本發(fā)明屬于印染廢水處理領(lǐng)域，尤其是涉及一種高鹽印染廢水的零排放系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

印染廢水含有大量染料、助劑、漿料、酸堿及無機鹽等，其特點是組成復(fù)雜、含鹽量高、有機物含量高、堿度高、色度深、可生化性差等特點。如果在排放之前不對其進行處理，廢水中高濃度的可溶性無機鹽和難降解的有毒有機物會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，對土壤及地表水、地下水造成破壞。

由于印染企業(yè)生產(chǎn)品種的多樣性，決定了廢水組成的復(fù)雜性，因此，單一處理技術(shù)及工藝均很難達到要求。雖然國內(nèi)外實際應(yīng)用的印染廢水處理技術(shù)及工藝較多，但大多仍是生物處理法與物化處理法或其技術(shù)的組合。而這些技術(shù)較難實現(xiàn)零排放，而且面臨著處理生化污泥、結(jié)晶混鹽等二次污染物問題；能耗大；結(jié)構(gòu)龐大；污水停留時間長、污水傳遞次數(shù)多；自動化程度差；占地面積大、施工期限較長；施工受地理環(huán)境、地質(zhì)地貌、季節(jié)因素的制約；操作管理繁瑣不易實現(xiàn)等缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，針對以上存在的問題，提供一種高鹽印染廢水的零排放系統(tǒng)。

為此，本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種高鹽印染廢水的零排放系統(tǒng)，所述高鹽印染廢水的零排放系統(tǒng)包括：

- 預(yù)處理系統(tǒng)，所述預(yù)處理系統(tǒng)用于對高鹽印染廢水進行預(yù)處理，且經(jīng)預(yù)處理后的廢水滿足進入預(yù)濃縮系統(tǒng)的進水水質(zhì)要求；

- 預(yù)濃縮系統(tǒng)，所述預(yù)濃縮系統(tǒng)用于對經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理后的廢水進行預(yù)濃縮處理；

- 分鹽系統(tǒng)，所述分鹽系統(tǒng)用于對經(jīng)預(yù)濃縮系統(tǒng)預(yù)濃縮后的廢水進行分鹽處理，主要含氯離子的產(chǎn)水進入再濃縮系統(tǒng)進行再濃縮處理，主要含硫酸根離子的濃水進入選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)進行濃縮處理；

- 再濃縮系統(tǒng)，所述再濃縮系統(tǒng)用于對來自分鹽系統(tǒng)的含氯離子的產(chǎn)水進行再濃縮處理；

- 選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)，所述選擇性電驅(qū)動膜系統(tǒng)用于對來自分鹽系統(tǒng)的濃縮液進行分鹽處理，同時對來自再濃縮系統(tǒng)的濃縮液進行濃縮處理；

以及

- 結(jié)晶系統(tǒng)，所述結(jié)晶系統(tǒng)用于分別對選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)的淡化室中排出的淡化液和濃縮室中排出的濃縮液進行結(jié)晶處理并分別得到硫酸鈉和氯化鈉的工業(yè)鹽產(chǎn)品。

在采用上述技術(shù)方案的同時，本發(fā)明還可以采用或者組合采用以下進一步的技術(shù)方案：

所述預(yù)處理系統(tǒng)為臭氧氧化系統(tǒng)、多介質(zhì)過濾器、鈉離子交換器或弱酸性陽離子交換器中的一種或多種的組合。

所述預(yù)處理系統(tǒng)的出水硬度不大于30 ppm。

所述預(yù)濃縮系統(tǒng)為苦咸水反滲透濃縮系統(tǒng)，經(jīng)苦咸水反滲透濃縮系統(tǒng)濃縮后的濃水中總?cè)芙庑怨腆w大于2%。

所述分鹽系統(tǒng)為納濾分鹽系統(tǒng)，所述納濾分鹽系統(tǒng)采用一二價離子納濾分離膜；納濾分鹽系統(tǒng)的濃水中氯離子含量小于5500 ppm，且進入選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)；納濾分鹽系統(tǒng)的產(chǎn)水中硫酸根離子含量小于500 ppm，且進入再濃縮系統(tǒng)進行再濃縮處理。

所述再濃縮系統(tǒng)為海水反滲透濃縮系統(tǒng)，所述海水反滲透濃縮系統(tǒng)的濃縮液中氯化鈉的濃度達到5~6%，且進入選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)進行濃縮處理。

所述選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)為均相一二價選擇性電滲析系統(tǒng)。

所述選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)處理后的濃縮室中氯化鈉含量達到12~15%。

當(dāng)選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)的濃縮室中氯離子和硫酸根離子的質(zhì)量濃度比值小于60:1時，在選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)的濃縮室出口之后和結(jié)晶系統(tǒng)之前的連接管路上設(shè)置第二納濾分鹽系統(tǒng)，所述第二納濾分鹽系統(tǒng)用于提高經(jīng)結(jié)晶系統(tǒng)結(jié)晶的氯化鈉工業(yè)鹽產(chǎn)品的純度，所述第二納濾分鹽系統(tǒng)的濃水循環(huán)至分鹽系統(tǒng)的入口。

在進入結(jié)晶系統(tǒng)之前，所述選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)處理后的淡化室中所排出的淡化液進入第二海水反滲透濃縮系統(tǒng)進行濃縮處理，且經(jīng)濃縮后的濃縮液中硫酸鈉的含量大于11%。

在進入結(jié)晶系統(tǒng)之前，第二海水反滲透濃縮系統(tǒng)之后的連接管路上設(shè)置第二臭氧氧化系統(tǒng)，所述第二臭氧氧化系統(tǒng)用于對來自第二海水反滲透濃縮系統(tǒng)的濃縮液進行脫色處理。

所述結(jié)晶系統(tǒng)包括蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)和冷凍結(jié)晶系統(tǒng)，所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)用于對來自選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)的濃縮室出口的濃縮液進行蒸發(fā)結(jié)晶處理，所述冷凍結(jié)晶系統(tǒng)用于對來自選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)的淡化室出口的淡化液進行冷凍結(jié)晶處理。

本發(fā)明的另外一個目的在于，提供一種高鹽印染廢水的零排放方法。

為此，本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種高鹽印染廢水的零排放方法，所述高鹽印染廢水的零排放方法包括如下步驟：

- 預(yù)處理，經(jīng)預(yù)處理后的廢水滿足后續(xù)預(yù)濃縮的進水水質(zhì)要求；

- 預(yù)濃縮，經(jīng)預(yù)濃縮后的廢水進行分鹽處理；

- 分鹽，通過一二價離子分離膜將預(yù)濃縮的廢水進行氯離子和硫酸根離子的分離；經(jīng)分鹽后，主要含有氯離子的廢水進行再濃縮處理，主要含有硫酸根離子的廢水進行選擇性電驅(qū)動膜濃縮處理；

- 再濃縮，對來自分鹽處理后主要含有氯離子的廢水進行再濃縮處理，且經(jīng)再濃縮后的廢水進行選擇性電驅(qū)動膜濃縮處理；

- 選擇性電驅(qū)動膜處理，通過一二價離子選擇性電滲析膜對經(jīng)分鹽后的主要含有硫酸根離子的廢水進行分鹽處理，同時對再濃縮后的廢水進行濃縮處理；

以及

- 結(jié)晶，結(jié)晶包括蒸發(fā)結(jié)晶和冷凍結(jié)晶，對選擇性電驅(qū)動膜濃縮處理的濃縮室中所排出的濃縮液進行蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鈉工業(yè)鹽產(chǎn)品，對選擇性電驅(qū)動膜濃縮處理的淡化室中所排出的淡化液進行冷凍結(jié)晶得到硫酸鈉工業(yè)鹽產(chǎn)品。

本發(fā)明提供一種高鹽印染廢水的零排放系統(tǒng)及方法，通過技術(shù)經(jīng)濟綜合分析，采用分鹽和選擇性電驅(qū)動膜在不同濃度對廢水進行硫酸根離子和氯離子的分離，在節(jié)省能耗的基礎(chǔ)上實現(xiàn)同時對廢水中一二價離子的濃縮與分離，為后續(xù)分質(zhì)結(jié)晶提供了可能；廢水經(jīng)過分鹽系統(tǒng)和再濃縮系統(tǒng)后得到的淡化液可以用作前段工序的供水，經(jīng)分鹽系統(tǒng)和選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)后的兩股廢水可以分別通過分質(zhì)結(jié)晶制取氯化鈉和硫酸鈉的工業(yè)鹽產(chǎn)品，且氯化鈉和硫酸銨的工業(yè)鹽產(chǎn)品可以回用于生產(chǎn)工藝。本發(fā)明所提供的高鹽印染廢水的零排放系統(tǒng)及方法滿足高鹽印染廢水零排放的要求，兼顧了環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供的一種高鹽印染廢水的零排放系統(tǒng)的示意圖；

圖中：101-臭氧氧化系統(tǒng)；102-多介質(zhì)過濾器；103-鈉離子交換器；104-弱酸性陽離子交換器；201-苦咸水反滲透濃縮系統(tǒng)；202-納濾分鹽系統(tǒng)；301-海水反滲透濃縮系統(tǒng)；302-選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)；303-第二納濾分鹽系統(tǒng)；304-第二海水反滲透濃縮系統(tǒng)；305-第二臭氧氧化系統(tǒng)；401-蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)；402-冷凍結(jié)晶系統(tǒng)。

具體實施方式

參照附圖和具體實施實例對本發(fā)明作進一步地詳細說明。

一種高鹽印染廢水的零排放系統(tǒng)，包括：

- 預(yù)處理系統(tǒng)，用于對高鹽印染廢水進行預(yù)處理，且經(jīng)預(yù)處理后的廢水滿足進入預(yù)濃縮系統(tǒng)的進水水質(zhì)要求；

- 預(yù)濃縮系統(tǒng)，用于對經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理后的廢水進行預(yù)濃縮處理；

- 分鹽系統(tǒng)，用于對經(jīng)預(yù)濃縮系統(tǒng)預(yù)濃縮后的廢水進行分鹽處理，主要含氯離子的產(chǎn)水進入再濃縮系統(tǒng)進行再濃縮處理，主要含硫酸根離子的濃水進入選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)進行濃縮處理；

- 再濃縮系統(tǒng)，用于對來自分鹽系統(tǒng)的含氯離子的產(chǎn)水進行再濃縮處理；

- 選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)，所述選擇性電驅(qū)動膜系統(tǒng)用于對來自分鹽系統(tǒng)的濃縮液進行分鹽處理，同時對來自再濃縮系統(tǒng)的濃縮液進行濃縮處理；

以及

- 結(jié)晶系統(tǒng)，用于分別對選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)的淡化室中排出的淡化液和濃縮室中排出的濃縮液進行結(jié)晶處理并分別得到硫酸鈉和氯化鈉的工業(yè)鹽產(chǎn)品。

預(yù)處理系統(tǒng)先后包括臭氧氧化系統(tǒng)101、多介質(zhì)過濾器102、鈉離子交換器103和弱酸性陽離子交換器104。

從弱酸性陽離子交換器中的出水硬度不大于30 ppm。

預(yù)濃縮系統(tǒng)為苦咸水反滲透濃縮系統(tǒng)201，經(jīng)苦咸水反滲透濃縮系統(tǒng)201濃縮后的濃水中總?cè)芙庑怨腆w大于2%。

分鹽系統(tǒng)為納濾分鹽系統(tǒng)202，納濾分鹽系統(tǒng)采用一二價離子納濾分離膜；納濾分鹽系統(tǒng)202的出口濃水中氯離子含量小于5500 ppm，且進入選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)302；納濾分鹽系統(tǒng)202的出口產(chǎn)水中硫酸根離子含量小于500 ppm，且進入再濃縮系統(tǒng)進行再濃縮處理。

再濃縮系統(tǒng)為海水反滲透濃縮系統(tǒng)301，海水反滲透濃縮系統(tǒng)301的濃縮液中氯化鈉的濃度達到5~6%，且進入選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)302進行濃縮處理。

選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)302為均相一二價選擇性電滲析系統(tǒng)。

選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)302處理后的濃縮室中氯化鈉含量達到12~15%。

當(dāng)選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)302的濃縮室中氯離子和硫酸根離子的質(zhì)量濃度比值小于60:1時，在選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)302的濃縮室出口之后和結(jié)晶系統(tǒng)中的蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)401之前的連接管路上設(shè)置第二納濾分鹽系統(tǒng)303，第二納濾分鹽系統(tǒng)303的產(chǎn)水進入蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)401中，濃水回用至納濾分鹽系統(tǒng)202的入口。

選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)302處理后的淡化室中所排出的淡化液先后進入第二海水反滲透濃縮系統(tǒng)304、第二臭氧氧化系統(tǒng)305后進入冷凍結(jié)晶系統(tǒng)402進行冷凍結(jié)晶；經(jīng)第二海水反滲透濃縮系統(tǒng)濃縮后的濃縮液中硫酸鈉的含量大于11%；第二臭氧氧化系統(tǒng)用于對來自第二海水反滲透濃縮系統(tǒng)的濃縮液進行脫色處理。

苦咸水反滲透濃縮系統(tǒng)201、海水反滲透濃縮系統(tǒng)301和第二海水反滲透濃縮系統(tǒng)304的透過液均可以回用至生產(chǎn)工段。

具體地，可采用如下工藝：

某印染企業(yè)經(jīng)中水回用系統(tǒng)處理的高鹽印染廢水水質(zhì)含混鹽0.8-1.5%，其中氯離子濃度為1800-2100 ppm，硫酸根離子濃度為2500-3500 ppm，COD為100-150 ppm，硬度為250-350 ppm，濁度為0.0805-0.1 NTU。經(jīng)過臭氧氧化系統(tǒng)101處理，氧化去除廢水中的有機物和色度，控制出水COD在≤50 mg/L左右。通過多介質(zhì)濾器102截留高鹽印染廢水中的雜質(zhì)，包括細小懸浮物、脫穩(wěn)膠體、臭氧氧化后的多懸浮顆粒，以保護后續(xù)裝置。之后廢水經(jīng)過鈉離子交換器103和弱酸性陽離子交換器104處理，控制出水硬度30 mg/L以下。預(yù)處理廢水利用苦咸水反滲透濃縮系統(tǒng)201進行濃縮，苦咸水反滲透濃縮系統(tǒng)201的產(chǎn)水回用，濃水側(cè)總?cè)芙庑怨腆w含量大于2%。預(yù)濃縮的濃水進入納濾分鹽系統(tǒng)202進行納濾分鹽處理。納濾分鹽系統(tǒng)202的濃水中氯離子含量小于5500 ppm，產(chǎn)水中硫酸根離子含量小于500 ppm。納濾分鹽系統(tǒng)202的產(chǎn)水進入海水反滲透濃縮系統(tǒng)301進行反滲透濃縮處理，海水反滲透濃縮系統(tǒng)301的濃水中總?cè)芙庑怨腆w含量大于5%，產(chǎn)水進行回用。海水反滲透濃縮系統(tǒng)301的濃縮液和納濾分鹽系統(tǒng)202的濃縮液分別進入選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)302的濃縮室和淡化室進行進一步離子分離提純濃縮。選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)302的氯化鈉側(cè)濃縮液含量大于12%，氯化鈉側(cè)濃縮液進入第二納濾分鹽系統(tǒng)303進行納濾處理，提高氯化鈉的純度，第二納濾分鹽系統(tǒng)303的產(chǎn)水總?cè)芙庑怨腆w濃度控制在10-12%，第二納濾分鹽系統(tǒng)的產(chǎn)水進入蒸發(fā)系統(tǒng)401進行蒸發(fā)結(jié)晶。選擇性電驅(qū)動膜處理系統(tǒng)302的淡化液進入第二海水反滲透濃縮系統(tǒng)304進行進一步濃縮，濃縮后其總?cè)芙庑怨腆w含量大于12%。海水反滲透濃縮系統(tǒng)304的濃縮液經(jīng)過第二臭氧氧化系統(tǒng)305脫色后進入冷凍結(jié)晶系統(tǒng)402進行冷凍結(jié)晶。

根據(jù)本發(fā)明所提供的高鹽印染廢水處理系統(tǒng)處理印染廢水，采用納濾和選擇性電滲析在不同濃度對廢水進行硫酸根離子和氯離子的分離。在節(jié)省能耗的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對廢水中一二價離子的分離，為后續(xù)分質(zhì)結(jié)晶提供了可能。系統(tǒng)采用臭氧氧化去除原廢水中的色度和有機物，高效清潔，不需要額外增加其他藥劑。膜系統(tǒng)采用苦咸水反滲透系統(tǒng)、海水反滲透系統(tǒng)和電驅(qū)動膜系統(tǒng)相結(jié)合的辦法，根據(jù)各類膜的處理特點，合理布置；采用電驅(qū)動膜系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了廢水中鹽分的分離，同時實現(xiàn)了鹽分的濃縮，大大降低了整套系統(tǒng)的能耗。

上述具體實施方式用來解釋說明本發(fā)明，僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出的任何修改、等同替換、改進等，都落入本發(fā)明的保護范圍。