[发明专利]一种高浓废水的零排放方法

权利要求书

1.一种高浓废水的零排放方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)纳滤：高浓废水进入纳滤单元进行纳滤过滤处理，去除高浓废水中的硬度等多价离子和部分有机物，得到纳滤产水和纳滤浓水，纳滤产水进入步骤(2)进行处理，纳滤浓水进入沉淀池并向其中加入盐类将钙离子沉淀下来得到钙渣，钙渣集中干化处置，沉淀池中的上清液进入活性炭吸附单元进行活性炭吸附，之后吸附后的产水返回到纳滤单元，和高浓废水混合进入纳滤单元进行循环处理；

(2)高效反渗透：纳滤产水进行调碱处理，之后进入高效反渗透单元进一步浓缩分离，得到高效反渗透产水和高效反渗透浓水；

(3)膜蒸馏：高效反渗透浓水进行调酸处理，之后进入膜蒸馏单元进行深度浓缩处理，得到膜蒸馏产水和膜蒸馏浓水；

(4)蒸发结晶：膜蒸馏浓水进入蒸发结晶单元进行蒸发结晶处理，得到盐类晶体和蒸发结晶产水；

高浓废水的主要水质特征为：pH7～9，电导率10000～20000μs/cm，COD_cr100～500mg/L，Na⁺2000～4000mg/L，Cl^-2500～5000mg/L，总硬度(CaCO₃)1500～3000mg/L，溶硅50～100mg/L；

步骤(1)中所述的活性炭为粉末活性炭或颗粒活性炭，其投加量需满足：活性炭：COD的质量比为2：1～10：1，吸附饱和后的活性炭可作为燃料直接进行燃烧处理；

在步骤(1)的纳滤单元中，纳滤膜组件采用卷式膜组件，纳滤膜材料为聚酰胺或磺化聚醚砜；

步骤(2)高效反渗透单元的操作条件为：进料液侧废水pH9～11，进料液侧操作压力2～5MPa；

步骤(2)高效反渗透单元中，高效反渗透的膜组件形式为卷式膜组件，膜材料为聚酰胺；高效反渗透组件为一组，或多组串联，或多组并联。

2.如权利要求1所述的高浓废水的零排放方法，其特征在于：高效反渗透产水、膜蒸馏产水以及蒸发结晶产水均可回用于生产工艺。

3.如权利要求1所述的高浓废水的零排放方法，其特征在于：步骤(1)纳滤单元的操作条件为：进料液侧操作压力0.5～1MPa。

4.如权利要求1所述的高浓废水的零排放方法，其特征在于：步骤(1)中的盐类为硫酸钠或碳酸钠或两者的混合物，其投加量需满足：Ca²⁺：盐类的摩尔比为1：1。

5.如权利要求1所述的高浓废水的零排放方法，其特征在于：所述高浓废水经过纳滤单元处理，水回收率高于92％。

6.如权利要求1所述的高浓废水的零排放方法，其特征在于：步骤(2)中的调碱处理是用氢氧化钠将纳滤产水的pH调节到9～11。

7.如权利要求1所述的高浓废水的零排放方法，其特征在于：所述经过调碱处理的纳滤产水经过高效反渗透单元处理，水回收率高于75％。

8.如权利要求1所述的高浓废水的零排放方法，其特征在于：步骤(3)中所述的调酸处理是用盐酸将高效反渗透浓水的pH调节到7～9。

9.如权利要求1所述的高浓废水的零排放方法，其特征在于：步骤(3)中膜蒸馏单元的操作条件为：进料液侧废水pH7～9，进料液侧废水温度65℃～85℃，进料液侧膜面流速0.6～1.2m/s，渗透液侧真空度-0.075～-0.095MPa。

10.如权利要求1所述的高浓废水的零排放方法，其特征在于：步骤(3)中膜蒸馏单元中，膜蒸馏组件的膜材料为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或聚丙烯；膜孔径范围为0.15μm～0.2μm。

11.如权利要求1所述的高浓废水的零排放方法，其特征在于：所述膜蒸馏组件形式为中空纤维式或板式。

12.如权利要求1所述的高浓废水的零排放方法，其特征在于：膜蒸馏形式为内压式真空膜蒸馏；膜蒸馏组件为一组，或多组串联，或多组并联。

13.如权利要求1所述的高浓废水的零排放方法，其特征在于：所述经过调酸处理的高效反渗透浓水经过膜蒸馏单元处理，水回收率高于75％。

14.如权利要求1所述的高浓废水的零排放方法，其特征在于：步骤(4)中所述蒸发结晶单元采用现有市售蒸发结晶器，热源采用废蒸汽加热或电加热。

15.如权利要求1所述的高浓废水的零排放方法，其特征在于：所述膜蒸馏浓水经过蒸发结晶单元处理，水回收率高于80％。