[发明专利]高硫酸根废水超高水回收率RO脱盐处理方法及处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理方法及处理系统，尤其涉及一种高硫酸根废水超高水回收率RO脱盐处理方法及处理系统。

背景技术

目前，水处理脱盐技术主要有蒸馏法、膜法、电渗析、电除盐、离子交换法等工艺，每种工艺都有其应用领域及优缺点。

蒸馏法最早应用于海水淡化、由于这种方法要求提供热源（蒸汽），投资成本高等缺点，应用受到限制；电渗析和电除盐由于制水成本高，脱盐效率低等因素应用范围也不广泛；离子交换法是一种高效脱盐处理技术，随着离子交换树脂种类的增加，脱盐应用相当广泛，但离子交换法需要消耗再生药剂，如，酸、碱、盐等，同时产生再生废液--废酸、废碱等；膜法反渗透（RO）脱盐水处理技术是近30多年来发展起来的新型水处理技术，膜法反渗透脱盐工艺由于是通过压力驱动使水通过半透膜而水中的离子被截留在膜的另一侧而达到水和水中溶解性盐的分离，整个过程无相变、常温，不需要热源，再生药剂，脱盐率可达到97%以上，这些优点使膜法反渗透脱盐技术应用越来越广泛。但这种脱盐技术常规水回收率不超过75%，水的利用率低是这种脱盐技术很大的缺点，如何提高反渗透水回收率一直是水处理工作者的课题。

影响膜法反渗透脱盐工艺的水回收率主要与反渗透脱盐原理相关。反渗透膜是一种半透膜，通过压力驱动水透过膜而离子被截留在膜的另一侧。图1为常规反渗透系统流程设置图。如图1所示，常规反渗透系统包括高压泵101、第一段反渗透装置102和二段反渗透装置103。高压泵101是设置在一段反渗透装置102之前，含盐废水I经过一段反渗透装置处理之后，进入二段反渗透装置103，进行二次反渗透处理。之后将反渗透后的产水I1进行收集，将浓水I2进行排放。水中盐类在膜的另一侧的浓度与水的回收率相关，也就是说，当水回收率75%时，盐在膜的一侧被浓缩了4倍，当水回收率提高到85%时，盐在膜的一侧被浓缩了6.67倍，具体水回收率与盐浓缩倍率关系见下表：

  序号  水回收率  盐浓缩倍率  1  75%  4  2  85%  6.67  3  90%  10  4  95%  20

从上表可以看出，随着水回收率的提高，盐浓缩倍率非线性增加，也就是说，当水回收率从85%提高到90%，提高了5%，盐浓缩倍率提高了3.33，但从90%提高到95%，仍提高5%，但盐浓缩倍率提高了10，当反渗透水回收率越高，盐被浓缩越浓。

常规水中离子溶解是受离子含量影响的，一般常规水中易结垢的离子有Ca²⁺、CO₃^2-、Mg²⁺、SO₄^2-、等二价阳离子和二价阴离子，这些离子会在反渗透膜的盐浓缩侧吸附结晶出来附着在反渗透膜表面，使反渗透膜结垢，结垢物质阻碍了反渗透水通过的通道，反渗透膜无法正常运行，这就是为什么常规反渗透无法达到高水回收率的因素。

除了结垢以外，PH也是影响反渗透水回收率的因素，主要原因是PH影响易结垢离子的溶解度，随着PH的增加，易结垢离子溶解度降低，离子结垢并附着在反渗透膜上，水回收率降低。