[发明专利]一种高盐废水的零排放处理方法及装置

权利要求书

1.一种高盐废水的零排放处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

a将高盐废水经电化学法深度除硬并除去有机污染物；所述高盐废水为含盐质量分数大于1%的废水，所述废水中包含钠盐、钙盐和镁盐，所述钠盐选自硫酸钠和氯化钠中的至少一种，所述钠盐的含量占钠盐、钙盐和镁盐总质量的90%以上；所述电化学法的参数设置如下，电流密度为5-30 mA/cm²之间，停留时间为5-30 min；

b电化学除硬及有机污染物后的出水经反渗透脱盐，反渗透脱盐后的淡水回用；所述反渗透脱盐采用一级高压反渗透或两级低压反渗透，所述高压反渗透的操作压力为2.8-4.2MPa，所述低压反渗透的操作压力为1.4-2.0 MPa；

c将反渗透的浓水进行臭氧催化氧化；所述臭氧催化氧化的参数设置如下：所选用的臭氧催化剂为负载型介孔活性炭催化剂；臭氧浓度与COD_Cr浓度的比例为（1.2～1.5）:1（mg/L）；所述臭氧催化氧化的进水参数如下，0＜Cl^-:COD_Cr＜15:1（mg/L），pH值为6-9，停留时间为30-90 min；所述臭氧催化剂与水的比例为0.5:1 -1:1（v/v）；

d将臭氧催化氧化后的出水进行分盐回收：

当所述盐为氯化钠时，步骤d中的所述分盐回收具体包括：

将臭氧催化氧化出水进行电渗析以进一步浓缩；

将电渗析的淡水进行反渗透；

将电渗析的浓水进行双极膜电渗析以制酸、碱；

当所述盐为硫酸钠时，步骤d中的所述分盐回收具体包括：

将臭氧催化氧化出水进行电渗析以进一步浓缩；

将电渗析的淡水进行反渗透；

将电渗析的浓水进行分盐转化，使得硫酸钠转化成碳酸钠或碳酸氢钠；

当所述盐包括硫酸钠和氯化钠时，步骤d中的所述分盐回收具体包括：

将臭氧催化氧化后的出水进行纳滤；

将纳滤的淡水进行电渗析以进一步浓缩；

将电渗析的淡水进行反渗透；

将电渗析的浓水进行双极膜电渗析以制酸、碱；

将纳滤的浓水进行分盐转化，使得硫酸钠转化成碳酸钠或碳酸氢钠。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c中，所述负载型介孔活性炭催化剂包括载体和活性组分；所述载体为直径3-5 mm的介孔球状活性炭，所述活性组分为过渡金属氧化物；所述过渡金属氧化物选自二氧化锰、氧化铜、氧化镍和氧化钴中的至少一种；所述载体与活性组分的质量比例为（90-93）：（7-10）。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电渗析的电流密度20-70 mA/cm²；所述双极膜电渗析的电流强度为2-4 A，电压为15-40 V，电流密度20-100 mA/cm²，停留时间为30-90 min；所述双极膜电渗析的浓水、极水、淡水压力均为0.01-0.02 MPa；所述双极膜电渗析的进水溶解性固体总量为80000-120000 mg/L。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳滤的操作压力0.5-1.0 MPa；所述分盐转化具体包括：将硫酸钠溶液中通入过量碳酸铵，发生复分解反应，生成硫酸铵、碳酸钠或碳酸氢钠；所述碳酸铵与硫酸钠的摩尔比≥5:1。

5.一种用于实施权利要求1-4任一项所述的方法的高盐废水的零排放处理装置，其特征在于，所述零排放处理装置包括独立固定于钢结构框架上形成一整体的依次连接的电化学单元、反渗透单元、臭氧催化氧化单元及分盐回收单元。

6.如权利要求5所述的零排放处理装置，其特征在于，所述分盐回收单元包括电渗析单元，所述电渗析单元的出口连接有双极膜电渗析单元及反渗透单元。

7.如权利要求5所述的零排放处理装置，其特征在于，所述分盐回收单元包括电渗析单元，所述电渗析单元的出口连接有分盐转化单元及反渗透单元。

8.如权利要求5所述的零排放处理装置，其特征在于，所述分盐回收单元包括纳滤单元，所述纳滤单元的出口连接有电渗析单元及分盐转化单元；所述电渗析单元的出口连接有双极膜电渗析单元及反渗透单元。