[發明專利]一種基于納濾回用鹽的不軟化濃縮高鹽廢水的工藝

有效

• 申請號: 202110284982.1
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113087259B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 秦樹篷;楊東昱;李宏秀;王建華;李文杰;周保衛;楊凱;呂奕凝;岳鵬飛;聶飛
• 申請（專利權）人: 華電水務工程有限公司
• 主分類號: C02F9/00
• 分類號: C02F9/00;C02F1/469;C02F1/44;C02F5/00;B01D29/00
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

本發明公開了一種基于納濾回用鹽的不軟化濃縮高鹽廢水的工藝，包括下述方法：將高鹽廢水通過預處理系統進行過濾；將經過預處理的高鹽廢水導入置換電滲析系統的料液室；將置換電滲析產生的濾室濃水和鈉室濃水混合進入誘導結晶系統軟化，軟化后的上清液進入納濾系統，將納濾透過液回用至置換電滲析氯化鈉室，納濾濃水回至誘導結晶系統。本發明采用置換電滲析系統對高鹽廢水進行濃縮，可將易結垢的CaSOsubgt;4/subgt;、CaCOsubgt;3/subgt;等轉化為易溶的CaClsubgt;2/subgt;，節省了大量的預處理藥劑費用，且通過對兩股濃水進行誘導結晶軟化后，再通過納濾分鹽系統進行回收氯化鈉，從而達到氯化鈉的循環使用，大大地降低了運行成本，且降低了零排放的投資和運行費用。

技術領域

本發明涉及一種基于納濾回用鹽的不軟化濃縮高鹽廢水的工藝，屬于污水處理工藝技術領域。

背景技術

工業生產過程中不可避免地會產生大量的高鹽廢水，如火電廠脫硫廢水、采礦礦井水、煤化工廢水等。高鹽廢水對環境的危害較大，目前常進行以預處理-濃縮減量-蒸發結晶為主的廢水“零排放”處理工藝。通常高鹽廢水中含有大量的Ca²⁺、Mg²⁺，廢水的高硬度會造成水處理設備的結垢和腐蝕。因此預處理常加入大量的藥劑如Na₂CO₃、NaOH等進行除硬，然后經物理過濾后進行濃縮減量，最后末端濃水進行固化處理。一方面藥劑的大量使用提高了運行成本，且產生大量污泥，另一方面目前常用的以高壓反滲透為主的濃縮技術產生的濃水量依然較大(濃縮至30-50％左右)，加大了后續的蒸發結晶成本。因此現有技術中如何有效地降低高鹽廢水“零排放”的投資和運行成本是一個亟待解決的難題，既關乎著高鹽廢水處理技術的推廣和應用，又關乎著我國水環境保護戰略的實施和推進。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種基于納濾回用鹽的不軟化濃縮高鹽廢水的工藝，采用置換電滲析系統對高鹽廢水進行濃縮，并將易結垢的CaSO₄、CaCO₃等轉化為易溶的CaCl₂，從而降低設備的結垢和腐蝕，并且可以大大的降低藥劑投放量，從而降低廢水處理成本。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

一種基于納濾回用鹽的不軟化濃縮高鹽廢水的工藝，包括下述方法：

將高鹽廢水通過預處理系統進行過濾，在預處理系統中不需要加入化學藥劑如Na₂CO₃、NaOH等進行軟化，僅需要物理截留，如多介質過濾器、活性炭過濾器、微濾、超濾等，去除濁度、懸浮物、大分子有機物等即可；

將經過預處理的高鹽廢水導入置換電滲析系統的料液隔室，在置換電滲析系統的氯化鈉循環隔室中導入原料氯化鈉溶液，通過置換電滲析系統的電場力作用于高鹽廢水和原料氯化鈉溶液，將高鹽廢水中易結垢化合物轉化為易溶解的氯化物；置換電滲析(Electrodialysis?metathesis,EDM)系統和離子交換膜并無不同，只是將兩股不同的溶液分在相間的隔室進入，在電場力的作用下不同溶液的陰陽離子分別進入相鄰隔室發生置換反應。可將高鹽廢水中易于結垢的CaSO₄、CaCO₃等轉化為易溶的CaCl₂，置換電滲析系統的濃室中分別得到Cl型濃液和Na型濃液，從根本上避免了離子交換膜潛在的結垢風險。故節約了預處理的加藥軟化成本，且可以通過操作條件控制濃縮液含鹽量。置換電滲析系統處理后的高鹽廢水被分拆為三股水。一股為淡室產水，其經過3反滲透(RO)系統處理后淡水回用，濃水回至預處理系統。第二股水為Na型濃水，主要成分為NaCl、Na₂SO₄、Na₂CO₃等，第三股水為Cl型濃水，主要成分為NaCl、CaCl₂和MgCl₂等。