申請(qǐng)日2014.11.07

　　公開(kāi)(公告)日2015.01.21

　　IPC分類號(hào)C02F9/06; C02F9/10

　　摘要

　　本發(fā)明屬于廢水處理及中水回用領(lǐng)域，具體是一種零排放處理含硫酸鹽和高硬廢水的方法及裝置。零排放處理含硫酸鹽和高硬廢水的方法，包括步驟如下：1)依次采用雙堿法和離子交換法將廢水中的鈣、鎂離子置換為鈉離子，同時(shí)去除大部分堿度,水中陰離子主要剩余硫酸根與氯離子，陽(yáng)離子主要以鈉離子為主;2)采用反滲透將步驟1)制得的廢水濃縮，產(chǎn)水回用;3)將步驟2)反滲透后的濃水用納濾進(jìn)行分離并濃縮，得到主要成分為硫酸鈉的納濾濃水，以及主要成分為氯化鈉的納濾產(chǎn)水;4)將步驟3)納濾產(chǎn)水用反滲透或正滲透濃縮后，再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮;5)將步驟3)納濾濃水去除硫酸根。本發(fā)明盡量增大廢水的濃縮倍數(shù)，減少?gòu)U水的蒸發(fā)量。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種零排放處理含硫酸鹽和高硬廢水的方法，其特征是，包括步驟如下：

　　1)依次采用雙堿法和離子交換法將廢水中的鈣、鎂離子置換為鈉離子，同 時(shí)去除大部分堿度,水中陰離子主要剩余硫酸根與氯離子，陽(yáng)離子主要以鈉離子 為主;

　　2)采用反滲透將步驟1)制得的廢水濃縮，產(chǎn)水回用;

　　3)將步驟2)反滲透后的濃水用納濾進(jìn)行分離并濃縮，得到主要成分為硫 酸鈉的納濾濃水，以及主要成分為氯化鈉的納濾產(chǎn)水;

　　4)將步驟3)納濾產(chǎn)水用反滲透或正滲透濃縮后，再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮;

　　5)將步驟3)納濾濃水去除硫酸根。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零排放處理含硫酸鹽和高硬廢水的方法，其特征 是，所述步驟5)采用石灰乳去除硫酸根：加入石灰乳，硫酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng) 生成硫酸鈣沉淀，剩余部分硫酸鈣微溶于水，再加入碳酸鈉形成碳酸鈣沉淀。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零排放處理含硫酸鹽和高硬廢水的方法，其特征 是，所述步驟5)采用冷凍法去除硫酸根：降低濃水溫度，硫酸鈉析出，將結(jié)晶 后的母液升溫后用納濾、反滲透或正滲透濃縮后再蒸發(fā)濃縮。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征是，其中反滲透為卷式、管式、 碟管式或中空纖維式，材質(zhì)為芳香族聚酰胺或醋酸纖維素;納濾為卷式、管式、 碟管式或中空纖維式，材質(zhì)為芳香族聚酰胺或醋酸纖維素;正滲透為卷式，管 式，碟管式或中空纖維式，材質(zhì)為芳香族聚酰胺或醋酸纖維素。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，所述步驟5)中降低濃水溫度 和結(jié)晶母液升溫通過(guò)換熱器循環(huán)進(jìn)行。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述步驟1)中雙堿法使用的 雙堿為氫氧化鈉和碳酸鈉，或氫氧化鈣和碳酸鈉，離子交換法為鈉離子交換法 或弱酸陽(yáng)離子交換法。

　　7.一種實(shí)施權(quán)利要求1所述的零排放處理含硫酸鹽和高硬廢水的方法的裝 置，其特征是，包括通過(guò)管路依次連接的原水池、原水泵、第一反應(yīng)池、電絮 凝、第一沉淀池、過(guò)濾池、第一清水池、第一增壓泵、砂濾器、離子交換器、 反滲透、濃水箱、第二增壓泵、納濾，所述原水泵及第一反應(yīng)池之間設(shè)置有第 一加堿泵及第二加堿泵，所述反滲透產(chǎn)水輸出端連接外部管道，納濾輸出端分 別連接去硫酸根裝置及納濾產(chǎn)水處理裝置。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的零排放處理含硫酸鹽和高硬廢水的方法的裝置， 其特征是，所述去硫酸根裝置包括依次通過(guò)管道連接的加石灰乳裝置、第二反 應(yīng)池、第三反應(yīng)池、第二沉淀池、第二清水池、第三增壓泵，第二反應(yīng)池及第 三反應(yīng)池之間設(shè)置有加堿裝置。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的零排放處理含硫酸鹽和高硬廢水的方法的裝置， 其特征是，所述去硫酸根裝置包括依次通過(guò)管道連接的換熱器、冷凍裝置、結(jié) 晶罐、清水箱。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的零排放處理含硫酸鹽和高硬廢水的方法的裝置， 其特征是，所述納濾產(chǎn)水處理裝置包括依次通過(guò)管路連接的納濾水箱、第四增 壓泵、膜濃縮裝置、蒸發(fā)裝置。

　　說(shuō)明書(shū)

　　零排放處理含硫酸鹽和高硬廢水的方法及裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于廢水處理及中水回用領(lǐng)域，具體是一種零排放處理含硫酸鹽和 高硬廢水的方法及裝置。

　　背景技術(shù)

　　在廢水處理領(lǐng)域，排放要求越來(lái)越嚴(yán)格，有些區(qū)域甚至不允許排放，這就 要求企業(yè)要做到零排放。零排放傳統(tǒng)的辦法是采用反滲透將水的含鹽量濃縮到 8%左右，再經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮，然而蒸發(fā)濃縮設(shè)備投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，成為零排 放技術(shù)推廣的制約因素。

　　因此，需要一種能盡量增大廢水的濃縮倍數(shù)，減少?gòu)U水蒸發(fā)量，盡量做到 廢水零排放的方法及裝置。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明提供一種零排放處理含硫酸鹽和高硬廢水的方法及裝置，盡量增大 廢水的濃縮倍數(shù)，減少?gòu)U水的蒸發(fā)量，可將廢水的量大大減少，既減少了蒸發(fā) 設(shè)備的投資，又節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。

　　本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

　　一種零排放處理含硫酸鹽和高硬廢水的方法，包括步驟如下：

　　1)依次采用雙堿法和離子交換法將廢水中的鈣、鎂離子置換為鈉離子，同 時(shí)去除大部分堿度,水中陰離子主要剩余硫酸根與氯離子，陽(yáng)離子主要以鈉離子 為主;

　　2)采用反滲透將步驟1)制得的廢水濃縮，產(chǎn)水回用;

　　3)將步驟2)反滲透后的濃水用納濾進(jìn)行分離并濃縮，得到主要成分為硫 酸鈉的納濾濃水，以及主要成分為氯化鈉的納濾產(chǎn)水;

　　4)將步驟3)納濾產(chǎn)水用反滲透或正滲透濃縮后，再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮;

　　5)將步驟3)納濾濃水去除硫酸根。

　　所述步驟5)采用石灰乳去除硫酸根：加入石灰乳，硫酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng) 生成硫酸鈣沉淀，剩余部分硫酸鈣微溶于水，再加入碳酸鈉形成碳酸鈣沉淀。 上清液主要含有氫氧化鈉和微量硫酸鈉，可以作為氫氧化鈉循環(huán)使用。

　　所述步驟5)采用冷凍法去除硫酸根：利用硫酸鈉在低溫時(shí)結(jié)晶析出的特性， 降低濃水溫度，使硫酸鈉析出，將結(jié)晶后的母液升溫后用納濾、反滲透或正滲 透濃縮后再蒸發(fā)濃縮。

　　優(yōu)選的，所述步驟1)中雙堿法使用的雙堿為氫氧化鈉和碳酸鈉，或氫氧化 鈣和碳酸鈉。

　　所述步驟1)中離子交換法為鈉離子交換法或弱酸陽(yáng)離子交換法。

　　所述步驟2)、4)、5)中反滲透為卷式、管式、碟管式或中空纖維式，材質(zhì) 為芳香族聚酰胺或醋酸纖維素;所述步驟3)中納濾為卷式、管式、碟管式或中 空纖維式，材質(zhì)為芳香族聚酰胺或醋酸纖維素;所述步驟4)、5)中正滲透為卷 式，管式，碟管式或中空纖維式，材質(zhì)為芳香族聚酰胺或醋酸纖維素。

　　優(yōu)選的，所述步驟5)中降低濃水溫度和結(jié)晶母液升溫通過(guò)換熱器進(jìn)行，從 而循環(huán)使用熱能。

　　一種零排放處理含硫酸鹽和高硬廢水的方法的裝置，包括通過(guò)管路依次連 接的原水池、原水泵、第一反應(yīng)池、電絮凝、第一沉淀池、過(guò)濾池、第一清水 池、第一增壓泵、砂濾器、離子交換器、反滲透、濃水箱、第二增壓泵、納濾， 所述原水泵及第一反應(yīng)池之間設(shè)置有第一加堿泵及第二加堿泵，所述反滲透產(chǎn) 水輸出端連接外部管道，納濾輸出端分別連接去硫酸根裝置及納濾產(chǎn)水處理裝 置。

　　所述去硫酸根裝置包括依次通過(guò)管道連接的加石灰乳裝置、第二反應(yīng)池、 第三反應(yīng)池、第二沉淀池、第二清水池、第三增壓泵，第二反應(yīng)池及第三反應(yīng) 池之間設(shè)置有加堿裝置。

　　所述去硫酸根裝置包括依次通過(guò)管道連接的換熱器、冷凍裝置、結(jié)晶罐、 清水箱。

　　所述納濾產(chǎn)水處理裝置包括依次通過(guò)管路連接的納濾水箱、第四增壓泵、 膜濃縮裝置、蒸發(fā)裝置。

　　本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及有益效果為：

　　本發(fā)明經(jīng)過(guò)多次過(guò)濾濃縮，并將硫酸鹽與氯化物等其他物質(zhì)分開(kāi)處理，使 廢水整體濃縮倍數(shù)大大提高，剩余廢水量減少，可回收利用的水量增加，因此， 也節(jié)省了蒸發(fā)設(shè)備的投資和運(yùn)行。