CN213295051U - 含盐废水资源化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工业废水处理领域，公开了一种含盐废水资源化处理装置，包括：预处理系统；纳滤系统，用于对含盐废水中的硫酸钠盐水和氯化钠盐水进行分离。浓缩系统，用于对来自预处理系统或纳滤系统的出水进行提高出水的含盐浓度的浓缩处理；结晶系统，用于对所述纳滤系统或浓缩系统的出水进行结晶处理。通过上述技术方案，含盐废水经过预处理系统、纳滤系统、浓缩系统以及结晶系统的处理，不仅可以实现含盐废水中盐的分离和回收，还可以实现含盐废水处理过程中同时制备盐酸和液碱，以减少母液产生量和末端杂盐的排放量，既实现了含盐废水的资源化处理和废水的零排放，同时极大地减少了含盐废水处理过程中危废物的产生量并降低了综合运行成本。

Description

含盐废水资源化处理装置

技术领域

本实用新型涉及工业废水处理领域，具体地涉及一种含盐废水资源化处理装置。

背景技术

煤化工发展首要解决环保问题，尤其是工业污水治理问题。对于大型煤化工项目，企业必须分级分质处理废水，甚至达到“零排放”要求，以实现最大限度废水减量化、无害化、资源化处理。废水的分级分质处理和“零排放”的实施，符合日趋严格的国家环保政策要求，同样也体现了企业的社会责任与使命感。目前我国绝大多数煤化工项目已经实现了水的分级处理和利用，甚至处理程度达到废水“零排放”要求，但从废水“零排放”到走向分盐资源化处理，这一处理思路和过程是大势所趋，也是企业自身的内生技术性需求。企业不仅要实现废水的“零排放”，同时也都在积极的研究将废水中盐分离出来，生产较高纯度的盐，只有这样才可以减少含盐废水中母液的排放量和杂盐危废的总量。本技术方法和装置的提出符合我国环保水处理行业所面临的迫切的技术需求，给出了一种可实现分盐和废水回收利用、进一步降低运行成本和进一步减少母液和杂盐排放量，最终提高含盐废水分盐“零排放”向深层次资源化、低成本改进的一种有效解决方案。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足或缺陷，本实用新型提供一种含盐废水资源化处理装置，该装置不仅可以实现含盐废水中盐的分离和回收，还可以实现含盐废水处理过程中同时制备盐酸和液碱，以减少母液产生量和末端杂盐的排放量，既实现了含盐废水的资源化处理和废水的零排放，同时极大地减少了含盐废水处理过程中危废物的产生量并降低了综合运行成本。

为了实现上述目的，本实用新型提供含盐废水资源化处理装置，包括：

预处理系统，用于对含盐废水进行软化、沉淀以及过滤处理；

纳滤系统，用于对含盐废水中的硫酸钠盐水和氯化钠盐水进行分离。

浓缩系统，用于对来自预处理系统或纳滤系统的出水进行提高出水的含盐浓度的浓缩处理；

结晶系统，用于对所述纳滤系统或浓缩系统的出水进行结晶处理。

通过上述技术方案，含盐废水经过预处理系统、纳滤系统、浓缩系统以及结晶系统的处理，不仅可以实现含盐废水中盐的分离和回收，还可以实现含盐废水处理过程中同时制备盐酸和液碱，以减少母液产生量和末端杂盐的排放量，既实现了含盐废水的资源化处理和废水的零排放，同时极大地减少了含盐废水处理过程中危废物的产生量并降低了综合运行成本。

进一步地，所述纳滤系统包括按顺序单向流体连通的调节池和第一纳滤装置；

所述调节池用于对含盐废水进行均质均量调节。

进一步地，所述浓缩系统包括第一浓缩装置、纳滤产水侧浓缩减量化装置和纳滤浓水侧减量化装置；

所述第一浓缩装置用于对所述预处理系统的出水进行浓缩处理，以获取更高浓度的含盐废水，所述第一浓缩装置的进口与所述预处理系统连接，出口与所述调节池连接；

所述纳滤产水侧浓缩减量化装置与所述第一纳滤装置的产水侧连接，所述纳滤浓水侧减量化装置与所述第一纳滤装置的浓水侧连接。

进一步地，所述第一浓缩装置包括一级RO膜和二级RO膜。

进一步地，所述纳滤产水侧浓缩减量化装置包括按顺序单向流体连通的浓水RO膜、除硅装置、第一高压反渗透装置以及MVR蒸发浓缩装置；

所述纳滤浓水侧浓缩减量化系统包括按顺序单向流体连通的第二高压反渗透装置和二级反渗透装置。

进一步地，所述结晶系统包括熔融结晶器、杂盐蒸发结晶装置、冷冻结晶器、MVR蒸发浓缩装置和/或双极膜制酸碱系统。

进一步地，所述纳滤产水侧浓缩减量化装置通过跨接管与所述MVR蒸发浓缩装置连接；

或，

所述纳滤产水侧浓缩减量化装置通过特种树脂吸附装置与所述MVR蒸发浓缩装置连接。

进一步地，所述冷冻结晶器的进口与第二高压反渗透装置连接，其出口与所述熔融结晶器连接。

进一步地，所述含盐废水资源化处理装置还包括与所述冷冻结晶器连接的母液处理系统；

所述母液处理系统包括特种树脂吸附装置和第二纳滤装置，所述特种树脂吸附装置与所述冷冻结晶器连接，所述第二纳滤装置与所述特种树脂吸附装置连接。

进一步地，所述第二纳滤装置的进口与所述特种树脂吸附装置连接，所述第二纳滤装置的出口同时与所述杂盐蒸发结晶装置和冷冻结晶器连接，使得所述第二纳滤装置的出水能够部分回流于所述冷冻结晶器。

进一步地，所述结晶系统还包括氯化钠蒸发结晶器；

所述MVR蒸发浓缩装置与所述氯化钠蒸发结晶器和/或所述双极膜制酸碱系统连接，所述双极膜制酸碱系统用于制备酸碱液体。

进一步地，所述MVR蒸发浓缩装置通过跨接管与所述氯化钠蒸发结晶器连接；

或，

所述MVR蒸发浓缩装置通过特种树脂吸附装置与所述氯化钠蒸发结晶器连接；

进一步地，所述双极膜制酸碱系统包括按顺序单向流体连通的特种树脂吸附装置、除硬度性离子树脂装置、除硬监测装置、双极膜电渗析装置。

进一步地，所述特种树脂吸附装置为大孔吸附树脂。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型含盐废水资源化处理装置一种实施方式的示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指在装配使用状态下的方位。“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。

在本实用新型中提供了一种含盐废水资源化处理装置，如图1所示，所述含盐废水资源化处理装置包括：预处理系统，用于对含盐废水进行软化、沉淀以及过滤处理；纳滤系统，用于对含盐废水中的硫酸钠盐水和氯化钠盐水进行分离。浓缩系统，用于对来自预处理系统或纳滤系统的出水进行提高出水的含盐浓度的浓缩处理；结晶系统，用于对所述纳滤系统或浓缩系统的出水进行结晶处理。

通过上述技术方案，含盐废水经过预处理系统、纳滤系统、浓缩系统以及结晶系统的处理，不仅可以实现含盐废水中盐的分离和回收，还可以实现含盐废水处理过程中同时制备盐酸和液碱，以减少母液产生量和末端杂盐的排放量，既实现了含盐废水的资源化处理和废水的零排放，同时极大地减少了含盐废水处理过程中危废物的产生量并降低了综合运行成本。

其中，所述纳滤系统包括按顺序单向流体连通的调节池和第一纳滤装置。所述调节池用于对含盐废水进行均质均量调节。所述调节池中的含盐废水可通过提升泵泵入所述第一纳滤装置中。

所述浓缩系统包括第一浓缩装置、纳滤产水侧浓缩减量化装置和纳滤浓水侧减量化装置；所述第一浓缩装置用于对所述预处理系统的出水进行浓缩处理，以获取更高浓度的含盐废水，所述第一浓缩装置的进口与所述预处理系统连接，出口与所述调节池连接；所述纳滤产水侧浓缩减量化装置与所述第一纳滤装置的产水侧连接，所述纳滤浓水侧减量化装置与所述第一纳滤装置的浓水侧连接。其中，所述第一浓缩装置包括一级RO膜和二级RO膜。

上述中，所述纳滤产水侧浓缩减量化装置包括按顺序单向流体连通的浓水RO膜、除硅装置、第一高压反渗透装置以及MVR蒸发浓缩装置；所述纳滤浓水侧浓缩减量化系统包括按顺序单向流体连通的第二高压反渗透装置和二级反渗透装置。

需要说明的是，纳滤产水侧浓缩减量化装置和纳滤浓水侧减量化装置均可选用申请号为201210175465.1公开的纳滤浓缩液减量化处理系统。

所述第一浓缩装置用于对所述预处理系统的出水进行浓缩处理，以获取更高浓度的含盐废水，所述第一浓缩装置的进口与所述预处理系统连接，出口与所述调节池连接；

所述纳滤产水侧浓缩减量化装置与所述第一纳滤装置的产水侧连接，所述纳滤浓水侧减量化装置与所述第一纳滤装置的浓水侧连接。

所述结晶系统包括熔融结晶器、杂盐蒸发结晶装置、冷冻结晶器、MVR 蒸发浓缩装置和/或双极膜制酸碱系统。所述纳滤产水侧浓缩减量化装置通过跨接管与所述MVR蒸发浓缩装置连接；或，所述纳滤产水侧浓缩减量化装置通过特种树脂吸附装置与所述MVR蒸发浓缩装置连接。其中，所述冷冻结晶器的进口与第二高压反渗透装置连接，其出口与所述熔融结晶器连接。

此外，所述含盐废水资源化处理装置还包括与所述冷冻结晶器连接的母液处理系统；所述母液处理系统包括特种树脂吸附装置和第二纳滤装置，所述特种树脂吸附装置与所述冷冻结晶器连接，所述第二纳滤装置与所述特种树脂吸附装置连接。

所述第二纳滤装置的进口与所述特种树脂吸附装置连接，所述第二纳滤装置的出口同时与所述杂盐蒸发结晶装置和冷冻结晶器连接，使得所述第二纳滤装置的出水能够部分回流于所述冷冻结晶器。

所述结晶系统还包括氯化钠蒸发结晶器；所述MVR蒸发浓缩装置与所述氯化钠蒸发结晶器和/或所述双极膜制酸碱系统连接，所述双极膜制酸碱系统用于制备酸碱液体。所述MVR蒸发浓缩装置通过跨接管与所述氯化钠蒸发结晶器连接；或，所述MVR蒸发浓缩装置通过特种树脂吸附装置与所述氯化钠蒸发结晶器连接；

上述中所述双极膜制酸碱系统可选用型号为BPM2-2500的双极膜制酸碱系统。当然，所述双极膜制酸碱系统也可以设置为包括按顺序单向流体连通的特种树脂吸附装置、除硬度性离子树脂装置、除硬监测装置、双极膜电渗析装置。

上述中，所述特种树脂吸附装置装置包括特种树脂，优选地，特种树脂选用大孔吸附树脂。大孔吸附树脂是集吸附性和筛选性原理相结合的特种分离材料，可以有效针对水中的氨氮、酚类、丙酮、甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷及其相似物质以及其它溶解性COD进行物理吸附，从而达到去除含盐废水中污染物的目的。

本实用新型含盐废水资源化处理装置的工作原理：

某企业排放的含盐废水100m³/h，其水质如下表。

首先含盐废水通入预处理系统，经过软化处理、沉淀、过滤后，然后经过第一浓缩装置处理，将含盐废水的盐份提高到约2％，然后将该含盐废水引入纳滤前的调节池进行均质均量调节，之后经提升泵提升进入纳滤系统，利用第一纳滤装置的纳滤膜的分离性能对含盐废水中硫酸钠盐水和氯化钠盐水进行分离，第一纳滤装置的产水侧主要为含氯化钠的含盐水，浓水侧为主要为含硫酸钠的含盐水。

第一纳滤装置产水侧的氯化钠盐水顺序经过浓水RO膜浓缩后，水质得到进一步浓缩。然后经过除硅装置，去除绝大多数硅污染物，获得的产水作为产品水进入回用水箱。除硅时，投加镁剂，具体投加氧化镁和氢氧化镁，除硅的最佳pH值需控制在10.0-11.0，通过投加液碱调节pH，除硅结束后通过投加盐酸回调pH值至中性。除硅时选用聚铁(PFS)和PAM对产生的沉渣发生凝聚和絮凝作用，提升沉淀效果。经过除硅后的氯化钠浓盐水进入到第一高压反渗透装置处理后，其产水回流到浓水RO膜之前进行再处理，其浓水则分为几路去向。第一路：通过跨接管可以直接进入到MVR蒸发浓缩装置进行蒸发浓缩处理。第二路：可以经过特种树脂吸附装置处理后再进入到MVR蒸发浓缩装置进行浓缩或经过特种树脂装置吸附后直接进入到除硬度性离子树脂装置进行除硬度，之后再经过除硬监测装置进入到双极膜制酸碱系统进行酸碱制备。第三路：可以部分经过特种树脂吸附装置处理后再进入到MVR蒸发浓缩装置进行浓缩，同时部分经过特种树脂装置吸附后进入到除硬度性离子树脂装置进行除硬度，之后再通过除硬监测装置进入到双极膜制酸碱系统进行酸碱制备。第四路：可以全部通过特种树脂吸附装置处理之后经过除硬度性离子树脂装置进行除硬度，之后再经过除硬监测装置进入到双极膜制酸碱系统进行酸碱制备。

上述中，在第二路至第三路中，若除硬监测装置监测到出水的硬度>1mg/L，则回流到所述除硬度性离子树脂装置进行再处理。

进入到MVR蒸发浓缩装置的盐水，其蒸发浓水分为几路去向。第一路：通过跨接管可以直接进入到氯化钠蒸发结晶器。第二路：可以经过特种树脂吸附装置处理后再进入氯化钠蒸发结晶器或经过特种树脂装置吸附后直接进入到除硬度性离子树脂装置除硬度，之后再经过除硬监测装置进入到双极膜电渗析装置进行酸碱制备。第三路：可以部分经过特种树脂吸附装置处理后再进入到氯化钠蒸发结晶器进行结晶，同时部分经过特种树脂装置吸附后进入到除硬度性离子树脂装置进行除硬度，之后再经过除硬监测装置进入到双极膜电渗析装置进行酸碱制备。第四路：可以全部通过特种树脂吸附装置处理之后经过除硬度性离子树脂装置除硬度，之后再经过除硬监测装置进入到双极膜电渗析装置进行酸碱制备。其中，第二路至第三路中除硬监测装置若监测到硬度>1mg/L，则回流到除硬度性离子树脂装置进行再处理。

其中，除硬度性离子树脂装置包括除硬度性离子树脂，除硬度性离子树脂可以选用离子交换树脂，进一步地可选用环氧树脂、两性树脂、氧化还原树脂、阴离子交换树脂、阳离子交换树脂、大孔型树脂中的一种。

上述中，双极膜电渗析装置制备的酸碱液体进入到盐酸和液碱储罐中储存，通过管路系统输送到本系统内部预处理系统、除硅装置等内部系统或装置使用，也可以外送到其它装置进行重复利用。

第一纳滤装置浓水侧的硫酸钠盐水进入到第二高压反渗透装置进一步浓缩，得到产水和浓水，其产水进入到二级反渗透装置处理，得到的产水作为回用水进入产品水箱。二级反渗透装置的浓水回流到最前端，重新进入纳滤前的调节池进行循环再处理。第二高压反渗透装置的浓水由于主要含有硫酸钠盐，再进入到冷冻结晶器进行冷冻结晶处理，冷冻结晶过程产生的芒硝进入到熔融结晶器形成产品元明粉。冷冻结晶的母液先经过特种树脂吸附装置吸附处理去除COD等各种污物质，之后进入到第二高压反渗透装置进一步浓缩和分离，其浓水为杂盐母液，大部分回流到冷冻结晶器前端重新结晶，少部分进入杂盐蒸发结晶装置蒸发干化。通过第二高压反渗透装置的浓水一部分回流，可以减少母液的排放，因为减少了母液的排放，所以也直接减少了硫酸钠冷冻结晶一侧杂盐物质的排放量，间接提高了硫酸钠盐的收率。

上述中，MVR蒸发浓缩装置和氯化钠蒸发结晶器的冷凝液作为产品水进入到回用水箱。

第二纳滤装置的产水进入到最前端的调节池进行回流，重新处理。整套装置的浓水RO膜产水、二级RO膜产水、MVR蒸发浓缩装置冷凝水、氯化钠蒸发结晶器冷凝水、杂盐蒸发结晶装置冷凝水、熔融结晶器冷凝水通过产水收集单元通过管路系统进行搜集，全部进入到回用水池均质均量混合，最终形成整套系统或装置的产品水。

需要说明的是，硬度性离子树脂装置中充填的树脂类型，采用能够除掉水中所有二价离子硬度的树脂，而不止是针对钙镁离子硬度。具体填充的树脂类型可以是弱酸阳离子交换树脂、钠型离子交换树脂等

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (14)

1.一种含盐废水资源化处理装置，其特征在于，包括：

预处理系统，用于对含盐废水进行软化、沉淀以及过滤处理；

纳滤系统，用于对含盐废水中的硫酸钠盐水和氯化钠盐水进行分离；

浓缩系统，用于对来自预处理系统或纳滤系统的出水进行提高出水的含盐浓度的浓缩处理；

结晶系统，用于对所述纳滤系统或浓缩系统的出水进行结晶处理。

2.根据权利要求1所述的含盐废水资源化处理装置，其特征在于，所述纳滤系统包括按顺序单向流体连通的调节池和第一纳滤装置；

所述调节池用于对含盐废水进行均质均量调节。

3.根据权利要求2所述的含盐废水资源化处理装置，其特征在于，所述浓缩系统包括第一浓缩装置、纳滤产水侧浓缩减量化装置和纳滤浓水侧减量化装置；

所述第一浓缩装置用于对所述预处理系统的出水进行浓缩处理，以获取更高浓度的含盐废水，所述第一浓缩装置的进口与所述预处理系统连接，出口与所述调节池连接；

所述纳滤产水侧浓缩减量化装置与所述第一纳滤装置的产水侧连接，所述纳滤浓水侧减量化装置与所述第一纳滤装置的浓水侧连接。

4.根据权利要求3所述的含盐废水资源化处理装置，其特征在于，所述第一浓缩装置包括一级RO膜和二级RO膜。

5.根据权利要求3所述的含盐废水资源化处理装置，其特征在于，所述纳滤产水侧浓缩减量化装置包括按顺序单向流体连通的浓水RO膜、除硅装置、第一高压反渗透装置以及MVR蒸发浓缩装置；

所述纳滤浓水侧浓缩减量化系统包括按顺序单向流体连通的第二高压反渗透装置和二级反渗透装置。

6.根据权利要求5所述的含盐废水资源化处理装置，其特征在于，所述结晶系统包括熔融结晶器、杂盐蒸发结晶装置、冷冻结晶器、MVR蒸发浓缩装置和/或双极膜制酸碱系统。

7.根据权利要求6所述的含盐废水资源化处理装置，其特征在于，所述纳滤产水侧浓缩减量化装置通过跨接管与所述MVR蒸发浓缩装置连接；

或，

所述纳滤产水侧浓缩减量化装置通过特种树脂吸附装置与所述MVR蒸发浓缩装置连接。

8.根据权利要求6所述的含盐废水资源化处理装置，其特征在于，所述冷冻结晶器的进口与第二高压反渗透装置连接，其出口与所述熔融结晶器连接。

9.根据权利要求6所述的含盐废水资源化处理装置，其特征在于，所述含盐废水资源化处理装置还包括与所述冷冻结晶器连接的母液处理系统；

所述母液处理系统包括特种树脂吸附装置和第二纳滤装置，所述特种树脂吸附装置与所述冷冻结晶器连接，所述第二纳滤装置与所述特种树脂吸附装置连接。

10.根据权利要求9所述的含盐废水资源化处理装置，其特征在于，所述第二纳滤装置的进口与所述特种树脂吸附装置连接，所述第二纳滤装置的出口同时与所述杂盐蒸发结晶装置和冷冻结晶器连接，使得所述第二纳滤装置的出水能够部分回流于所述冷冻结晶器。

11.根据权利要求6所述的含盐废水资源化处理装置，其特征在于，所述结晶系统还包括氯化钠蒸发结晶器；

所述MVR蒸发浓缩装置与所述氯化钠蒸发结晶器和/或所述双极膜制酸碱系统连接，所述双极膜制酸碱系统用于制备酸碱液体。

12.根据权利要求11所述的含盐废水资源化处理装置，其特征在于，所述MVR蒸发浓缩装置通过跨接管与所述氯化钠蒸发结晶器连接；

或，

所述MVR蒸发浓缩装置通过特种树脂吸附装置与所述氯化钠蒸发结晶器连接。

13.根据权利要求6或12所述的含盐废水资源化处理装置，其特征在于，所述双极膜制酸碱系统包括按顺序单向流体连通的特种树脂吸附装置、除硬度性离子树脂装置、除硬监测装置、双极膜电渗析装置。

14.根据权利要求7或9或10所述的含盐废水资源化处理装置，其特征在于，所述特种树脂吸附装置为大孔吸附树脂。

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