据除盐要求，对反渗透膜A和反渗透膜B进行筛选，以使第一反渗透膜片的除盐率达到除盐要求。例如，反渗透膜A为除盐率95％的反渗透膜，反渗透膜B为除盐率98％的反渗透膜，在实际应用中，只需要除盐率为96％的反渗透膜即可，如果采用反渗透膜A将达不到除盐要求，如果采用反渗透膜B能够达到除盐要求，但是增加能耗，提高了处理成本，而将反渗透膜A和反渗透膜B进行复合，不但能够满足除盐要求，而且能够降低能耗，降低处理成本，膜的使用寿命长。
采用反渗透膜A、反渗透膜B和复合膜(反渗透膜A和反渗透膜B复合而成)对相同的废水进行处理，对比试验如下：
项目 反渗透膜A 反渗透膜B 复合膜
进口压力 60公斤 60公斤 60公斤
出口压力 52公斤 53公斤 54公斤
产水率 50％ 51％ 53％
浓水 50％ 49％ 47％
由表中可以看出，复合膜提高出水率8％，降低能耗10％，污水流道畅通，降低清洗频率，清洗频率由3个月提高到5个月，提高了膜寿命。
在本实施例中，可选的，沿膜柱的长度方向设置多个分区，在其中至少一个分区内设置有第一反渗透膜片，在其余分区内设置第二反渗透膜片或第三反渗透膜片；所述第二反渗透膜片由两张反渗透膜A复合而成，所述第三反渗透膜片由两张反渗透膜B复合而成。例如，单个膜组件里设置有209片反渗透膜片，沿膜柱的长度方向将膜柱分为两个分区，分别为第一分区(100片)和第二分区(109片)，在刚开始处理时对除盐率要求较低，因此在第一分区使用除盐率较低的反渗透膜A，在后面处理过程中对除盐率要求较高，因此在第二分区使用除盐率较高的复合膜(反渗透膜A和反渗透膜B复合而成)；可选的，将膜柱分为三个分区，分别为第一分区(70片)、第二分区(70片)和第三分区(69片)，在刚开始处理时对除盐率要求较低，因此在第一分区使用除盐率较低的反渗透膜A，在中间处理过程中对除盐率要求较高，因此在第二分区使用除盐率较高的复合膜(反渗透膜A和反渗透膜B复合而成)，在最后处理过程中对除盐率要求最高，因此在第三分区使用除盐率最高的反渗透膜B。采用上述结构能够提高除盐率，提高出水率，降低能耗，提高膜寿命。
在本实施例中，所述预处理系统1包括第一加药装置101、高效沉淀器102、原水储存池103、纳滤提升泵104和第一保安过滤器105；其中：
第一加药装置101，用于投加降硬剂；降硬剂可为石灰、碳酸钠或氢氧化钠等；
高效沉淀器102，与第一加药装置101连通，用于将降硬剂与煤化工高盐高污染废水混合进行软化处理，以去除煤化工高盐高污染废水中的硬度；
对于硬度较高的废水，需要采用加药装置101投加降硬剂经搅拌混合高效沉淀器102处理，通过沉淀将水中的硬度降至适宜的浓度之下，可为水中的硬度≤1.0mmol/L，以利于后续的脱盐、浓缩、蒸发处理；
原水储存池103，与高效沉淀器102连通，用于储存煤化工高盐高污染废水；
纳滤提升泵104，与原水储存池103连通，用于将原水储存池103中的煤化工高盐高污染废水提升到一定高度；
第一保安过滤器105，与纳滤提升泵104连通，用于对煤化工高盐高污染废水进行过滤处理，以去除煤化工高盐高污染废水中的颗粒物。
硬度降至适宜的浓度之下的煤化工高盐高污染废水进入原水储存池103储存，纳滤提升泵104提升后经保安过滤器105后直接进入纳滤系统106。
在本实施例中，所述一段平板碟片DTRO反渗透系统2包括反渗透原水箱107、反渗透原水泵108、第二保安过滤器109和一段平板碟片DTRO反渗透装置112；其中：
反渗透原水箱107，用于储存纳滤系统106的透过水；
反渗透原水泵108，与反渗透原水箱107连通，用于将反渗透原水箱107中储存的透过水泵入第二保安过滤器109；
第二保安过滤器109，与反渗透原水泵108连通，用于去除透过水中的颗粒物；
一段平板碟片DTRO反渗透装置112，与第二保安过滤器109连通，用于对透过水进行初步脱盐；
所述二段平板碟片DTRO反渗透系统3包括二段平板碟片DTRO反渗透装置116，用于对一段平板碟片DTRO反渗透装置112的浓水进一步脱盐。
反渗透原水泵108自反渗透原水箱107吸水，经第二保安过滤器109后进入一段平板碟片DTRO反渗透装置112，排出系统气体后，开启膜前高压泵，进行浓缩工作。
一段平板碟片DTRO反渗透装置112的产水电导率，当进水浓度达到6万电导率时，产水电导率大约在800以下，当原水浓度在10万以下，其产水电导率在1000以下，完全适宜回用于循环冷却水。电导率的大幅度下降意味着进水中的重金属离子已被大量截留。由于重金属离子的分子量比有机污染物的分子量要小得多，因此电导率的大幅度下降说明进水中的有机污染物已基本被反渗透膜截留。一段平板碟片DTRO反渗透装置112的产水进入产品水箱127，跟后续二段平板碟片DTRO反渗透装置116的产水在产品水箱127混合，采用第一提升泵128提升回用于循环冷却水系统。
在实际应用中，两段平板碟片DTRO反渗透装置，一段采用低压75公斤膜组件，二段由于进水浓度过高，采用90公斤膜组件，有必要的话根据水质还可以选择120公斤和160公斤的膜组件。
在本实施例中，上述煤化工高盐高污染废水的处理系统还包括监控系统11和除氟系统12；其中：
监控系统11，用于对一段平板碟片DTRO反渗透系统2的进水、产水和浓水的水质和水量以及二段平板碟片DTRO反渗透系统3的产水和浓水的水质、水量和氟离子含量进行实时监控。
一段平板碟片DTRO反渗透装置112的浓水作为二段平板碟片DTRO反渗透装置116的进水，所以一级平板碟片DTRO反渗透装置112的浓水电导率也是二段平板碟片DTRO反渗透装置116的进水电导率。
监控系统11包括第一电导率监测仪110、第二电导率监测仪113、第一流量监测仪111、第二流量监测仪114、第三电导率监测仪125、第三流量监测仪126、第四电导率监测仪123、第四流量监测仪124、第五电导率监测仪、第五流量监测仪和氟离子监测仪，其中，第一电导率监测仪110和第一流量监测仪111对一段平板碟片DTRO反渗透装置112的进水水质和水量进行实时监控，第二电导率监测仪113和第二流量监测仪114对一段平板碟片DTRO反渗透装置112的浓水水质和水量进行实时监控，加压泵115将一段平板碟片DTRO反渗透装置112的浓水再提升进入二段平板碟片DTRO反渗透装置116进行深度浓缩，一段浓水电导率约40000-60000μS/cm；一段平板碟片DTRO反渗透装置112的产水经第三电导率监测仪125和第三流量监测仪126的监控。
一段平板碟片DTRO反渗透装置112的浓水进入二段平板碟片DTRO反渗透116再进行深度浓缩。二段平板碟片DTRO反渗透装置116的模组件采用高压膜组件。二段平板碟片DTRO反渗透装置116的产水经第四电导率监测仪123和第四流量监测仪124的监控，进入产品水箱127，与一段平板碟片DTRO反渗透装置112的产水一起回用循环冷却水。二段平板碟片DTRO反渗透装置116的浓水经第五电导率监测仪、第五流量监测仪和氟离子监测仪监测；
除氟系统12，与二段平板碟片DTRO反渗透系统3连通，用于去除二段平板碟片DTRO反渗透系统3的浓水中的氟化物；除氟系统13包括第二加药装置117和除氟装置118处理后，进入浓水水箱119。第二加药装置117用于添加除氟剂，除氟剂包括钙盐包括CaO、CaCl2、Ca(OH)2、活性氧化铝、斜发沸石、活性氧化镁等，除氟剂在除氟装置118中与二段平板碟片DTRO反渗透系统3的浓水混合沉淀以除去浓水中的氟化物。
二段平板碟片DTRO反渗透系统3的浓水存储于浓水水箱119，电导率约60000-100000μS/cm，水量基本上被浓缩了4-10倍。采用第二提升泵120提升至高效MVR蒸发系统121中，蒸发冷凝水进入产品水箱127，结晶一价盐晶体进入盐箱122。至此，二价主盐硫酸钠和一价主盐氯化钠被从废水中提取出来，纯度可达98％以上，可以被资源化用于工业生产原料。从而将废水资源化处置：盐提取出来用于工业，水回用循环冷却水。
在本实施例中，高效MVR蒸发系统121的基本原理就是通过外部生蒸汽使得蒸发器产生二次蒸汽，再通过压缩机的压缩升温作用，提高二次蒸汽的压力和饱和度，提高了热焓的二次蒸汽送进蒸发系统，用于补充或完全代替生蒸汽，运行成本主要为压缩机的电耗。传统的MVR蒸发系统占地面积较大，存在热量浪费的问题，本实施例对传统的MVR蒸发系统的某些部件进行嵌套和集成，使某些部件嵌套在一个设备里，蒸发结晶工艺高度集成一体化设计，占地面积小，占地面积是传统的MVR蒸发系统的几分之一，且能避免无用的热量的浪费，高度智能化；即本实施例的高效MVR蒸发系统121为一体化节能MVR智能蒸发结晶系统。
如图6所示，一体化节能MVR智能蒸发结晶系统121包括依次连通的预热换热器150、一次蒸发器151、二次蒸发器152、蒸汽压缩机153、分离器154、结晶器155；二段平板碟片DTRO反渗透系统4的浓水进入预热换热器150，吸收冷凝蒸馏水余热后进入一次蒸发器151，通过与热蒸汽换热被蒸发成蒸汽进入二次蒸发器152作为热源，同时与蒸汽压缩机153的压缩蒸汽共同输出热量给二次蒸发溶液，产生二次蒸发。二次蒸发汽化的蒸汽进入分离器154，分离后的废水回流到一次蒸发器151，蒸汽被蒸汽压缩机153抽吸出来并压缩做功后，提升压力和温度再度被输送到二次蒸发器152作为热源。系统产生的不凝气被冷凝器冷凝换热后，排出系统。二次蒸发器152蒸汽热源最终进入冷凝器冷凝后作为预热换热器150的热源。一次蒸发器151底部的浓浆达到设计浓度会被提升排出系统，进入结晶器155进行结晶。
一体化节能MVR智能蒸发结晶系统121高温浓缩结晶后的母液与低温结晶器133低温结晶后的母液都汇集到母液箱129，上清液回流原水箱103，母液浓浆经第三提升泵130提升到干燥机131，经干燥机131干燥后，形成杂盐存储于杂盐箱132，外委危废处置。
至此废水被全部回收利用，其中的盐分被分离成为结晶盐，作为工业原料或者危废固体由专业的机构进行处置，节约了大量的危废处置费用，同时达到环保部门提倡的完全零排放要求。
在本实施例中，两段平板碟片反渗透DTRO技术与一体化节能MVR智能蒸发结晶系统121联合使用，能够达到环保部门提倡的完全零排放要求。
基于相同的发明构思，本发明还提供了一种煤化工高盐高污染废水的处理方法，利用上述煤化工高盐高污染废水的处理系统进行处理，包括以下步骤：
使用预处理系统1去除煤化工高盐高污染废水中的硬度和颗粒物；
使用纳滤系统106将二价离子从煤化工高盐高污染废水中分离；
使用一段平板碟片DTRO反渗透系统2对纳滤系统106的透过水进行初步脱盐；
使用二段平板碟片DTRO反渗透系统3对一段平板碟片DTRO反渗透系统3的浓水进一步脱盐；
使用高效MVR蒸发系统121对二段平板碟片DTRO反渗透系统3的浓水蒸发结晶，得到一价盐晶体。
在本发明的一些实施例中，在使用纳滤系统106将二价离子从煤化工高盐高污染废水中分离的步骤之后还包括步骤：使用低温结晶系统5对纳滤系统106的浓水蒸发结晶，得到二价盐晶体；
在使用高效MVR蒸发系统121对二段平板碟片DTRO反渗透系统3的浓水蒸发结晶，得到一价盐晶体的步骤之前还包括步骤：使用除氟系统13去除二段平板碟片DTRO反渗透系统3的浓水中的氟化物。
在本发明的一些实施例中，在使用高效MVR蒸发系统121对二段平板碟片DTRO反渗透系统3的浓水蒸发结晶，得到一价盐晶体的步骤之后还包括步骤：使用高效MVR蒸发系统121蒸发结晶后的母液与使用低温结晶系统4低温结晶后的母液汇集到母液箱129，母液箱129内的母液经干燥机131干燥；
使用高效MVR蒸发系统121蒸发结晶后的上清液与使用低温结晶系统4低温结晶后的上清液回流到原水储存池103。
采用上述煤化工高盐高污染废水的处理方法，二价主盐硫酸钠和一价主盐氯化钠被从废水中提取出来，纯度可达98％以上，水回用循环冷却水。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种煤化工高盐高污染废水的处理系统，其特征在于，包括预处理系统、纳滤系统、一段平板碟片DTRO反渗透系统、二段平板碟片DTRO反渗透系统和高效MVR蒸发系统；其中：
预处理系统，用于对煤化工高盐高污染废水进行软化处理和过滤处理，以去除煤化工高盐高污染废水中的硬度和颗粒物；
纳滤系统，与预处理系统连通，用于将二价离子从煤化工高盐高污染废水中分离；
一段平板碟片DTRO反渗透系统，与纳滤系统连通，用于对纳滤系统的透过水进行初步脱盐；
二段平板碟片DTRO反渗透系统，与一段平板碟片DTRO反渗透系统连通，用于对一段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水进一步脱盐；
高效MVR蒸发系统，与二段平板碟片DTRO反渗透系统连通，用于对二段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水蒸发结晶，得到一价盐晶体。
2.根据权利要求1所述的煤化工高盐高污染废水的处理系统，其特征在于，还包括低温结晶系统，与纳滤系统连通，用于对纳滤系统的浓水低温结晶，得到二价盐晶体。
3.根据权利要求1所述的煤化工高盐高污染废水的处理系统，其特征在于，所述预处理系统包括第一加药装置、高效沉淀器、原水储存池、纳滤提升泵和第一保安过滤器；其中：
第一加药装置，用于投加降硬剂；
高效沉淀器，与第一加药装置连通，用于将降硬剂与煤化工高盐高污染废水混合进行软化处理，以去除煤化工高盐高污染废水中的硬度；
原水储存池，与高效沉淀器连通，用于储存煤化工高盐高污染废水；
纳滤提升泵，与原水储存池连通，用于将原水储存池中的煤化工高盐高污染废水提升到一定高度；
第一保安过滤器，与纳滤提升泵连通，用于对煤化工高盐高污染废水进行过滤处理，以去除煤化工高盐高污染废水中的颗粒物。
4.根据权利要求1所述的煤化工高盐高污染废水的处理系统，其特征在于，所述一段平板碟片DTRO反渗透系统包括反渗透原水箱、反渗透原水泵、第二保安过滤器和一段平板碟片DTRO反渗透装置；其中：
反渗透原水箱，用于储存纳滤系统的透过水；
反渗透原水泵，与反渗透原水箱连通，用于将反渗透原水箱中储存的透过水泵入第二保安过滤器；
第二保安过滤器，与反渗透原水泵连通，用于去除透过水中的颗粒物；
一段平板碟片DTRO反渗透装置，与第二保安过滤器连通，用于对透过水进行初步脱盐；
所述二段平板碟片DTRO反渗透系统包括二段平板碟片DTRO反渗透装置，用于对一段平板碟片DTRO反渗透装置的浓水进一步脱盐。
5.根据权利要求4所述的煤化工高盐高污染废水的处理系统，其特征在于，所述一段平板碟片DTRO反渗透装置和所述二段平板碟片DTRO反渗透装置均包括碟片式膜组件，所述碟片式膜组件包括第一反渗透膜片，所述第一反渗透膜片由反渗透膜A和反渗透膜B复合而成。
6.根据权利要求5所述的煤化工高盐高污染废水的处理系统，其特征在于，沿膜柱的长度方向设置多个分区，在其中至少一个分区内设置有第一反渗透膜片，在其余分区内设置第二反渗透膜片或第三反渗透膜片；所述第二反渗透膜片由两张反渗透膜A复合而成，所述第三反渗透膜片由两张反渗透膜B复合而成。
7.根据权利要求1所述的煤化工高盐高污染废水的处理系统，其特征在于，还包括监控系统和除氟系统；其中：
监控系统，用于对一段平板碟片DTRO反渗透系统的进水、产水和浓水的水质和水量以及二段平板碟片DTRO反渗透系统的产水和浓水的水质、水量和氟离子含量进行实时监控；
除氟系统，与二段平板碟片DTRO反渗透系统连通，用于去除二段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水中的氟化物。
8.一种煤化工高盐高污染废水的处理方法，其特征在于，利用权利要求1-7任一项所述的煤化工高盐高污染废水的处理系统进行处理，包括以下步骤：
使用预处理系统去除煤化工高盐高污染废水中的硬度和颗粒物；
使用纳滤系统将二价离子从煤化工高盐高污染废水中分离；
使用一段平板碟片DTRO反渗透系统对纳滤系统的透过水进行初步脱盐；
使用二段平板碟片DTRO反渗透系统对一段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水进一步脱盐；
使用高效MVR蒸发系统对二段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水蒸发结晶，得到一价盐晶体。
9.根据权利要求8所述的煤化工高盐高污染废水的处理方法，其特征在于，在使用纳滤系统将二价离子从煤化工高盐高污染废水中分离的步骤之后还包括步骤：使用低温结晶系统对纳滤系统的浓水蒸发结晶，得到二价盐晶体；
在使用高效MVR蒸发系统对二段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水蒸发结晶，得到一价盐晶体的步骤之前还包括步骤：使用除氟系统去除二段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水中的氟化物。
10.根据权利要求9所述的煤化工高盐高污染废水的处理方法，其特征在于，在使用高效MVR蒸发系统对二段平板碟片DTRO反渗透系统的浓水蒸发结晶，得到一价盐晶体的步骤之后还包括步骤：使用高效MVR蒸发系统蒸发结晶后的母液与使用低温结晶系统低温结晶后的母液汇集到母液箱，母液箱内的母液经干燥机干燥；
使用高效MVR蒸发系统蒸发结晶后的上清液与使用低温结晶系统低温结晶后的上清液回流到原水储存池。
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