CN112479463B - 一种次钠废水资源化利用的处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种次钠废水资源化利用的处理装置及方法，其包括管式超滤膜系统、纳滤分盐系统、反渗透装置和蒸发结晶装置等，经预处理和膜系统处理实现次钠废水的资源化利用。本发明的处理装置及方法，工艺简单、水处理及废水回用费用低，可以有效处理次钠废水，实现水资源的回收利用，具有较好的经济和环境效益。
Description
技术领域
本发明属于化工生产污水处理领域，具体涉及一种次钠废水资源化利用的处理装置及方法。
背景技术
当前醋酸乙烯生产行业，乙炔的清净工序会产生大量次氯酸钠废水(简称为次钠废水)，其中的主要污染物为磷、悬浮物、胶体以及小分子COD，醋酸乙烯的连续生产导致在生产过程中会连续排放次钠废水，每天排放量达到100吨左右。由于次钠废水中污染物成分复杂，处理难度高，且其处理过程危险性高，无法应用。大多企业对其循环使用，造成产生高浓度盐水，无法排放，水质中磷含量、氯根含量增高，长期储存对设备管道造成腐蚀等破坏。而次钠废水资源化利用还处于初级阶段，尚未有适宜的处理方法，常规处理该废水难度大、成本高。
针对次钠废水COD含量高的特点，目前最常用的除COD方法为生化氧化法，但该方法成本高，运行过程风险大。针对次钠废水除磷主要以化学沉淀法为主，产生的亚磷酸盐完全可溶，无法去除，处理后的出水中磷含量仍然非常高。添加除磷药剂可将亚磷酸盐氧化为正磷酸盐，但药剂成本较高，且在操作中易造成资源浪费和环境污染。
发明内容
针对上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种次钠废水资源化利用的处理装置及方法，旨在通过化学反应加管膜工艺实现污染物的去除，解决次钠废水处理困难、无法排放和利用的问题。
本发明首先公开了一种次钠废水资源化利用的处理装置，包括缓冲池、管式超滤膜系统、预处理产水池、纳滤分盐系统、分盐产水池、反渗透装置、清水池、蒸发结晶装置和冲渣水系统。
进一步地：所述缓冲池的出料口连接至所述管式超滤膜系统的进料口；所述管式超滤膜系统的产水出口连接至所述预处理产水池的进水口，所述管式超滤膜系统的浓缩液出口连接至所述冲渣水系统；所述预处理产水池的出水口连接至所述纳滤分盐系统的进水口；所述纳滤分盐系统的产水出口连接至分盐产水池的进水口，所述纳滤分盐系统的浓缩液出口连接至所述冲渣水系统；所述分盐产水池的出水口连接至所述反渗透装置的进水口；所述反渗透装置的产水出口连接至所述清水池，所述反渗透装置的浓缩液出口连接至蒸发结晶装置。
本发明还公开了一种次钠废水资源化利用的处理方法，是利用上述的处理装置，按如下步骤进行：
步骤1、预处理
生产系统产生的次钠废水通过管道进入缓冲池暂存，且在进入缓冲池之前向次钠废水中添加还原剂B，以减少次钠废水中的氧化物含量，使缓冲池内次钠废水ORP值不高于200mV；
缓冲池内废水送入管式超滤膜系统，且在进入管式超滤膜系统之前向废水中加入pH调节剂C，调节pH至9-11，使得废水中钙离子和磷酸根发生反应形成碱式磷酸钙，从而可通过管式超滤膜系统去除废水中的钙离子和磷酸根；
经管式超滤膜系统处理后的产水进入预处理产水池，浓缩液送至所述冲渣水系统进行冲渣处理；
步骤2、膜系统处理
预处理产水池中废水送入纳滤分盐系统，通过膜的截留作用将一价盐和二价盐分离；经纳滤分盐系统处理后的产水送入分盐产水池、浓缩液送至所述冲渣水系统进行冲渣处理；
向分盐产水池内的废水中加入硫酸D调整pH至6-7；
将分盐产水池内的废水引入反渗透装置中，经反渗透装置处理后的产水送入清水池再利用、高浓度盐水送至蒸发结晶装置进行蒸发结晶再利用。
进一步地，经管式超滤膜系统处理后的产水浊度≤5％。
进一步地，经反渗透装置处理后的产水氯离子含量≤50mg/L、电导≤50μs/cm。
进一步地，在将预处理产水池中废水送入纳滤分盐系统时，还向所述纳滤分盐系统中添加阻垢剂。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明的次钠废水资源化利用的处理装置及方法，工艺简单、水处理及废水回用费用低，可以有效处理次钠废水，实现水资源的回收利用，减少水资源浪费，减轻对水环境的污染，具有较好的经济和环境效益。
附图说明
图1为本发明次钠废水资源化利用的处理装置示意图，图中标号：1-缓冲池；2-管式超滤膜系统；3-预处理产水池；4-纳滤分盐系统；5-分盐产水池；6-反渗透装置；7-清水池；8-蒸发结晶装置；9-冲渣水系统；A-次钠废水；B-还原剂；C-pH调节剂；D-硫酸；E-阻垢剂；
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。以下内容仅仅是对本发明的构思所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施案例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式代替，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
如图1所示，一种次钠废水资源化利用的处理装置，包括缓冲池1、管式超滤膜系统2、预处理产水池3、纳滤分盐系统4、分盐产水池5、反渗透装置6、清水池7、蒸发结晶装置8和冲渣水系统9。
各结构之间通过管道连接。缓冲池1的出料口连接至管式超滤膜系统2的进料口；管式超滤膜系统2的产水出口连接至预处理产水池3的进水口，管式超滤膜系统2的浓缩液出口连接至冲渣水系统9；预处理产水池3的出水口连接至纳滤分盐系统4的进水口；纳滤分盐系统4的产水出口连接至分盐产水池5的进水口，纳滤分盐系统4的浓缩液出口连接至冲渣水系统9；分盐产水池5的出水口连接至反渗透装置6的进水口；反渗透装置6的产水出口连接至清水池7，反渗透装置6的浓缩液出口连接至蒸发结晶装置8。
利用上述装置进行次钠废水资源化利用的方法，是按如下步骤进行：
步骤1、预处理
生产系统产生的次钠废水A通过管道进入缓冲池1暂存，且在进入缓冲池1之前向次钠废水中添加还原剂B(如亚硫酸氢钠)，以减少次钠废水中的氧化物含量，使缓冲池1内次钠废水ORP值(水溶液的氧化还原电位，溶液氧化还原能力的测量指标)不高于200mV，防止对膜的损伤。
缓冲池内废水送入管式超滤膜系统2进行膜处理，且在进入管式超滤膜系统2之前向废水中加入pH调节剂C(酸或者碱)，调节pH至9-11，使得废水中钙离子和磷酸根发生反应形成碱式磷酸钙(一种松软的水渣)，从而可通过管式超滤膜系统2去除废水中的钙离子和磷酸根。
经管式超滤膜系统2处理后的产水(浊度≤5％)进入预处理产水池3，浓缩液送至冲渣水系统9进行冲渣处理。
步骤2、膜系统处理
预处理产水池3中废水送入纳滤分盐系统4，通过膜的截留作用将一价盐和二价盐分离，去除掉二价盐及大分子COD，使得产水中主要含有一价盐；经纳滤分盐系统4处理后的产水送入分盐产水池5、浓缩液送至冲渣水系统9进行冲渣处理。
根据产水的酸碱度，向分盐产水池5内的废水中加入硫酸D调整pH至6-7。
将分盐产水池5内的废水引入反渗透装置6中，利用膜分离作用，将一价盐和小分子COD截留去除掉，使处理后的水质达标。经反渗透装置6处理后的产水(取样检测，确保其氯离子含量≤50mg/L、电导≤50μs/cm)送入清水池7中供生产单位使用、高浓度盐水送至蒸发结晶装置8进行蒸发结晶获得NaCl再利用。
在将预处理产水池3中废水送入纳滤分盐系统4时，还根据系统需要，向纳滤分盐系统4中添加阻垢剂，以减少设备结垢现象、缓解设备损坏。
以上仅为本发明的示例性实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种次钠废水资源化利用的处理装置，其特征在于：包括缓冲池(1)、管式超滤膜系统(2)、预处理产水池(3)、纳滤分盐系统(4)、分盐产水池(5)、反渗透装置(6)、清水池(7)、蒸发结晶装置(8)和冲渣水系统(9)；
所述缓冲池(1)的出料口连接至所述管式超滤膜系统(2)的进料口；所述管式超滤膜系统(2)的产水出口连接至所述预处理产水池(3)的进水口，所述管式超滤膜系统(2)的浓缩液出口连接至所述冲渣水系统(9)；所述预处理产水池(3)的出水口连接至所述纳滤分盐系统(4)的进水口；所述纳滤分盐系统(4)的产水出口连接至分盐产水池(5)的进水口，所述纳滤分盐系统(4)的浓缩液出口连接至所述冲渣水系统(9)；所述分盐产水池(5)的出水口连接至所述反渗透装置(6)的进水口；所述反渗透装置(6)的产水出口连接至所述清水池(7)，所述反渗透装置(6)的浓缩液出口连接至蒸发结晶装置(8)。
2.一种次钠废水资源化利用的处理方法，其特征在于：利用权利要求1所述的装置，按如下步骤进行：
步骤1、预处理
生产系统产生的次钠废水(A)通过管道进入缓冲池(1)暂存，且在进入缓冲池(1)之前向次钠废水中添加还原剂(B)，以减少次钠废水中的氧化物含量，使缓冲池(1)内次钠废水ORP值不高于200mV；
缓冲池内废水送入管式超滤膜系统(2)，且在进入管式超滤膜系统(2)之前向废水中加入pH调节剂(C)，调节pH至9-11，使得废水中钙离子和磷酸根发生反应形成碱式磷酸钙，从而可通过管式超滤膜系统(2)去除废水中的钙离子和磷酸根；经管式超滤膜系统(2)处理后的产水浊度≤5％；
经管式超滤膜系统(2)处理后的产水进入预处理产水池(3)，浓缩液送至所述冲渣水系统(9)进行冲渣处理；
步骤2、膜系统处理
预处理产水池(3)中废水送入纳滤分盐系统(4)，通过膜的截留作用将一价盐和二价盐分离；经纳滤分盐系统(4)处理后的产水送入分盐产水池(5)、浓缩液送至所述冲渣水系统(9)进行冲渣处理；
向分盐产水池(5)内的废水中加入硫酸(D)调整pH至6-7；
将分盐产水池(5)内的废水引入反渗透装置(6)中，经反渗透装置(6)处理后的产水氯离子含量≤50mg/L、电导≤50μs/cm；经反渗透装置(6)处理后的产水送入清水池(7)再利用、高浓度盐水送至蒸发结晶装置(8)进行蒸发结晶再利用。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在将预处理产水池(3)中废水送入纳滤分盐系统(4)时，还向所述纳滤分盐系统(4)中添加阻垢剂(E)。
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| 宗宫功.《污水除磷脱氮技术》.中国环境科学出版社,1987,19-20. * |
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