[发明专利]一种高盐废水冷源蒸发零排放处理及回用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理，尤其是涉及一种高盐废水冷源蒸发零排放处理及回用的方法。

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)。

热泵技术是近年来倍受关注的全球能源使用技术，其核心思想是消耗少量的高品位能，以热能充当搬运工，把低温热源的热量“抽”到高位热源。流动在热泵系统中的制冷剂是由制冷循环形成的。在电力和其他能源的驱动作用下运输被压缩的制冷剂，制冷剂在蒸发器中吸收热量，在冷凝器中完成热交换，节流膨胀阀控制系统中制冷剂的流量。在各种类型的热泵系统中，电力驱动的蒸汽压缩热泵压技术是比较成熟的，其标准化程度高，体积小，效率高，性能稳定，维护成本低，比其他的热泵优势明显并迅速成为市场的领导者(张剑.热泵技术应用原理的研究[J].现代工业经济和信息化，2015，88(4):9－20)。

近年来喷雾技术在海水淡化领域的应用研究日益得到重视，并逐渐发展成为一类独立的淡化技术。喷雾蒸发淡化技术是基于低温相转换过程的淡化方法，装置规模灵活、设备投资适中，可方便地利用低位热能(如太阳能、地热、工厂废热等)，因此应用潜力很大。喷雾蒸发淡化的原理是将海水通过喷头呈雾状喷入蒸发室内，同时蒸发室内有空气流通；悬浮在气流中的水滴体积很小，直径一般在100μm以内，比表面积很大，便于与周围空气进行热量传递，海水中的水分迅速蒸发成为水蒸气，海水由此被浓缩；蒸发过程结束以后，水蒸气被空气流带出蒸发室，随后再被冷凝为淡水并予以回收。喷雾蒸发淡化过程中海水的浓缩倍率很高，盐分甚至可以结晶析出(程怀刚、高从堦.[J].现代化工，2008，28(6)：19)。

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)。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种利用冷源蒸发技术，即高效电磁反应器、热泵、喷雾结晶反应器联用实现高盐废水零排放处理及回用的方法。

本发明所涉及的主要处理设备是：

原水调节池、高效电磁反应器、热泵、喷雾结晶反应器。

本发明包括以下步骤：

1)高盐废水经过去除浊度并调节pH值至7后进入原水调节池稳定水量和水质；

2)将原水调节池的出水通过电磁反应器进行磁化处理；

3)电磁反应器出水经过热泵进行温度提升；

4)热泵出水进喷雾结晶反应器，喷雾结晶反应器出水回用；

5)喷雾结晶反应器内固体结晶残渣定期刮除。

所述高盐废水的水质状况可为：pH值为6.5～8.0，COD_Cr为500～3000mg/L，BOD₅为20～100mg/L，TDS为20000～35000mg/L，氟化物为10～30mg/L，总氰化物为0.01～1.0mg/L，总砷为0.01～3.5mg/L，总汞为0.05～100mg/L。