[发明专利]一种基于纳滤回用盐的不软化浓缩高盐废水的工艺

说明书

本发明公开了一种基于纳滤回用盐的不软化浓缩高盐废水的工艺，包括下述方法：将高盐废水通过预处理系统进行过滤；将经过预处理的高盐废水导入置换电渗析系统的料液室；将置换电渗析产生的滤室浓水和钠室浓水混合进入诱导结晶系统软化，软化后的上清液进入纳滤系统，将纳滤透过液回用至置换电渗析氯化钠室，纳滤浓水回至诱导结晶系统。本发明采用置换电渗析系统对高盐废水进行浓缩，可将易结垢的CaSOsubgt;4/subgt;、CaCOsubgt;3/subgt;等转化为易溶的CaClsubgt;2/subgt;，节省了大量的预处理药剂费用，且通过对两股浓水进行诱导结晶软化后，再通过纳滤分盐系统进行回收氯化钠，从而达到氯化钠的循环使用，大大地降低了运行成本，且降低了零排放的投资和运行费用。

技术领域

本发明涉及一种基于纳滤回用盐的不软化浓缩高盐废水的工艺，属于污水处理工艺技术领域。

背景技术

工业生产过程中不可避免地会产生大量的高盐废水，如火电厂脱硫废水、采矿矿井水、煤化工废水等。高盐废水对环境的危害较大，目前常进行以预处理-浓缩减量-蒸发结晶为主的废水“零排放”处理工艺。通常高盐废水中含有大量的Ca²⁺、Mg²⁺，废水的高硬度会造成水处理设备的结垢和腐蚀。因此预处理常加入大量的药剂如Na₂CO₃、NaOH等进行除硬，然后经物理过滤后进行浓缩减量，最后末端浓水进行固化处理。一方面药剂的大量使用提高了运行成本，且产生大量污泥，另一方面目前常用的以高压反渗透为主的浓缩技术产生的浓水量依然较大(浓缩至30-50％左右)，加大了后续的蒸发结晶成本。因此现有技术中如何有效地降低高盐废水“零排放”的投资和运行成本是一个亟待解决的难题，既关乎着高盐废水处理技术的推广和应用，又关乎着我国水环境保护战略的实施和推进。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于纳滤回用盐的不软化浓缩高盐废水的工艺，采用置换电渗析系统对高盐废水进行浓缩，并将易结垢的CaSO₄、CaCO₃等转化为易溶的CaCl₂，从而降低设备的结垢和腐蚀，并且可以大大的降低药剂投放量，从而降低废水处理成本。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种基于纳滤回用盐的不软化浓缩高盐废水的工艺，包括下述方法：

将高盐废水通过预处理系统进行过滤，在预处理系统中不需要加入化学药剂如Na₂CO₃、NaOH等进行软化，仅需要物理截留，如多介质过滤器、活性炭过滤器、微滤、超滤等，去除浊度、悬浮物、大分子有机物等即可；

将经过预处理的高盐废水导入置换电渗析系统的料液隔室，在置换电渗析系统的氯化钠循环隔室中导入原料氯化钠溶液，通过置换电渗析系统的电场力作用于高盐废水和原料氯化钠溶液，将高盐废水中易结垢化合物转化为易溶解的氯化物；置换电渗析(Electrodialysis metathesis,EDM)系统和离子交换膜并无不同，只是将两股不同的溶液分在相间的隔室进入，在电场力的作用下不同溶液的阴阳离子分别进入相邻隔室发生置换反应。可将高盐废水中易于结垢的CaSO₄、CaCO₃等转化为易溶的CaCl₂，置换电渗析系统的浓室中分别得到Cl型浓液和Na型浓液，从根本上避免了离子交换膜潜在的结垢风险。故节约了预处理的加药软化成本，且可以通过操作条件控制浓缩液含盐量。置换电渗析系统处理后的高盐废水被分拆为三股水。一股为淡室产水，其经过3反渗透(RO)系统处理后淡水回用，浓水回至预处理系统。第二股水为Na型浓水，主要成分为NaCl、Na₂SO₄、Na₂CO₃等，第三股水为Cl型浓水，主要成分为NaCl、CaCl₂和MgCl₂等。