[發(fā)明專(zhuān)利]一種高鹽水預(yù)處理方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510583340.6
• 申請(qǐng)日: 2015-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105084518A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單明軍;邵磊;王偉;陳建峰;李志剛;王丹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京萬(wàn)邦達(dá)環(huán)保技術(shù)股份有限公司;北京化工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/78
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/78;C02F1/72
• 代理公司: 北京成創(chuàng)同維知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;柳興坤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理相關(guān)領(lǐng)域，特別是一種高鹽水預(yù)處理方法及裝置。

背景技術(shù)

我國(guó)水資源短缺、水污染嚴(yán)重，水環(huán)境面臨異常嚴(yán)峻的形勢(shì)。在此情況下，國(guó)家近年來(lái)陸續(xù)出臺(tái)了一系列政策措施，如《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(即“水十條”)，大力開(kāi)展水環(huán)境整治。水環(huán)境治理和保護(hù)的關(guān)鍵在于工業(yè)領(lǐng)域的污水治理，而工業(yè)污水治理的關(guān)鍵在于：一是源頭控制，從優(yōu)化工業(yè)過(guò)程、提高生產(chǎn)技術(shù)水平著手節(jié)水、減排；二是不斷研究和發(fā)展污水凈化循環(huán)利用和“零排放”技術(shù)。污水“零排放”技術(shù)實(shí)際上針對(duì)的是經(jīng)過(guò)多級(jí)處理回用后剩余的高鹽水。本發(fā)明以煤化工行業(yè)高鹽水為例，提供其“零排放”過(guò)程中的預(yù)處理技術(shù)。

煤化工的水系統(tǒng)主要包含循環(huán)水系統(tǒng)，除鹽水系統(tǒng)，生產(chǎn)和廠區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，以及處理循環(huán)排污水、除鹽水制備排污水的清凈下水系統(tǒng)。高鹽水就來(lái)源于清凈下水系統(tǒng)(反滲透濃水)、生產(chǎn)和廠區(qū)生活污水多級(jí)處理回用系統(tǒng)(反滲透濃水)。因煤化工生產(chǎn)工藝不同，高鹽水的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)略有差異，但其組成主要以有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽類(lèi)為主，COD(化學(xué)需氧量)在100mg/L左右，電導(dǎo)在5000μs/cm左右甚至更高，NH₃-N(水(廢水)中氨氮含量指標(biāo))含量極低，水體感觀性狀良好，清澈透底、無(wú)明顯異味。這樣的高鹽水會(huì)排往蒸發(fā)塘或曬鹽塘，進(jìn)入了自然環(huán)境。現(xiàn)在，隨著國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)及要求的提高，對(duì)高鹽水進(jìn)行“零排放”處理，實(shí)現(xiàn)水的全部回收利用和污水不外排，已成為發(fā)展趨勢(shì)。高鹽水的水質(zhì)特點(diǎn)及處理目標(biāo)決定了“零排放”要采取“逐級(jí)濃縮+蒸發(fā)結(jié)晶”的方式，膜分離技術(shù)(主要指反滲透技術(shù))是實(shí)現(xiàn)濃縮的關(guān)鍵技術(shù)手段。采用膜分離技術(shù)進(jìn)行高鹽水濃縮，就必須為膜裝置運(yùn)行創(chuàng)造良好的條件，軟化及去除COD是必要的減輕膜污染的預(yù)處理手段。

由于鹽含量較高，不宜采用生化法去除高鹽水中的COD，物化法(主要是化學(xué)法)必然成為主要選擇。臭氧氧化是發(fā)展較早的一種化學(xué)法水處理技術(shù)，基于臭氧(O₃)的強(qiáng)氧化性，用于殺菌消毒、降解或去除污染物、除臭和脫色。在臭氧氧化的基礎(chǔ)上，引入催化劑、或與其他氧化劑聯(lián)合、或與其他工藝耦合使用，發(fā)展得到了高級(jí)氧化工藝(AdvancedOxidationProcesses，AOPs)。AOPs過(guò)程產(chǎn)生大量的、具有更強(qiáng)活性和氧化性的自由基，具備更高的污染物降解去除能力和更快的反應(yīng)速率，使其成為一種高效去除COD的技術(shù)。綜合以上介紹，可以發(fā)現(xiàn)：將AOPs應(yīng)用于高鹽水“零排放”過(guò)程具有廣闊的前景(工業(yè)需求與技術(shù)的吻合)。

盡管AOPs發(fā)展多年，但其在實(shí)際的工業(yè)水系統(tǒng)中較少得到應(yīng)用或應(yīng)用效果欠佳。主要問(wèn)題及原因在于：

(1)目前，臭氧制取的主流技術(shù)是以空氣或純氧為原料，采用電暈放電方法，該過(guò)程能耗高、產(chǎn)率較低，決定了AOPs的資源成本和質(zhì)量。

(2)臭氧在水中溶解度較低，傳統(tǒng)接觸設(shè)備或方式(曝氣)的傳質(zhì)效果不理想，造成氣液接觸的吸收效率低，限制了參與反應(yīng)的臭氧濃度，進(jìn)而限制了污染物處理效果，較低的臭氧利用率加劇了AOPs的成本劣勢(shì)。此外，引入除臭氧以外試劑的AOPs過(guò)程對(duì)物料傳質(zhì)混合提出了高要求，傳統(tǒng)臭氧接觸裝置亦難勝任。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種高鹽水預(yù)處理方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種高鹽水預(yù)處理裝置，包括原水儲(chǔ)存部、超重力反應(yīng)器、臭氧發(fā)生系統(tǒng)、出水儲(chǔ)存部和藥劑儲(chǔ)存部；所述原水儲(chǔ)存部的出液口通過(guò)管道與所述超重力反應(yīng)器的進(jìn)液口連接；所述超重力反應(yīng)器的進(jìn)氣口通過(guò)管道與所述臭氧發(fā)生系統(tǒng)的出氣口連接；所述超重力反應(yīng)器的出液口通過(guò)管道與所述出水儲(chǔ)存部的進(jìn)液口連接；所述出水儲(chǔ)存部及藥劑儲(chǔ)存部的出液口分別通過(guò)管道與重力反應(yīng)器的進(jìn)液口連接。

優(yōu)選地，所述原水儲(chǔ)存部與超重力反應(yīng)器之間設(shè)置有第一液體流量計(jì)；所述藥劑儲(chǔ)存部與超重力反應(yīng)器之間設(shè)置有第二液體流量計(jì)。

優(yōu)選地，所述臭氧發(fā)生系統(tǒng)與超重力反應(yīng)器之間設(shè)置有臭氧濃度監(jiān)測(cè)儀。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種上述高鹽水預(yù)處理裝置處理高鹽水的方法，由所述原水儲(chǔ)存部和臭氧發(fā)生系統(tǒng)分別向所述超重力反應(yīng)器內(nèi)輸入高鹽水與臭氧，高鹽水與臭氧在所述超重力反應(yīng)器內(nèi)形成的超重力環(huán)境下反應(yīng)，所述超重力反應(yīng)器中反應(yīng)后的液體排入所述出水儲(chǔ)存部?jī)?nèi)，氣體經(jīng)吸附處理后排入大氣，所述出水儲(chǔ)存部?jī)?nèi)的液體作為產(chǎn)水排出。

優(yōu)選地，所述出水儲(chǔ)存部?jī)?nèi)的液體再次輸入所述超重力反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)循環(huán)處理后排出。