[实用新型]一种节能高盐废水处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于高盐废水的处理系统，属于废水治理技术领域。

背景技术

含盐废水包括含盐生活污水、含盐工业废水和其它的含盐废水。高盐废水是指含有有机物和至少3.5% ( 质量浓度) 的总溶解固体物( TDS) 的废水。高盐废水来源广泛，一是来自化工、制药、石油、印染、造纸、奶制品加工、食品罐装等多种工业生产过程；二是海水等高盐水的直接利用，如海水用于循环冷却、消防等。

高含盐量有机废水的有机物根据生产过程不同，所含有机物的种类及化学性质差异较大，但所含盐类物质多为Cl^-、SO₄^2- 、Na⁺、Ca^2 + 等盐类物质。

我国高盐废水产生量占废水总量的5%，且每年仍以2% 的速率增长。目前，高盐废水的排放带来十分严重的环境污染，特别是高盐有机废水，不仅含有高浓度的盐，还含有大量的有毒、难降解有机物，对环境危害极大。

目前，高盐度废水的处理方法主要分为生物法、物理法、化学法及上述方法的联合处理法。如CN103553164A公开的《水平-竖直管降膜多效蒸发高盐废水处理系统》、CN102417277B公开的《一种A/O生物滤池处理高盐废水的方法》、CN103288284B公开的《一种多效蒸发高盐废水处理工艺》、CN102964019B公开的《一种高盐废水的节能蒸发处理工艺》以及CN101928087B公开的《一种高盐废水的处理方法》。

由于高盐废水中的渗透压较高，极易引起微生物细胞脱水和细胞原生质分离，加上盐析作用和氯离子对细菌的毒害作用，盐浓度高时，废水的密度增加，活性污泥易上浮流失，严重影响生物处理系统的净化效果，尽管随着生化技术的进步与发展，耐盐嗜盐菌的成功分离、培养、驯化使得高盐废水的处理得到进一步的发展，但由于生产实践中存在环境的复杂多变及难以控制等特点，部分菌种要应用于实际生产中，仍有很多问题亟待解决，因此，单纯的生物法已无法满足高盐废水的处理需求。

另外，目前常用的高盐废水的物理化学处理方法如电解法、焚烧法、蒸发法、膜蒸馏法以及高级氧化法等均存在不同程度的高耗能、高成本和二次污染等缺点。

为此，有必要重新分析高盐废水的高渗透压的特性，利用渗透作用，开发节能、高效的高盐废水处理技术。

渗透作用是两种不同浓度的溶液隔以半透膜（允许溶剂分子通过，不允许溶质分子通过的膜），水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。其发生的条件有两个：一是有半透膜，二是半透膜两侧有物质的量浓度差。

渗透作用又可分为正渗透（FO）、反渗透（RO）和压力阻尼渗透（PRO）。

正渗透（FO）过程是以半透膜两侧的渗透压差为驱动力， 溶液中的水分子从高水化学势区（低离子浓度溶液）通过半透膜向低水化学势区（高离子浓度溶液）传递，而溶质分子或离子被阻挡的一种渗透过程。

反渗透（RO）过程，是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和正渗透的方向相反，故称反渗透。可以利用不同物料的渗透压差异，使用大于渗透压的反渗透压力，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

压力阻尼渗透（PRO）是介于正渗透和反渗透过程的中间过程，是指在渗透压差的反方向上施加压力，与反渗透过程相似，然而水分子仍然是扩散到高离子浓度一侧，与正渗透过程相似。

稀溶液（包含高盐废水）的依数性是指稀溶液中溶剂的蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高和渗透压的数值，只与溶液中溶质的量有关，与溶质的本性无关，溶液的依数性为开发特种汲取液提供了理论依据，即只要配置一定依数性的汲取液，使其渗透压高于待处理高盐废水，利用渗透作用特别是正渗透（FO），就可以将高盐废水进一步浓缩。

为此，亟需开发节能、高效的高盐废水处理系统，利用渗透作用尤其是正渗透（FO）作用和溶液的依数性差异带来的渗透压差，实现高盐废水有效处置、循环利用水资源的同时，充分利用正渗透（FO）产生的压差获得电能，节约能源。

发明内容

本实用新型针对现有高盐废水处理技术存在的不足，依据高盐废水的高渗透压特性，利用溶液的依数性，提供一种处理效果好、节能的高盐废水处理系统。同时提供一种该系统对高盐废水的处理方法。

本实用新型的节能高盐废水处理系统，采用以下技术方案：