[發(fā)明專利]濃鹽水零排放膜濃縮工藝及設備

在審

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• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN106966536A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設計）人: 韓勇濤;馮杰;陳遠超;楊凱;段俊
• 申請（專利權）人: 麥王環(huán)境技術股份有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所31210
• 代理人: 李平

技術領域

本發(fā)明涉及一種水處理工藝及設備,特別涉及一種濃鹽水零排放膜濃縮工藝及設備。

背景技術

廢水零排放是煤化工行業(yè)要求實現(xiàn)的目標，實現(xiàn)可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，而整個廢水零排放處理環(huán)節(jié)中，蒸發(fā)結晶裝置高昂的投資成本與運行成本是制約零排放實現(xiàn)的一大瓶頸，因此對進入蒸發(fā)結晶前的廢水減量回用，是有效降低整體處理成本的關鍵一環(huán)。

煤化工行業(yè)零排放裝置所針對濃鹽水主要是煤化工裝置所排放廢水分別經過廢水生化處理、高級氧化、中水回用水雙膜系統(tǒng)后產生的濃鹽水，具有較高COD(化學需氧量)、高含鹽量、高硬度、高堿度等特點，無法直接采用常規(guī)反滲透進一步濃縮回用，而由于一般水量較大，直接進入蒸發(fā)結晶進行熱法濃縮結晶，投資及運行成本高昂。

現(xiàn)今國內外處理針對此類濃鹽水的減量回用方法一般有：高效氧化、高效反滲透、正滲透、電除鹽、膜蒸餾等。盡管處理的方法很多，但在應用上都有一定局限性，缺少系統(tǒng)性流程，無法完成全流程處理，實際處理效果與經濟性方面具有明顯的欠缺。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對已有技術中存在的缺陷,提供一種濃鹽水零排放膜濃縮工藝及設備。本發(fā)明通過多種工藝的組合，有效提高濃鹽水的濃縮倍數，實現(xiàn)濃鹽水的減量化，以實現(xiàn)減少蒸發(fā)結晶裝置規(guī)模，降低整體運行成本。本發(fā)明的工藝特征包括下列步驟：

(1)將高濃鹽水輸送至預處理軟化微濾膜裝置，用于對高濃鹽水進行軟化除濁預處理；

(2)將經過步驟(1)軟化除濁后的高濃鹽水輸送至納濾膜分離裝置，利用納濾膜的分離特性，將高濃鹽水中的化學需氧量(COD)、二價鹽與一價鹽分離，分別形成以化學需氧量(COD)、二價鹽為主體的濃縮液與以一價鹽、微量化學需氧量(COD)為主體的透過液；

(3)將經過步驟(2)納濾分離后的透過液輸送至濃鹽水淡化反滲透膜裝置，進一步脫除納濾透過液中的鹽類物質，形成滿足回用水質要求的反滲透產水與濃縮一價鹽的反滲透濃水；

(4)將經過步驟(3)濃鹽水淡化反滲透濃縮的濃水與納濾濃水混合后形成較高化學需氧量(COD)、高含鹽量的高濃鹽水，輸送至超濃縮膜裝置進一步減量濃縮，并設置能量回收裝置降低超濃縮裝置運行能耗，高濃鹽水經過超濃縮裝置濃縮減量后形成超濃鹽水繼續(xù)進入蒸發(fā)結晶工藝段，經過除鹽后的超濃縮產水與經過步驟(3)除鹽的反滲透產水混合，水質滿足回用水質要求；

(5)將經過步驟(1)形成的預處理軟化污泥輸送至污泥脫水單元，經過壓濾脫水后，濾液返回步驟(1)軟化微濾膜裝置，提高整體水回收率，壓濾形成的濾餅作為普通固廢物處置；

所述步驟(1)(2)(3)(4)中沖洗、化學清洗用水均采用裝置自產水，周期性產生的化學清洗排放水均回收至預處理單元，提高整體水利用率。

所述步驟(1)中，混凝反應只加入軟化劑，不需加入混凝劑與助凝劑。

所述步驟(2)中的納濾膜分離裝置選擇適用于雜鹽分離且耐受高COD的納濾膜組件，并通過多段串聯(lián)，提高納濾膜分離裝置的回收率，設計回收率≥90％。

所述步驟(3)中的濃鹽水淡化反滲透膜裝置采用適用于一價鹽濃縮的濃鹽水淡化膜組件，并通過多段串聯(lián)，提高濃鹽水淡化反滲透裝置的回收率，設計回收率≥80％。

所述步驟(4)中的超濃縮膜裝置采用適用于高濃鹽水超濃縮工藝的超濃 縮膜組件，可同時滿足耐受高化學需氧量(COD)污染、高含鹽量濃縮工況要求，設計回收率≥45％，超濃縮裝置濃水含鹽量達到10％以上，并采用能量回收率裝置，有效降低運行能耗。

本發(fā)明還提供了一種濃鹽水零排放膜濃縮設備，包括:軟化微濾裝置、納濾膜分離裝置、濃鹽水淡化反滲透膜裝置、超濃縮裝置、蒸發(fā)結晶裝置、回用水箱，其特征在于所述軟化微濾裝置前端設有一反應濃縮槽，反應濃縮槽內設有投加軟化劑裝置，反應濃縮槽的出水口與軟化微濾裝置進水口連接，軟化微濾裝置的出水口與納濾膜分離裝置的進水口連接，軟化微濾裝置的出水口前設有pH值調節(jié)機構，納濾膜分離裝置的出水口與濃鹽水淡化反滲透膜裝置的進水口連接，濃鹽水淡化反滲透膜裝置的出水口與超濃縮裝置的進水口連接，超濃縮裝置的出水口與回用水箱連接，超濃縮裝置的超濃鹽水出口與蒸發(fā)結晶裝置連接。

所述納濾膜分離裝置的納濾膜為適用于雜鹽分離并且耐受高COD的納濾膜組件，為多段串聯(lián)結構。

所述濃鹽水淡化反滲透膜裝置為適用于一價鹽濃縮的濃鹽水淡化膜組件，并通過多段串聯(lián)。

所述軟化微濾膜裝置采用有機管式微濾膜，過濾精度＜0.1微米。