[發明專利]一種高鹽度工業廢水深度處理回用工藝

無效

• 申請號: 201210315768.9
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102807296A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 李君占;王自斌
• 申請（專利權）人: 北京鑫佰利科技發展有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于環境保護與資源綜合利用技術領域，特別是提供了一種高鹽度工業廢水深度處理回用工藝。

背景技術

我國是一個嚴重缺水的國家，人均淡水資源僅為世界平均水平的1/4、在世界上名列110位，是全球人均水資源最貧乏的國家之一。我國不僅水資源嚴重短缺，水污染還相當嚴重，專家們警告：“20年后中國將找不到可飲用的水資源”，水資源嚴重短缺已經嚴重制約了我國經濟的發展。因此開發新的廢水處理回用工藝是至關重要的。

膜分離技術是20世紀中后期逐步發展起來的。近30年來，各種膜分離技術在電子、化工、環保、食品、制藥及飲用純水等各個領域都得到了廣泛的應用。隨著膜材料的不斷改進，分離技術的不斷進步，各種膜的抗污染性能得到了很大的提高，在環保和污水處理方面的應用也越來越廣泛。

反滲透技術是一種通用的水處理技術，其目的是水（溶劑）脫鹽（溶質）。反滲透技術已成為海水和苦咸水淡化、純水和超純水制備的最經濟手段。隨著性能優良的反滲透膜及膜組件的工業化，反滲透技術的應用范圍已從最初的脫鹽放到電子、化工、醫藥、食品、飲料、冶金和環保等領域。反滲透技術在新領域（如工藝用水的生產和再利用；廢液處理；電鍍漂洗水再利用和金屬回收等）的應用技術不斷被開發。

納濾是在反滲透基礎上發展起來的新型分離技術，在廢水處理方面，主要用于對二價鹽的脫除和大分子有機物的濃縮。用納濾膜對木材制漿堿萃取階段所形成的廢液進行脫色，脫色率可達98%以上。用納濾膜從酸性溶液中分離金屬硫酸鹽和硝酸鹽，其中對硫酸鎳的截留率可達95%。

膜分離技術應用在工業廢水深度處理中，主要存在以下幾方面問題：

（1）膜的結垢問題：結垢物質通常包括難溶鹽、難溶堿、二氧化硅等。通常采用添加阻垢劑的方式防止膜結垢，但是在高鹽廢水中，離子濃度含量非常高，阻垢效果被抑制，從而造成膜結垢。

（2）有機物污染問題：通常工業廢水中含有復雜的有機物體系，即使經過物理化學及生物處理，水中仍然殘留一定濃度的COD。這些殘存的COD會造成膜的有機物污堵和微生物污染。

（3）濃縮倍數和濃水處理問題：由于以上兩個問題的存在，造成現有膜技術用于污水處理，濃縮倍數不高（回收率低），通常只能濃縮到4-5倍（對應回收率75～80%），濃縮倍數低使濃縮水量大，后續處理壓力較大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高鹽工業廢水深度處理回用工藝，采用組合式膜工藝，可將含鹽工業廢水濃縮到10～180倍以上。本發明的優勢在于：占地少、投資省、效率高、運行費用低、效果穩定可靠等。

本發明包括前期處理、超濾、離子交換、一級卷式反滲透、中壓平板反滲透、高壓平板反滲透、超高壓平板反滲透、高壓平板納濾、蒸發結晶、二級卷式反滲透等工藝，工藝步驟的具體內容及控制的技術參數如下：

（1）前期處理

高鹽工業廢水首先經過傳統物理、化學、物理化學或/和生物處理的方法進行各種必要的處理，使得處理以后的水質COD和BOD指標達到或接近《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)。其主要目的：①將工業廢水中對膜有害的各種有機溶劑、油脂、氧化劑、大分子有機物等進行降解和消化處理，防止對膜的污染和損壞；②將工業廢水中不易被膜截留的小分子有機物進行消化處理，提高膜產水質量；③盡量去除工業廢水中的其它各種污染物，減少膜的負荷。

（2）超濾

采用超濾膜對工業廢水進行預過濾，去除容易造成反滲透膜和納濾膜污堵的有機膠體、無機膠體和微生物，延長后續反滲透和納濾膜系統的清洗周期和使用壽命。

超濾系統由供水泵（或抽吸泵）、保安過濾器、超濾膜組件組成的膜堆以及相關管道閥門等組成。其中超濾膜組件可以使用中空纖維浸沒式膜組件（采用抽吸泵），也可以使用傳統柱式中空纖維膜組件（采用供水泵）。既可以使用外壓式中空纖維超濾膜組件，也可以使用內壓式中空纖維超濾膜組件。超濾還可以使用其它超濾形式：比如陶瓷膜超濾、管式膜超濾或者卷式膜超濾等。

（3）離子交換

由于本發明涉及的膜系統濃縮倍數高，必須使用離子交換系統對反滲透進水進行軟化處理，以防止膜的結垢。

離子交換系統由離子交換柱以及相關管道閥門組成，其中離子交換柱內部裝填離子交換樹脂。