公布日：2023.12.08
申請日：2023.09.14
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/22(2023.01)N;C02F1/38(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/
08(2023.01)N;C02F5/02(2023.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種處理鎳廠廢水的方法及其系統(tǒng)，該方法包括步驟如下：(1)將含鎳廢水中加入堿，調(diào)整其pH后，靜置后再加入絮凝劑進行絮凝沉淀，得到預(yù)處理后的水；(2)將預(yù)處理后的水調(diào)節(jié)pH后，進行冷凍結(jié)晶后得到第一處理水，將第一處理水進行循環(huán)處理，得到污泥和第二處理水；(3)將第二處理水通過過濾處理后得到過濾處理水；(4)將過濾處理水加入超濾系統(tǒng)得到超濾處理水，將超濾處理水通入納濾系統(tǒng)得到納濾處理水和納濾濃水；(5)將納濾濃水通入反滲透系統(tǒng)中得到反滲透濃水和反滲透處理水，將所述濃水進一步通入MVR蒸發(fā)脫鹽裝置中，得到固體和脫鹽處理水；本發(fā)明的處理鎳廠廢水的方法顯著降低廢水中鎳離子含量和鹽含量。
權(quán)利要求書
1.一種處理鎳廠廢水的方法，其特征在于，包括步驟如下：(1)將含鎳廢水中加入堿，調(diào)整其pH后，靜置后再加入絮凝劑進行絮凝沉淀，得到預(yù)處理后的水；(2)將預(yù)處理后的水調(diào)節(jié)pH后，進行冷凍結(jié)晶后得到第一處理水，將第一處理水進行循環(huán)處理，得到污泥和第二處理水；(3)將第二處理水通過過濾處理后得到過濾處理水；(4)將過濾處理水加入超濾系統(tǒng)得到超濾處理水，將超濾處理水通入納濾系統(tǒng)得到納濾處理水和納濾濃水；(5)將納濾濃水通入反滲透系統(tǒng)中得到反滲透濃水和反滲透處理水，將所述濃水進一步通入MVR蒸發(fā)脫鹽裝置中，得到固體和脫鹽處理水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理鎳廠廢水的方法，其特征在于，所述冷凍結(jié)晶中的溫度≤0℃，冷凍時間為12-20h。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種處理鎳廠廢水的方法，其特征在于，所述步驟(1)中pH為9-11，步驟(2)中pH為7-8.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理鎳廠廢水的方法，其特征在于，所述步驟(3)中過濾處理的裝置包括盤式過濾器、多介質(zhì)過濾器、袋式過濾器、保安過濾器中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種處理鎳廠廢水的方法，其特征在于，所述保安過濾器和多介質(zhì)過濾器的過濾精度為40-60μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理鎳廠廢水的方法，其特征在于，所述超濾系統(tǒng)、納濾系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng)的運行溫度為30-45℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理鎳廠廢水的方法，其特征在于，所述納濾系統(tǒng)中的壓力為30-50Bar。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理鎳廠廢水的方法，其特征在于，所述納濾濃水的含鹽量為30-40％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理鎳廠廢水的方法，其特征在于，所述反滲透系統(tǒng)中的壓力為1-2MPa。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的處理鎳廠廢水的方法在處理鎳廠廢水上的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的第一個方面提供了一種處理鎳廠廢水的方法，包括步驟如下：
(1)將含鎳廢水中加入堿，調(diào)整其pH后，靜置15-30min后再加入絮凝劑進行絮凝沉淀，沉淀時間為2-20min，得到預(yù)處理后的水；
(2)將預(yù)處理后的水調(diào)節(jié)pH后，進行冷凍結(jié)晶后得到第一處理水，將第一處理水進行循環(huán)處理，得到污泥和第二處理水。
(3)將第二處理水通過過濾處理后得到過濾處理水。
(4)將過濾處理水加入超濾系統(tǒng)得到超濾處理水，將超濾處理水通入納濾系統(tǒng)得到納濾處理水和納濾濃水。
(5)將納濾濃水通入反滲透系統(tǒng)中得到反滲透濃水和反滲透處理水，將所述濃水進一步通入MVR蒸發(fā)脫鹽裝置中，得到鹽水和脫鹽處理水。
進一步優(yōu)選的，所述步驟(1)中加入的堿的組成為氫氧化鈉和碳酸鈉，兩者質(zhì)量比為3：7，所述絮凝劑為常規(guī)絮凝劑，優(yōu)選為聚合硫酸鐵，濃度為200-1000mg/L。
進一步優(yōu)選的，所述步驟(2)中冷凍結(jié)晶后經(jīng)離心、過濾后得到第一處理水。
進一步優(yōu)選的，所述步驟(2)中通過冷凍釜進行冷凍結(jié)晶后，再經(jīng)臥式螺旋沉降離心機、盤式過濾器過濾后得到第一處理水。
進一步優(yōu)選的，所述步驟(4)中的納濾系統(tǒng)包括一級納濾系統(tǒng)和二級納濾系統(tǒng)，所述超濾處理水通過一級納濾系統(tǒng)后得到中間處理水和濃水，所述濃水通入二級納濾系統(tǒng)得到納濾處理水和納濾濃水。
優(yōu)選的，所述冷凍結(jié)晶中的溫度≤0℃，冷凍時間為12-20h。
進一步優(yōu)選的，所述冷凍結(jié)晶中的溫度為-8到0℃，冷凍時間為12-18h。
進一步優(yōu)選的，所述冷凍結(jié)晶中的溫度為-7℃，冷凍時間為12-16h。
優(yōu)選的，所述步驟(1)中pH為9-11，步驟(2)中pH為7-8.5。
進一步優(yōu)選的，所述步驟(1)中pH為9.5-10.5，步驟(2)中pH為7.5-8.5。
進一步優(yōu)選的，所述步驟(1)中pH為10，步驟(2)中pH為8。
優(yōu)選的，所述步驟(3)中過濾處理的裝置包括盤式過濾器、多介質(zhì)過濾器、袋式過濾器、保安過濾器中的至少一種。
進一步優(yōu)選的，所述步驟(3)中過濾處理的裝置為袋式過濾器、多介質(zhì)過濾器和保安過濾器。
優(yōu)選的，所述保安過濾器和多介質(zhì)過濾器的過濾精度為40-60μm。
進一步優(yōu)選的，所述保安過濾器和多介質(zhì)過濾器的過濾精度為45-55μm。
進一步優(yōu)選的，所述保安過濾器和多介質(zhì)過濾器的過濾精度為50μm。
優(yōu)選的，所述超濾系統(tǒng)、納濾系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng)的運行溫度為30-45℃。
進一步優(yōu)選的，所述超濾系統(tǒng)、納濾系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng)的運行溫度為30-42℃。
進一步優(yōu)選的，所述超濾系統(tǒng)、納濾系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng)的運行溫度為40℃。
優(yōu)選的，所述納濾系統(tǒng)中的壓力為30-50Bar。
進一步優(yōu)選的，所述納濾系統(tǒng)中的壓力為35-45Bar。
進一步優(yōu)選的，所述納濾系統(tǒng)中的壓力為40Bar。
優(yōu)選的，所述納濾濃水的含鹽量為30-40％。
進一步優(yōu)選的，所述納濾濃水的含鹽量為30-37％。
進一步優(yōu)選的，所述納濾濃水的含鹽量為35％。
優(yōu)選的，所述反滲透系統(tǒng)中的壓力為1-2MPa。
進一步優(yōu)選的，所述反滲透系統(tǒng)中的壓力為1.2-1.8MPa。
進一步優(yōu)選的，所述反滲透系統(tǒng)中的壓力為1.5MPa。
本發(fā)明第二方面提供了一種處理鎳廠廢水的方法在處理鎳廠廢水上的應(yīng)用。
本發(fā)明中的含鎳廢水包括硫酸鹽、鈣離子、鎂離子、懸浮物等成分，通過絮凝沉淀除去了廢水中大部分的鈣離子、鎂離子和懸浮物，降低了水的硬度，同時更有利于后續(xù)芒硝結(jié)晶的過程，避免廢水內(nèi)污染物過多導(dǎo)致晶體無法長大的問題，同時限定冷凍的溫度為-8到0℃，析晶12h以上，此時廢水中的硫酸鈉隨著溫度的降低，其溶解度降低，硫酸鹽晶體充分析出，顯著降低了硫酸根的含量，但由于廢水中還具有少量的污染物，析晶時間過長可能會導(dǎo)致污染物包裹在晶核外面，使晶體無法長大，只能獲得微晶粉，導(dǎo)致后續(xù)離心過濾難以去除。
在上述基礎(chǔ)上，調(diào)整膜系統(tǒng)運行溫度為35-42℃，雖然一定程度上能夠提高超濾、納濾、反滲透膜的水通量，但溫度過高一方面導(dǎo)致溶液中溶質(zhì)的擴散速率較高，降低了鹽分的拒除效果，導(dǎo)致除鹽率降低，另一方面可能會使得水中的一些雜質(zhì)加快反應(yīng)導(dǎo)致腐蝕性能提高，對膜系統(tǒng)的壽命產(chǎn)生顯著影響，同時限定納濾系統(tǒng)中的進膜壓力為40Bar，進一步提高脫鹽率。
進一步限定經(jīng)過納濾膜后DTRO膜的進膜壓力為1-2MPa，濃水的含鹽量為30-35％，提高了通過膜的水通量，提高了脫鹽率，避免濃水的含鹽量過高導(dǎo)致濃度差越大，透鹽率上升，反滲透膜的脫鹽率下降的問題，同時避免進膜壓力過高導(dǎo)致COD含量反而上升的問題。
有益效果：本發(fā)明的處理鎳廠廢水的方法能夠極大程度上的降低含鎳廢水中懸浮物、COD等含量，顯著降低了廢水中的硬度，雖然加入了絮凝劑和酸堿，但是能夠在后續(xù)處理中降低廢水排放的含鹽率，解決了現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用于水處理的化學(xué)沉淀法的含鹽率較高的技術(shù)問題，同時排出的硫酸鈉和氯化鈉還能夠回收利用，具有良好的推廣前景；此外，本發(fā)明的處理工藝簡單，并且膜系統(tǒng)穩(wěn)定運行，能夠一定程度上降低運行成本，實現(xiàn)了對廢水的零排放，滿足環(huán)保部門對鎳廠生產(chǎn)廢水排放的標準。
（發(fā)明人：張海軍;余婷婷）
