[发明专利]一种高盐分高硬度废水零排放的处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体地本发明涉及一种高盐分高硬度废水零排放处理装置及方法，本发明涉及一种应用在高盐分、高硬度废水深度处理过程中的工艺，尤其适用于焚烧电厂、填埋厂垃圾渗滤液处理行业，也可应用于钢铁、化工等废水零排放行业。

背景技术

高含盐、高硬度、高有机质含量废水的深度处理一直是目前国内外研究的难题。以垃圾渗滤液为例，其有机物污染浓度高、氨氮浓度高且含有大量溶解性固体及重金属离子，会对周围的水体和土壤造成严重污染，如不妥善处理会对周边人民群众的身体健康产生严重威胁。

目前对垃圾渗滤液处理后出水水质的要求越来越严格，特别对于垃圾焚烧电厂产生的垃圾渗滤液，一些环重点流域地区要求渗滤液出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A排放标准或者是达到《城市污水再生利用工业用水水质》标准(GB/T19923-2005)中的循环冷却水补水标准，甚至因周边环境要求，一些垃圾焚烧电厂所有产水即使达标也均不能外排。因此垃圾渗滤液的深度处理“零排放”是一项迫切需要的技术。

目前工程上渗滤液深度处理基本采用纳滤+反渗透工艺，出水能满足一级A标准或回用水中的循环冷却水补水标准，但经过纳滤及反渗透之后，会产生大量浓水，其中纳滤浓水含有大量的二价金属离子及难降解的有机污染物，其浓水产生率约为15％～25％；因渗滤液中钙镁硬度高、二氧化硅结构倾向偏高，反渗透浓水含较高盐分，浓水产生量约为25％～30％；则系统总产水率约为60％。产水率低、产生的浓水量偏高，无法达到“零排放”的要求，而行业内针对渗滤液浓水处理暂未有经济可行的办法，面对如此多的浓水，焚烧电厂回用存在困难。

针对行业内面临的困境，开发一种经济合理、技术可行的深度处理技术方案势在必行，该深度处理技术旨在将达标回用产水量提高，剩余盐分等固体物质可单独处理。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明一方面提供了一种高盐分高硬度废水零排放的处理方法，包括：

步骤S1：对所述废水进行物化混凝，以形成沉淀和胶体；

步骤S2：对所述步骤S1的出水进行物料分离，去除所述沉淀和胶体，以降低该出水的硬度和浊度；

步骤S3：对所述步骤S2中的出水进行反渗透处理，以去除该出水中的离子；

步骤S4：对所述步骤S3中的反渗透出水进行机械蒸发处理，以得到蒸馏水进行回用。

可选地，在所述步骤S4中所述机械蒸发处理选用机械式蒸汽再压缩技术。

可选地，在所述步骤S1中将所述废水的pH值调至11.5～12.5。

可选地，在所述步骤S2中选用微滤物料分离膜进行物料分离。

可选地，在所述步骤S3中所述反渗透处理选用多段循环增压处理。

可选地，在所述步骤S4中所述机械蒸发处理将所述废水中的盐分结晶成固体，以集中处理处置。

可选地，在所述步骤S1中在所述物化混凝之前还进一步包括选用膜生物反应器对所述废水进行处理的步骤。

本发明还提供了一种基于上述方法的装置，包括：

物化混凝单元，用于对所述废水进行物化混凝，以形成沉淀和胶体；

物料分离单元，用于对所述物化混凝单元的出水进行物料分离，去除所述沉淀和胶体，以降低该出水的硬度和浊度；

反渗透处理单元，用于对所述物料分离单元的出水进行反渗透处理，以去除出水中的离子；

机械蒸发处理单元，用于对所述反渗透处理单元的出水进行机械蒸发处理，以得到蒸馏水进行回用。

可选地，所述物化混凝单元包括依次设置的pH调节池、杀菌池和混凝反应池。

可选地，所述机械蒸发处理单元至少包括机械式蒸汽再压缩设备。

可选地，所述物料分离单元中选用微滤物料分离膜。

本发明有益效果是：

1、采用物化混凝和膜分离工艺置换了原水中的钙镁硬度及二氧化硅等易结垢物质，降低了反渗透膜结垢风险，可进一步提高反渗透膜系统的淡水产生量，产水可以回用，吨水能耗低；

2、采用低能耗机械蒸发，可以处理高盐分浓水，蒸发后的冷却水可以回用，浓水处理彻底；

3、采用物化混凝和膜分离工艺置换了原水中的钙镁硬度及二氧化硅等易结垢物质，降低了蒸发器设备及管道结垢风险，提高了设备使用寿命；