[发明专利]一种工业末端废水零排放处理系统及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理系统及工艺，具体涉及一种工业末端废水零排放处理系统及工艺。

背景技术

当前，工业废水的污染已经成为我国经济发展的绊脚石，也给广大人民群众的生产及生活造成极大的伤害。在电力、煤化工等行业的大部分废水，已有相对应的处理方法，但其末端废水，如：反渗透浓水、电力行业的脱硫废水等，未能有效的处理，实现废水零排放。这类废水有同样的特征：高盐度、高硬度、水质波动大、不易处理。现有的处理技术及方法还不成熟，投运后存在各种问题：1、运行成本高，主要是：系统能耗高、软化处理用药剂多、污泥量大等；2、设备易结垢污堵、化学清洗周期短时间长。3、蒸发结晶产生的副产物属于固废、无再次利用价值。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种运行成本、设备性能可靠、副产物资源化的工业末端废水零排放处理系统及工艺。

技术方案：本发明所述的一种工业末端废水零排放处理系统，包括预处理软化系统、膜处理系统和蒸发结晶系统：

所述预处理软化系统包括预澄清池、废水箱、曝气风机、中和箱、沉降箱、絮凝箱、澄清池和板框压滤机，所述预澄清池、废水箱、中和箱、沉降箱、絮凝箱、澄清池顺次连接，所述废水箱连接有曝气风机，所述预澄清池和澄清池底部均连接有板框压滤机；

所述膜处理系统包括微滤、碟管式纳滤和碟管式反渗透，所述微滤的输入端与所述澄清池的输出端连接，所述微滤的输出端顺次连接有碟管式纳滤和碟管式反渗透；

所述蒸发结晶系统包括蒸发结晶器和打包机，所述蒸发结晶器的输入端与所述碟管式反渗透的输出端连接，所述蒸发结晶器的输出端连接有打包机。

进一步的，所述预澄清池的上部与所述水箱的上部连接。

进一步的，所述中和箱内投加有氢氧化钠，沉降箱内投加有碳酸钠，絮凝箱内投加有絮凝剂。

进一步的，所述微滤和碟管式纳滤产生的浓水与预处理软化系统连接。

进一步的，所述碟管式反渗透和蒸发结晶器的产水与工业用水系统连接。

本发明还公开了上述一种工业末端废水零排放处理系统的处理工艺，包括如下步骤：

1)工业末端废水首先进入预澄清池，经过澄清降低SS，另外预澄清池起到缓冲调节工业末端废水的作用，沉泥至板框压滤机压滤；

2)预澄清池上清液自流进入废水箱，通过曝气风机向废水箱内曝气，已达到降低废水中的COD；

3)经曝气后的废水经废水箱自流进入中和箱，向中和箱内投加NaOH，在搅拌的条件下，调节pH值，铁、锌、铅、镍和铬生成氢氧化物析出，氟离子生成CaF2析出，硅形成CaSiO3析出，镁离子反应生成氢氧化镁析出；

4)废水经中和箱自流进入沉降箱，向沉降箱内投加Na₂CO_3，在搅拌的条件下，调节pH值，钙离子反应生成碳酸钙析出；

5)经中和箱和沉降箱加药反应后的废水自流进入絮凝箱，在搅拌的条件下与投加的絮凝剂形成易分离的大颗粒；

6)废水经絮凝箱形成易分离的大颗粒后自流进入澄清池，通过澄清达到出水软化、去除重金属的目的，沉淀物至板框压滤机压滤，泥饼外运处置；

7)澄清池上清液经微滤过滤，滤除废水中纳米级悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒大分子物质，产水至碟管式纳滤过滤，富含硫酸根的浓缩液浓水回流至预处理软化系统；

8)碟管式纳滤产水经碟管式反渗透(11)处理，浓水回流至软化系统；

9)碟管式反渗透产水用做工业用水，含盐的浓缩液供给后续蒸发结晶工艺系统浓水经蒸发结晶器蒸发；

10)结晶器蒸发产品水回用做工业用水，产品盐经打包机打包装袋。

有益效果：本发明的有益效果如下：

1)使用NaOH、Na₂CO₃双碱法软化，与常规的石灰-纯碱法相比，减少软化药剂投加量，运行成本显著下降；

2)蒸发结晶盐为高纯度工业级氯化钠，纯度98.5%以上，达到一级工业盐标准，可作为商品销售回收一定成本，实现副产物资源化；

3)系统没有混合盐产出，不需要额外的混合盐处置费用；

4)通过软化工艺，保障后续蒸发结晶系统除垢清洗周期不低于6个月；

5) 纳滤浓缩液中的硫酸根作为软化药剂参与预处理软化反应，减少了软化药剂的投加量；

6)蒸发结晶采用MVR工艺，蒸发结晶系统运行时不需要补给生蒸汽，减少了运行成本；