CN114772821A - 一种高含盐废水循环处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高含盐废水循环处理工艺，包括如下步骤，中空纤维纳滤膜除盐；浓缩：中空纤维纳滤膜浓水软化至硬度达到反渗透膜进水条件后进行反渗透浓缩耦合化学诱导结晶除盐，化学诱导结晶的出水继续进行反渗透浓缩循环处理，逐步浓缩后得到浓缩液，反渗透浓缩的产水回用；纳滤。本发明采用中空纤维纳滤膜技术在低压下部分去除矿井水中盐离子，同时使用RO+化学诱导结晶提高一级RO的产水率，利用双极离子交换膜技术处理高盐浓缩液同时获得可回用的酸碱溶液，实现废水真正的零排放，并将以及RO的产水率提高至90％以上。
Description
技术领域
本发明属于废水处理行业技术领域，尤其涉及一种高含盐废水循环处理工艺。
背景技术
目前，工业废水的资源化利用越来越引起人们的关注。在节能减排、环境保护的时代背景下，高盐废水的零排放及资源化处理是高盐废水治理的必然趋势。有的一些企业生产中会产生大量高盐废水，其中氯化钠与硫酸钠的含量高、浓度大，因此对高盐废水的高效处理迫在眉睫。
在废水处理领域，含盐废水是一种较为常见的废水，通常情况下含盐废水中含有较多的盐分。这些盐分的直接排放会对环境造成严重的不利影响，因此为了使废水达到排放标准，需要去除废水中的这些盐分。在处理这些废水的时候往往需要耗费较多的热量，这样又会带来额外的资源浪费。然而，传统的处理方法难以实现热量的充分利用，并且难以有效去除废水中的盐分。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种高含盐废水循环处理工艺，采用中空纤维纳滤膜技术在低压下部分去除矿井水中盐离子，同时使用RO+化学诱导结晶提高一级RO的产水率，利用双极离子交换膜技术处理高盐浓缩液同时获得可回用的酸碱溶液，实现废水真正的零排放，并将以及RO的产水率提高至90％以上。
一种高含盐废水循环处理工艺，包括如下步骤，
S1中空纤维纳滤膜除盐：经过悬浮物预处理的含盐矿井水进入中空纤维纳滤膜装置在0.3MPa～6MPa的压力下截留可溶性一价或二价无机盐，得到中空纤维纳滤膜产水和中空纤维纳滤膜浓水，所述中空纤维纳滤膜产水回用；
S2浓缩：所述中空纤维纳滤膜浓水软化至硬度达到反渗透膜进水条件后进行反渗透浓缩耦合化学诱导结晶除盐，所述化学诱导结晶的出水继续进行反渗透浓缩循环处理，逐步浓缩后得到浓缩液，所述反渗透浓缩的产水回用；
S3纳滤：将所述浓缩液进行纳滤分盐得到纳滤浓水和纳滤产水，所述纳滤浓水和所述纳滤产水分别经浓缩后进入后续处理系统继续处理得到可回用的资源。
优选地，步骤S2包括：
S21、浓缩：将所述中空纤维纳滤膜浓水进行软化直至硬度达到反渗透膜进水条件后进入一级反渗透装置浓缩得到一级反渗透浓水和一级反渗透产水，所述一级反渗透产水回用；
S22、化学诱导结晶除盐：所述一级反渗透浓水进入化学诱导结晶系统使局部微溶和难溶盐离子附着在晶种表面形成晶体排出，得到化学诱导结晶出水；
S23、循环回流：所述化学诱导结晶出水进入水箱缓存，部分所述化学诱导结晶出水从所述水箱流出与所述中空纤维纳滤膜产水混合后循环回流至所述一级反渗透装置及所述化学诱导结晶系统浓缩除盐，直至达到所述一级反渗透装置的渗透压极限后停止回流，所述水箱中的剩余部分所述化学诱导结晶出水即为所述浓缩液。
优选地，步骤S22中，所述化学诱导结晶系统的进水管中添加pH调节剂。
优选地，步骤S23中，所述水箱的出水管中添加膜系统阴极型阻垢缓蚀剂和失活剂；所述膜系统阴极型阻垢缓蚀剂为质量百分比20％～40％的固体或液体PFC，投加量为以有效成分计1～9mg/L；所述失活剂为0～7mg/L氯化亚铁或0～8mg/L硫酸亚铁。。
优选地，步骤S3包括：S31、纳滤分盐：所述软化浓水进入一级纳滤装置进行纳滤分盐得到纳滤浓水和纳滤产水；S32、浓缩及后续处理：所述纳滤浓水和所述纳滤产水分别浓缩后进入所述后续处理系统继续处理；所述双极膜离子交换装置用于通过双极膜裂解H2O和电驱离子交换获得可回用的酸液和碱液，所述MVR蒸发器用于通过蒸发结晶获得可回用结晶盐。
优选地，所述后续处理系统为双极膜离子交换装置或者MVR蒸发器。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该方法及系统实现了含盐矿井水高效复用，整体路线降低了膜的运行操作压力、提高反渗透产水率，提高产水率20％以上，减少浓盐水水量。利用双极离子交换膜技术增加浓盐水的资源化处理的思路，除利用现有蒸发结晶获得工业结晶盐副产品外，还可获得酸碱溶液回用至水处理系统，减少酸碱外购费用，实现废水真正的零排放，不产生其他废物；
2、反渗透浓缩耦合化学诱导结晶除盐提高一级反渗透装置的产水率，高于90％；利用普通反渗透装置在低压力控制条件下获得高产水率，并大幅降低RO膜污堵几率，在较高渗透压力下平稳运行。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行具体描述。
实施例1
一种高含盐废水循环处理工艺，包括如下步骤，
S1中空纤维纳滤膜除盐：经过悬浮物预处理的含盐矿井水进入中空纤维纳滤膜装置在0.3MPa的压力下截留可溶性一价或二价无机盐，得到中空纤维纳滤膜产水和中空纤维纳滤膜浓水，所述中空纤维纳滤膜产水回用；
S2浓缩：所述中空纤维纳滤膜浓水软化至硬度达到反渗透膜进水条件后进行反渗透浓缩耦合化学诱导结晶除盐，所述化学诱导结晶的出水继续进行反渗透浓缩循环处理，逐步浓缩后得到浓缩液，所述反渗透浓缩的产水回用；
S3纳滤：将所述浓缩液进行纳滤分盐得到纳滤浓水和纳滤产水，所述纳滤浓水和所述纳滤产水分别经浓缩后进入后续处理系统继续处理得到可回用的资源。
其中，步骤S2包括：
S21、浓缩：将所述中空纤维纳滤膜浓水进行软化直至硬度达到反渗透膜进水条件后进入一级反渗透装置浓缩得到一级反渗透浓水和一级反渗透产水，所述一级反渗透产水回用；
S22、化学诱导结晶除盐：所述一级反渗透浓水进入化学诱导结晶系统使局部微溶和难溶盐离子附着在晶种表面形成晶体排出，得到化学诱导结晶出水；
S23、循环回流：所述化学诱导结晶出水进入水箱缓存，部分所述化学诱导结晶出水从所述水箱流出与所述中空纤维纳滤膜产水混合后循环回流至所述一级反渗透装置及所述化学诱导结晶系统浓缩除盐，直至达到所述一级反渗透装置的渗透压极限后停止回流，所述水箱中的剩余部分所述化学诱导结晶出水即为所述浓缩液。
其中，步骤S22中，所述化学诱导结晶系统的进水管中添加pH调节剂。
其中，步骤S23中，所述水箱的出水管中添加膜系统阴极型阻垢缓蚀剂和失活剂；所述膜系统阴极型阻垢缓蚀剂为质量百分比20％的固体，投加量为以有效成分计1mg/L；所述失活剂为2mg/L氯化亚铁或2mg/L硫酸亚铁。。
其中，步骤S3包括：S31、纳滤分盐：所述软化浓水进入一级纳滤装置进行纳滤分盐得到纳滤浓水和纳滤产水；S32、浓缩及后续处理：所述纳滤浓水和所述纳滤产水分别浓缩后进入所述后续处理系统继续处理；所述双极膜离子交换装置(2A)用于通过双极膜裂解H2O和电驱离子交换获得可回用的酸液和碱液，所述MVR蒸发器用于通过蒸发结晶获得可回用结晶盐。
其中，所述后续处理系统为双极膜离子交换装置。
实施例2
一种高含盐废水循环处理工艺，包括如下步骤，
S1中空纤维纳滤膜除盐：经过悬浮物预处理的含盐矿井水进入中空纤维纳滤膜装置在3MPa的压力下截留可溶性一价或二价无机盐，得到中空纤维纳滤膜产水和中空纤维纳滤膜浓水，所述中空纤维纳滤膜产水回用；
S2浓缩：所述中空纤维纳滤膜浓水软化至硬度达到反渗透膜进水条件后进行反渗透浓缩耦合化学诱导结晶除盐，所述化学诱导结晶的出水继续进行反渗透浓缩循环处理，逐步浓缩后得到浓缩液，所述反渗透浓缩的产水回用；
S3纳滤：将所述浓缩液进行纳滤分盐得到纳滤浓水和纳滤产水，所述纳滤浓水和所述纳滤产水分别经浓缩后进入后续处理系统继续处理得到可回用的资源。
其中，步骤S2包括：
S21、浓缩：将所述中空纤维纳滤膜浓水进行软化直至硬度达到反渗透膜进水条件后进入一级反渗透装置浓缩得到一级反渗透浓水和一级反渗透产水，所述一级反渗透产水回用；
S22、化学诱导结晶除盐：所述一级反渗透浓水进入化学诱导结晶系统使局部微溶和难溶盐离子附着在晶种表面形成晶体排出，得到化学诱导结晶出水；
S23、循环回流：所述化学诱导结晶出水进入水箱缓存，部分所述化学诱导结晶出水从所述水箱流出与所述中空纤维纳滤膜产水混合后循环回流至所述一级反渗透装置及所述化学诱导结晶系统浓缩除盐，直至达到所述一级反渗透装置的渗透压极限后停止回流，所述水箱中的剩余部分所述化学诱导结晶出水即为所述浓缩液。
其中，步骤S22中，所述化学诱导结晶系统的进水管中添加pH调节剂。
其中，步骤S23中，所述水箱的出水管中添加膜系统阴极型阻垢缓蚀剂和失活剂；所述膜系统阴极型阻垢缓蚀剂为质量百分比30％的固体或液体PFC，投加量为以有效成分计5mg/L；所述失活剂为4mg/L氯化亚铁或5mg/L硫酸亚铁。。
其中，步骤S3包括：S31、纳滤分盐：所述软化浓水进入一级纳滤装置进行纳滤分盐得到纳滤浓水和纳滤产水；S32、浓缩及后续处理：所述纳滤浓水和所述纳滤产水分别浓缩后进入所述后续处理系统继续处理；所述双极膜离子交换装置用于通过双极膜裂解H2O和电驱离子交换获得可回用的酸液和碱液，所述MVR蒸发器用于通过蒸发结晶获得可回用结晶盐。
其中，所述后续处理系统为双极膜离子交换装置。
实施例3
一种高含盐废水循环处理工艺，包括如下步骤，
S1中空纤维纳滤膜除盐：经过悬浮物预处理的含盐矿井水进入中空纤维纳滤膜装置在6MPa的压力下截留可溶性一价或二价无机盐，得到中空纤维纳滤膜产水和中空纤维纳滤膜浓水，所述中空纤维纳滤膜产水回用；
S2浓缩：所述中空纤维纳滤膜浓水软化至硬度达到反渗透膜进水条件后进行反渗透浓缩耦合化学诱导结晶除盐，所述化学诱导结晶的出水继续进行反渗透浓缩循环处理，逐步浓缩后得到浓缩液，所述反渗透浓缩的产水回用；
S3纳滤：将所述浓缩液进行纳滤分盐得到纳滤浓水和纳滤产水，所述纳滤浓水和所述纳滤产水分别经浓缩后进入后续处理系统继续处理得到可回用的资源。
其中，步骤S2包括：
S21、浓缩：将所述中空纤维纳滤膜浓水进行软化直至硬度达到反渗透膜进水条件后进入一级反渗透装置浓缩得到一级反渗透浓水和一级反渗透产水，所述一级反渗透产水回用；
S22、化学诱导结晶除盐：所述一级反渗透浓水进入化学诱导结晶系统使局部微溶和难溶盐离子附着在晶种表面形成晶体排出，得到化学诱导结晶出水；
S23、循环回流：所述化学诱导结晶出水进入水箱缓存，部分所述化学诱导结晶出水从所述水箱流出与所述中空纤维纳滤膜产水混合后循环回流至所述一级反渗透装置及所述化学诱导结晶系统浓缩除盐，直至达到所述一级反渗透装置的渗透压极限后停止回流，所述水箱中的剩余部分所述化学诱导结晶出水即为所述浓缩液。
优选地，步骤S22中，所述化学诱导结晶系统的进水管中添加pH调节剂。
优选地，步骤S23中，所述水箱的出水管中添加膜系统阴极型阻垢缓蚀剂和失活剂；所述膜系统阴极型阻垢缓蚀剂为质量百分比40％的液体PFC，投加量为以有效成分计9mg/L；所述失活剂为7mg/L氯化亚铁或8mg/L硫酸亚铁。。
其中，步骤S3包括：S31、纳滤分盐：所述软化浓水进入一级纳滤装置进行纳滤分盐得到纳滤浓水和纳滤产水；S32、浓缩及后续处理：所述纳滤浓水和所述纳滤产水分别浓缩后进入所述后续处理系统继续处理；所述双极膜离子交换装置用于通过双极膜裂解H2O和电驱离子交换获得可回用的酸液和碱液，所述MVR蒸发器用于通过蒸发结晶获得可回用结晶盐。
其中，所述后续处理系统为MVR蒸发器。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (6)
1.一种高含盐废水循环处理工艺，其特征在于，包括如下步骤，
S1中空纤维纳滤膜除盐：经过悬浮物预处理的含盐矿井水进入中空纤维纳滤膜装置在0.3MPa～6MPa的压力下截留可溶性一价或二价无机盐，得到中空纤维纳滤膜产水和中空纤维纳滤膜浓水，所述中空纤维纳滤膜产水回用；
S2浓缩：所述中空纤维纳滤膜浓水软化至硬度达到反渗透膜进水条件后进行反渗透浓缩耦合化学诱导结晶除盐，所述化学诱导结晶的出水继续进行反渗透浓缩循环处理，逐步浓缩后得到浓缩液，所述反渗透浓缩的产水回用；
S3纳滤：将所述浓缩液进行纳滤分盐得到纳滤浓水和纳滤产水，所述纳滤浓水和所述纳滤产水分别经浓缩后进入后续处理系统继续处理得到可回用的资源。
2.根据权利要求1所述的一种高含盐废水循环处理工艺，其特征在于，步骤S2包括：
S21、浓缩：将所述中空纤维纳滤膜浓水进行软化直至硬度达到反渗透膜进水条件后进入一级反渗透装置浓缩得到一级反渗透浓水和一级反渗透产水，所述一级反渗透产水回用；
S22、化学诱导结晶除盐：所述一级反渗透浓水进入化学诱导结晶系统使局部微溶和难溶盐离子附着在晶种表面形成晶体排出，得到化学诱导结晶出水；
S23、循环回流：所述化学诱导结晶出水进入水箱缓存，部分所述化学诱导结晶出水从所述水箱流出与所述中空纤维纳滤膜产水混合后循环回流至所述一级反渗透装置及所述化学诱导结晶系统浓缩除盐，直至达到所述一级反渗透装置的渗透压极限后停止回流，所述水箱中的剩余部分所述化学诱导结晶出水即为所述浓缩液。
3.根据权利要求2所述的一种高含盐废水循环处理工艺，其特征在于，步骤S22中，所述化学诱导结晶系统的进水管中添加pH调节剂。
4.根据权利要求3所述的一种高含盐废水循环处理工艺，其特征在于，步骤S23中，所述水箱的出水管中添加膜系统阴极型阻垢缓蚀剂和失活剂；所述膜系统阴极型阻垢缓蚀剂为质量百分比20％～40％的固体或液体PFC，投加量为以有效成分计1～9mg/L；所述失活剂为0～7mg/L氯化亚铁或0～8mg/L硫酸亚铁。。
5.根据权利要求1所述的一种高含盐废水循环处理工艺，其特征在于，步骤S3包括：S31、纳滤分盐：所述软化浓水进入一级纳滤装置进行纳滤分盐得到纳滤浓水和纳滤产水；S32、浓缩及后续处理：所述纳滤浓水和所述纳滤产水分别浓缩后进入所述后续处理系统继续处理；所述双极膜离子交换装置用于通过双极膜裂解H2O和电驱离子交换获得可回用的酸液和碱液，所述MVR蒸发器用于通过蒸发结晶获得可回用结晶盐。
6.根据权利要求5所述的一种高含盐废水循环处理工艺，其特征在于，所述后续处理系统为双极膜离子交换装置或者MVR蒸发器。
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| CN116395917A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-07-07 | 金科环境股份有限公司 | 短流程含盐废水处理方法及系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN113526760A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-10-22 | 国能朗新明环保科技有限公司 | 一种含盐矿井水高效复用的资源化处理系统及方法 |
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