CN114133096A - 一种冶金行业高盐废水资源化处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶金行业高盐废水资源化再利用处理领域,具体公开一种冶金行业高盐废水资源化处理方法,包括将高盐废水进行一级反渗透处理,得到淡水和浓水,将淡水通入回用水池,将浓水通入后续处理装置,对得到的浓水进行臭氧活性炭处理,对浓水进行管式超滤处理,对浓水进行离子交换器处理,再进行均相膜电渗析系统处理,最后再进行纳滤系统处理,本发明运行自动化程度更高,对进水水质要求更低,同时易清洗,维护成本低;利用臭氧活性炭‑管式超滤系统,臭氧催化氧化及曝气生物滤池,占地面积更小,运行自动化程度更高;利用均相膜电渗析系统代替现有技术中的高压反渗透,降低系统运行压力,提高系统运行稳定性及安全性。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理回收再利用技术领域,具体涉及冶金行业高盐废水资源化再利用处 理领域,尤其涉及一种冶金行业高盐废水资源化处理方法及系统。
背景技术
自然界中存在的最基本的生态资源就是水资源,水是自然界中最为重要的宝贵资源之 一,人类的生活生产和社会的进步发展都离不开水资源,安全优质的水资源更是关系到国家 未来经济与社会的全面发展。水资源短缺和水环境污染问题已经成为制约全球经济和文明进 一步发展的重要因素之一,是我国和全人类社会亟待解决的重大问题。水被称作为是生命的 源泉、工业的血液、城市的命脉,是一种人类赖以生存和社会经济发展不可或缺的生态资源。 然而,近几十年来随着工业化和城市化进程的加速,以及环保监管的缺失,使得大量的工业废 水和生活污水被排放到水环境中造成水体的污染,水污染日益严重、水资源短缺的问题变得越 来越突出,极大的限制了社会经济发展的可持续性,并严重影响人们的生活质量和幸福指数。 而传统的污水处理方法在出水水质、运行成本、处理效率等方面存在严重短板,在实际应用中 更难以满足时代发展的要求,近年来随着污水处理技术研究的深入,膜分离技术逐渐在污水处 理应用中崭露头角。污水深度处理是指城市生活污水或工业废水经一级、二级处理后,为了 达到一定的再生水标准使污水作为水资源回用于生产或生活的进一步水处理过程。针对污水 (废水)的原水水质和处理后的水质要求可进一步采用三级处理或多级处理工艺。常用于去除 水中的微量COD和BOD有机污染物质,SS及氮、磷高浓度营养物质及盐类。深度处理的方 法有:絮凝沉淀法、砂滤法、活性炭法、臭氧氧化法、膜分离法、离子交换法、电解处理、 湿式氧化法、催化氧化法、蒸发浓缩法等物理化学方法与生物脱氮、脱磷法等。
高盐废水一般是指含有溶解性总盐量的质量分数不小于1%的废水,在这类废水中所含离子主要为CO3 2-、HCO3 -、Cl-、SO4 2-、Na+、Ca2+、K+等,高盐废水由于含有的成分较多,除了含有可溶性无机盐外,某些行业产生的高盐废水中还含有有机物,因此处理起来难度相 对较大。高盐废水的产生途径非常广泛,主要有:1.在反渗透海水淡化过程中,以海水为原 料,渗透液产生的淡水回收再利用,而浓缩后产生的浓缩液含有大量无机盐;2.石化、冶金、 煤化工和农药生产等过程中产生的废水,在这类废水中除了含有大量无机盐成分,同时还含 有大量有机物;3.由于淡水资源紧缺,某些地区采用海水代替淡水的方式,普遍应用在日常 生活,如用海水代替消防用水,用海水代替冲厕用水等,但此法虽然有效的缓解了淡水资源 的紧缺,同时也产生了大量的高盐废水。此时的废水如果被直接排放,不仅会造成资源的浪 费,对企业造成成本的增加,并且会严重影响排放地区的环境、破坏排放地区的生态,进一 步加剧我国水资源短缺的状况,我国每年产生的高盐废水量非常巨大,据统计2017年我国 工业废水排放量181.6亿吨,基于以上现状,对高盐废水中主要成分的回收再利用,不仅能 有效减轻企业的运行成本,实现化工生产的零排放,对保护生态环境也具有积极影响。
高盐废水中的主要成分为NaCl和Na2SO4,NaCl是一种重要的化工原料,烧碱、纯碱最 主要的原料之一,在化工生产中占有及其重要的地位。我国盐矿资源丰富,原盐的产量也十 分巨大,我国每年的原盐产量保持在5000万吨以上,其中海盐、井矿盐和湖盐分别约占 32.0%、55.4%和11.8%。据统计,2018年全国原盐产量约为5213.3万吨,2019年全国原盐产量约为5534.6万吨,较2018年同比增长6.2%。国内原盐如此大的产量,依旧不能满 足国内需求,需要通过进口部分原盐来满足国内对原盐的需求。2018年原盐的进口量约为918万吨,2019年原盐进口量约为765万吨,较2018年虽然有所下降,但原盐的进口量 依然巨大。预计在之后的几年内,国内的原盐市场仍然有部分需求依赖于进口。在原盐的下 游产业中,纯碱和氯碱行业耗占比达90.9%,国内原盐产品质量水平普遍较低,优极品相对较少,而一级品以下质量较多。两碱企业为降低生产成本加大了对优质原盐需求,优质原盐呈现短缺的局面。
高盐废水中另一种主要成分为Na2SO4,它的水合物十水硫酸钠(Na2SO4·10H2O)也称为芒硝, 是众多行业所必不可少的基础化工原料,广泛用于漂染、洗涤、造纸、橡胶、合成纤维等行 业。近年来,由于其价格低廉、应用广泛、衍生加工性强等诸多优势而受到越来越多的重视 和发掘。同时,由于十水硫酸钠具有高潜热、发生相变体积变化小,高导热性等特点,广泛 用作存储相变潜热的材料。国外芒硝资源相对贫乏以及生产成本居高不下,使得多数国外芒 硝生产国如加拿大、美国、西班牙、日本等不得不减产或逐渐停产,转而向中国直接进口成 品。
世界各国生产的硫酸钠大部分为副产品,由相关资源二次回收产出,质量较差,目前国际上高 品质硫酸钠相对紧缺。我国硫酸钠产量以开采天然硝矿为主,产品质量优良,纯度在99%以上,在国 际上享有盛誉。中国具有丰富的芒硝类矿产,储存量巨大且分布较广,现已统计的芒硝类矿产硫酸钠资 源总量高达300亿吨,居世界首位,这无疑为我国硫酸钠产业创造了一个较大的出口市场增量的契机。 预测在今后的几年,我国硫酸钠出口量以年平均增长率为10%~15%的速度增长,年总出口量将超过 300万吨。
综上所述,NaCl和Na2SO4作为化工生产中的基础原料,在国内外依然具有巨大的市场, 如果将废水中的主要成分:NaCl和Na2SO4回收再利用,将会产生很大的经济效益。
目前,用于高盐废水处理的方法主要有:化学沉淀法、深度氧化法、多蒸发发法、冷冻 析硝法、生物法和膜分离技术等,通过以上方法,实现了对高盐废水中主要成分的分离和回 收。
膜过滤技术的主要机制是以膜两侧的压力差为推动力,使溶剂和小分子等通过滤膜,而 截留微粒及大分子。目前常见的膜过滤技术包括,微滤,超滤,纳滤及反渗透技术,其对应 的膜截留粒径分布不同。其中基于微滤和超滤膜,在污水处理领域开发了膜生物反应器(MBR) 用于处理生活污水和部分工业废水。MBR技术是将传统生物污水处理方法中的生物处理单元 与膜过滤技术相结合的新型污水处理工艺,它以膜组件代替活性污泥工艺中的二沉池,基于 膜过滤实现泥水分离,在MBR的主反应区可以保持较高的污泥浓度和较低的有机负荷以减少 污水处理设施的占地面积和剩余污泥产量,实现了污泥停留时间和水利停留时间的差异控制, 有助于提高污水处理系统中的污染物去除效率和出水水质。但是无论在微滤,超滤,纳滤, 反渗透及MBR中膜污染都成为了制约膜过滤技术进一步发展和推广应用的最主要瓶颈,滤膜 表面的污染会直接影响水的传输效率,降低膜通量,增加跨膜压力,加快滤膜的更换频率并 影响最终出水水质。
膜技术作为一种新型高效分离技术,产生于20世纪60年代,其是指在外界压力下或渗 透压的推动下,通过特定材质的结构膜,经渗透作用,分离、纯化出多种组分。近年来,膜 分离技术基于自身优势在国家相关产业政策的指引下发展迅速,并在市政废水处理及回用、 市政给水处理、工业废水处理与循环利用、高端超纯水制备等领域得到了广泛应用并在城市 深度处理废水二级出水发挥巨大潜力,以超滤(UF)和微滤(MF),纳滤(DF)为主,针对主 要污染物的去除取得了很好的效果。同时随着人们对饮水安全的关注与重视,膜技术能够迅 速的成为水处理中不可缺少的力量主要在于发展潜力大以及自己的特点。
近年来,膜技术已经成为各种污废水深度处理或高品质再生水不可或缺的核心技术,研 究证实DF在对高矿化度污废水、难降解有机废水、染料废水的深度处理及市政污废水的高 品质回用处理取得非常好的效果。连续膜过滤系统是一种高效节能的膜处理技术,且与传统 的污水处理相比,具有工艺操作简单、出水水质高、处理效果稳定等优点,因此被广泛应用 于水处理领域。其分离机理是筛孔分离机理,处理液在一定的压力下进行膜过滤,尺寸小于 膜分离孔径的分子或粒子可通过膜表面,而尺寸大于膜分离孔径的分子或粒子则被截留,实 现大小粒子的分离。
膜分离技术作为一种新型高效的分离技术,是多学科交叉的产物,由于其具有分离效率 高、能耗低、操作方便、环境友好、便于与其他技术集成等优点,因此成为近20年来发展最 为迅速的分离技术之一,在污水处理、饮用水净化、海水淡化等诸多领域中的应用日益广泛。
膜是一层能够在多种驱动力作用下在两相之间进行传质运输的屏障,是一种具有选择透 过性功能的材料,总的来说,膜具有以下几个显著特点:膜是具有特殊物理化学性质的、分隔 两相之间的中间相或第三相。膜可以是均质相,也可以是非均质相。膜可以通过固相、液相、 甚至是气相的形式存在,但是在实际应用中,固相膜占绝大多数。膜厚度分布在几十纳米到几 百微米之间。膜相在被分隔开的两相间能够起到物质或能量传输的功能,其传递驱动力可以是 膜两侧介质的压力差、浓度差、温度差或电势差。膜可以用各种天然材料或人工合成材料来 制备,包括有机物和无机物。但是在实际应用中,以合成有机高聚物材料为主。
膜分离与传统过滤的差异在于,膜分离可以在分子范围内进行筛选分离,并且这一过程是 单纯的物理过程,不发生相的变化、无需添加化学助剂。因此与传统分离工艺相比,膜分离技 术有着其独特的优越性:分离效率髙,能耗低,经济效益好;分离选择性好,适用范围广,可在常 温下连续操作;分离过程简单,自动化程度好,易于实现工业化;分离过程不发生化学变化, 无二次污染,对环境友好。膜分离技术是一种利用膜的选择透过性功能实现分离和纯化的 技术,在实际应用中,需要施加一定的压力或者势能差来分开多组分混合物,以此达到浓缩 纯化和分离等目的。目前,在电子、医疗、食品、制药以及生物等领域上膜分离技术都有重 要意义,在促进生活水平和社会发展上具有重要作用。
膜广义上可分为自然界中存在的天然膜和以人工材料制备的合成膜,但是在实际应用中, 人工合成膜占绝大多数。根据制膜基材的不同,人工合成膜又可分为无机膜和有机膜,目前市 场上的无机膜产品主要有陶瓷膜和金属膜等少数品种,而有机高分子膜因其材料来源广、制备 成本低、结构功能易调控等优点,在整个膜应用市场及产业链中占据着主导地位。目前主要的 有机髙分子膜材料有:纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类、聚烯烃类、含氟聚合物类及其他材料, 从品种来说,制备出来的膜产品已达到上百种,其中己经被用于工业领域中的膜产品约有40 种。
膜在用于工业过程中,通常需要较大面积的膜,膜组件就是将一定面积的膜以某种形式组 装成的器件,是膜装置的核心部件。膜组件是由膜、固定膜的支撑体、间隔物以及容纳这些部 件的容器构成的一个单元,膜组件的设计有多种形式,一般可设计为:平板膜组件、管式膜组 件、卷式膜组件、中空纤维膜组件。中空纤维膜组件是将大量的中空纤维膜集合在一起,两 端分别用进出水管道封装连接而成的膜组件形式,根据进水方式的不同可分为内压、外压两类 运行方式。内压式:压力溶液进入中空纤维膜丝内部,从内向外渗透过膜壁成为透过液汇集后 从出口处流出;外压式:压力溶液从中空纤维膜丝外部渗透过膜壁进入膜丝内部成为透过液后, 从膜丝开口端处流出。中空纤维膜组件具有两个突出的优点:一是由于膜丝本身的结构特点, 相比于其他膜组件具有最高的填装密度,一个膜组件可容纳数千根膜丝,更节省空间;二是膜 丝具有良好的自支撑作用及机械性能,经简单封装即可使用,即形成卷式膜组件使用。
目前的冶金行业废水资源化采用主要工艺流程为:高效澄清池→臭氧催化氧化→曝气生 物滤池→多介质过滤器→超滤系统→弱酸阳床→一级反渗透系统→高压反渗透系统→纳滤分 盐→蒸发结晶,这一处理工艺流程复杂,操作繁琐,占地面积大,系统运行稳定性差,因此, 需要开发一种新的冶金废水处理工艺以克服上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷,提供一种冶金行业高盐废水资源化处 理方法及相关系统,将软化及臭氧氧化处理系统放置于一级反渗透后,降低软化及氧化系统 处理水量,利用MBR膜工艺代替现有技术中的多介质及超滤系统,运行自动化程度更高,对 进水水质要求更低,同时易清洗,维护成本低;利用臭氧活性炭-管式超滤系统,代替现有技 术中的高效澄清池,臭氧催化氧化及曝气生物滤池,占地面积更小,运行自动化程度更高, COD及硬度去除率更高,出水水质有保障;利用均相膜电渗析系统代替现有技术中的高压反 渗透,降低系统运行压力,提高系统运行稳定性及安全性。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种冶金行业高盐废水资源化处理方法,所述处理方法包括如下步骤:
步骤1),将高盐废水进行一级反渗透处理,得到淡水和浓水;将淡水通入回用水池,将 浓水通入后续处理装置;
步骤2),对步骤1)得到的浓水进行臭氧活性炭处理;
步骤3),对经过步骤2)处理的浓水进行管式超滤处理;
步骤4),对经过步骤3)处理的浓水进行离子交换器处理;
步骤5),对经过步骤4)处理的浓水进行均相膜电渗析系统处理;
步骤6),对经过步骤5)处理的浓水进行纳滤系统处理。
进一步的,在步骤1)中对高盐废水进行一级反渗透处理前,还包括对高盐废水采用MBR 膜系统进行处理。
进一步的,所述步骤5)中浓水经过均相膜电渗析系统处理后产生淡水,该淡水通入回用 水池中。
进一步的,所述步骤6)中浓水经纳滤系统处理后得到第一产物和第二产物。
进一步的,还包括对所述第一产物进行冷冻结晶处理,得到第一终产物。
进一步的,还包括对第二产物进行蒸发结晶处理,得到第二终产物。
进一步的,所述第一终产物为硫酸钠。
进一步的,所述第二终产物为氯化钠。
本发明还提供一种冶金行业高盐废水资源化处理系统,所述系统包括MBR膜系统、一级 反渗透系统、臭氧活性炭处理系统、管式超滤系统、离子交换器系统、均相膜电渗析系统一 级纳滤系统,所述系统用于运行上述的冶金行业高盐废水资源化处理方法。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
1)本发明将软化及臭氧氧化处理系统放置于一级反渗透后,降低软化及氧化系统处理水 量;
2)本发明利用MBR膜工艺代替现有技术中的多介质及超滤系统,运行自动化程度更高, 对进水水质要求更低,同时易清洗,维护成本低;
3)本发明利用臭氧活性炭-管式超滤系统,代替现有技术中的高效澄清池,臭氧催化氧 化及曝气生物滤池,占地面积更小,运行自动化程度更高,COD及硬度去除率更高,出水水 质有保障;
4)本发明利用均相膜电渗析系统代替现有技术中的高压反渗透,跟高压反渗透运行压力 要达到6MPa-10MPa相比,均相膜电渗析运行压力仅需要0.1-0.2MPa,降低系统运行压力, 提高系统运行稳定性及安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术 描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一 些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些 附图获得其他的附图。
图1为本发明冶金行业高盐废水资源化处理方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述,及优点更加清楚明白,以下结合 附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例是本发明一 部实施例,而不是全部的实施例,仅仅用以解释本发明实施例,并不用于限定本发明实施例, 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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、 “外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方 位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件 必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外, 术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、 “连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可 以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是 两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解所述术语在本发 明中的具体含义。
出于简明和说明的目的,实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中,很多具 体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是,对于本领域普通技术人员,这 些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中,没有详细地描述公知方法和结 构,以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外,所有实施例可以互相结合使用。
一种冶金行业高盐废水资源化处理方法,所述处理方法包括如下步骤:
步骤1),将高盐废水进行一级反渗透处理,得到淡水和浓水;将淡水通入回用水池,将 浓水通入后续处理装置;
步骤2),对步骤1)得到的浓水进行臭氧活性炭处理;
步骤3),对经过步骤2)处理的浓水进行管式超滤处理;
步骤4),对经过步骤3)处理的浓水进行离子交换器处理;
步骤5),对经过步骤4)处理的浓水进行均相膜电渗析系统处理;
步骤6),对经过步骤5)处理的浓水进行纳滤系统处理。
在步骤1)中对高盐废水进行一级反渗透处理前,还包括对高盐废水采用MBR膜系统进行 处理。本发明使用MBR膜工艺代替多介质及超滤系统,运行自动化程度更高,对进水水质要 求更低,同时易清洗,维护成本低。
膜过滤技术的主要机制是以膜两侧的压力差为推动力,使溶剂和小分子等通过滤膜,而 截留微粒及大分子。目前常见的膜过滤技术包括,微滤,超滤,纳滤及反渗透技术,其对应 的膜截留粒径分布不同。其中基于微滤和超滤膜,在污水处理领域开发了膜生物反应器(MBR) 用于处理生活污水和部分工业废水。MBR技术是将传统生物污水处理方法中的生物处理单元 与膜过滤技术相结合的新型污水处理工艺,它以膜组件代替活性污泥工艺中的二沉池,基于 膜过滤实现泥水分离,在MBR膜组件的主反应区可以保持较高的污泥浓度和较低的有机负荷 以减少污水处理设施的占地面积和剩余污泥产量,实现了污泥停留时间和水利停留时间的差 异控制,有助于提高污水处理系统中的污染物去除效率和出水水质。
本发明利用臭氧活性炭-管式超滤系统,代替高效澄清池,经过MBR膜系统处理后的浓水 进行臭氧活性炭-管式超滤系统处理,臭氧催化氧化及曝气生物滤池,占地面积更小,运行自 动化程度更高,COD及硬度去除率更高,出水水质有保障。
本发明用臭氧氧化法处理废水所使用的是含低浓度臭氧的空气或氧气,臭氧是一种不稳 定、易分解的强氧化剂,因此要现场制造,臭氧氧化法水处理的工艺设施主要由臭氧发生器 和气水接触设备组成。大规模生产臭氧的唯一方法是无声放电法,制造臭氧的原料气是空气 或氧气,原料气必须经过除油、除湿、除尘等净化处理,否则会影响臭氧产率和设备的正常 使用,用空气制成臭氧的浓度一般为10~20毫克/升,用氧气制成臭氧的浓度为20~40毫克 /升,这种含有1~4%(重量比)臭氧的空气或氧气就是水处理时所使用的臭氧化气。臭氧发生 器所产生的臭氧,通过气水接触设备扩散于待处理水中,通常是采用微孔扩散器、鼓泡塔或 喷射器、涡轮混合器等,臭氧的利用率要力求达到90%以上,剩余臭氧随尾气外排,为避免 污染空气,尾气可用活性炭或霍加拉特剂催化分解,也可用催化燃烧法使臭氧分解。
本发明还可以将臭氧和活性炭连用,活性炭在反应中,可能如同碱性溶液中·OH的作用 一样,能引发臭氧基型链反应,加速臭氧分解生成·OH等自由基。作为催化剂,活性炭与臭 氧共同作用降解微量有机污染物的反应与其他涉及臭氧生成·OH的反应(如提高pH值、投 加H2O2,UV辐射)一样,属于高级氧化技术。此外,活性炭具有巨大表面积及方便使用的特 点,是一种很有实际应用潜力的催化剂,臭氧生物活性炭对有机物的去除包括臭氧氧化、活 性炭吸附和生物降解等3个过程。
本发明利用均相膜电渗析系统代替高压反渗透,而且步骤5)中浓水经过均相膜电渗析系 统处理后产生淡水,该淡水通入回用水池中,即,经过一级反渗透处理后得到的淡水以及经 过均相膜电渗析系统处理后得到的淡水都通入到回用水池中作为回用水。本发明的处理方法 中在一级反渗透处理和均相电渗析系统这两个处理步骤中都会产生可以作为回用水的淡水, 淡水产出率较高。
本发明所使用的均相膜电渗析系统的核心组件为离子交换膜,离子交换膜性能的好坏直 接决定了电渗析性能的优劣。离子交换膜是膜状的离子交换树脂,包括高分子骨架、固定基团 及基团上的可移动离子19。根据带电荷种类的不同,将离子交换膜分为两类:阳离子交换膜和 阴离子交换膜。阳离子交换膜(简称阳膜)膜体中含有带负电的酸性活性基团,它能选择透过阳 离子而阻挡阴离子。阴离子交换膜(简称阴膜)膜体中含有带正电的碱性活性基团,它能选择透 过阴离子而阻挡阳离子。对于阳膜,其固定基团主要有:磺酸基、羧酸基、磷酸基等;而阴膜的 固定基团主要有伯、仲、叔、季四种胺的氨基和芳氨基等,如-NH3 +、-RNH2 +、-R2NH+。凡是被膜 阻挡的离子称为同离子,反之为反离子。离子交换膜也可按照固定基团与骨架的结合方式进行 分类:异相膜、均相膜、半均相膜。凡是固定基团以物理方式与膜状髙分子母体结合的称为异 相膜;反之,以化学键与膜状高分子母体相结合的称为均相膜。若膜中固定基团结合方式既有 物理方式又有化学方式则称为半均相膜。
本发明步骤6)中浓水经纳滤系统处理后得到第一产物和第二产物,对所述第一产物进行 冷冻结晶处理,得到第一终产物;还包括对第二产物进行蒸发结晶处理,得到第二终产物, 其中第一终产物为硫酸钠,第二终产物为氯化钠。对于高盐废水,硫酸钠和氯化钠是其中的 主要成分,为了分别收集硫酸钠和氯化钠,本发明分别采用了冷冻结晶和蒸发结晶的方式进 行收集。
本发明还提供一种冶金行业高盐废水资源化处理系统,所述系统包括MBR膜系统、一级 反渗透系统、臭氧活性炭处理系统、管式超滤系统、离子交换器系统、均相膜电渗析系统一 级纳滤系统,所述系统用于运行上述的冶金行业高盐废水资源化处理方法。
1)本发明将软化及臭氧氧化处理系统放置于一级反渗透后,降低软化及氧化系统处理水 量;
2)本发明利用MBR膜工艺代替现有技术中的多介质及超滤系统,运行自动化程度更高, 对进水水质要求更低,同时易清洗,维护成本低;
3)本发明利用臭氧活性炭-管式超滤系统,代替现有技术中的高效澄清池,臭氧催化氧 化及曝气生物滤池,占地面积更小,运行自动化程度更高,COD及硬度去除率更高,出水水 质有保障;
4)本发明利用均相膜电渗析系统代替现有技术中的高压反渗透,跟高压反渗透运行压力 要达到6MPa-10MPa相比,均相膜电渗析运行压力仅需要0.1-0.2MPa,降低系统运行压力, 提高系统运行稳定性及安全性。
此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其配方、工艺所取名称等可以 不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化,均包括于本发 明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各 样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明的结构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。
虽然本发明已以实施例公开如上,但其并非用以限定本发明的保护范围,任何熟悉该项 技术的技术人员,在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰,均应属于本发明的保 护范围。
Claims (9)
1.一种冶金行业高盐废水资源化处理方法,其特征在于,所述处理方法包括如下步骤:
步骤1),将高盐废水进行一级反渗透处理,得到淡水和浓水;将淡水通入回用水池,将浓水通入后续处理装置;
步骤2),对步骤1)得到的浓水进行臭氧活性炭处理;
步骤3),对经过步骤2)处理的浓水进行管式超滤处理;
步骤4),对经过步骤3)处理的浓水进行离子交换器处理;
步骤5),对经过步骤4)处理的浓水进行均相膜电渗析系统处理;
步骤6),对经过步骤5)处理的浓水进行纳滤系统处理。
2.根据权利要求1所述的冶金行业高盐废水资源化处理方法,其特征在于,在步骤1)中对高盐废水进行一级反渗透处理前,还包括对高盐废水采用MBR膜系统进行处理。
3.根据权利要求1所述的冶金行业高盐废水资源化处理方法,其特征在于,所述步骤5)中浓水经过均相膜电渗析系统处理后产生淡水,该淡水通入回用水池中。
4.根据权利要求1所述的冶金行业高盐废水资源化处理方法,其特征在于,所述步骤6)中浓水经纳滤系统处理后得到第一产物和第二产物。
5.根据权利要求4所述的冶金行业高盐废水资源化处理方法,其特征在于,还包括对所述第一产物进行冷冻结晶处理,得到第一终产物。
6.根据权利要求4所述的冶金行业高盐废水资源化处理方法,其特征在于,还包括对第二产物进行蒸发结晶处理,得到第二终产物。
7.根据权利要求5所述的冶金行业高盐废水资源化处理方法,其特征在于,所述第一终产物为硫酸钠。
8.根据权利要求6所述的冶金行业高盐废水资源化处理方法,其特征在于,所述第二终产物为氯化钠。
9.一种冶金行业高盐废水资源化处理系统,其特征在于,所述系统包括MBR膜系统、一级反渗透系统、臭氧活性炭处理系统、管式超滤系统、离子交换器系统、均相膜电渗析系统一级纳滤系统,所述系统用于运行权利要求1-8任一项所述的冶金行业高盐废水资源化处理方法。
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