一種高鹽高硬度廢水的零排放方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理領域，具體說是一種高鹽高硬度廢水的零排放方法。尤指一種利用膜分離技術處理高鹽高硬度廢水的零排放方法，更具體地說，涉及一種“微濾除硬+碟管式反滲透+蒸發(fā)結晶”處理高鹽高硬度廢水的零排放方法。
【背景技術】
[0002]近年來，石化企業(yè)產生的高鹽高硬度廢水成為一個處理難題，該股廢水既不能排放也不能回用，給各企業(yè)帶來極大的困擾。因此，亟需尋求新型的分離技術解決該類廢水的處理排放問題。
[0003]微濾除硬技術是將除硬和微濾膜過濾一體化的一項技術。采用該項技術，通過控制合理的運行工藝，可將廢水中的硬度去除至很低的水平。目前，微濾除硬技術主要用于鹽水精制工藝改造，并率先應用于國內氯堿行業(yè)。此后，也應用于硫酸、磷酸及復肥等生產的廢水處理以及冶煉廢水和采油廢水處理，而在高鹽高硬度廢水處理領域應用極少。
[0004]碟管式反滲透膜(DTR0膜)是反滲透的一種形式，是專門用來處理高濃度污水的膜組件，其核心技術是碟管式膜片膜柱。把反滲透膜片和水力導流盤疊放在一起，用中心拉桿和端板進行固定，然后置入耐壓套管中，就形成一個膜柱。DTRO膜的工作原理是:料液通過膜堆與外殼之間的間隙后通過導流通道進入底部導流盤中，被處理的液體以最短的距離快速流經過濾膜，然后180度逆轉到另一膜面，再流入到下一個過濾膜片，從而在膜表面形成由導流盤圓周到圓中心，再到圓周，再到圓中心的切向流過濾，濃縮液最后從進料端法蘭處流出。料液流經過濾膜的同時，透過液通過中心收集管不斷排出。濃縮液與透過液通過安裝于導流盤上的O型密封圈隔離。和常規(guī)反滲透相比，碟管式反滲透的技術優(yōu)勢在于:
(I)避免物理堵塞現(xiàn)象。碟管式膜組件采用開放式流道設計，料液有效流道寬，避免了物理堵塞；(2)膜結垢和膜污染較少。采用帶凸點支撐的導流盤，料液在過濾過程中形成湍流狀態(tài)，最大程度上減少了膜表面結垢、污染及濃差極化現(xiàn)象的產生；(3)膜使用壽命長。采用碟管式膜組件能有效減少膜結垢，膜污染減輕，清洗周期長，膜組件易于清洗，清洗后通量恢復性好，從而延長了膜片壽命；(4)濃縮倍數(shù)高。碟管式膜組件是目前工業(yè)化應用壓力等級最高的膜組件，操作壓力最高可達16MPa。
[0005]鑒于碟管式反滲透膜的技術優(yōu)勢，目前該技術被廣泛用于各種場合的垃圾滲濾液處理。中國專利CN200510102945.5涉及了一種處理生活垃圾填埋場的垃圾滲濾液的方法，該專利在對垃圾滲濾液進行預曝氣的基礎上，采用了碟管式反滲透工藝來處理垃圾滲濾液；中國專利CN200510102946.X涉及了一種處理生活垃圾焚燒廠的垃圾滲濾液的設備及其方法，該方法針對垃圾滲濾液的水質特點，主要采用預處理+膜生物反應器+碟管式反滲透的工藝流程。其中預處理主要是對垃圾滲濾液采用離心脫水進行固液分離，去除大量懸浮物；膜生物反應器主要是對預處理后的垃圾滲濾液進行好氧生化，之后通過超濾膜過濾分離泥水混合物；碟管式反滲透主要是針對經過膜生物反應器處理后的垃圾滲濾液進行分離凈化，得到質量較好的反滲透產水和反滲透濃縮液。上述專利對于經該專利所述裝置處理后的濃縮液問題并沒有給出處理方法，由此給生態(tài)環(huán)境帶來了新的困擾。
[0006]中國專利CN201210509879.3涉及一種硫酸鋇生產中硫化鈉回收工藝及裝置，用于回收稀硫化鈉廢液，本專利涉及的工藝中采用碟管式反滲透濃縮硫酸鈉稀溶液，經過濃縮后的硫酸鈉濃縮液返回到硫酸鋇生產工藝中。
[0007]此外，中國專利CN102557321A涉及一種高濃廢水的零排放方法，采用了結晶技術、膜蒸餾技術、微波催化燃燒技術和太陽能和風能發(fā)電技術，實現(xiàn)廢水零排放。該專利中，所述高濃廢水首先進入結晶設備進行無機物的結晶，之后經膜蒸餾設備進行分離，透過膜蒸餾設備膜的水蒸氣冷卻后得到純水，其他未透過膜的混合蒸汽經冷凝得到雜用水，其中混合蒸汽中的不凝氣體進入微波催化燃燒器進行分解得到無毒無害小分子物質。

【發(fā)明內容】

[0008]針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種采用“微濾除硬+碟管式反滲透+蒸發(fā)結晶”處理的高鹽高硬度廢水的零排放方法，采用本發(fā)明的方法處理高鹽高硬度廢水，在解決該股廢水排放難題的同時，最大限度地回收了水資源，基本實現(xiàn)了高鹽高硬度廢水的零排放。
[0009]為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術方案是:
[0010]—種高鹽高硬度廢水的零排放方法，包括以下各步驟:
[0011](I)微濾除硬:微濾除硬單元包括加堿調節(jié)和微濾過濾，首先，將所述高鹽高硬度廢水加堿調節(jié)PH，之后進行微濾過濾處理；
[0012](2)碟管式反滲透:去除硬度后的微濾產水進入碟管式反滲透單元進一步濃縮，經過所述碟管式反滲透單元濃縮分離后，得到反滲透產水和反滲透濃水；
[0013](3)蒸發(fā)結晶:所述反滲透濃水進入蒸發(fā)結晶單元進行蒸發(fā)結晶處理，得到鹽類晶體和蒸發(fā)結晶的產水。
[0014]在上述方案的基礎上，步驟(I)中所述高鹽高硬度廢水加堿調節(jié)pH至10.8-11.3。
[0015]在上述方案的基礎上，步驟(I)中所述高鹽高硬度廢水采用氫氧化鈉調節(jié)pH。
[0016]在上述方案的基礎上，步驟(I)中所述高鹽高硬度廢水經過加堿調節(jié)pH的反應時間為40?60分鐘，之后進行微濾過濾處理。
[0017]在上述方案的基礎上，步驟⑴中所述微濾過濾的形式采用戈爾微濾。
[0018]在上述方案的基礎上，所述戈爾微濾的膜材料為PTFE膜材料，膜孔徑為0.2 μ m，微濾通量控制在400?600L/m2.h。
[0019]在上述方案的基礎上，步驟(2)中所述碟管式反滲透單元采用的碟管式反滲透膜組件為高壓或超高壓碟管式反滲透膜組件。
[0020]在上述方案的基礎上，所述碟管式反滲透單元的操作壓力為12?16MPa。
[0021]在上述方案的基礎上，步驟(2)中所述碟管式反滲透膜組件形式為多個碟片式膜片串聯(lián)在一個中心管上構成碟片式膜柱。
[0022]在上述方案的基礎上，步驟(3)中所述蒸發(fā)結晶單元采用蒸發(fā)結晶器，熱源采用廢蒸汽加熱。
[0023]在上述方案的基礎上，所述高鹽高硬度廢水的水質特征為:廢水pH7.5?9.5，電導率 10000 ?20000 μ s/cm, CODcrO ?100mg/L，Na+2000 ?4000mg/L，Cl 2500 ?5000mg/L，以 CaCOd+總硬度 1500 ?5000mg/L，SSlOO ?500mg/L，溶石圭 50 ?100mg/L，NH 4_N50 ?500mg/Lo
[0024]在上述方案的基礎上，所述微濾產水經過所述碟管式反滲透單元處理，水回收率高于85%。
[0025]在上述方案的基礎上，所述反滲透濃水經過所述蒸發(fā)結晶單元處理，水回收率高于 80%o
[0026]在上述方案的基礎上，系統(tǒng)產水電導率彡30(^3/011，產水0)0?〈1011^/1，整個系統(tǒng)水回收率高于90%。
[0027]本發(fā)明所述的高鹽高硬度廢水的零排放方法的有益效果是:
[0028]1、本發(fā)明針對高鹽高硬度廢水，在采用微濾除硬技術高效除硬的基礎上，通過碟管式反滲透技術耦合蒸發(fā)結晶技術進行深度濃縮處理，最大限度的回收了水資源，解決了高鹽高硬度廢水的深度處理甚至零排放問題；
[0029]2、本發(fā)明中的微濾除硬技術和其他除硬技術相比，除硬效果更好，出水硬度更低，膜通量容易在線清洗恢復，能夠長周期連續(xù)穩(wěn)定運行；
[0030]3、本發(fā)明中的微濾除硬過程有效降低了碟管式反滲透過程的膜污染，提高了碟管式反滲透系統(tǒng)的回收率；
[0031]4、本發(fā)明中的碟管式反滲透工藝，和常規(guī)反滲透相比，碟管式反滲透通過采用特定形式的反滲透膜組件，可以在更高的操作壓力下運行，污水回收率更高；
[0032]5、采用本發(fā)明的方法，不僅可以獲得大量滿足回用需求的產水，同時也解決了高鹽高硬度廢水的難以處理問題，在最大限度回收水資源的同時，基本實現(xiàn)零排放，具有重要環(huán)境效益和社會效益；
[0033]6、本發(fā)明的方法有效整合了各自的技術優(yōu)勢，優(yōu)化了高鹽高