[发明专利]利用电磁正渗透反应器进行高盐废水零排放回用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理，尤其是涉及一种利用电磁正渗透反应器进行高盐废水零排放回用的方法。

背景技术

在我国社会经济发展和城市化进程中，水资源紧缺正在逐渐成为制约我国可持续发展战略的主要因素之一。近年来，随着我国工业规模的不断增大，工业用水量激增。同时，产生废水量也迅速增大，给当前的废水处理与回收利用技术带来了巨大的挑战。工业废水如直接排放，将对周围土壤、水体环境产生严重的污染。废水经处理合格达标后，如不回收利用，则造成水资源浪费，加剧水资源短缺。对于高盐废水，由于缺乏技术、经济上的可行性与可靠性，大多数采取稀释外排方法。这种方法不但不能真正减少污染物的排放总量，而且造成了淡水的浪费，特别是含盐废水的排放，势必造成淡水水资源矿化和土壤碱化(李柄缘，等.高盐废水形成及其处理技术进展[J].化工进展，2014，33(2)：493-497)。

正渗透技术是以待处理的具有高水化学势的液体作为原料液，选取一种渗透压相对较高、具有低水化学势的溶液作为汲取液，在正向渗透压差驱动下，水分子透过正渗透膜从原料液侧进入到汲取液侧，稀释后的汲取液可以通过特定的方式进行回收，然后循环利用，同时制得产品水。与反渗透技术相比，正渗透技术具有得天独厚的优势:能耗低，不需外界压力即可实现水的分离过程；膜材料本身亲水，可以有效防止膜污染；水的回收率高；汲取液可回收利用，浓水排放少、污染小，它是一种极具潜力的环境友好型技术，其应用范围包括海水淡化、污水净化、食品、医药、能源等诸多领域(魏金枝，等.正渗透技术中汲取液的研究进展[J].哈尔滨理工大学学报，2013，18(1)：61-65)。

以电磁场作用为基础的水处理方法是近几年才发展起来的一项新型水处理技术,其降解过程能耗低、成本低、易操作、无二次污染,是一项极具发展前景的技术。在高频行波磁场作用下,水中正负离子受电磁场洛仑兹力的作用而作方向相反的螺旋圆周运动,相当于一方向相同的圆电流,一个小圆电流受磁场的作用可以用它的磁偶极矩(简称磁矩)来说明。磁矩的方向也会随磁场的变化发生周期性偏转,同时正负电荷重心会随磁场的变化周期性振动。此外,载流线圈在非均匀强磁场中通常受到转动力矩、平移力和导致形变的张力3种力作用,这些力的作用都是力图使通过小圆电流线圈中的磁通量增加。虽然有离子热运动的阻碍,但随着外磁场越强,离子磁矩排列得越整齐；随着形波磁场的移动,载流线圈在上述作用下移向磁场较强处。由于行波磁场是朝一个方向运动的,故正负离子螺旋环会随着磁场的移动方向而向一个方向运动,从而使大量的离子能够聚集到一起,起到除杂的作用(王东莉，等.电磁水处理技术研究进展[J].石油矿场机械，2007，36(1)：9-11)。

膜蒸馏是近年来发展起来的一种新型膜分离技术，与反渗透工艺相比具有显著的优点：膜蒸馏的过程几乎在常压下进行，设备简单，操作方便；膜蒸馏法可以处理极高浓度的无机盐水溶液，理论上通过膜蒸馏除盐的产水率可以达到100％，而且获得的水十分纯净，这是现有几种工业除盐技术难以达到的(吕晓龙.膜蒸馏过程探讨[J].膜科学与技术，2010，30(3):1-10)。

与传统的生化、物化废水处理工艺方法相比，膜分离技术处理废水工艺具有显著的优越性：(1)在常温和低压下进行分离，因而能耗和设备的运行费用低。(2)设备体积小、结构简单，故投资费用低。(3)膜分离过程只是简单的加压输送液体，工艺流程简单，易于操作管理。(4)膜作为过滤介质是由高分子材料制成的均匀连续体，纯物理方法过滤，物质在分离过程中不发生质的变化，并且在使用过程中不会有任何杂质脱落，保证透过液的纯净。(5)可实现零排放回用(高年发，宝菊花.超过滤在葡萄酒酿造中的应用进展[J]，中国酿造，2007，7(172):80-95)。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种电磁结晶反应器、膜过滤反应器、正渗透反应器、膜蒸馏反应器技术联用的利用电磁正渗透反应器进行高盐废水零排放回用的方法。

本发明所涉及的主要处理设备是：

原水调节池、电磁结晶反应器、膜过滤反应器、正渗透反应器、膜蒸馏反应器。

本发明包括以下步骤：

1)高盐废水经过去除浊度调节pH值至7后进入原水调节池稳定水量和水质；

2)原水调节池的出水进入电磁结晶反应器进行结晶；

3)电磁结晶反应器的上清液出水经膜过滤反应器过滤后进入正渗透反应器浓缩；

4)电磁结晶反应器内固体残渣定期刮除；膜过滤反应器反冲洗水回流至原水调节池；