[發明專利]一種煤化工高鹽廢水零排放的新型集成處理系統及工藝

在審

• 申請號: 201910982213.1
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN110655258A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 王剛;王東杰;廖彥彥
• 申請（專利權）人: 百世天藍(寧夏)環境技術有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01D5/00;C01D3/04;C02F101/30
• 代理公司: 11640 北京中索知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉翔

1.一種煤化工高鹽廢水零排放的新型集成處理系統，其特征在于：包括除硬除硅單元、復合有機物脫除單元、除濁及深度軟化單元、膜減量及濃縮單元、鹽硝分離單元和蒸發結晶單元。

2.根據權利要求1所述的一種煤化工高鹽廢水零排放的新型集成處理系統，其特征在于：所述除硬除硅單元內是采用復合除硅除硬藥劑并配合使用絮凝劑和助凝劑進行廢水的除硬除硅處理。

3.根據權利要求1所述的一種煤化工高鹽廢水零排放的新型集成處理系統，其特征在于：所述復合有機物脫除單元是在同一個反應器內將UV光解技術與臭氧催化氧化技術結合使用進行廢水中有機物的脫除處理。

4.根據權利要求1所述的一種煤化工高鹽廢水零排放的新型集成處理系統，其特征在于：所述除濁及深度軟化單元是在濃度為0.8-1.5mol/L氫氧化鈉的pH為7.5-8.3微堿性環境下通過機械過濾對廢水進行過濾處理，然后再進行離子軟化處理。

5.根據權利要求1所述的一種煤化工高鹽廢水零排放的新型集成處理系統，其特征在于：所述膜減量及濃縮單元分別為經預處理后為了降低后續鹽硝分離處理單元投資而設置的膜減量單元，以及鹽硝分離后一價側的廢水物化濃縮裝置和二價側廢水熱法濃縮裝置。

6.根據權利要求1所述的一種煤化工高鹽廢水零排放的新型集成處理系統，其特征在于：所述鹽硝分離單元是采用高二價離子截留率和低一價離子截留率的反滲透膜，利用膜對一價離子和二價離子不同的截留率進行硫酸鈉和氯化鈉的初次分離。

7.根據權利要求1所述的一種煤化工高鹽廢水零排放的新型集成處理系統，其特征在于：所述蒸發結晶單元共設置了三套蒸發結晶裝置，分別是氯化鈉蒸發結晶裝置、硫酸鈉冷凍結晶蒸發脫水裝置及硫酸鈉結晶母液蒸發結晶單元。

8.一種基于權利要求1的煤化工高鹽廢水新型集成處理工藝，其特征在于：具體包括以下步驟：

S1、廢水經均質調節池進行水質和水量調節后，被泵提升進入高效絮凝沉淀池，通過投加除硅劑、除氟劑、堿和碳酸鈉將廢水中的鈣鎂離子和二氧化硅等變成碳酸鈣、氫氧化鎂和二氧化硅膠體物質，并通過投加絮凝劑和助凝劑，將沉淀物在此進行去除；

S2、采用復合有機物脫除單元的UV光解技術與臭氧催化氧化技術相耦合的NCUO技術，在紫外線的照射及臭氧—催化劑的作用下，水中產生大量的HO-、H+和eaq-和O₃活性體，這些活性中間體再與水中有機物發生親核、親電和電子轉移反應，引起水中有機物的降解和礦化，并使其TOC濃度降低；

S3、經除硅軟化及有機物降解后的水采用機械過濾和離子軟化的組合工藝進行處理，使其滿足膜濃縮系統的進水，經預處理后的高鹽水利用反滲透進行一次濃縮處理，之后利用鹽硝分離膜進行膜法分鹽，得到以氯化鈉和硫酸鈉為主的兩種廢水，由于得到的氯化鈉為主的廢水TDS為26000mg/L，因此采用高壓反滲透進行再一次的濃縮，將含鹽量濃縮至96500mg/L后利用MED三效蒸發進行蒸發處理，得到99.5％以上純度的氯化鈉，第三效蒸發溫度控制在60-70℃，離心母液中硫酸鈉的濃度控制在4.5％，之后排入冷凍結晶單元；

S4、經鹽硝分離膜得到的硫酸鈉為主的廢水含鹽量在74000mg/L，然后根據氯化鈉、硫酸鈉和水三項體系在一定溫度下的曲線圖，濃縮倍數控制在3-3.2倍，之后進入冷凍結晶裝置，結晶溫度控制在0-2℃，得到的十水硫酸鈉進行蒸發脫水，得到99％以上純度的無水硫酸鈉，離心母液進入三效蒸發器得到98.5％以上純度的氯化鈉，最終離心母液采用噴霧干燥進行干燥處理，使系統的雜鹽產量控制在總系統含鹽量的15％以下。