CN207933209U - 一种中水零排放处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种中水零排放处理装置。废水均质、气浮、絮凝后进入介质过滤器，降低浊度；介质过滤器出水进入超滤系统，进一步降低浊度，超滤系统浓液回至均质池；超滤膜产水进入反渗透系统，将离子浓缩，包含硫酸根及氯离子，清液混合回用；反渗透系统浓水进入除硬系统，投加氢氧化钠和碳酸钠，降低总硬度；除硬系统上清液进入介质过滤器；介质过滤器出水进入离子交换树脂；离子交换树脂出水进入超滤系统，超滤浓液回至除硬系统；超滤膜清液进入高压纳滤膜，浓缩二价离子，包含硫酸根，清液混合回用；高压纳滤膜清液进入臭氧，去除COD及色度；臭氧出水进入离子交换树脂，离子交换树脂出水进入蒸发结晶，得到高纯度硫酸钠盐。

Description

一种中水零排放处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种中水零排放处理方装置，属于水处理技术领域，具体涉及一种粘胶纤维废水的零排放回收装置。

背景技术

粘胶纤维是人造（再生）纤维素纤维中的一类，它是利用含有天然纤维素的高分子材料如棉浆、木浆等，经过一系列复杂的化学变化和物理变化制成的再生纤维素纤维，主要组成物质为纤维素,所制成的纺织品其用途几乎遍及所有的工业、农业、生活衣着等各方面，是纺织工业的重要原料之一。我国每年生产粘胶纤维约0.5～0.6Mt。

粘胶纤维在其生产过程中会产生大量的酸、碱废水。通常生产1t粘胶纤维会产生1200m³废水，其中酸性废水和碱性废水分别为700m³和500m³。目前，我国采用的废水处理工艺为物化和生化联用的两级处理工艺，即混合，吹脱，中和脱锌，生化和沉淀。该工艺处理效果比较稳定，Zn的平均去除率在88%以上，出水中Zn≤4ppm，达到GB8978-1996二级排放标准，其余各项指标均达到一级排放标准。

然而，该达标排放废水的盐含量大于1.5%，若直接排放将严重影响水体生态环境，使土壤盐渍化。其次，该废水水量极大，直接排放不符合水资源可持续利用的原则。综上所述，粘胶纤维废水经物化和生化联用的两级处理出水不适宜直接排放，需进行进一步处理，达到废水的资源化和零排放。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种中水零排放处理方法及装置，主要是应用于处理粘胶纤维生产废水经物化和生化后废水。该工艺利用气浮、高阶氧化、树脂和膜技术的集成，达到处理粘胶纤维生产废水经物化和生化后废水的目的，实现了废水和废盐的资源化利用，减少了废水的排放，保护了环境。

一种中水零排放处理方法，包括如下步骤：

第1步，对中水进行均质处理；

第2步，对第1步处理后的废水中加入混凝剂和助凝剂，再进行气浮处理；

第3步，对第2步气浮处理的后的废水采用臭氧氧化处理；

第4步，对第3步臭氧氧化后的废水采用介质过滤处理；

第5步，对第4步处理后的废水进行第一超滤处理；超滤浓缩液送入第1步均质处理；

第6步，对第5步得到的超滤滤液送入反渗透过滤处理；

第7步，对第6步得到的反渗透浓液中加入NaOH和Na₂CO₃，用于使杂质阳离子进行沉淀反应，并去除沉淀；

第8步，对第7步进行了沉淀反应后的物料进行介质过滤处理；

第9步，对第8步得到的滤液采用离子交换树脂处理，除去杂质阳离子；

第10步，对第9步得到的透过液进行第二超滤处理；超滤浓缩液送入第7步中沉淀处理；

第11步，第10步得到的超滤滤液送入纳滤膜中进行过滤处理；

第12步，对第11步得到的纳滤膜的浓缩液进行臭氧氧化处理；

第13步，对第12步得到的出水采用离子交换树脂脱色除盐处理；

第14步，对第13步的出水进行蒸发结晶，得到硫酸钠；

第15步，对第14步结晶后的母液再次蒸发结晶，得到硫酸钠和氯化钠的混合盐。

在一个实施方式中，所述的中水是指为粘胶纤维生产酸性废水和碱性废水经混合后，经过了吹脱、中和脱锌、生化和沉淀处理后的生化尾水。

在一个实施方式中，所述的中水是含COD、硬度、浊度、硫酸钠和氯化钠的废水。

在一个实施方式中，所述的中水中COD范围是100～300mg/L，总硬度范围是50～700mg/L，浊度范围是10～30NTU，硫酸钠范围是10000～20000ppm，氯化钠范围是1000～1500ppm，pH范围是7～8.5。

在一个实施方式中，第2步中混凝剂和助凝剂分别为PAC和PAM，投加量分别为300～500ppm和5～10ppm。

在一个实施方式中，第2步中的气浮处理所用溶气水与匀化废水的体积比为1:(70～100)，溶气水中气体的体积含量为2～10%。

在一个实施方式中，第3步中的臭氧投加量0.5～2g/L。

在一个实施方式中，所述的第4步和/或第8步中的介质过滤是指采用石英砂、活性炭或粉煤灰中的一种或几种的组合作为过滤介质；介质颗粒粒径由上往下逐渐变大，最上层粒径为0.4～0.6mm，中间层粒径为0.6～1.6mm，最下层粒径为2～4mm。

在一个实施方式中，所述的第5步和/或第10步中所述的超滤处理是采用PVDF中空纤维超滤膜。

在一个实施方式中，所述的第6步中的反渗透过滤处理，水回收率50～75%，操作压力的范围是2～6MPa。

在一个实施方式中，第7步中的进行沉淀反应并去除沉淀是在除硬系统中进行，除硬系统为机械加速澄清池或高密池，沉淀pH控制在10.5～11.5；出水用硫酸进行反调pH7～8；出水硬度范围是80～120ppm。

在一个实施方式中，所述的第9步和/或第13步中离子交换树脂是指钠型阳离子交换树脂，上柱液流速2～5BV/h。

在一个实施方式中，树脂再生液选择硫酸溶液及氢氧化钠溶液，再生液回至第1步中均质处理。

在一个实施方式中，第11步中的纳滤过程回收率50～80%；操作压力的范围是2～8MPa；高压纳滤的浓缩液中的硫酸钠含量大于10wt%。

在一个实施方式中，第12步中臭氧投加量0.5～5g/L。

在一个实施方式中，第13步中离子交换树脂为脱色树脂，树脂再生液选择硫酸溶液及氢氧化钠溶液，再生液回至第1步中均质处理。

在一个实施方式中，第13步中蒸发结晶浓缩小于35倍。

在一个实施方式中，第9步中得到的产水需要经过铁炭微电解、芬顿氧化处理后，再送入第10步的超滤处理。

一种中水零排放处理装置，包括：

均质池，用于对中水进行均质处理；

气浮池，连接于均质池，用于对均质处理后的废水进行气浮处理；

混凝剂投加罐和助凝剂投加罐，分别连接于气浮池，分别用于向气浮池中加入混凝剂和和助凝剂；

第一臭氧反应器，连接于气浮池，用于对气浮处理后的废水进行臭氧氧化处理；

第一介质过滤器，连接于第一臭氧反应器，用于对臭氧氧化处理后的废水进行介质过滤处理；

第一超滤膜，连接于第一介质过滤器，用于对介质过滤器的滤液进行超滤处理；

反渗透膜，连接于第一超滤膜，用于对第一超滤膜的滤液进行反渗透过滤；

除硬系统，连接于反渗透膜，用于对反渗透膜的浓缩液进行除硬度处理；

NaOH投加罐和Na₂CO₃投加罐，分别连接于除硬系统，分别用于向除硬系统中加入NaOH和Na₂CO₃；

第二介质过滤器，连接于除硬系统，用于对除硬系统中得到的滤液进行介质过滤处理；

第一离子交换树脂柱，连接于第二介质过滤器，用于对第二介质过滤器中得到的滤液进行离子交换除盐处理；

第二超滤膜，连接于第一离子交换树脂柱，用于对第一离子交换树脂柱的产水进行超滤处理；

纳滤膜，连接于第二超滤膜，用于对第二超滤膜的渗透液进行纳滤浓缩处理；

第二臭氧反应器，连接于纳滤膜，用于对纳滤膜的浓缩液进行臭氧氧化处理；

第二离子交换树脂柱，连接于第二臭氧反应器，用于对臭氧氧化处理后的料液进行离子交换脱色除盐处理；

第一蒸发器，连接于第二离子交换树脂柱，用于对第二离子交换树脂柱的产水进行浓缩结晶处理；

第二蒸发器，连接于第一蒸发器，用于对第一蒸发器中的结晶母液进行浓缩结晶处理。

在一个实施方式中，第一超滤膜和/或第二超滤膜的浓缩液侧连接于均质池。

在一个实施方式中，第一超滤膜和/或第二超滤膜是PVDF中空纤维超滤膜。

在一个实施方式中，混凝剂投加罐和助凝剂投加罐中分别装填的是PAC和PAM。

在一个实施方式中，第一介质过滤器和/或第二介质过滤器中分别装填的是石英砂、活性炭或粉煤灰中的一种，并且介质颗粒粒径由上往下逐渐变大，最上层粒径为0.4～0.6mm，中间层粒径为0.6～1.6mm，最下层粒径为2～4mm。

在一个实施方式中，除硬系统为机械加速澄清池或高密池。

有益效果

1、采用膜浓缩工艺，极大的减少了蒸发量，使粘胶纤维废水零排放工艺具有经济可行性。 2、采用反渗透膜处理粘胶纤维废水，获得的回用具有水质好且水质稳定等优势。根据需要可作为生产过程用水等。 4、采用高压纳滤膜，与电渗析比较极大减少能耗及投资，浓缩盐硫酸钠含量高达10%以上，减少了蒸发系统的蒸发量。5、本实用新型提供的粘胶纤维生产废水的处理工艺，可以实现高纯度硫酸钠盐的资源化利用。

附图说明

图1是本实用新型的工艺流程图；

图2是本实用新型的装置图；

其中，1、均质池；2、气浮池；3、混凝剂投加罐；4、助凝剂投加罐；5、第一臭氧反应器；6、第一介质过滤器；7、第一超滤膜；8、反渗透膜；9、除硬系统；10、NaOH投加罐；11、Na₂CO₃投加罐；12、第二介质过滤器；13、第一离子交换树脂柱；14、第二超滤膜；15、纳滤膜；16、第二臭氧反应器；17、第二离子交换树脂柱；18、第一蒸发器；19、第二蒸发器。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

以范围形式表达的值应当以灵活的方式理解为不仅包括明确列举出的作为范围限值的数值，而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子区间，犹如每个数值和子区间被明确列举出。例如，“大约0.1%至约5%”的浓度范围应当理解为不仅包括明确列举出的约0.1%至约5%的浓度，还包括有所指范围内的单个浓度（如，1%、2%、3%和4%）和子区间（例如，0.1%至0.5%、1%至2.2%、3.3%至4.4%）。本实用新型中所述的百分比在无特别说明的情况下，是指重量百分比。

在本说明书中所述及到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施方式”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本申请所要保护的范围内。

本实用新型中所述的百分比在无特别说明的情况下都是指质量百分比。

本实用新型所要处理的中水来自于粘胶纤维生产行业，粘胶纤维生产的过程主要步骤是粘胶制造、纺丝成型和后处理三大部分；粘胶制造过程中，对于粘胶人造丝、强力丝、短纤维和粘胶薄膜(玻璃纸)，其粘胶制造部分是基本相同的。即先用烧碱溶液与浆粕反应，生成碱纤维素,碱纤维素再与二硫化碳反应,生成纤维素黄酸醋，纤维素黄酸醋溶解在稀酸中即可得到粘胶。粘胶经过滤、脱泡等处理后,即成为可纺性的粘胶液。纺丝成型过程中，粘胶液通过纺丝浴凝固和再生,成为粘胶人造丝、强力丝和短纤维或玻璃纸。而纺丝浴(或凝固浴)是由硫酸钠、硫酸和硫酸锌组成的。粘胶纤维在其生产过程中会产生大量的酸、碱废水。通常生产1t粘胶纤维会产生1200m³废水，其中酸性废水和碱性废水分别为700m³和500m³。目前，我国采用的废水处理工艺为物化和生化联用的两级处理工艺，即混合，吹脱，中和脱锌，生化和沉淀。该工艺处理效果比较稳定，Zn的平均去除率在88%以上，出水中Zn≤4ppm，达到GB8978-1996二级排放标准，其余各项指标均达到一级排放标准。然而，该达标排放废水的盐含量大于1.5%，若直接排放将严重影响水体生态环境，使土壤盐渍化。本实用新型所要处理的中水是是指为粘胶纤维生产酸性废水和碱性废水经混合后，经过了吹脱、中和脱锌、生化和沉淀处理后的生化尾水。中水是含COD、硬度、浊度、硫酸钠和氯化钠的废水。在一个实施方式中，所述的中水中COD范围是100～300mg/L，总硬度范围是50～700mg/L，浊度范围是10～30NTU，硫酸钠范围是10000～20000ppm，氯化钠范围是1000～1500ppm，pH范围是7～8.5。

本实用新型中，废水中的钠盐是需要回收再利用的，因此，除钠离子以外的其它阳离子为杂质离子，例如钙、钙、锌等阳离子。

采用的处理方法是：

步骤一、均质：废水进入入均质池中，通过曝气搅拌获得水质水量匀化的废水；

步骤二、气浮：匀化水质水量的废水进入气浮，加入混凝剂和助凝剂，使得废水中悬浮物及胶体相互聚合形成絮凝体，在水中微小气泡作用下上浮，降低废水浊度、有机物及色度；

步骤三、臭氧：气浮清液进入臭氧池，通过臭氧曝气，将部分大分子难降解有机物转换为易降解的小分子有机物，去除部分废水的COD和色度；

步骤四、介质过滤：臭氧出水进入介质过滤器，进一步拦截和去除悬浮物、微生物以及其他微细颗粒，降低浊度；

步骤五、超滤膜：介质过滤产水进入超滤膜，进一步降低浊度，并使清液SDI满足反渗透膜进水要求；

步骤六、反渗透膜：超滤膜清液进入反渗透膜，通过反渗透膜截留几乎所有无机盐及有机物，清液回用；

步骤七、除硬系统：反渗透浓液进入除硬系统，通过加入氢氧化钠和碳酸钠调节pH去除水中大部分硬度；

步骤八、介质过滤：除硬系统清液进入介质过滤器，进一步拦截和去除悬浮物、微生物以及其他微细颗粒，降低浊度；

步骤九、离子交换树脂：介质过滤器清液进入离子交换树脂过滤，进一步降低废水中硬度；离子交换树脂用于除镁、钙离子，放在该步骤中时，正是由于反渗透膜经过浓缩之后，有效地提高了浓缩液中的钙、镁离子含量，使得离子交换树脂对于离子的脱除率有了明显的提高；

步骤十、超滤膜：离子交换树脂出水进入超滤膜，进一步降低浊度，并使清液SDI满足高压纳滤膜进水要求；由于反渗透的浓缩作用，浓缩液中的有机污染物浓度被明显提高，本步骤中采用超滤进行过滤处理较浓的料液具有较好地去除有机物的效果；

步骤十一、高压纳滤膜：超滤膜出水进入高压纳滤膜，绝大部分二价盐被截留浓缩，绝大部分一价盐通过清液混合回用；

步骤十二、臭氧：高压纳滤膜浓液进入臭氧池，通过臭氧曝气，将部分大分子难降解有机物转换为易降解的小分子有机物，去除部分废水的COD和色度；

步骤十三、离子交换树脂：臭氧出水进入离子交换树脂过滤，进一步降低水中COD及色度；本步骤中使用的离子交换树脂的目的主要是用于脱色处理，同时由于离子交换树脂具有一定的脱盐效果，因此，这里也可以进一步去除掉废水中的镁、钙等杂质阳离子。

步骤十四、蒸发结晶：离子交换树脂出水进入蒸发结晶，得到硫酸钠回收产品、冷凝液及蒸发母液，冷凝液通过混合回用；

步骤十五、二次结晶：蒸发结晶母液经二次结晶得到氯化钠和硫酸钠混盐产品及冷凝液，冷凝液通过混合回用。

在一个实施方式中，步骤二所述气浮处理所用溶气水与匀化废水的体积比为1:(70-100)，溶气水中气体的体积含量独立地为2-10％；混凝剂和助凝剂分别为PAC和PAM，投加量分别为300-500ppm和5-10ppm；出水浊度小于15NTU；污泥外送处理。

在一个实施方式中，步骤三所述臭氧为氧气源或空气源；臭氧投加量0.5-2g/L；出水COD小于80ppm，色度小于10；尾气经尾气破坏装置排放。

在一个实施方式中，步骤四和步骤八所述介质过滤采用石英砂、活性炭或粉煤灰作为过滤介质过滤器，介质颗粒粒径由上往下逐渐变大，最上层粒径为0.4-0.6mm，中间层粒径为0.6-1.6mm，最下层粒径为2-4mm；出水浊度小于2NTU；步骤四多介质过滤反洗水回至步骤一均质池；步骤八多介质过滤反洗水回至步骤七除硬系统。

在一个实施方式中，步骤五和步骤九所述超滤膜采用PVDF中空纤维膜；回收率90-95%；操作压力小于0.1Mpa；出水浊度小于0.1NTU；出水SDI小于3；步骤五超滤膜浓液及反洗水回至步骤一均质池；步骤十超滤膜浓液及反洗水回至步骤七除硬系统。

在一个实施方式中，步骤六反渗透膜采用海水淡化复合膜；回收率50%-75%；操作压力的范围是2-6MPa；反渗透浓液盐含量小于6%，进入步骤七除硬系统；反渗透清液TDS小于450ppm，与步骤十一高压纳滤膜清液，步骤十四蒸发结晶冷凝液和步骤十五二次结晶冷凝液混合回用；

在一个实施方式中，步骤七所述除硬系统为机械加速澄清池或高密池；沉淀PH控制在10.5-11.5；用硫酸进行反调PH7-8；出水硬度范围是80-120ppm；污泥外送处理。

在一个实施方式中，步骤九所述离子交换树脂为除硬树脂；树脂再生液选择硫酸及氢氧化钠，混合回至步骤一均质池；出水硬度小于20ppm。

在一个实施方式中，步骤九中得到的产水需要经过铁炭微电解、芬顿氧化处理后，再送入第10步的超滤处理。由于这里的铁炭微电解的过程中可以通过电解的方式去除一部分有机物，减轻了超滤膜的污染，使超滤过程的稳定运行通量得到提高；同时在这个过程中会在中水中引入Fe²⁺和Fe³⁺离子，在纳滤的过程中，由于纳滤膜的两侧需要具有一定的电荷平衡，并且纳滤膜对Fe²⁺和Fe³⁺离子具有较高的截留率，因此，为了保持电荷平均，则会提高NaCl的透过率，使得在截留液中所获得的Na₂SO₄的纯度得到了提高，而Fe²⁺和Fe³⁺离子又较容易在离子交换树脂系统中被脱除，因此能够提高Na₂SO₄的纯度。

在一个实施方式中，步骤十一高压纳滤系统采用高压复合膜；回收率50%-80%；操作压力的范围是2-8MPa；高压纳滤硫酸钠含量大于10%，进入步骤十二；高压纳滤清液TDS小于7000ppm，与步骤六反渗透膜清液，步骤十四蒸发结晶冷凝液和步骤十五二次结晶冷凝液混合回用；

在一个实施方式中，步骤十二所述臭氧为氧气源或空气源；臭氧投加量0.5-5g/L；出水COD小于300ppm，色度小于30。

在一个实施方式中，步骤十三所述离子交换树脂为脱色树脂；树脂再生液选择硫酸及氢氧化钠，混合回至步骤一均质池；出水色度小于5。

在一个实施方式中，步骤十四蒸发结晶浓缩小于35倍；产盐硫酸钠纯度99%以上；母液送入二次结晶；冷凝液与步骤六反渗透膜清液，步骤十一高压纳滤清液和步骤十五二次结晶冷凝液混合回用；

在一个实施方式中，步骤十五二次结晶产盐为混盐；冷凝液与步骤六反渗透膜清液，步骤十一高压纳滤清液和步骤十四蒸发结晶冷凝液混合回用；

基于以上的方法，本实用新型还提供了一种中水零排放处理装置，如图2所示，包括：

均质池1，用于对中水进行均质处理；

气浮池2，连接于均质池1，用于对均质处理后的废水进行气浮处理；

混凝剂3投加罐和助凝剂4投加罐，分别连接于气浮池2，分别用于向气浮池2中加入混凝剂和和助凝剂；

第一臭氧反应器5，连接于气浮池2，用于对气浮处理后的废水进行臭氧氧化处理；

第一介质过滤器6，连接于第一臭氧反应器5，用于对臭氧氧化处理后的废水进行介质过滤处理；

第一超滤膜7，连接于第一介质过滤器6，用于对介质过滤器6的滤液进行超滤处理；

反渗透膜8，连接于第一超滤膜7，用于对第一超滤膜7的滤液进行反渗透过滤；

除硬系统9，连接于反渗透膜8，用于对反渗透膜8的浓缩液进行除硬度处理；

NaOH投加罐10和Na₂CO₃投加罐11，分别连接于除硬系统9，分别用于向除硬系统9中加入NaOH和Na₂CO₃；

第二介质过滤器12，连接于除硬系统9，用于对除硬系统9中得到的滤液进行介质过滤处理；

第一离子交换树脂柱13，连接于第二介质过滤器12，用于对第二介质过滤器12中得到的滤液进行离子交换除盐处理；

第二超滤膜14，连接于第一离子交换树脂柱13，用于对第一离子交换树脂柱13的产水进行超滤处理；

纳滤膜15，连接于第二超滤膜14，用于对第二超滤膜14的渗透液进行纳滤浓缩处理；

第二臭氧反应器16，连接于纳滤膜15，用于对纳滤膜15的浓缩液进行臭氧氧化处理；

第二离子交换树脂柱17，连接于第二臭氧反应器16，用于对臭氧氧化处理后的料液进行离子交换脱色除盐处理；

第一蒸发器18，连接于第二离子交换树脂柱17，用于对第二离子交换树脂柱17的产水进行浓缩结晶处理；

第二蒸发器19，连接于第一蒸发器18，用于对第一蒸发器18中的结晶母液进行浓缩结晶处理。

在一个实施方式中，第一超滤膜7和/或第二超滤膜14的浓缩液侧连接于均质池1。

在一个实施方式中，第一超滤膜7和/或第二超滤膜14是PVDF中空纤维超滤膜。

在一个实施方式中，混凝剂3投加罐和助凝剂4投加罐中分别装填的是PAC和PAM。

在一个实施方式中，第一介质过滤器6和/或第二介质过滤器12中分别装填的是石英砂、活性炭或粉煤灰中的一种，并且介质颗粒粒径由上往下逐渐变大，最上层粒径为0.4～0.6mm，中间层粒径为0.6～1.6mm，最下层粒径为2～4mm。

在一个实施方式中，除硬系统9为机械加速澄清池或高密池。

实施例1

废水经均质池匀化后水质：COD250mg/L，总硬度（CaCO₃计）650mg/L，浊度30NTU，硫酸根9000ppm，氯离子600ppm，PH范围是7.5。匀化后废水进入气浮，投加400ppm聚合氯化铝（PAC）及5ppm聚丙烯酰胺（PAM），出水COD180ppm，浊度12NTU。气浮出水进入臭氧处理，采用氧气源，臭氧投加量1.2g/L，出水COD53ppm，色度7。臭氧出水进入活性炭过滤器，出水浊度0.5NTU。活性炭过滤器出水进入PVDF中空纤维超滤膜，操作压力0.1MPa，回收率92%，出水SDI2.5，浊度0.1NTU，超滤清液进入海水淡化反渗透膜，超滤浓液回至均质池，超滤膜产水进入，操作压力6MPa，回收率75%，浓液硫酸根35800ppm，氯离子2300ppm，总硬度2250ppm，进入除硬系统，清液TDS210ppm，混合回用。反渗透浓液进入除硬系统，加入氢氧化钠600ppm，碳酸钠2500ppm，pH11.5，反应30min，沉淀60min，出水总硬度100ppm，浊度10NTU。除硬系统上清液进入砂滤过滤器，出水浊度0.8NTU。砂滤过滤器出水进入离子交换树脂，出水硬度10ppm。离子交换树脂出水进入PVDF中空纤维超滤膜，操作压力0.1MPa，回收率92%，超滤膜稳定运行通量47.3L/(m²·h)，出水SDI2.5，浊度0.1NTU，超滤清液进入高压纳滤膜，超滤浓液回至除硬系统。超滤膜清液进入高压纳滤膜，操作压力7MPa，回收率50%，浓液硫酸根71000ppm，氯离子1600ppm，总硬度20ppm，清液TDS6000ppm，混合回用。高压纳滤膜清液进入臭氧，采用氧气源，臭氧投加量3g/L，出水COD150ppm，色度25。臭氧出水进入离子交换树脂，出水色度0。离子交换树脂出水进入蒸发结晶，浓缩20倍，硫酸钠纯度98.4%。蒸发结晶母液进入二次结晶，产出硫酸钠和氯化钠混盐。

实施例2

废水经均质池匀化后水质：COD232mg/L，总硬度（CaCO₃计）610mg/L，浊度34NTU，硫酸根9500ppm，氯离子470ppm，PH范围是7.3。匀化后废水进入气浮，投加550ppm聚合氯化铝（PAC）及8ppm聚丙烯酰胺（PAM），出水COD150ppm，浊度11NTU。气浮出水进入臭氧处理，采用氧气源，臭氧投加量1.1g/L，出水COD51ppm，色度6。臭氧出水进入活性炭过滤器，出水浊度0.8NTU。活性炭过滤器出水进入PVDF中空纤维超滤膜，操作压力0.15MPa，回收率91%，出水SDI2.2，浊度0.2NTU，超滤清液进入海水淡化反渗透膜，超滤浓液回至均质池，超滤膜产水进入，操作压力5MPa，回收率72%，浓液硫酸根29600ppm，氯离子2150ppm，总硬度2107ppm，进入除硬系统，清液TDS186ppm，混合回用。反渗透浓液进入除硬系统，加入氢氧化钠650ppm，碳酸钠2800ppm，pH12.0，反应25min，沉淀50min，出水总硬度85ppm，浊度12NTU。除硬系统上清液进入砂滤过滤器，出水浊度0.9NTU。砂滤过滤器出水进入离子交换树脂，出水硬度8ppm。离子交换树脂出水进入PVDF中空纤维超滤膜，操作压力0.15MPa，回收率85%，超滤膜稳定运行通量52.5L/(m²·h)，出水SDI2.5，浊度0.2NTU，超滤清液进入高压纳滤膜，超滤浓液回至除硬系统。超滤膜清液进入高压纳滤膜，操作压力6.6MPa，回收率46%，浓液硫酸根67700ppm，氯离子1750ppm，总硬度21ppm，清液TDS5780ppm，混合回用。高压纳滤膜清液进入臭氧，采用氧气源，臭氧投加量2.5g/L，出水COD170ppm，色度28。臭氧出水进入离子交换树脂，出水色度0。离子交换树脂出水进入蒸发结晶，浓缩24倍，硫酸钠纯度98.3%。蒸发结晶母液进入二次结晶，产出硫酸钠和氯化钠混盐。

实施例3

废水经均质池匀化后水质：COD290mg/L，总硬度（CaCO₃计）730mg/L，浊度42NTU，硫酸根9700ppm，氯离子750ppm，PH范围是7.9。匀化后废水进入气浮，投加600ppm聚合氯化铝（PAC）及10ppm聚丙烯酰胺（PAM），出水COD226ppm，浊度19NTU。气浮出水进入臭氧处理，采用氧气源，臭氧投加量1.8g/L，出水COD57ppm，色度9。臭氧出水进入活性炭过滤器，出水浊度1.4NTU。活性炭过滤器出水进入PVDF中空纤维超滤膜，操作压力0.2MPa，回收率90%，出水SDI3.5，浊度0.2NTU，超滤清液进入海水淡化反渗透膜，超滤浓液回至均质池，超滤膜产水进入，操作压力6.5MPa，回收率80%，浓液硫酸根38950ppm，氯离子2720ppm，总硬度2460ppm，进入除硬系统，清液TDS274ppm，混合回用。反渗透浓液进入除硬系统，加入氢氧化钠850ppm，碳酸钠3200ppm，pH12.2，反应40min，沉淀70min，出水总硬度115ppm，浊度13NTU。除硬系统上清液进入砂滤过滤器，出水浊度1.3NTU。砂滤过滤器出水进入离子交换树脂，出水硬度10ppm。离子交换树脂出水进入PVDF中空纤维超滤膜，操作压力0.1MPa，回收率90%，超滤膜稳定运行通量35.1L/(m²·h)，出水SDI3.0，浊度0.1NTU，超滤清液进入高压纳滤膜，超滤浓液回至除硬系统。超滤膜清液进入高压纳滤膜，操作压力7.5MPa，回收率56%，浓液硫酸根73300ppm，氯离子1730ppm，总硬度32ppm，清液TDS6800ppm，混合回用。高压纳滤膜清液进入臭氧，采用氧气源，臭氧投加量5g/L，出水COD182ppm，色度34。臭氧出水进入离子交换树脂，出水色度3。离子交换树脂出水进入蒸发结晶，浓缩20倍，硫酸钠纯度98.1%。蒸发结晶母液进入二次结晶，产出硫酸钠和氯化钠混盐。

实施例4

废水经均质池匀化后水质：COD290mg/L，总硬度（CaCO₃计）730mg/L，浊度42NTU，硫酸根9700ppm，氯离子750ppm，PH范围是7.9。匀化后废水进入气浮，投加600ppm聚合氯化铝（PAC）及10ppm聚丙烯酰胺（PAM），出水COD226ppm，浊度19NTU。气浮出水进入臭氧处理，采用氧气源，臭氧投加量1.8g/L，出水COD57ppm，色度9。臭氧出水进入活性炭过滤器，出水浊度1.4NTU。活性炭过滤器出水进入PVDF中空纤维超滤膜，操作压力0.2MPa，回收率90%，出水SDI3.5，浊度0.2NTU，超滤清液进入海水淡化反渗透膜，超滤浓液回至均质池，超滤膜产水进入，操作压力6.5MPa，回收率80%，浓液硫酸根38950ppm，氯离子2720ppm，总硬度2460ppm，进入除硬系统，清液TDS274ppm，混合回用。反渗透浓液进入除硬系统，加入氢氧化钠850ppm，碳酸钠3200ppm，pH12.2，反应40min，沉淀70min，出水总硬度115ppm，浊度13NTU。除硬系统上清液进入砂滤过滤器，出水浊度1.3NTU。砂滤过滤器出水进入离子交换树脂，出水硬度10ppm。离子交换树脂出水送入铁炭微电解塔中进行电解处理，水力停留时间为40min，出水进入芬顿氧化处理，控制H₂O₂：FeSO₄摩尔比为2:1，双氧水（30%）的加入量为2%，反应时间为2h，芬顿氧化出水再进入PVDF中空纤维超滤膜，操作压力0.1MPa，回收率90%，超滤膜稳定运行通量61.2L/(m²·h)，出水SDI1.5，浊度0.1NTU，超滤清液进入高压纳滤膜，超滤浓液回至除硬系统。超滤膜清液进入高压纳滤膜，操作压力7.5MPa，回收率70%，浓液硫酸根82600ppm，氯离子850ppm，总硬度37ppm，清液TDS7200ppm，混合回用。高压纳滤膜清液进入臭氧，采用氧气源，臭氧投加量5g/L，出水COD112ppm，色度24。臭氧出水进入离子交换树脂，出水色度1。离子交换树脂出水进入蒸发结晶，浓缩20倍，硫酸钠纯度99.1%。蒸发结晶母液进入二次结晶，产出硫酸钠和氯化钠混盐。

Claims (6)

1.一种中水零排放处理装置，其特征在于，包括：

均质池（1），用于对中水进行均质处理；

气浮池（2），连接于均质池（1），用于对均质处理后的废水进行气浮处理；

混凝剂（3）投加罐和助凝剂（4）投加罐，分别连接于气浮池（2），分别用于向气浮池（2）中加入混凝剂和助凝剂；

第一臭氧反应器（5），连接于气浮池（2），用于对气浮处理后的废水进行臭氧氧化处理；

第一介质过滤器（6），连接于第一臭氧反应器（5），用于对臭氧氧化处理后的废水进行介质过滤处理；

第一超滤膜（7），连接于第一介质过滤器（6），用于对第一介质过滤器（6）的滤液进行超滤处理；

反渗透膜（8），连接于第一超滤膜（7），用于对第一超滤膜（7）的滤液进行反渗透过滤；

除硬系统（9），连接于反渗透膜（8），用于对反渗透膜（8）的浓缩液进行除硬度处理；

NaOH投加罐（10）和Na₂CO₃投加罐（11），分别连接于除硬系统（9），分别用于向除硬系统（9）中加入NaOH和Na₂CO₃；

第二介质过滤器（12），连接于除硬系统（9），用于对除硬系统（9）中得到的滤液进行介质过滤处理；

第一离子交换树脂柱（13），连接于第二介质过滤器（12），用于对第二介质过滤器（12）中得到的滤液进行离子交换除盐处理；

第二超滤膜（14），连接于第一离子交换树脂柱（13），用于对第一离子交换树脂柱（13）的产水进行超滤处理；

纳滤膜（15），连接于第二超滤膜（14），用于对第二超滤膜（14）的渗透液进行纳滤浓缩处理；

第二臭氧反应器（16），连接于纳滤膜（15），用于对纳滤膜（15）的浓缩液进行臭氧氧化处理；

第二离子交换树脂柱（17），连接于第二臭氧反应器（16），用于对臭氧氧化处理后的料液进行离子交换脱色除盐处理；

第一蒸发器（18），连接于第二离子交换树脂柱（17），用于对第二离子交换树脂柱（17）的产水进行浓缩结晶处理；

第二蒸发器（19），连接于第一蒸发器（18），用于对第一蒸发器（18）中的结晶母液进行浓缩结晶处理。

2.根据权利要求1所述的中水零排放处理装置，其特征在于，第一超滤膜（7）和/或第二超滤膜（14）的浓缩液侧连接于均质池（1）。

3.根据权利要求1所述的中水零排放处理装置，其特征在于，第一超滤膜（7）和/或第二超滤膜（14）是PVDF中空纤维超滤膜。

4.根据权利要求1所述的中水零排放处理装置，其特征在于，混凝剂（3）投加罐和助凝剂（4）投加罐中分别装填的是PAC和PAM。

5.根据权利要求1所述的中水零排放处理装置，其特征在于，第一介质过滤器（6）和/或第二介质过滤器（12）中分别装填的是石英砂、活性炭或粉煤灰中的一种，并且介质颗粒粒径由上往下逐渐变大，最上层粒径为0.4～0.6mm，中间层粒径为0.6～1.6mm，最下层粒径为2～4mm。

6.根据权利要求1所述的中水零排放处理装置，其特征在于，除硬系统（9）为机械加速澄清池或高密池。