本發(fā)明涉及廢水處理，尤其是涉及一種高鹽廢水冷源蒸發(fā)零排放處理及回用的方法。
背景技術(shù)：
在我國社會經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程中，水資源緊缺正在逐漸成為制約我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的主要因素之一。近年來，隨著我國工業(yè)規(guī)模的不斷增大，工業(yè)用水量激增。同時，產(chǎn)生廢水量也迅速增大，給當前的廢水處理與回收利用技術(shù)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。工業(yè)廢水如直接排放，將對周圍土壤、水體環(huán)境產(chǎn)生嚴重的污染。廢水經(jīng)處理合格達標后，如不回收利用，則造成水資源浪費，加劇水資源短缺。對于高鹽廢水，由于缺乏技術(shù)、經(jīng)濟上的可行性與可靠性，大多數(shù)采取稀釋外排方法。這種方法不但不能真正減少污染物的排放總量，而且造成了淡水的浪費，特別是含鹽廢水的排放，勢必造成淡水水資源礦化和土壤堿化(李柄緣，等.高鹽廢水形成及其處理技術(shù)進展[J].化工進展，2014，33(2)：493-497)。
熱泵技術(shù)是近年來倍受關(guān)注的全球能源使用技術(shù)，其核心思想是消耗少量的高品位能，以熱能充當搬運工，把低溫熱源的熱量“抽”到高位熱源。流動在熱泵系統(tǒng)中的制冷劑是由制冷循環(huán)形成的。在電力和其他能源的驅(qū)動作用下運輸被壓縮的制冷劑，制冷劑在蒸發(fā)器中吸收熱量，在冷凝器中完成熱交換，節(jié)流膨脹閥控制系統(tǒng)中制冷劑的流量。在各種類型的熱泵系統(tǒng)中，電力驅(qū)動的蒸汽壓縮熱泵壓技術(shù)是比較成熟的，其標準化程度高，體積小，效率高，性能穩(wěn)定，維護成本低，比其他的熱泵優(yōu)勢明顯并迅速成為市場的領(lǐng)導(dǎo)者(張劍.熱泵技術(shù)應(yīng)用原理的研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2015，88(4):9－20)。
近年來噴霧技術(shù)在海水淡化領(lǐng)域的應(yīng)用研究日益得到重視，并逐漸發(fā)展成為一類獨立的淡化技術(shù)。噴霧蒸發(fā)淡化技術(shù)是基于低溫相轉(zhuǎn)換過程的淡化方法，裝置規(guī)模靈活、設(shè)備投資適中，可方便地利用低位熱能(如太陽能、地熱、工廠廢熱等)，因此應(yīng)用潛力很大。噴霧蒸發(fā)淡化的原理是將海水通過噴頭呈霧狀噴入蒸發(fā)室內(nèi)，同時蒸發(fā)室內(nèi)有空氣流通；懸浮在氣流中的水滴體積很小，直徑一般在100μm以內(nèi)，比表面積很大，便于與周圍空氣進行熱量傳遞，海水中的水分迅速蒸發(fā)成為水蒸氣，海水由此被濃縮；蒸發(fā)過程結(jié)束以后，水蒸氣被空氣流帶出蒸發(fā)室，隨后再被冷凝為淡水并予以回收。噴霧蒸發(fā)淡化過程中海水的濃縮倍率很高，鹽分甚至可以結(jié)晶析出(程懷剛、高從堦.[J].現(xiàn)代化工，2008，28(6)：19)。
以電磁場作用為基礎(chǔ)的水處理方法是近幾年才發(fā)展起來的一項新型水處理技術(shù),其降解過程能耗低、成本低、易操作、無二次污染,是一項極具發(fā)展前景的技術(shù)。在高頻行波磁場作用下,水中正負離子受電磁場洛侖茲力的作用而作方向相反的螺旋圓周運動,相當于一方向相同的圓電流,一個小圓電流受磁場的作用可以用它的磁偶極矩(簡稱磁矩)來說明。磁矩的方向也會隨磁場的變化發(fā)生周期性偏轉(zhuǎn),同時正負電荷重心會隨磁場的變化周期性振動。此外，載流線圈在非均勻強磁場中通常受到轉(zhuǎn)動力矩、平移力和導(dǎo)致形變的張力3種力作用,這些力的作用都是力圖使通過小圓電流線圈中的磁通量增加。雖然有離子熱運動的阻礙,但隨著外磁場越強,離子磁矩排列得越整齊；隨著形波磁場的移動,載流線圈在上述作用下移向磁場較強處。由于行波磁場是朝一個方向運動的,故正負離子螺旋環(huán)會隨著磁場的移動方向而向一個方向運動,從而使大量的離子能夠聚集到一起,起到除雜的作用(王東莉，等.電磁水處理技術(shù)研究進展[J].石油礦場機械，2007，36(1)：9-11)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的旨在提供一種利用冷源蒸發(fā)技術(shù)，即高效電磁反應(yīng)器、熱泵、噴霧結(jié)晶反應(yīng)器聯(lián)用實現(xiàn)高鹽廢水零排放處理及回用的方法。
本發(fā)明所涉及的主要處理設(shè)備是：
原水調(diào)節(jié)池、高效電磁反應(yīng)器、熱泵、噴霧結(jié)晶反應(yīng)器。
本發(fā)明包括以下步驟：
1)高鹽廢水經(jīng)過去除濁度并調(diào)節(jié)pH值至7后進入原水調(diào)節(jié)池穩(wěn)定水量和水質(zhì)；
2)將原水調(diào)節(jié)池的出水通過電磁反應(yīng)器進行磁化處理；
3)電磁反應(yīng)器出水經(jīng)過熱泵進行溫度提升；
4)熱泵出水進噴霧結(jié)晶反應(yīng)器，噴霧結(jié)晶反應(yīng)器出水回用；
5)噴霧結(jié)晶反應(yīng)器內(nèi)固體結(jié)晶殘渣定期刮除。
所述高鹽廢水的水質(zhì)狀況可為：pH值為6.5～8.0，CODCr為500～3000mg/L，BOD5為20～100mg/L，TDS為20000～35000mg/L，氟化物為10～30mg/L，總氰化物為0.01～1.0mg/L，總砷為0.01～3.5mg/L，總汞為0.05～100mg/L。
所述原水調(diào)節(jié)池的池體最好為PE防腐材料，在池體的進水口可預(yù)設(shè)pH調(diào)節(jié)劑投加裝置，所述pH調(diào)節(jié)劑投加裝置用于調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量和pH值。
所述電磁反應(yīng)器內(nèi)置石墨電極板，電源最好選用調(diào)頻高壓交流電源，調(diào)頻高壓交流電源型號為DMC-400，輸出功率為500～1000W，輸出電壓AC 0～10kV可調(diào)，輸出頻率25～50kHZ可調(diào)，廠商為大連鼎通科技發(fā)展有限公司。
所述噴霧結(jié)晶反應(yīng)器的噴嘴最好選用扇形噴嘴，材質(zhì)為碳化鎢合金嵌體，型號為1/4MEG，吹射角為45度，噴射流量0.5t/d，廠商為蘇州斯鉑潤流體科技有限公司。
所述熱泵最好采用空氣源熱泵，空氣源熱泵可采有用型號為ZKFRS-10，溫度范圍10～40℃，內(nèi)部管道材質(zhì)為鈦合金，廠商為廣州科宇能源科技有限公司。
與傳統(tǒng)采用添加化學(xué)藥劑工藝的處理方法比較，本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)點和效果：
1、本發(fā)明在常溫常壓條件下進行，不需要添加化學(xué)藥劑，僅消耗少量電能，無二次污染，大幅度降低其處理成本。
2、本發(fā)明常溫常壓運行，主體設(shè)備材質(zhì)為PE等常規(guī)材質(zhì)，無需鎳基合金或鈦合金等防腐材料，大幅度降低投資成本，具有顯著經(jīng)濟效益。
3、處理廢水時間短，效率高，處理設(shè)備投入少，占地面積小。
4、本發(fā)明可實現(xiàn)高鹽廢水零排放處理，實現(xiàn)不向環(huán)境中排放污染物質(zhì)，保護生態(tài)環(huán)境，為高鹽廢水處理解決了關(guān)鍵性問題。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例處理工序流程示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明：
本發(fā)明所采用的主要處理設(shè)備是：
原水調(diào)節(jié)池、高效電磁反應(yīng)器、熱泵、噴霧結(jié)晶反應(yīng)器。上述處理設(shè)備可根據(jù)相關(guān)要求選購，其中：
原水調(diào)節(jié)池的池體最好為PE防腐材料，在池體的進水口預(yù)設(shè)pH調(diào)節(jié)劑投加裝置，用于調(diào)節(jié)水質(zhì)水量和pH值。
高效電磁反應(yīng)器內(nèi)置石墨電極板，連接電源最好選用調(diào)頻高壓交流電源，調(diào)頻高壓交流電源型號為DMC-400，輸出功率為500～1000W，輸出電壓AC 0～10kV可調(diào)，輸出頻率25～50kHZ可調(diào)，廠商為大連鼎通科技發(fā)展有限公司。
噴霧結(jié)晶反應(yīng)器噴嘴最好選用扇形噴嘴，材質(zhì)為碳化鎢合金嵌體，型號為1/4MEG，吹射角為45度，噴射流量0.5t/d，廠商為蘇州斯鉑潤流體科技有限公司。
熱泵最好采用空氣源熱泵，型號為ZKFRS-10，溫度范圍10～40℃，內(nèi)部管道材質(zhì)為鈦合金，廠商為廣州科宇能源科技有限公司。
本發(fā)明包括以下步驟(參見圖1)：
1)高鹽廢水經(jīng)過去除濁度調(diào)節(jié)pH值至7后進入原水調(diào)節(jié)池1穩(wěn)定水量和水質(zhì)；
2)將原水調(diào)節(jié)池1的出水通過高效電磁反應(yīng)器2進行磁化處理；
3)高效電磁反應(yīng)器2出水經(jīng)過熱泵3進行溫度提升；
4)熱泵3出水進噴霧結(jié)晶反應(yīng)器4，噴霧結(jié)晶反應(yīng)器4出水回用；
5)噴霧結(jié)晶反應(yīng)器4內(nèi)固體結(jié)晶殘渣定期刮除。
以下給出具體實施例。
實施例1
利用冷源蒸發(fā)器進行電廠脫硫高鹽廢水處理，水質(zhì)如下：pH值為6.5，CODCr為2250mg/L，氯化物為20000mg/L,BOD5為83.9mg/L，TDS為25000mg/L，氟化物為11.8mg/L，總氰化物0.63mg/L，總砷3.32mg/L，總汞0.05mg/L。實驗結(jié)果：運行24h后廢水零排放率為99.9％，CODcr平均去除率99.9％，設(shè)備運行穩(wěn)定。
實施例2
利用冷源蒸發(fā)器進行反滲透濃縮高鹽廢水處理，水質(zhì)如下：pH值為7.2，CODCr為862mg/L，BOD5為33.8mg/L，TDS為35000mg/L，氯化物為17500mg/L，氟化物為22.2mg/L，總氰化物0.06mg/L，總砷0.13mg/L，總汞0.09mg/L。實驗結(jié)果：運行24h后廢水零排放率為99.8％，CODcr平均去除率99.9％，設(shè)備運行穩(wěn)定。
實施例3
利用冷源蒸發(fā)器進行化工高鹽廢水處理，水質(zhì)如下：pH值為8.0，CODCr為564.6mg/L，BOD5為42.3mg/L，TDS為20600mgL，銅離子為29600mg/L，氟化物為12.8mg/L，總氰化物0.92mg/L，總砷0.87mg/L，總汞97.1mg/L。實驗結(jié)果：運行24h后SS的平均去除率為99.3％，CODcr平均去除率98.9％，設(shè)備運行穩(wěn)定。