CN115974331A - 高浓盐废水的处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高浓盐废水的处理装置及方法，所述高浓盐废水的处理装置包括：高效反应系统，高效反应系统包括一级反应池、二级反应池以及三级反应池，二级反应池分别与一级反应池和三级反应池相连通，一级反应池可对废水进行杀菌，二级反应池可去除废水中的氟离子，三级反应池可去除废水中的二氧化硅；循环系统，循环系统包括循环沉淀池，循环沉淀池与三级反应池相连通，可去除三级反应池处理过的废水中的部分污泥；管式微滤系统，管式微滤系统与循环沉淀池相连通，可过滤循环沉淀池处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开。本发明的技术方案能够有效去除高浓盐废水中的氟离子和二氧化硅，从而促进高浓盐废水的后期回收利用。

Description

高浓盐废水的处理装置及方法

技术领域

本发明涉及高浓盐水处理技术领域，特别涉及一种高浓盐废水的处理装置及方法。

背景技术

焦化废水成分复杂，有机物含量高，多环芳烃、大分子物质含量高，即使经生化处理后，焦化废水中长链和持久性有机物达到排放标准仍可能对环境构成危害。常规焦化废水经生化处理+物化处理，物化出水再经过深度处理外排或回用。

高浓盐水处理是制约煤化工废水“零排放”的关键技术。

通常废水深度处理或废水零排放装置采用树脂软化、膜浓缩技术、纳滤分盐、或电渗析(ED)浓缩技术、蒸发结晶技术将废水进一步深度处理，从而得到硫酸钠和氯化钠工业盐。

焦化废水中原水氟离子浓度高，含量70mg/L～90mg/L，经过反渗透和高压反渗透处理后，其高浓盐水中水质：溶解性总固体(TDS)为40000mg/L～95000mg/L，氟离子浓度为120mg/L～270mg/L。

烧结制酸废水氯化物含量45000mg/L～60000mg/L、硫酸盐20000mg/L～30000mg/L、可溶性二氧化硅100mg/L～130mg/L，氟化物含量600mg/L～800mg/L，TDS为110000mg/L～120000mg/L。

高浓度的焦化废水或制酸废水经过膜浓缩分离技术处理后，污染因子发生浓缩，二氧化硅的含量为300mg/L～500mg/L，氟化物的浓度为550mg/L～850mg/L，高浓度含氟含硅废水进入后续浓缩、结晶装置容易造成浓缩装置结垢并腐蚀设备，从而造成设备的损坏。

高浓度含盐浓水的处理方式从选择电渗析处理技术再到蒸发结晶装置，在电渗析浓缩处理过程中，浓盐水残留的钙离子会和氟离子发生反应生成氟化钙沉淀，从而造成电渗析膜的结垢污堵，同时，氟离子在电渗析膜中可穿透阴膜和阳膜，而进入极水中。由于普通不锈钢材质不耐高含盐废水的腐蚀，电渗析的电极板使用钛合金材质，然而氟离子进入到极水中容易导致电渗析的电极腐蚀，从而造成电极的寿命缩短而影响设备的性能。高二氧化硅含盐废水会直接在电渗析膜上黏附，且由于二氧化硅不带电，从而影响电渗析膜的电离浓缩，继而造成电渗析膜系统的污堵。

在高浓盐水的零排放系统中，通常会使用机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发结晶技术，由于蒸发系统换热器、蒸发结晶分离器使用的材质是钛合金，当高浓度含氟、含硅浓盐水进入氯化钠蒸发结晶器内，二氧化硅会直接吸附在换热器内造成换热器堵塞，使得蒸发系统不能正常热交换和结晶提盐，同时，高浓度的氟离子浓盐水会进入蒸发结晶器的换热器、蒸发结晶分离器，在蒸发过程中，浓盐水会分离形成一部分氢离子，氢离子与含氟浓盐水的氟离子反应生成氟化氢，氟化氢会优先吸附在钛表面与钛离子结合形成可溶性氟化物，使钛发生点蚀，影响蒸发结晶器寿命。

在传统处理含氟废水的过程中，会采用投加石灰或氯化钙药剂，钙离子与氟离子反应生成氟化钙沉淀，从而通过沉淀去除氟离子，但在高浓盐水中其它离子影响氟化钙的溶解度，造成出水的时候氟离子的浓度较高，并带出钙离子，从而对后续系统容易造成结垢现象。传统的除硅方法主要包括絮凝除硅(常用镁剂和石灰)、电絮凝、离子交换、反渗透等，但由于这些方法除硅效率低，污泥量大，运行成本高等问题从而严重影响后续系统的正常运行。

因此，如何有效去除高浓盐废水中的氟离子和二氧化硅，从而促进高浓盐废水的后期回收利用是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高浓盐废水的处理装置及方法，能够有效去除高浓盐废水中的氟离子和二氧化硅，从而促进高浓盐废水的后期回收利用。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高浓盐废水的处理装置，包括：

高效反应系统，所述高效反应系统包括一级反应池、二级反应池以及三级反应池，所述二级反应池分别与所述一级反应池和所述三级反应池相连通，所述一级反应池用于对废水中的微生物进行杀菌，所述二级反应池用于去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子，所述三级反应池用于去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅；

循环系统，所述循环系统包括循环沉淀池，所述循环沉淀池与所述三级反应池相连通，所述循环沉淀池用于去除所述三级反应池处理过的废水中的部分污泥；

管式微滤系统，所述管式微滤系统与所述循环沉淀池相连通，所述管式微滤系统用于过滤所述循环沉淀池处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开。

优选地，所述一级反应池、所述二级反应池和所述三级反应池中均设置有搅拌机，所述二级反应池和所述三级反应池上均设置有pH计。

优选地，所述循环系统还包括：刮泥机、刮泥机耙、循环沉淀池液位计、冲洗管、排泥泵、排泥气动阀和第一连接管路；所述刮泥机设置于所述循环沉淀池的内部，所述刮泥机耙与所述刮泥机相连，以通过所述刮泥机耙搅拌所述循环沉淀池中的污泥；所述循环沉淀池液位计设置于所述循环沉淀池上；所述冲洗管设置于所述循环沉淀池的内部，所述冲洗管用于冲洗所述沉淀循环池底部沉淀的污泥；所述第一连接管路与所述循环沉淀池的底部连通，且所述排泥泵和所述排泥气动阀设置于所述第一连接管路上，以通过所述第一连接管路排出所述循环沉淀池底部沉淀的污泥。

优选地，所述管式微滤系统包括：

管式微滤膜装置和产水池，所述产水池设置于所述管式微滤膜装置的下方，且所述产水池通过第二连接管路与所述管式微滤膜装置连通，所述管式微滤膜装置用于过滤所述循环沉淀池处理过的废水，所述产水池用于收集所述水溶液。

优选地，所述管式微滤膜装置的出水口与所述循环沉淀池的顶部通过第三连接管路连通，以使得所述污泥混合液通过所述第三连接管路进入所述循环沉淀池中；所述管式微滤膜装置的进水口与所述循环沉淀池的底部通过第四连接管路连通，以使得所述循环沉淀池处理过的废水通过所述第四连接管路进入所述管式微滤膜装置中。

优选地，所述第三连接管路上设置有流量计和回水气动阀。

优选地，所述第四连接管路上设置有进水提篮过滤器、循环泵和进水气动阀。

优选地，所述产水池上设置有产水池液位计和pH计。

本发明还提供一种高浓盐废水的处理方法，包括：

提供废水和所述的高浓盐废水的处理装置；

采用所述一级反应池对所述废水中的微生物进行微生物杀菌；

采用所述二级反应池去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子；

采用所述三级反应池去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅；

采用所述循环沉淀池去除所述三级反应池处理过的废水中的部分污泥；

采用所述管式微滤系统过滤所述循环沉淀池处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开。

优选地，采用所述一级反应池对所述废水中的微生物进行微生物杀菌的步骤包括：

向所述一级反应池内的废水中加入次氯酸钠。

优选地，采用所述二级反应池去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子的步骤包括：

向所述二级反应池内的废水中加入盐酸，以调节所述废水的pH范围为6.8～7.5；

向调节pH之后的废水中加入聚合氯化铝，以去除所述氟离子。

优选地，采用所述三级反应池去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅的步骤包括：

向所述三级反应池内的废水中加入氢氧化钠，以调节所述废水的pH范围为8.0～9.0；

向调节pH之后的废水中加入偏铝酸钠和聚合硫酸铁，以去除所述二氧化硅。

优选地，提供的所述废水中的氟离子浓度为160mg/L～190mg/L，提供的所述废水中的二氧化硅浓度为200mg/L～430mg/L；所述水溶液中的氟离子浓度为15mg/L～20mg/L，所述水溶液中的二氧化硅浓度为20mg/L～30mg/L。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

1、本发明提供的高浓盐废水的处理装置，包括：高效反应系统，所述高效反应系统包括一级反应池、二级反应池以及三级反应池，所述二级反应池分别与所述一级反应池和所述三级反应池相连通，所述一级反应池用于对废水中的微生物进行杀菌，所述二级反应池用于去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子，所述三级反应池用于去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅；循环系统，所述循环系统包括循环沉淀池，所述循环沉淀池与所述三级反应池相连通，所述循环沉淀池用于去除所述三级反应池处理过的废水中的部分污泥；管式微滤系统，所述管式微滤系统与所述循环沉淀池相连通，所述管式微滤系统用于过滤所述循环沉淀池处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开，能够有效去除高浓盐废水中的氟离子和二氧化硅，从而促进高浓盐废水的后期回收利用。

2、本发明提供的高浓盐废水的处理方法，包括：提供废水和所述的高浓盐废水的处理装置；采用所述一级反应池对所述废水中的微生物进行微生物杀菌；采用所述二级反应池去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子；采用所述三级反应池去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅；采用所述循环沉淀池去除所述三级反应池处理过的废水中的部分污泥；采用所述管式微滤系统过滤所述循环沉淀池处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开，能够有效去除高浓盐废水中的氟离子和二氧化硅，从而促进高浓盐废水的后期回收利用。

附图说明

图1是本发明一实施例的高浓盐废水的处理装置的示意图；

图2是本发明一实施例的高浓盐废水的处理方法的流程图；

图3是本发明一实施例的不同pH下的氟离子和二氧化硅的去除率。

其中，附图1-图3的附图标记说明如下：

10-搅拌机；11-一级反应池；12-二级反应池；121-第一pH计；13-三级反应池；131-第二pH计；132-进水管；133-搅拌桶；134-布水装置；14-循环沉淀池；141-刮泥机；142-循环沉淀池液位计；143-刮泥机耙；144-冲洗管；145-排泥泵；146-排泥气动阀；147-第一连接管路；15-产水池；151-第三pH计；152-产水池液位计；153-第二连接管路；16-管式微滤膜装置；161-进水口；162-出水口；163-第三连接管路；164-流量计；165-回水气动阀；166-进水提篮过滤器；167-循环泵；168-第四连接管路；169-进水气动阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明提出的高浓盐废水的处理装置及方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

本发明一实施例提供一种高盐废水的处理装置，包括：高效反应系统，所述高效反应系统包括一级反应池、二级反应池以及三级反应池，所述二级反应池分别与所述一级反应池和所述三级反应池相连通，所述一级反应池用于对废水中的微生物进行杀菌，所述二级反应池用于去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子，所述三级反应池用于去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅；循环系统，所述循环系统包括循环沉淀池，所述循环沉淀池与所述三级反应池相连通，所述循环沉淀池用于去除所述三级反应池处理过的废水中的部分污泥；管式微滤系统，所述管式微滤系统与所述循环沉淀池相连通，所述管式微滤系统用于过滤所述循环沉淀池处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开。

下面参阅图1、图3对本实施例提供的高浓盐废水的处理装置进行详细介绍。

为实现高浓盐废水的零排放，需将所述高浓盐废水进行脱盐技术处理。所述高浓盐废水的脱盐处理主要以物理方法为主，技术比较成熟的脱盐技术主要有选择电渗析处理技术和蒸发结晶装置。在进行脱盐处理之前，需将所述高浓盐废水中的氟离子与二氧化硅除去，否则所述高浓盐废水中残余的氟离子和二氧化硅会影响电渗析膜和蒸发结晶装置的性能，从而影响所述高浓盐废水的脱盐效果。

因此，采用本实施例提供的所述高浓盐废水的处理装置去除所述高浓盐废水中的氟离子和二氧化硅。所述高浓盐废水的处理装置包括高效反应系统、循环系统以及管式微滤系统。

所述高效反应系统包括一级反应池11、二级反应池12以及三级反应池13。所述二级反应池12分别与所述一级反应池11和所述三级反应池13相连通，所述废水先通入所述一级反应池11中，往所述一级反应池11中加入次氯酸钠对所述废水中的微生物进行杀菌；随后，所述一级反应池11处理过的废水进入所述二级反应池12中，在所述二级反应池12中通过加入高效除氟剂聚合氯化铝，其中，铝离子和氟离子之间存在络合作用，铝离子发生水解产生的氢氧化铝絮体对氟离子发生交换、吸附以及卷扫，从而生成六氟合铝酸钠、氟化铝以及氟化钠等，从而去除废水中的氟离子；然后，所述二级反应池12处理过的废水进入所述三级反应池13中，往所述三级反应池13中加入偏铝酸钠和聚合硫酸铁使得废水中的二氧化硅反应生成沉淀物，从而去除废水中的二氧化硅。

优选地，所述一级反应池11、所述二级反应池12以及所述三级反应池13中均设置有搅拌机10，使得所述一级反应池11、所述二级反应池12以及所述三级反应池13中的废水与向各个反应池中加入的添加物充分接触，从而使得废水能够充分得到处理，进而提高了废水的处理效率。

优选地，所述二级反应池12上设置有第一pH计121，所述三级反应池13上设置有第二pH计131，所述第一pH计121和所述第二pH计131能够及时反馈所述二级反应池12和所述三级反应池13中的废水的pH情况，并根据所述二级反应池12和所述三级反应池13中的废水实际所需的pH条件，通过自动添加盐酸和氢氧化钠来实现自动追踪调整所述二级反应池12和所述三级反应池13中的废水pH。

根据图3所示，不同pH条件下，氟离子和二氧化硅的去除率也随之发生改变。图3中，曲线L1为二氧化硅的去除率，曲线L2为氟离子的去除率，横坐标为废水pH的大小，纵坐标为在对应pH的条件下氟离子和二氧化硅的去除率。根据曲线L1，在pH范围为8.0～9.0的时候，二氧化硅的去除效果最好，在90％左右。根据曲线L2，在pH范围为6.8～7.5的时候，氟离子的去除效果最好，在90％左右。由此，根据图3的结果，优选所述二级反应池12的溶液pH范围在6.8～7.5，所述三级反应池13的溶液pH范围在8.0～9.0。

优选地，所述三级反应池13中设置有搅拌桶133，所述搅拌桶133的上方设置有进水管132，所述搅拌桶133的底部设置有布水装置134，且所述布水装置134与所述搅拌桶133相连，所述布水装置134用于控制所述搅拌桶133底部的布水量，所述二级反应池12处理过的废水通过所述进水管132进入到所述搅拌桶133中，通过所述搅拌机10进行充分处理的废水随后通过所述布水装置134进入所述搅拌桶133外部的所述三级反应池13中，随着进入所述三级反应池13中的废水的不断增多，所述废水最终自动进入循环系统。

所述三级反应池13处理过的废水通过重力流进入循环系统，所述循环系统包括循环沉淀池14，所述循环沉淀池14与所述三级反应池13相连通，所述循环沉淀池14用于去除所述三级反应池13处理过的废水中的部分污泥，所述污泥包括所述高效反应系统中生成的相关氟离子和硅化物沉淀以及其他含有铝离子、钙离子和镁离子的沉淀物。

此外，所述一级反应池11、所述二级反应池12以及所述三级反应池13的药剂投加与所述一级反应池11的废水进水泵连锁，从而使得废水进入所述一级反应池11时，所述一级反应池11、所述二级反应池12以及所述三级反应池13的药剂投加能够自动启动，当废水停止加入所述一级反应池11时，所述一级反应池11、所述二级反应池12以及所述三级反应池13也停止药剂投加。

优选地，所述循环系统还包括：刮泥机141、循环沉淀池液位计142、刮泥机耙143、冲洗管144、排泥泵145、排泥气动阀146和第一连接管路147。

所述刮泥机141设置于所述循环沉淀池14的内部，所述刮泥机耙143与所述刮泥机141相连，以通过所述刮泥机耙143搅拌所述循环沉淀池14中的污泥，所述刮泥机141能够增强所述循环沉淀池14中污泥的反应接触时间和面积，使得污泥尽可能地团聚在一起，从而有助于后续的污泥排出处理。

所述循环沉淀池液位计142设置于所述循环沉淀池14上，所述循环沉淀池液位计142用于实时监测所述循环沉淀池14内部的溶液体积量。

所述冲洗管144设置于所述循环沉淀池14的内部，所述冲洗管144用于冲洗在所述沉淀循环池14底部沉淀的污泥，所述循环沉淀池14的底部为锥斗形状，有助于反应产生的污泥沉淀在所述循环沉淀池14的底部，从而有助于所述冲洗管144定时冲洗所述循环沉淀池14底部的污泥，继而能够有效将所述循环沉淀池14底部的污泥排出。

所述第一连接管路147与所述循环沉淀池14的底部连通，且所述排泥泵145和所述排泥气动阀146设置于所述第一连接管路147上，以通过所述第一连接管路147排出所述循环沉淀池14底部沉淀的污泥。所述排泥泵145和所述排泥气动阀146的存在，能够自动定时将所述循环沉淀池14底部沉淀的污泥通过所述第一连接管路147排出所述循环沉淀池14。

所述三级反应池13处理过的废水自动进入到所述循环沉淀池14中，并在所述循环沉淀池14中通过所述刮泥机141使得所述高效反应系统处理过的废水生成污泥沉淀物并进行沉淀。随后，定期通过所述冲洗管144冲洗所述循环沉淀池14的底部，并通过所述排泥泵145和所述排泥气动阀146自动将所述循环沉淀池14底部的污泥通过所述第一连接管路147排出所述循环沉淀池14，从而实现去除所述三级反应池13处理过的废水中的部分污泥。另外，当所述循环沉淀池14底部的污泥浓度大于5％时，所述污泥也可通过所述排泥泵145和所述排泥气动阀146从所述第一连接管路147自动排出所述循环沉淀池14。

所述管式微滤系统与所述循环沉淀池14相连通，所述循环沉淀池14处理过的废水中的一部分污泥沉淀通过所述第一连接管路147从所述循环沉淀池14中排出，另一部分废水进入所述管式微滤系统。所述管式微滤系统用于过滤所述循环沉淀池14处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开。

优选地，所述管式微滤系统包括：管式微滤膜装置16和产水池15，所述产水池15设置于所述管式微滤膜装置16的下方，且所述产水池15通过第二连接管路153与所述管式微滤膜装置16连通，所述管式微滤膜装置16用于过滤所述循环沉淀池14处理过的废水，所述产水池15用于收集所述水溶液。

优选地，所述管式微滤膜装置的出水口162与所述循环沉淀池14的顶部通过第三连接管路163连通，以使得所述污泥混合液通过所述第三连接管路163进入所述循环沉淀池14中；所述管式微滤膜装置的进水口161与所述循环沉淀池14的底部通过第四连接管路168连通，以使得所述循环沉淀池14处理过的废水通过所述第四连接管路168进入所述管式微滤膜装置16中。

优选地，所述第三连接管路163上设置有流量计164和回水气动阀165，所述流量计164能够实时监测所述污泥混合液通过所述第三连接管路163时的通过量，且所述污泥混合液通过所述回水气动阀165能够自动通过所述第三连接管路163进入所述循环沉淀池14中。

优选地，所述第四连接管路168上设置有进水提篮过滤器166、循环泵167和进水气动阀169。所述循环沉淀池14处理过的废水通过所述第四连接管路168首先进入所述进水提篮过滤器166，随后进入所述循环泵167，在所述循环泵167的作用下，随后通过所述进水气动阀169进入到所述管式微滤膜装置16中。其中，所述循环沉淀池14的中下部设置有喇叭口状的吸水口，使得废水进入所述第四连接管路168时，不会对所述循环沉淀池14中的废水造成扰动，且为了防止所述循环泵167进口处发生污泥堵塞，所述冲洗管144能够定时对所述循环泵167进行冲洗。所述进水提篮过滤器166能够防止废水中的大颗粒物进入所述管式微滤膜装置16中，且能避免堵塞和划伤所述管式微滤膜装置16。所述循环泵167能够保证所述循环沉淀池14处理过的废水自动进入所述管式微滤膜装置16中，且所述进水气动阀169和所述回水气动阀165能够保证所述管式微滤膜装置16自动进行废水过滤。

优选地，所述产水池15上设置有第三pH计151和产水池液位计152。所述第三pH计151用于实时监测所述产水池15中的溶液pH，且所述第三pH计151与盐酸泵相连，能够自动往所述产水池15中添加盐酸并调节所述产水池15中的溶液pH。所述循环沉淀池液位计142、所述产水池液位计152与所述循环泵167启停连锁，即当所述循环沉淀池液位计142处于高液位或所述产水池液位计152处于低液位时，所述循环泵167自动启动，当所述循环沉淀池液位计142处于低液位或所述产水池液位计152处于高液位时，所述循环泵167自动停止。由此，可以实现废水在所述循环沉淀池14和所述管式微滤系统中的自动沉淀过滤反应，提高废水的沉淀过滤效率。

所述循环沉淀池14中处理过的废水在所述循环泵167的存在下，自动通过所述第四连接管路168进入所述管式微滤膜装置16中，废水在所述管式微滤膜装置16中进行过滤，产生的污泥混合液通过所述第三连接管路163进入到所述循环沉淀池14中进行沉淀排出，过滤的水溶液则通过所述第二连接管路153进入所述产水池15中进行收集。在过滤过程中，当所述污泥混合液中污泥的浓度大于5％时，所述污泥混合液自动通过所述第三连接管路163进入到所述循环沉淀池14中，且所述管式微滤膜装置16中的废水流量是所述第二连接管路153进入所述产水池15的出水流量的9倍～10倍。在所述管式微滤系统和所述循环系统的存在下，可以有效控制废水中絮体浓度，在所述管式微滤膜装置16中，废水絮体浓度在3000mg/L～6000mg/L，可以保证废水中的铝离子与氟离子进行充分有效接触反应形成沉淀，从而提高废水的过滤效率。

在本实施例中，首先，通过所述高效反应系统对废水进行杀菌，并去除废水中的氟离子和二氧化硅，随后，通过所述循环系统与所述管式微滤系统耦合，对所述高效反应系统处理过的废水进行沉淀过滤处理，去除废水中剩余的含有镁、钙以及铝离子的污泥沉淀物，并通过所述产水池15收集过滤后的水溶液，且所述循环系统与所述管式微滤系统能够对废水多次进行循环过滤，直至出水水质达到后续工艺要求。所述产水池15中收集的水溶液基本不含钙、镁、铝、氟离子以及二氧化硅，能够有效避免水溶液出水后对后续仪器造成堵塞以及腐蚀，从而提高高浓盐废水的后续回收利用。

综上所述，本发明提供的高浓盐废水的处理装置，包括：高效反应系统，所述高效反应系统包括一级反应池、二级反应池以及三级反应池，所述二级反应池分别与所述一级反应池和所述三级反应池相连通，所述一级反应池用于对废水中的微生物进行杀菌，所述二级反应池用于去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子，所述三级反应池用于去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅；循环系统，所述循环系统包括循环沉淀池，所述循环沉淀池与所述三级反应池相连通，所述循环沉淀池用于去除所述三级反应池处理过的废水中的部分污泥；管式微滤系统，所述管式微滤系统与所述循环沉淀池相连通，所述管式微滤系统用于过滤所述循环沉淀池处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开，能够有效去除高浓盐废水中的氟离子和二氧化硅，促进高浓盐废水的后期回收利用。

本发明一实施例还提供一种高浓盐废水的处理方法，参阅图2，所述高浓盐废水的处理方法包括：

步骤S1，提供废水和所述的高浓盐废水的处理装置；

步骤S2，采用所述一级反应池对所述废水中的微生物进行微生物杀菌；

步骤S3，采用所述二级反应池去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子；

步骤S4，采用所述三级反应池去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅；

步骤S5，采用所述循环沉淀池去除所述三级反应池处理过的废水中的部分污泥；

步骤S6，采用所述管式微滤系统过滤所述循环沉淀池处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开。

下面参阅图3更为详细地介绍本实施例提供的高浓盐废水的处理方法。

按照步骤S1，提供废水和所述的高浓盐废水的处理装置，所述废水内含有待去除的氟离子和二氧化硅。

为实现高浓盐废水的零排放，需将所述废水进行脱盐技术处理。所述废水的脱盐处理主要以物理方法为主，技术比较成熟的脱盐技术主要有选择电渗析处理技术和蒸发结晶装置。在进行脱盐处理之前，需将所述废水中的氟离子与二氧化硅除去，否则所述废水中残余的氟离子和二氧化硅会影响电渗析膜和蒸发结晶装置的性能，从而影响所述废水的脱盐效果。

所述高浓盐废水的处理装置具体参见上述介绍，在此不再赘述。

按照步骤S2，采用所述一级反应池11对所述废水中的微生物进行微生物杀菌。

优选地，采用所述一级反应池11对所述废水中的微生物进行微生物杀菌的步骤包括：向所述一级反应池11内的废水中加入次氯酸钠。

按照步骤S3，采用所述二级反应池12去除所述一级反应池11处理过的废水中的氟离子。

所述步骤S3可以包括：首先，通过所述第一pH计121监测所述二级反应池12内的废水的pH值；随后，向所述二级反应池12内的废水中加入盐酸，调节所述废水的pH范围为6.8～7.5；随后，向调节完pH之后的废水中加入聚合氯化铝，从而去除废水中的所述氟离子。根据图3中的曲线L2，氟离子的去除率随着废水pH的变化而发生改变，当废水pH的范围在6.8～7.5的时候，所述氟离子的去除率最高，可达90％，由此调控所述二级反应池12内的废水pH，从而实现所述二级反应池12的最佳除氟效果。

按照步骤S4，采用所述三级反应池13去除所述二级反应池12处理过的废水中的二氧化硅。

所述步骤S4可以包括：首先，通过所述第二pH计131监测所述三级反应池13内的废水的pH值；随后，向所述三级反应池13内的废水中加入氢氧化钠，调节所述废水的pH范围为8.0～9.0；随后，向调节完pH之后的废水中加入偏铝酸钠和聚合硫酸铁，从而去除废水中的所述二氧化硅。根据图3中的曲线L1，二氧化硅的去除率随着废水pH的变化而发生改变，当废水pH的范围在8.0～9.0的时候，所述二氧化硅的去除率最高，可达90％，由此调控所述三级反应池13内的废水pH，从而实现所述三级反应池13的最佳除硅效率。

按照步骤S5，采用所述循环沉淀池14去除所述三级反应池13处理过的废水中的部分污泥。

所述步骤S5可以包括：首先，通过所述刮泥机141和所述刮泥机耙143对所述三级反应池13处理过的废水进行搅拌，使得所述废水中的部分污泥进行沉淀；随后，通过所述冲洗管144将所述循环沉淀池14底部堆积的污泥进行冲洗；随后，在所述排泥泵145的作用下，所述循环沉淀池14底部堆积的污泥通过所述第一连接管路147自动排出所述循环沉淀池14。

按照步骤S6，采用所述管式微滤系统过滤所述循环沉淀池14处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开。

所述步骤S6可以包括：首先，通过所述循环泵167将所述循环沉淀池14处理过的废水从所述第四连接管路168自动移入所述管式微滤膜装置16中；随后，通过所述管式微滤膜装置16将所述废水进行过滤处理；随后，过滤后的所述污泥混合液通过所述第三连接管路163重新回到所述循环沉淀池14中进行循环沉淀，过滤后的所述水溶液则通过所述第二连接管路153进入所述产水池15并进行收集。

优选地，提供的所述废水中的氟离子浓度为160mg/L～190mg/L，提供的所述废水中的二氧化硅浓度为200mg/L～430mg/L；所述水溶液中的氟离子浓度为15mg/L～20mg/L，所述水溶液中的二氧化硅浓度为20mg/L～30mg/L。在所述高浓盐废水的处理方法下，所述氟离子的去除率可达90％，所述二氧化硅的去除率可达92％，且通过所述高浓盐废水的处理方法，还能够有效去除废水中的铝离子、钙离子和镁离子，从而能够有效避免水溶液出水后对后续仪器造成堵塞以及腐蚀，从而提高高浓盐废水的后续回收利用。

综上所述，本发明还提供一种高浓盐废水的处理方法，包括：提供废水和所述的高浓盐废水的处理装置；采用所述一级反应池对所述废水中的微生物进行微生物杀菌；采用所述二级反应池去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子；采用所述三级反应池去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅；采用所述循环沉淀池去除所述三级反应池处理过的废水中的部分污泥；采用所述管式微滤系统过滤所述循环沉淀池处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开，能够有效去除高浓盐废水中的氟离子和二氧化硅，促进高浓盐废水的后期回收利用。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (13)

1.一种高浓盐废水的处理装置，其特征在于，包括：

高效反应系统，所述高效反应系统包括一级反应池、二级反应池以及三级反应池，所述二级反应池分别与所述一级反应池和所述三级反应池相连通，所述一级反应池用于对废水中的微生物进行杀菌，所述二级反应池用于去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子，所述三级反应池用于去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅；

循环系统，所述循环系统包括循环沉淀池，所述循环沉淀池与所述三级反应池相连通，所述循环沉淀池用于去除所述三级反应池处理过的废水中的部分污泥；

管式微滤系统，所述管式微滤系统与所述循环沉淀池相连通，所述管式微滤系统用于过滤所述循环沉淀池处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开。

2.如权利要求1所述的高浓盐废水的处理装置，其特征在于，所述一级反应池、所述二级反应池和所述三级反应池中均设置有搅拌机，所述二级反应池和所述三级反应池上均设置有pH计。

3.如权利要求1所述的高浓盐废水的处理装置，其特征在于，所述循环系统还包括：刮泥机、刮泥机耙、循环沉淀池液位计、冲洗管、排泥泵、排泥气动阀和第一连接管路；所述刮泥机设置于所述循环沉淀池的内部，所述刮泥机耙与所述刮泥机相连，以通过所述刮泥机耙搅拌所述循环沉淀池中的污泥；所述循环沉淀池液位计设置于所述循环沉淀池上；所述冲洗管设置于所述循环沉淀池的内部，所述冲洗管用于冲洗所述沉淀循环池底部沉淀的污泥；所述第一连接管路与所述循环沉淀池的底部连通，且所述排泥泵和所述排泥气动阀设置于所述第一连接管路上，以通过所述第一连接管路排出所述循环沉淀池底部沉淀的污泥。

4.如权利要求1所述的高浓盐废水的处理装置，其特征在于，所述管式微滤系统包括：

管式微滤膜装置和产水池，所述产水池设置于所述管式微滤膜装置的下方，且所述产水池通过第二连接管路与所述管式微滤膜装置连通，所述管式微滤膜装置用于过滤所述循环沉淀池处理过的废水，所述产水池用于收集所述水溶液。

5.如权利要求4所述的高浓盐废水的处理装置，其特征在于，所述管式微滤膜装置的出水口与所述循环沉淀池的顶部通过第三连接管路连通，以使得所述污泥混合液通过所述第三连接管路进入所述循环沉淀池中；所述管式微滤膜装置的进水口与所述循环沉淀池的底部通过第四连接管路连通，以使得所述循环沉淀池处理过的废水通过所述第四连接管路进入所述管式微滤膜装置中。

6.如权利要求5所述的高浓盐废水的处理装置，其特征在于，所述第三连接管路上设置有流量计和回水气动阀。

7.如权利要求5所述的高浓盐废水的处理装置，其特征在于，所述第四连接管路上设置有进水提篮过滤器、循环泵和进水气动阀。

8.如权利要求4所述的高浓盐废水的处理装置，其特征在于，所述产水池上设置有产水池液位计和pH计。

9.一种高浓盐废水的处理方法，其特征在于，包括：

提供废水和如权利要求1～8中任一项所述的高浓盐废水的处理装置；

采用所述一级反应池对所述废水中的微生物进行微生物杀菌；

采用所述二级反应池去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子；

采用所述三级反应池去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅；

采用所述循环沉淀池去除所述三级反应池处理过的废水中的部分污泥；

采用所述管式微滤系统过滤所述循环沉淀池处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开。

10.如权利要求9所述的高浓盐废水的处理方法，其特征在于，采用所述一级反应池对所述废水中的微生物进行微生物杀菌的步骤包括：

向所述一级反应池内的废水中加入次氯酸钠。

11.如权利要求9所述的高浓盐废水的处理方法，其特征在于，采用所述二级反应池去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子的步骤包括：

向所述二级反应池内的废水中加入盐酸，以调节所述废水的pH范围为6.8～7.5；

向调节pH之后的废水中加入聚合氯化铝，以去除所述氟离子。

12.如权利要求9所述的高浓盐废水的处理方法，其特征在于，采用所述三级反应池去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅的步骤包括：

向所述三级反应池内的废水中加入氢氧化钠，以调节所述废水的pH范围为8.0～9.0；

向调节pH之后的废水中加入偏铝酸钠和聚合硫酸铁，以去除所述二氧化硅。

13.如权利要求9所述的高浓盐废水的处理方法，其特征在于，提供的所述废水中的氟离子浓度为160mg/L～190mg/L，提供的所述废水中的二氧化硅浓度为200mg/L～430mg/L；所述水溶液中的氟离子浓度为15mg/L～20mg/L，所述水溶液中的二氧化硅浓度为20mg/L～30mg/L。

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