[发明专利]电厂浓排水零排放处理装置及处理方法

说明书

本发明涉及一种电厂浓排水零排放处理装置及其方法，针对电厂浓排水含钙、COD、高盐的特点，先利用加药沉淀、催化氧化、超滤过滤、活性炭吸附、弱酸床深度除硬的预处理系统去除浓排水中的硬度、COD与悬浮物；再利用纳滤膜来浓缩硫酸钠，分离出富含硫酸钠的纳滤浓水与仅含氯化钠的纳滤产水；对纳滤浓水利用超高压反渗透将硫酸钠浓缩到125000～160000 mg/L，蒸发结晶出纯度大于99.0%的工业无水硫酸钠；对纳滤产水先后利用中压与高压反渗透将氯化钠浓缩到95000～100000 mg/L，蒸发结晶出纯度大于98.5%的工业氯化钠；将超高压、中压、高压反渗透的产水与蒸发结晶冷凝水构成的混合水再经过低压二级反渗透进一步净化，产出TDS小于5mg/L的高品质回用水。同时实现了水与盐的资源化利用。

技术领域

本发明涉及的是电厂浓排水零排放处理装置及处理方法，属于工业废水处理的技术领域。

背景技术

电厂在大型冶金、石化、煤化工等企业中占有举足轻重的地位，电厂多为用水大户。通常电厂的化学水处理站会排放部分含盐废水，循环水系统与锅炉也会排除大量的含盐废水。近年来，在我国西北缺水地区已有部分电厂对化学水处理站与循环水系统排出的含盐废水进行了回收，利用超滤与反渗透膜技术进行脱盐处理回用，但又排出了部分含硬度、COD(化学需氧量)、悬浮物、高盐(主要成分为硫酸钠与氯化纳)的电厂浓排水。随着国内不少数省份环保上对排水盐的指标控制越来越严格，其TDS(总溶解固体)的限值多数要小于1500～1800mg/L，而电厂浓排水的TDS一般在5000～25000mg/L，远超新的环保要求，这就要求对电厂浓排水进行收集与处理，需要设计开发一种新型的利用高效净化、纳滤膜分盐、反渗透膜浓缩、MVR(机械蒸汽再压缩)蒸发结晶的电厂浓排水零排放处理装置与方法，有效回收电厂浓排水中的水资源与硫酸钠与氯化纳盐资源，达到电厂浓排水零排放处理的目的。

发明内容

本发明提出的是一种电厂浓排水零排放处理装置及其处理方法，其目的旨在针对电厂浓排水含有硬度、COD、悬浮物、高盐的特点，首先利用预处理系统将电厂浓排水中的硬度、COD与悬浮物去除；再利用纳滤系统来浓缩硫酸钠，并分离出富含硫酸钠的纳滤浓水与仅含氯化钠的纳滤产水；然后，对纳滤浓水利用超高压反渗透进行浓缩；再蒸发结晶出硫酸钠；对纳滤产水先后利用中压与高压反渗透将氯化钠浓缩；再蒸发结晶出工业氯化钠；最后将多个反渗透产水与蒸发结晶冷凝水利用低压二级反渗透进一步净化，产出高品质回用水。这里，预处理系统出水的COD≤10mg/L、悬浮物≤0.1mg/L、硬度≤0.05mg/L。纳滤进水的TDS为5000～25000mg/L，纳滤浓水富含硫酸钠，其TDS为27500～50000mg/L，纳滤产水仅含氯化钠，其TDS为2500～22000mg/L，纳滤将水中的硫酸钠浓缩了3.3～10倍，纳滤产水率为70～90％，纳滤对Na₂SO₄的去除率≥98％，纳滤对NaCl的去除率≤25％。超高压反渗透进水的TDS为27500～50000mg/L，超高压反渗透浓水的TDS为120000～160000mg/L，超高压反渗透产水的TDS≤500mg/L，超高压反渗透将纳滤浓水浓缩了2.5～5倍，其回收率为60～80％，其脱盐率≥99％。硫酸钠MVR蒸发结晶进水的TDS为120000～160000mg/L，硫酸钠MVR蒸发结晶出工业无水硫酸钠的纯度≥99.0％，满足GB/T 6009-2014工业无水硫酸钠的Ⅰ类一等品标准，硫酸钠MVR蒸发结晶产出的冷凝水TDS≤50mg/L。中压反渗透进水的TDS为2500～22000mg/L，中压反渗透浓水的TDS为25000～60000mg/L，中压反渗透产水的TDS≤220mg/L，中压反渗透将纳滤产水浓缩了2～10倍，其回收率为50～90％，其脱盐率≥99％。高压反渗透进水的TDS为25000～60000mg/L，高压反渗透浓水的TDS为95000～100000mg/L，高压反渗透产水的TDS≤600mg/L，高压反渗透将中压反渗透浓水再浓缩1.7～5倍，其回收率为40～80％，其脱盐率≥99％。氯化钠MVR蒸发结晶进水的TDS为95000～100000mg/L，氯化钠MVR蒸发结晶出工业氯化钠的纯度≥98.5％，满足GB/T 5462-2015工业盐的精制工业干盐一级标准，氯化钠MVR蒸发结晶产出冷凝水的TDS≤50mg/L。低压二级反渗透进水由超高压、中压、高压反渗透的产水与硫酸钠、氯化钠MVR蒸发结晶冷凝水混合而成，其TDS为100～250mg/L，低压二级反渗透浓水的1000～3125mg/L，低压二级反渗透产水的TDS≤5mg/L，低压二级反渗透将混合水浓缩6.7～12.5倍，其回收率为85～92％，其脱盐率≥98％。