[发明专利]一种高浓废水的零排放方法

说明书

本发明涉及工业废水处理领域，具体说是一种高浓废水的零排放方法。本发明是利用“纳滤+碟管式反渗透+蒸发结晶”处理高浓废水的零排放方法。首先采用纳滤去除废水中的硬度等多价离子和部分有机物，之后采用碟管式反渗透对去除硬度和部分有机物后的高浓废水进行深度浓缩处理，经过碟管式反渗透深度浓缩后的反渗透浓水再进行蒸发结晶处理，将浓水中的盐类固体结晶出来，集中干化处置。该处理过程中产生的碟管式反渗透产水以及蒸发结晶产水均可回用于生产工艺。采用本发明的方法处理高浓废水，在解决该股废水排放难题的同时，最大限度地回收了水资源，基本实现了高浓废水的零排放。

技术领域

本发明涉及工业废水处理领域，具体说是一种高浓废水的零排放方法。尤指一种利用膜分离技术处理高浓废水的零排放方法。更具体地说，涉及一种“纳滤+碟管式反渗透+蒸发结晶”处理高浓废水的零排放方法。

背景技术

近年来，石化企业产生的高浓废水成为一个处理难题，该股废水既不能排放也不能回用，给各企业带来极大的困扰。因此，亟需寻求新型的分离技术解决该类废水的处理排放问题。

纳滤(NF)是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在200～1000范围内，孔径为几纳米。纳滤具有以下技术特点：能截留分子量大于100的有机物以及多价离子，允许小分子有机物和单价离子透过；可在高温，酸，碱等苛刻条件下运行，耐污染；运行压力低，膜通量高，装置运行费用低；纳滤对于不同价态的阴离子存在道南效应。物料的荷电性、离子价数和浓度对膜的分离效应有很大影响。与超滤或反渗透相比，纳滤过程对单价离子和分子量低于200的有机物截留较差，而对二价或多价离子及分子量介于200～500之间的有机物有较高脱除率。基于这一特性，纳滤过程主要应用于水的软化、净化以及相对分子质量在百级的物质的分离、分级和浓缩、脱色和去异味等。在实际废水处理中，可以将纳滤和其他污水处理过程相结合，以进一步降低费用和提高处理效果。

碟管式反渗透膜(DTRO膜)是反渗透的一种形式，是专门用来处理高浓度污水的膜组件，其核心技术是碟管式膜片膜柱。把反渗透膜片和水力导流盘叠放在一起，用中心拉杆和端板进行固定，然后置入耐压套管中，就形成一个膜柱。DTRO膜的工作原理是：料液通过膜堆与外壳之间的间隙后通过导流通道进入底部导流盘中，被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜，然后180度逆转到另一膜面，再流入到下一个过滤膜片，从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心，再到圆周，再到圆中心的切向流过滤，浓缩液最后从进料端法兰处流出。料液流经过滤膜的同时，透过液通过中心收集管不断排出。浓缩液与透过液通过安装于导流盘上的O型密封圈隔离。和常规反渗透相比，碟管式反渗透的技术优势在于：(1)避免物理堵塞现象。碟管式膜组件采用开放式流道设计，料液有效流道宽，避免了物理堵塞；(2)膜结垢和膜污染较少。采用带凸点支撑的导流盘，料液在过滤过程中形成湍流状态，最大程度上减少了膜表面结垢、污染及浓差极化现象的产生；(3)膜使用寿命长。采用碟管式膜组件能有效减少膜结垢，膜污染减轻，清洗周期长，膜组件易于清洗，清洗后通量恢复性好，从而延长了膜片寿命；(4)浓缩倍数高。碟管式膜组件是目前工业化应用压力等级最高的膜组件，操作压力最高可达16MPa。

鉴于碟管式反渗透膜的技术优势，目前该技术被广泛用于各种场合的垃圾渗滤液处理。中国专利CN200510102945.5涉及了一种处理生活垃圾填埋场的垃圾渗滤液的方法，该专利在对垃圾渗滤液进行预曝气的基础上，采用了碟管式反渗透工艺来处理垃圾渗滤液；中国专利CN200510102946.X涉及了一种处理生活垃圾焚烧厂的垃圾渗滤液的设备及其方法，该方法针对垃圾渗滤液的水质特点，主要采用预处理+膜生物反应器+碟管式反渗透的工艺流程。其中预处理主要是对垃圾渗滤液采用离心脱水进行固液分离，去除大量悬浮物；膜生物反应器主要是对预处理后的垃圾渗滤液进行好氧生化，之后通过超滤膜过滤分离泥水混合物；碟管式反渗透主要是针对经过膜生物反应器处理后的垃圾渗滤液进行分离净化，得到质量较好的反渗透产水和反渗透浓缩液。