CN112456726A - 一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，包括电流传感器、触发开关、控制器和控制开关，所述电流传感器和触发开关的输出端与控制器的输入端连接，控制器的输出端与控制开关的输入端连接，本发明涉及高盐废水处理技术领域。该低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，通过清理系统的添加，可以让低成本的高盐废水分质结晶工艺工作完成后，立即对其内部进行高效精准的清理，将其内部的污渍和杂质全部进行清除，而且不会占用正常工作的时间，还可以保障工作人员的安全，使其进行清理工作时不会受到影响，从而使各项处理单元中的设备使用更加稳定，不会因为其内部的杂质导致工作效率下降，这便于人们使用。

Description

一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统

技术领域

本发明涉及高盐废水处理技术领域，具体为一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统。

背景技术

目前高盐废水处置方案主要有两种，一种是送蒸发塘，利用环境本身的蒸发能力蒸发水分；另一种是采用蒸发结晶技术进一步回收水分，生产结晶盐。采用蒸发塘处理高盐废水实际运行情况是自然蒸发效果并不理想，易造成二次污染。继蒸发塘自然蒸发处理浓盐水饱受争议后开发出的蒸发结晶技术主要有多效蒸发结晶、MVR蒸发浓缩+强制循环结晶两种处理工艺。但目前大多数蒸发结晶技术回收水分，生产结晶盐，得到的结晶盐品质较差，很难达到生产标准，难以有效的利用；此外，处理后的废水虽然能达到国家和地方废水排放标准，但废水中仍存在部分有机物、胶体、颗粒悬浮物、Ca2+和Mg2+及其他高价离子等，因而限制了工业废水的回用，造成了大量水资源浪费。

目前针对高浓盐水的分盐处理主要有以下三种发展方向：热法盐硝联产工艺方案，即利用“高温析出无水硫酸钠、低温析出氯化钠”的原理；冷冻法，即通过“冷冻析出十水硫酸钠、蒸发析出氯化钠”的原理；纳滤+蒸发结晶，即先利用纳滤膜截留高浓盐水中二价离子，纳滤产水经反渗透膜浓缩回用后的浓缩液和纳滤浓缩液分别进行蒸发结晶，产生氯化钠和硫酸钠。

而且现有的低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，在使用后没有一套完整且有效的污渍杂质清理系统，这样长而久之，处理设备内部将会积累大量杂质，将会影响设备的正常使用。

现有设备所采用的的方法有缺陷，具体情况有以下几条：

盐硝联产：在水质水量波动的情况下，系统无法稳定运行(因进水盐硝比发生变化以及氯化钠母液回流等原因导致硫酸钠蒸发结晶终点难以控制)，导致最终副产盐、硝品质不达标；此外该，系统对操作人员的要求较高，需根据水质水量变化及时调节回流比。

冷冻法：本技术是针对废水中硫酸根离子远大于氯离子时才使用的；此外本系统的成本较高，能耗较大。

纳滤+蒸发结晶：除了纳滤膜系统的投入，还需建立两套独立的蒸发结晶及杂盐处理装置，投资成本较大。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，解决了上述背景技术中所的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，包括电流传感器、触发开关、控制器和控制开关，所述电流传感器和触发开关的输出端与控制器的输入端连接，并且控制器的输出端与控制开关的输入端连接。

优选的，所述高盐废水的数据为：TDS≥30000ppm，硫酸根≥5000ppm。

优选的，所述预处理单元的参数为：出水总硬度≤10ppm，总硅≤40ppm，浊度≤0.2NTU，碱度≤80ppm。

优选的，所述膜分离单元的参数为：浓水中硫酸根浓度80000～10000ppm。

优选的，所述沉淀单元的参数为：按照c(SO42-):c(Ca2+)＝1：3.5投加氯化钙，反应时间控制为40min，反应后上清液中硫酸根浓度≤1000ppm。

优选的，所述沉淀单元参数控制：按照c(SO42-):c(Ca2+)＝1：3.5投加氯化钙，反应时间控制为40min，反应后上清液中硫酸根浓度≤1000ppm，并且沉淀单元上清液的处置方式：上清液中含有较高的COD，通入前端生化系统处理；此外。上清液硫酸根含量较低，且水量较少，对前端生化系统不会产生影响。

优选的，所述预处理系统的设置：对废水中各类杂质进行深度除去，保证系统稳定。

优选的，所述膜单元浓水与蒸发母液的处置方式：通过混合后进入沉淀单元去除富集的硫酸根。

优选的，所述一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，其工作流程具体包括以下步骤：

S1、高盐废水进入预处理单元，预处理单元包含“高效沉淀+砂滤/超滤+树脂+脱碳”，对废水中的有机物、钙镁硬度、硅、SS等进行去除，避免膜系统结垢，保证后续单元的稳定运行；

预处理单元产生的污泥进入污泥处理单元离心脱水处理；预处理单元的产水进入膜分盐单元，通过膜系统截留二价离子的特性，实现硫酸根与氯离子的分离；

膜系统产水进入氯化钠蒸发结晶单元：通过单效蒸发+离心+干燥的方式得到产品氯化钠；

膜系统浓水进入沉淀单元：通过投加氯化钙以硫酸钙沉淀的形式实现浓水中硫酸根的去除；沉淀单元产生的污泥进入污泥处理单元处置，上清液回流至前端生化系统：

S2、预处理单元：将高盐废水泵入沉淀池，然后进行过滤，过滤采用砂滤和超滤两级过滤装置，将高盐废水中的钙镁离子、硅杂质去除；

膜分盐单元：将预处理单元处理后的液体通过增压泵，泵入纳滤膜，并将二价的离子进行截留，形成二价离子的浓缩液，二价离子主要为硫酸根离子，以及滤液；

结晶单元：将膜分盐单元生成的滤液经过蒸发浓缩获得氯化钠，并且进一步将氯化钠分离干燥，分离产生的高盐母液；

沉淀单元：将膜分盐单元产生的二价离子的浓缩液和结晶单元的高盐母液送至反应池中，并且加入氯化钙和PAM，钙离子和硫酸根离子进行产生沉淀，PAM是絮凝剂，将产生的沉淀迅速沉降，产生的上清液送至生化池中进行处理，去除其中的COD：

S3、电流传感器；各项处理完待设备处于停止运行状态则会启动，所安装的电路传感器实时监控运行设备的用电数据，监测到用电量数据为零会发送信息至控制器；

触发开关；设备需要进行处理的工作结束后，可由工作人员手动从触发清理工作，通过使用触发开关向控制器发送相应的信息来说明可进行清理工作；

S4、控制器；接收到电流传感器或触发开关的信号后会通过控制开关关闭各项单元中的机械设备和切断各项电源，使设备处于断电切停止所有工作的状态；

清理工作；处于待命状态的清理工作人员接收到设备完全断电切停止的信息后，立即前往各个单元中，着重检查设备进行过滤工作后，其内部残留的污渍残渣，将这些全部进行清理，待清理完毕，把各单元中的设备复位，然后由控制器再次通过控制开关启动各项单元，给其通电，进行检测，检查其是否可以正常工作，如果无法正常工作那么再次进行断电同时发送信息进行向维修人员，使其来进行维修。

(三)有益效果

本发明提供了一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统。具备以下有益效果：

(1)、该低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，通过清理系统的添加，可以让低成本的高盐废水分质结晶工艺工作完成后，立即对其内部进行高效精准的清理，将其内部的污渍和杂质全部进行清除，而且不会占用正常工作的时间，还可以保障工作人员的安全，使其进行清理工作时不会受到影响，从而使各项处理单元中的设备使用更加稳定，不会因为其内部的杂质导致工作效率下降，这便于人们使用。

(2)、该低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，通过预处理系统(高效沉淀+砂滤+超滤)，实现废水中钙镁离子、硅的去除，避免膜系统结垢，保证后续单元的稳定运行；通过膜分盐单元实现二价与一价离子的分离，膜产水与膜浓水有各自独立的处理系统；上清液回流至生化系统中进行COD的有效去除，避免了COD富集对系统的影响。

(3)、该低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，拥有常规工艺不具备的优点，常规工艺中，膜系统浓水是进入硫酸钠蒸发结晶单元处理的，而本技术中，采用化学沉淀方式处理膜系统浓水，能够有效降低投资费用；常规工艺中，蒸发结晶单元产生的蒸发母液是进入杂盐蒸发结晶系统处理的，而本技术中，将蒸发母液回流如沉淀单元，既省去了杂盐蒸发系统的投资，又避免了杂盐产生，降低成本。

附图说明

图1为本发明工作原理的流程图；

图2为本发明系统原理的结构框图；

图3为本发明工艺原理的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明实施例提供一种技术方案：一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，包括电流传感器、触发开关、控制器和控制开关，所述电流传感器和触发开关的输出端与控制器的输入端连接，并且控制器的输出端与控制开关的输入端连接。

本发明中，高盐废水的数据为：TDS≥30000ppm，硫酸根≥5000ppm。

本发明中，预处理单元的参数为：出水总硬度≤10ppm，总硅≤40ppm，浊度≤0.2NTU，碱度≤80ppm。

本发明中，膜分离单元的参数为：浓水中硫酸根浓度80000～10000ppm。

本发明中，沉淀单元的参数为：按照c(SO42-):c(Ca2+)＝1：3.5投加氯化钙，反应时间控制为40min，反应后上清液中硫酸根浓度≤1000ppm。

本发明中，沉淀单元参数控制：按照c(SO42-):c(Ca2+)＝1：3.5投加氯化钙，反应时间控制为40min，反应后上清液中硫酸根浓度≤1000ppm，并且沉淀单元上清液的处置方式：上清液中含有较高的COD，通入前端生化系统处理；此外上清液硫酸根含量较低，且水量较少，对前端生化系统不会产生影响。

本发明中，预处理系统的设置：对废水中各类杂质进行深度除去，保证系统稳定。

本发明中，膜单元浓水与蒸发母液的处置方式：通过混合后进入沉淀单元去除富集的硫酸根。

本发明还公开了一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，其工作流程具体包括以下步骤：

S1、高盐废水进入预处理单元，预处理单元包含“高效沉淀+砂滤/超滤+树脂+脱碳”，对废水中的有机物、钙镁硬度、硅、SS等进行去除，避免膜系统结垢，保证后续单元的稳定运行；

预处理单元产生的污泥进入污泥处理单元离心脱水处理；预处理单元的产水进入膜分盐单元，通过膜系统截留二价离子的特性，实现硫酸根与氯离子的分离；

膜系统产水进入氯化钠蒸发结晶单元：通过单效蒸发+离心+干燥的方式得到产品氯化钠；

膜系统浓水进入沉淀单元：通过投加氯化钙以硫酸钙沉淀的形式实现浓水中硫酸根的去除；沉淀单元产生的污泥进入污泥处理单元处置，上清液回流至前端生化系统：

S2、预处理单元：将高盐废水泵入沉淀池，然后进行过滤，过滤采用砂滤和超滤两级过滤装置，将高盐废水中的钙镁离子、硅杂质去除；

膜分盐单元：将预处理单元处理后的液体通过增压泵，泵入纳滤膜，并将二价的离子进行截留，形成二价离子的浓缩液，二价离子主要为硫酸根离子，以及滤液；

结晶单元：将膜分盐单元生成的滤液经过蒸发浓缩获得氯化钠，并且进一步将氯化钠分离干燥，分离产生的高盐母液；

沉淀单元：将膜分盐单元产生的二价离子的浓缩液和结晶单元的高盐母液送至反应池中，并且加入氯化钙和PAM，钙离子和硫酸根离子进行产生沉淀，PAM是絮凝剂，将产生的沉淀迅速沉降，产生的上清液送至生化池中进行处理，去除其中的COD：

S3、电流传感器；各项处理完待设备处于停止运行状态则会启动，所安装的电路传感器实时监控运行设备的用电数据，监测到用电量数据为零会发送信息至控制器；

触发开关；设备需要进行处理的工作结束后，可由工作人员手动从触发清理工作，通过使用触发开关向控制器发送相应的信息来说明可进行清理工作；

S4、控制器；接收到电流传感器或触发开关的信号后会通过控制开关关闭各项单元中的机械设备和切断各项电源，使设备处于断电切停止所有工作的状态；

清理工作；处于待命状态的清理工作人员接收到设备完全断电切停止的信息后，立即前往各个单元中，着重检查设备进行过滤工作后，其内部残留的污渍残渣，将这些全部进行清理，待清理完毕，把各单元中的设备复位，然后由控制器再次通过控制开关启动各项单元，给其通电，进行检测，检查其是否可以正常工作，如果无法正常工作那么再次进行断电同时发送信息进行向维修人员，使其来进行维修。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，包括电流传感器、触发开关、控制器和控制开关，其特征在于：所述电流传感器和触发开关的输出端与控制器的输入端连接，并且控制器的输出端与控制开关的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，其特征在于：所述高盐废水的数据为：TDS≥30000ppm，硫酸根≥5000ppm。

3.根据权利要求1所述的一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，其特征在于：所述预处理单元的参数为：出水总硬度≤10ppm，总硅≤40ppm，浊度≤0.2NTU，碱度≤80ppm。

4.根据权利要求1所述的一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，其特征在于：所述膜分离单元的参数为：浓水中硫酸根浓度80000～10000ppm。

5.根据权利要求1所述的一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，其特征在于：所述沉淀单元的参数为：按照c(SO42-):c(Ca2+)＝1：3.5投加氯化钙，反应时间控制为40min，反应后上清液中硫酸根浓度≤1000ppm。

6.根据权利要求5所述的一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，其特征在于：所述沉淀单元参数控制：按照c(SO42-):c(Ca2+)＝1：3.5投加氯化钙，反应时间控制为40min，反应后上清液中硫酸根浓度≤1000ppm，并且沉淀单元上清液的处置方式：上清液中含有较高的COD，通入前端生化系统处理；此外。上清液硫酸根含量较低，且水量较少，对前端生化系统不会产生影响。

7.根据权利要求3所述的一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，其特征在于：所述预处理系统的设置：对废水中各类杂质进行深度除去，保证系统稳定。

8.根据权利要求4所述的一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，其特征在于：所述膜单元浓水与蒸发母液的处置方式：通过混合后进入沉淀单元去除富集的硫酸根。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种低成本的高盐废水分质结晶工艺及系统，其特征在于：其工作流程具体包括以下步骤：

S1、高盐废水进入预处理单元，预处理单元包含“高效沉淀+砂滤/超滤+树脂+脱碳”，对废水中的有机物、钙镁硬度、硅、SS等进行去除，避免膜系统结垢，保证后续单元的稳定运行；

预处理单元产生的污泥进入污泥处理单元离心脱水处理；预处理单元的产水进入膜分盐单元，通过膜系统截留二价离子的特性，实现硫酸根与氯离子的分离；

膜系统产水进入氯化钠蒸发结晶单元：通过单效蒸发+离心+干燥的方式得到产品氯化钠；

膜系统浓水进入沉淀单元：通过投加氯化钙以硫酸钙沉淀的形式实现浓水中硫酸根的去除；沉淀单元产生的污泥进入污泥处理单元处置，上清液回流至前端生化系统：

S2、预处理单元：将高盐废水泵入沉淀池，然后进行过滤，过滤采用砂滤和超滤两级过滤装置，将高盐废水中的钙镁离子、硅杂质去除；

膜分盐单元：将预处理单元处理后的液体通过增压泵，泵入纳滤膜，并将二价的离子进行截留，形成二价离子的浓缩液，二价离子主要为硫酸根离子，以及滤液；

结晶单元：将膜分盐单元生成的滤液经过蒸发浓缩获得氯化钠，并且进一步将氯化钠分离干燥，分离产生的高盐母液；

沉淀单元：将膜分盐单元产生的二价离子的浓缩液和结晶单元的高盐母液送至反应池中，并且加入氯化钙和PAM，钙离子和硫酸根离子进行产生沉淀，PAM是絮凝剂，将产生的沉淀迅速沉降，产生的上清液送至生化池中进行处理，去除其中的COD：

S3、电流传感器；各项处理完待设备处于停止运行状态则会启动，所安装的电路传感器实时监控运行设备的用电数据，监测到用电量数据为零会发送信息至控制器；

触发开关；设备需要进行处理的工作结束后，可由工作人员手动从触发清理工作，通过使用触发开关向控制器发送相应的信息来说明可进行清理工作；

S4、控制器；接收到电流传感器或触发开关的信号后会通过控制开关关闭各项单元中的机械设备和切断各项电源，使设备处于断电切停止所有工作的状态；

清理工作；处于待命状态的清理工作人员接收到设备完全断电切停止的信息后，立即前往各个单元中，着重检查设备进行过滤工作后，其内部残留的污渍残渣，将这些全部进行清理，待清理完毕，把各单元中的设备复位，然后由控制器再次通过控制开关启动各项单元，给其通电，进行检测，检查其是否可以正常工作，如果无法正常工作那么再次进行断电同时发送信息进行向维修人员，使其来进行维修。

Images