[發(fā)明專利]一種高含鹽工業(yè)廢水深度處理與脫鹽回用的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410246963.X
• 申請(qǐng)日: 2014-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN104016530A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹宏斌;石紹淵;李玉平;李海波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號(hào): C02F9/06
• 分類號(hào): C02F9/06
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;王敬波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理工藝領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及通過物化法與膜技術(shù)的耦合與協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)高含鹽工業(yè)廢水深度處理與脫鹽回用。

背景技術(shù)

高含鹽工業(yè)廢水是指總含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)1％以上的廢水。高含鹽工業(yè)廢水的產(chǎn)生途徑廣泛，而且水量也逐年增加，其主要來自鋼鐵、煤化工、紡織、造紙、石油和天然氣等生產(chǎn)加工行業(yè)。這種廢水含有多種物質(zhì)(包括無機(jī)鹽、油、有機(jī)物和重金屬離子等)。根據(jù)生產(chǎn)過程不同，高含鹽工業(yè)廢水的化學(xué)組成、有機(jī)物的種類及性質(zhì)等差異較大，其中所含鹽類物質(zhì)多為Cl^-、SO₄^2-、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺及其他高價(jià)離子等，有機(jī)物種類較多，且含有部分難降解有機(jī)物，因此對(duì)環(huán)境造成的危害較大。

針對(duì)高含鹽工業(yè)廢水的特點(diǎn)，采用物化法處理，投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，且難以達(dá)到預(yù)期的凈化效果。采用生物法進(jìn)行處理，高濃度的鹽類物質(zhì)對(duì)微生物具有抑制作用，采用生物法對(duì)此類廢水進(jìn)行處理，仍是目前國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。如馮俊麗等(環(huán)境保護(hù)科學(xué),2005,31(2):23-26)報(bào)道了高濃度硫酸鹽廢水厭氧生物處理過程中的各種影響因素及其處理工藝；張小龍等(環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2008,31(12):153-156)針對(duì)廢水中鹽分含量過高給生物處理帶來一定難度，提出強(qiáng)化接觸氧化法處理高鹽廢水，使廢水中的COD達(dá)到較好去除效果；Dan等(Bioresource?Technology,87(2003)51-56)研究發(fā)現(xiàn)酵母比細(xì)菌更能耐受廢水中的高含鹽量，對(duì)廢水中的有機(jī)質(zhì)有更好的去除效果。盡管目前關(guān)于生物法處理高含鹽工業(yè)廢水的研究較多，但生物法只能去除廢水中的有機(jī)物和氨氮等，對(duì)廢水中的無機(jī)鹽類沒有去除效果，其中主要原因之一是目前國(guó)內(nèi)外外排廢水標(biāo)準(zhǔn)中沒有含鹽量的限制指標(biāo)，需要進(jìn)一步采用其他技術(shù)進(jìn)行廢水脫鹽。

關(guān)于廢水脫鹽技術(shù)有許多研究和應(yīng)用報(bào)道，如蒸發(fā)(熱濃縮)、化學(xué)沉淀、離子交換、反滲透、電滲析等。其中熱濃縮工藝是利用熱能將液態(tài)中的固體高倍濃縮，普遍存在設(shè)備龐大、能耗高的問題，而且廢水熱濃縮過程中氯離子對(duì)設(shè)備的腐蝕及鈣鎂離子的結(jié)垢，會(huì)造成維護(hù)費(fèi)用高，而且加大了企業(yè)的投資和運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)；如化學(xué)沉淀法用于去除廢水中的Ca²⁺、Mg²⁺和其他高價(jià)離子，但對(duì)其他可溶性無機(jī)鹽沒有去除效果；離子交換法只適用于低濃度含鹽廢水，處理高含鹽工業(yè)廢水會(huì)導(dǎo)致離子交換樹脂很快飽和而需要反復(fù)再生，也產(chǎn)生二次廢水；反滲透法用于處理高含鹽工業(yè)廢水存在的問題是要求反滲透壓高導(dǎo)致能耗增加，濃縮倍數(shù)低帶來濃水排放量大，且膜污染嚴(yán)重等問題；電滲析用于工業(yè)廢水脫鹽存在的主要問題是由于Ca²⁺、Mg²⁺離子結(jié)垢、有機(jī)物在膜表面吸附等造成的膜污染，使電滲析系統(tǒng)難以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。如何對(duì)高含鹽工業(yè)廢水進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理，減輕電滲析膜污染是促進(jìn)該技術(shù)用于工業(yè)廢水脫鹽的有效途徑。

有關(guān)高含鹽工業(yè)廢水處理去除有機(jī)物的專利報(bào)道較多，但主要是采用生物技術(shù)。如《一種制備耐鹽微生物菌劑的方法》(CN103540555)、《一種耐鹽脫氮復(fù)合菌劑及其制備和使用方法》(CN103589669)、《一種處理高鹽廢水的厭氧工藝培養(yǎng)馴化方法》(CN103553210)、《一種A/O生物濾池處理高鹽廢水的方法》(CN102417277)等，目的都是提高微生物菌劑的耐鹽能力和抗鹽度沖擊能力，強(qiáng)化高含鹽工業(yè)廢水中的有機(jī)物和氨氮等的去除效果。去除高含鹽廢水中有機(jī)物的其他方法也有少量專利報(bào)道，如專利《一種處理高毒高鹽廢水的方法》(CN103159345)提出了利用超臨界水徹底氧化去除廢水中有機(jī)物的方法；《一種高鹽廢水處理方法》(CN102557309)和《一種高鹽廢水電解氧化處理裝置》(CN102060357)是利用電解法去除廢水中的油、懸浮物和重金屬離子等；《高鹽廢水資源化處理方法》(CN102689975)通過催化濕式過氧化物氧化法去除高鹽有機(jī)廢水的有機(jī)污染物。然而，這些方法都不能實(shí)現(xiàn)廢水脫鹽目標(biāo)。