CN111410351A - 一种处理高盐废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种处理高盐废水的方法，该方法通过利用低热值可燃气体燃烧产生的热能补充高盐废水处理各阶段所需的各种热能，实现在处理低热值可燃气体的同时协同处理高盐废水。本发明方法，能够有效利用低热值可燃气体燃烧产生的热能，能够充分利用工艺自产蒸汽潜热，具有结垢率低、能耗低、运行成本低等优点，不仅能够将低热值可燃气体转化成电和高温烟气，实现对低热值可燃气体的有效处理和资源化再利用，解决低热值可燃气体的利用问题，而且能够将高盐废水中的污染物或盐分与水有效分离，实现对高盐废水的有效处理和资源化再利用，有着很好的应用价值和应用前景，对于实现高盐废水的资源化再利用具有十分重要的意义。
Description
技术领域
本发明属于高盐废水处理领域，涉及一种处理高盐废水的方法。
背景技术
高盐废水指含有高浓度盐分及污染物质的废水，通常总溶解固体(TDS)含量≥8000mg/L，如电厂脱硫废水、反渗透浓水(如垃圾填埋场反渗透浓液)等，这些废水通常含有大量的盐分和高浓度的有机物，且可生化性极差，因而对于此类废水的处理一直都是本领域研究的热点及难点。低热值可燃气体指甲烷浓度为30％～70％的可燃气体或等热值的其他可燃气体，如填埋场填埋气(也可称为填埋伴生气或填埋气)、厌氧系统所产沼气、化工工艺伴生可燃气等，由于这些气体所含热值较低，存在难以有效利用的问题，同时将这些其他直接外排可能会对环境造成不良影响，如会增加温室气体的排放量。
申请号为201610512496.X的专利文献中公开了一种浸没燃烧蒸发浓缩方法，采用“汽提+蒸发+浓缩”三段式浸没燃烧蒸发浓缩工艺对高盐有机废水进行蒸发浓缩，虽然该方法中以低品质燃气为能源，但其是将高温烟气直接通入废水中进行加热，存在以下问题：容易导致蒸发强度过大且容易产生结垢；在实际运用中的浓缩倍数较低；蒸发所产蒸汽中夹带大量的污染物质和热量，不能有效回收或利用蒸发蒸汽所携带的蒸发潜热，且这些夹带的污染物质需要通过二次燃烧处理进行去除，导致整体工艺更加复杂且能耗消耗较大。另外，现有高盐废水的处理工艺中单纯的采用二次蒸汽机械压缩蒸发器(MVR)进行结晶浓缩，在该方法使用过程中，需要通过机械压缩机二次做工，提高蒸发蒸汽的品质，虽然提高了能量利用率，但是仍将使用大量的电能，导致耗电量较大。可见，现有对高盐废水处理工艺(或处理设备)中存在如下缺陷：(1)未能充分利用低热值可燃气体，且燃烧产生的热能不能有效回收或利用；(2)换热器容易结垢，导致换热效率差、运行成本高；(3)不能充分利用工艺自产的蒸汽潜热；(4)耗电量大。因此，获得一种能够有效利用低热值可燃气体且能够充分利用工艺自产蒸汽潜热，具有结垢率低、能耗低、运行成本低的处理高盐废水的方法，对于实现高盐废水的资源化再利用具有十分重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有结垢率低、能耗低、运行成本低的处理高盐废水的方法，该方法能够有效利用低热值可燃气体燃烧产生的热能，又能够充分利用工艺自产蒸汽潜热。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种处理高盐废水的方法，包括以下步骤：
S1、将高盐废水注入到调质池中，去除高盐废水中的硬度；
S2、将步骤S1中去除硬度后的高盐废水注入原液池中，达到满液位后高盐废水溢流至二次预处理池中；当高盐废水开始溢流时，开启循环泵，使高盐废水在循环换热器中循环；
S3、当二次预处理池中高盐废水的液位达到设计液位的一半时，暂停进水，开启循环泵，使高盐废水在循环换热器中循环，加入pH调节剂和消泡剂；当二次预处理池中高盐废水的pH为4～11时，继续进水；当高盐废水的pH值达到4～11或达到设计液位时，向闪蒸罐中输入高盐废水；将过热蒸汽引入到循环换热器中对二次预处理池中的高盐废水进行换热；所述过热蒸汽是以低热值可燃气体为燃料经过燃烧加热锅炉后制得；所述过热蒸汽的温度为150℃～195℃；所述过热蒸汽经换热后转化成饱和蒸汽；所述饱和蒸汽的温度为130℃～180℃；
S4、对高盐废水进行加热和闪蒸：
S4-1、当闪蒸罐中高盐废水的液位达到设计液位的一半时，开启循环泵，使高盐废水在循环加热器中进行循环，达到设计液位后将步骤S3中得到的饱和蒸汽引入到循环加热器中对高盐废水进行加热，直至闪蒸罐中高盐废水的温度达到95℃～117.6℃，闪蒸，得到闪蒸蒸汽和浓缩液，所得闪蒸蒸汽用于对进入原液池前的去除硬度后的高盐废水进行换热；所述饱和蒸汽经换热后转化成一次蒸汽；所述一次蒸汽引入到步骤S2的循环换热器中用于对原液池中的高盐废水进行换热；
S4-2、将二次预处理池中的高盐废水输入到闪蒸罐中，与浓缩液混合，按照步骤S4-1中的方法进行加热和闪蒸；重复步骤S4-2中的混合、加热和闪蒸过程，对高盐废水进行连续处理；
S5、将部分浓缩液从闪蒸罐中排出，所得浓缩液用于对步骤S1中进入调质池前的高盐废水进行换热；
S6、利用低温烟气对步骤S5中经换热后的浓缩液进行低温蒸发，完成对高盐废水的处理；所述低温烟气是以低热值可燃气体为燃料经过燃烧加热锅炉后制得；所述低温烟气的温度为110℃～155℃。
上述的方法，进一步改进的，所述步骤S1中，采用以下方式去除高盐废水中的硬度：将高盐废水注入到调质池中，调节高盐废水的pH值为9.5～11.4，搅拌，过滤，完成对高盐废水中硬度的去除；所述过滤后得到的滤液注入到原液池中。
上述的方法，进一步改进的，所述步骤S2中，采用一次蒸汽对原液池中的高盐废水进行换热时，换热过程中控制循环换热器进出口温度差≤5℃，直至高盐废水升温至25℃～80℃，停止换热；所述换热的方式为间壁换热；所述一次蒸汽经换热后冷凝为水，直接外排或作为锅炉补水回用。
上述的方法，进一步改进的，所述步骤S3中，当二次预处理池中高盐废水的液位达到设计液位的一半时还包括将有机硫加入到高盐废水中；所述pH调节剂为硫酸溶液或氢氧化钠溶液；所述二次预处理池中高盐废水中控制消泡剂的浓度为1ppm～10ppm；所述消泡剂为T2020型消泡剂或T2025型消泡剂；所述二次预处理池中高盐废水中控制有机硫的浓度为5mg/L～25mg/L；所述有机硫为三巯基均三嗪三钠盐。
上述的方法，进一步改进的，所述步骤S3中，所述换热过程中控制循环换热器进出口温度差≤2℃，直至高盐废水升温至30℃～98℃，停止换热；所述换热采用的是间壁换热的方式；所述换热过程中控制二次预处理池中高盐废水的pH值为6.0～10.5。
上述的方法，进一步改进的，所述步骤S4-1中，所述加热过程中控制循环加热器进出口温度差≤3℃；所述加热的方式为间壁加热。
上述的方法，进一步改进的，所述低热值可燃气体进行燃烧时还包括利用燃烧过程中产生的热能进行发电，用于为处理高盐废水提供电能；所述低热值可燃气体进行燃烧之前还包括对低热值可燃气体进行预处理；所述预处理包括对低热值可燃气体进行脱硫和脱硅；所述脱硫为将低热值可燃气体中硫化氢的浓度降低至≤100ppm；所述脱硫为湿法络合铁脱硫和/或干法氧化铁脱硫；所述脱硅为采用活性炭对低热值可燃气体进行吸附。
上述的方法，进一步改进的，所述步骤S5中，所述浓缩液的排出质量为高盐废水进料总质量的4％～25％；所述换热的方式为间壁换热；所述浓缩液经换热后温度降至50℃～85℃。
上述的方法，进一步改进的，所述步骤S6中，所述低温蒸发前还包括对经换热后的浓缩液进行脱水处理；所述脱水处理后浓缩液的含固率提升至15％～90％；所述脱水处理采用的是离心脱水机或板框压滤机。
上述的方法，进一步改进的，所述步骤S6中，利用低温烟气进行低温蒸发时，以间壁换热的方式对脱水处理后的浓缩液进行加热；所述低温蒸发过程中控制升温速率≤1℃/min；所述低温蒸发过程中控制温度为50℃～95℃；所述低温蒸发的时间为90min～270min；所述低温蒸发后所得固体物质的含固率为75％～95％；所述低温烟气经低温蒸发后外排。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明提供了一种处理高盐废水的方法，通过利用低热值可燃气体燃烧产生的热能补充高盐废水处理各阶段所需的各种热能，实现在处理低热值可燃气体的同时协同处理高盐废水。本发明中，低热值可燃气体在燃烧过程中产生的大量热能，这些热能以高温烟气方式加热锅炉产生过热蒸汽和低温烟气，利用过热蒸汽和低温烟气对高盐废水进行加热，使高盐废水中的污染物或盐分与水有效分离，所分离的水满足国家排放标准，且所分离的污染物或盐分变成固体结晶可再次利用，不仅可实现对低热值可燃气体的有效处理和资源化利用，且也可实现对高盐废水的资源化处理；同时在低热值可燃气体的燃烧过程中还可利用热能进行发电，用于为处理高盐废水提供电能，能够节省高盐废水处理过程中所需的大量热能及电力，从而降低处理所需耗电量、降低生产成本。相比传统技术(MVR)，本发明方法处理高盐废水时，耗电量可节约99kw·h/吨～118kw·h/吨。本发明利用低热值可燃气体协同处理高盐废水的方法，能够有效利用低热值可燃气体燃烧产生的热能，能够充分利用工艺自产蒸汽潜热，具有结垢率低、能耗低、运行成本低等优点，不仅能够将低热值可燃气体转化成电、过热蒸汽和低温烟气，实现对低热值可燃气体(温室气体)的有效处理和资源化再利用，从而解决了低热值可燃气体(如传统填埋场低品质填埋伴生气)的利用问题，而且能够将高盐废水中的污染物或盐分与水有效分离，实现对高盐废水的有效处理和资源化再利用，有着很好的应用价值和应用前景，对于实现高盐废水的资源化再利用具有十分重要的意义。
(2)本发明方法中，通过对换热或加热阶段升温过程的有效控制，能够降低换热或加热过程中受热面的结垢倾向，有效降低受热面的结垢率，从而能够提高换热效率、降低运行成本，有效缓解了传统技术(传统方法或传统设备，如MVR)中存在的受热结垢问题。
(3)本发明方法中，低热值可燃气体燃烧过程中产生的大量热能，不仅可以利用这些热量处理高盐废水，还可以通过综合利用这些热能生产电能和蒸汽，这些电能和蒸汽可继续用于处理高盐废水，从而降低处理过程中的耗电量和蒸汽消耗量，也可将多余的电能和蒸汽外供，更加合理的利用资源以及进一步降低生产成本。
(4)本发明方法，不仅可用于处理多组分复杂的高盐废水，也可用于处理单组分简单的高盐废水，并且处理单组分高盐废水时，可实现对其中盐分物质的有效回收。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。本发明的实施例中，若无特别说明，所采用的工艺为常规工艺，所采用的设备为常规设备。
实施例1：
一种处理高盐废水的方法，其中高盐废水为生活垃圾填埋场渗滤液RO浓水(即反渗透浓水)，低热值可燃气体为填埋伴生气，包括以下步骤：
(1)以低热值可燃气体为燃料进行燃烧，生产电、高温烟气、过热蒸汽和低温烟气，具体为：以填埋伴生气为低热值可燃气体，其中填埋伴生气中甲烷浓度为52％。将收集的填埋伴生气进行预处理，包括脱硫、脱硅、增压、计量处理，其中脱硅为采用活性炭进行吸附，脱硫为采用湿法络合铁脱硫联合干法氧化铁脱硫。经过上述处理后，填埋伴生气中的硫化氢浓度为2.3ppm。同时将上述经脱硫和脱硅后的填埋伴生气通过风机增压至15Kpa，作为燃料供给发电机组通过燃烧进行发电，所发电力并入生产内网，用于为后续处理高盐废水提供电能，并同步产生500℃的高温烟气。将该高温烟气送入余热锅炉，生产1.0Mpa、195℃的过热蒸汽和155℃的低温烟气，其中所生产的过热蒸汽用于处理高盐废水，剩余部分用于其他需热用户(如为居民供暖)，低温烟气全部用于低温蒸发。
(2)将高盐废水注入调质池中，达到设计液位的一半后暂停进水，添加质量浓度为30％的氢氧化钠溶液，调节高盐废水的pH为10.1，搅拌，在搅拌过程中根据pH情况调节氢氧化钠溶液投加量，搅拌10min后，开始重新进水，并同步将水泵入膜系统进行过滤，去除高盐废水中的硬度。
(3)将步骤(2)中去除硬度后的高盐废水(即过滤后得到的滤液)注入原液池中，达到满液位后高盐废水溢流至二次预处理池中；当高盐废水开始溢流时，开启循环泵，使高盐废水在循环换热器中循环。
步骤(3)中，采用闪蒸蒸汽对进入原液池前的去除硬度后的高盐废水进行换热。采用一次蒸汽对原液池中的高盐废水进行换热，其中换热过程中控制循环换热器进出口温度差为3.6℃，直至高盐废水的温度升至72℃，停止换热。换热的方式均为间壁换热。闪蒸蒸汽和一次蒸汽经换热后均冷凝为水，直接外排或作为锅炉补水回用。
(4)当二次预处理池中高盐废水的液位达到设计液位的一半时，暂停进水，开启循环泵，使高盐废水在循环换热器中循环，加入质量浓度为35％的硫酸和T2020型消泡剂(购于长沙唐华化工贸易有限公司)，控制高盐废水中消泡剂的浓度为4ppm；当二次预处理池中高盐废水的pH值为6.2时，继续进水，同时向闪蒸罐中输入高盐废水；待循环换热器中有稳定水流循环时，将步骤(1)中制得的过热蒸汽引入到循环换热器中对二次预处理池中的高盐废水进行换热，其中过热蒸汽经换热后转化成温度为140℃的饱和蒸汽。
步骤(4)中，利用过热蒸汽对二次预处理池中的高盐废水进行换热时，控制循环换热器进出口温度差为1.2℃，直至高盐废水升温至97℃，停止换热；换热的方式为间壁换热；换热过程中控制二次预处理池中高盐废水的pH值为6.2。
(5)对高盐废水进行加热和闪蒸：
(5.1)当闪蒸罐中高盐废水的液位达到设计液位的一半时，开启循环泵，使高盐废水在循环加热器中进行循环，达到设计液位后将步骤(4)中得到的饱和蒸汽引入到循环加热器中对高盐废水进行加热，直至闪蒸罐中高盐废水的温度达到117.6℃，闪蒸，得到温度为114.7℃的闪蒸蒸汽和温度为113.4℃的浓缩液，所得闪蒸蒸汽引入到步骤(3)中用于对进入原液池前的去除硬度后的高盐废水进行换热。上述饱和蒸汽经换热后转化成一次蒸汽，所得一次蒸汽引入到步骤(3)的循环换热器中用于对原液池中的高盐废水进行换热。
步骤(5.1)中，加热过程中控制循环加热器进出口温度差为2.7℃，加热的方式为间壁加热。
(5.2)将二次预处理池中的高盐废水输入到步骤(5.1)的闪蒸罐中，与浓缩液混合，按照步骤(5.1)中的方法进行加热和闪蒸；重复步骤(5.2)中的混合、加热和闪蒸过程，对高盐废水进行连续处理。
(6)对浓缩液进行脱水处理：
(6.1)将闪蒸罐底部的浓缩液定期排出，每次排出的浓缩液的质量为高盐废水进料总质量的5％，其中高盐废水进料总质量是指自上一次排出浓缩液后至本次排出浓缩液前的累积加入到闪蒸罐中的高盐废水的总质量。将从闪蒸罐中排出的浓缩液用于对步骤(2)中进入调质池前的高盐废水(原始高盐废水)进行换热，回收浓缩液所携带的热能，且使浓缩液的温度从113.4℃降低至80℃，其中换热的方式为间壁换热。
(6.2)将步骤(6.1)中经过换热后的浓缩液排入中间池，通过泵将中间池中的浓缩液泵入到离心脱水机进行脱水处理，将浓缩液含固率提升至25％，同时将脱水处理后得到的水返回至步骤(3)的原液池中，与高盐废水混合后继续进行处理。
(7)将步骤(6)中脱水处理后的浓缩液进行低温蒸发，具体为：利用步骤(1)中制得的低温烟气以间壁换热的方式将步骤(6)中脱水处理后的浓缩液加热至85℃，其中低温蒸发的加热过程中控制升温速率为1℃/min，使浓缩液在85℃下低温蒸发250min，得到固体物质和水蒸气，所得固体物质的含固率为95％，回用；所得水蒸气经冷凝后转化为冷凝水，作为步骤(1)中锅炉的补水回用。该步骤中，低温烟气经低温蒸发后直接外排。
本实施例中，闪蒸蒸汽、一次蒸汽冷凝后得到的冷凝水满足GB16889-2008中的标准。
实施例2：
一种处理高盐废水的方法，其中高盐废水为电厂FGD工艺产生的脱硫废水，低热值可燃气体为填埋伴生气，包括以下步骤：
(1)以低热值可燃气体为燃料进行燃烧，生产电、高温烟气、过热蒸汽和低温烟气，具体为：以填埋伴生气为低热值可燃气体，其中填埋伴生气中甲烷浓度为41％。将收集的填埋伴生气进行预处理，包括脱硫、脱硅、增压、计量处理，其中脱硅为采用活性炭进行吸附，脱硫为采用干法氧化铁脱硫。经过上述处理后，填埋伴生气中的硫化氢浓度为4.1ppm。同时将上述经脱硫和脱硅后的填埋伴生气通过风机增压至1.2Kpa，作为燃料供给发电机组通过燃烧进行发电，所发电力并入生产内网，用于为后续处理高盐废水提供电能，并同步产生500℃的高温烟气。将该高温烟气送入余热锅炉，生产0.8Mpa、185℃的过热蒸汽和132.2℃的低温烟气，其中所生产的过热蒸汽用于处理高盐废水，剩余部分用于其他需热用户(如为居民供暖)，低温烟气全部用于低温蒸发。
(2)将高盐废水注入调质池中，达到设计液位的一半后暂停进水，添加质量浓度为30％的氢氧化钠溶液，调节高盐废水的pH为10，使高盐废水发生沉淀，静置，得到上清液和淤泥。定期排出底部淤泥，采用板框压滤的方式进行脱水处理，其中脱水产生的压滤液返回至前端用于调节高盐废水的pH值，污泥直接进入后续的低温干化。静置所得上清液进行超滤处理，超滤所得浓液返回至沉淀阶段，超滤所得滤液进行后续处理。由此，去除高盐废水中的硬度。
(3)将步骤(2)中去除硬度后的高盐废水(即超滤所得滤液)注入原液池中，达到满液位后高盐废水溢流至二次预处理池中；当高盐废水开始溢流时，开启循环泵，使高盐废水在循环换热器中循环。
步骤(3)中，采用闪蒸蒸汽对进入原液池前的去除硬度后的高盐废水进行换热。采用一次蒸汽对原液池中的高盐废水进行换热，其中换热过程中控制循环换热器进出口温度差为3.6℃，直至高盐废水的温度升至82℃，停止换热；换热的方式均为间壁换热。闪蒸蒸汽和一次蒸汽经换热后均冷凝为水，作为步骤(1)中锅炉的补水回用。
(4)当二次预处理池中高盐废水的液位达到设计液位的一半时，暂停进水，开启循环泵，使高盐废水在循环换热器中循环，加入质量浓度为35％的硫酸、T2020型消泡剂(购于长沙唐华化工贸易有限公司)和有机硫(三巯基均三嗪三钠盐)，控制高盐废水中消泡剂的浓度为4ppm，有机硫的浓度为25mg/L；当二次预处理池中高盐废水的pH为6.2时，继续进水，同时向闪蒸罐中输入高盐废水；待循环换热器中有稳定水流循环时，将步骤(1)中制得的过热蒸汽引入到循环换热器中对二次预处理池中的高盐废水进行换热，其中过热蒸汽经换热后转化成温度为137℃的饱和蒸汽。
步骤(4)中，利用过热蒸汽对二次预处理池中的高盐废水进行换热时，控制循环换热器进出口温度差为1.8℃，直至高盐废水升温至94℃，停止换热；换热的方式为间壁换热；换热过程中控制二次预处理池中高盐废水的pH值为6.2。
(5)对高盐废水进行加热和闪蒸：
(5.1)当闪蒸罐中高盐废水的液位达到设计液位的一半时，开启循环泵，使高盐废水在循环加热器中进行循环，达到设计液位后将步骤(4)中得到的饱和蒸汽引入到循环加热器中对高盐废水进行加热，直至闪蒸罐中高盐废水的温度达到104℃，闪蒸，得到温度为100℃的闪蒸蒸汽和温度为97℃的浓缩液，所得闪蒸蒸汽引入到步骤(3)中用于对进入原液池前的去除硬度后的高盐废水进行换热。上述饱和蒸汽经换热后转化成一次蒸汽，所得一次蒸汽引入到步骤(3)的循环换热器中用于对原液池中的高盐废水进行换热。
步骤(5.1)中，加热过程中控制循环加热器进出口温度差为2.7℃，加热的方式为间壁加热。
(5.2)将二次预处理池中的高盐废水输入到步骤(5.1)的闪蒸罐中，与浓缩液混合，按照步骤(5.1)中的方法进行加热和闪蒸；重复步骤(5.2)中的混合、加热和闪蒸过程，对高盐废水进行连续处理。
(6)对浓缩液进行脱水处理：
(6.1)将闪蒸罐底部的浓缩液定期排出，每次排出的浓缩液的质量为高盐废水进料总质量的6％，其中高盐废水进料总质量是指自上一次排出浓缩液后至本次排出浓缩液前的累积加入到闪蒸罐中的高盐废水的总质量。将从闪蒸罐中排出的浓缩液用于对步骤(2)中进入调质池前的高盐废水(原始高盐废水)进行换热，回收浓缩液所携带的热能，且使浓缩液的温度从97℃降低至68℃，其中换热的方式为间壁换热。
(6.2)将步骤(6.1)中经过换热后的浓缩液排入中间池，通过泵将中间池中的浓缩液泵入到板框压滤机进行脱水处理，将浓缩液含固率提升至45％，同时将脱水处理后得到的水返回至步骤(3)的原液池中，与高盐废水混合后继续进行处理。
(7)将步骤(6)中脱水处理后的浓缩液进行低温蒸发，具体为：利用步骤(1)中制得的低温烟气以间壁换热的方式将步骤(6)中脱水处理后的浓缩液加热至75℃，其中低温蒸发的加热过程中控制升温速率为1℃/min，使浓缩液在75℃下低温蒸发180min，得到固体物质和水蒸气，所得固体物质的含固率为95％，回用；所得水蒸气经冷凝后转化为冷凝水，作为步骤(1)中锅炉的补水回用。该步骤中，低温烟气经低温蒸发后直接外排。
本实施例中，闪蒸蒸汽、一次蒸汽冷凝后得到的冷凝水满足GB16889-2008中的标准。
综上可知，本发明处理高盐废水的方法，通过利用低热值可燃气体燃烧产生的热能补充高盐废水处理各阶段所需的各种热能，实现在处理低热值可燃气体的同时协同处理高盐废水。本发明中，低热值可燃气体在燃烧过程中产生的大量热能，这些热能以高温烟气方式加热锅炉产生过热蒸汽和低温烟气，利用过热蒸汽和低温烟气对高盐废水进行加热，使高盐废水中的污染物或盐分与水有效分离，所分离的水满足国家排放标准，且所分离的污染物或盐分变成固体结晶可再次利用，不仅可实现对低热值可燃气体的有效处理和资源化利用，且也可实现对高盐废水的资源化处理；同时在低热值可燃气体的燃烧过程中还可利用热能进行发电，用于为处理高盐废水提供电能，能够节省高盐废水处理过程中所需的大量热能及电力，从而降低处理所需耗电量、降低生产成本。本发明利用低热值可燃气体协同处理高盐废水的方法，能够有效利用低热值可燃气体燃烧产生的热能，能够充分利用工艺自产蒸汽潜热，具有结垢率低、能耗低、运行成本低等优点，不仅能够将低热值可燃气体转化成电、过热蒸汽和低温烟气，实现对低热值可燃气体(温室气体)的有效处理和资源化再利用，从而解决了低热值可燃气体(如传统填埋场低品质填埋伴生气)的利用问题，而且能够将高盐废水中的污染物或盐分与水有效分离，实现对高盐废水的有效处理和资源化再利用，有着很好的应用价值和应用前景，对于实现高盐废水的资源化再利用具有十分重要的意义。
以上实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种处理高盐废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将高盐废水注入到调质池中，去除高盐废水中的硬度；
S2、将步骤S1中去除硬度后的高盐废水注入原液池中，达到满液位后高盐废水溢流至二次预处理池中；当高盐废水开始溢流时，开启循环泵，使高盐废水在循环换热器中循环；
S3、当二次预处理池中高盐废水的液位达到设计液位的一半时，暂停进水，开启循环泵，使高盐废水在循环换热器中循环，加入pH调节剂和消泡剂；当二次预处理池中高盐废水的pH为4～11时，继续进水；当高盐废水的pH值达到4～11或达到设计液位时，向闪蒸罐中输入高盐废水；将过热蒸汽引入到循环换热器中对二次预处理池中的高盐废水进行换热；所述过热蒸汽是以低热值可燃气体为燃料经过燃烧加热锅炉后制得；所述过热蒸汽的温度为150℃～195℃；所述过热蒸汽经换热后转化成饱和蒸汽；所述饱和蒸汽的温度为130℃～180℃；
S4、对高盐废水进行加热和闪蒸：
S4-1、当闪蒸罐中高盐废水的液位达到设计液位的一半时，开启循环泵，使高盐废水在循环加热器中进行循环，达到设计液位后将步骤S3中得到的饱和蒸汽引入到循环加热器中对高盐废水进行加热，直至闪蒸罐中高盐废水的温度达到95℃～117.6℃，闪蒸，得到闪蒸蒸汽和浓缩液，所得闪蒸蒸汽用于对进入原液池前的去除硬度后的高盐废水进行换热；所述饱和蒸汽经换热后转化成一次蒸汽；所述一次蒸汽引入到步骤S2的循环换热器中用于对原液池中的高盐废水进行换热；
S4-2、将二次预处理池中的高盐废水输入到闪蒸罐中，与浓缩液混合，按照步骤S4-1中的方法进行加热和闪蒸；重复步骤S4-2中的混合、加热和闪蒸过程，对高盐废水进行连续处理；
S5、将部分浓缩液从闪蒸罐中排出，所得浓缩液用于对步骤S1中进入调质池前的高盐废水进行换热；
S6、利用低温烟气对步骤S5中经换热后的浓缩液进行低温蒸发，完成对高盐废水的处理；所述低温烟气是以低热值可燃气体为燃料经过燃烧加热锅炉后制得；所述低温烟气的温度为110℃～155℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，采用以下方式去除高盐废水中的硬度：将高盐废水注入到调质池中，调节高盐废水的pH值为9.5～11.4，搅拌，过滤，完成对高盐废水中硬度的去除；所述过滤后得到的滤液注入到原液池中。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用一次蒸汽对原液池中的高盐废水进行换热时，换热过程中控制循环换热器进出口温度差≤5℃，直至高盐废水升温至25℃～80℃，停止换热；所述换热的方式为间壁换热；所述一次蒸汽经换热后冷凝为水，直接外排或作为锅炉补水回用。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，当二次预处理池中高盐废水的液位达到设计液位的一半时还包括将有机硫加入到高盐废水中；所述pH调节剂为硫酸溶液或氢氧化钠溶液；所述二次预处理池中高盐废水中控制消泡剂的浓度为1ppm～10ppm；所述消泡剂为T2020型消泡剂或T2025型消泡剂；所述二次预处理池中高盐废水中控制有机硫的浓度为5mg/L～25mg/L；所述有机硫为三巯基均三嗪三钠盐。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述换热过程中控制循环换热器进出口温度差≤2℃，直至高盐废水升温至30℃～98℃，停止换热；所述换热采用的是间壁换热的方式；所述换热过程中控制二次预处理池中高盐废水的pH值为6.0～10.5。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S4-1中，所述加热过程中控制循环加热器进出口温度差≤3℃；所述加热的方式为间壁加热。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述低热值可燃气体进行燃烧时还包括利用燃烧过程中产生的热能进行发电，用于为处理高盐废水提供电能；所述低热值可燃气体进行燃烧之前还包括对低热值可燃气体进行预处理；所述预处理包括对低热值可燃气体进行脱硫和脱硅；所述脱硫为将低热值可燃气体中硫化氢的浓度降低至≤100ppm；所述脱硫为湿法络合铁脱硫和/或干法氧化铁脱硫；所述脱硅为采用活性炭对低热值可燃气体进行吸附。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述浓缩液的排出质量为高盐废水进料总质量的4％～25％；所述换热的方式为间壁换热；所述浓缩液经换热后温度降至50℃～85℃。
9.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述低温蒸发前还包括对经换热后的浓缩液进行脱水处理；所述脱水处理后浓缩液的含固率提升至15％～90％；所述脱水处理采用的是离心脱水机或板框压滤机。
10.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S6中，利用低温烟气进行低温蒸发时，以间壁换热的方式对脱水处理后的浓缩液进行加热；所述低温蒸发过程中控制升温速率≤1℃/min；所述低温蒸发过程中控制温度为50℃～95℃；所述低温蒸发的时间为90min～270min；所述低温蒸发后所得固体物质的含固率为75％～95％；所述低温烟气经低温蒸发后外排。
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