[发明专利]一种高盐废水软化及浓缩装置及方法

说明书

本发明公开了一种高盐废水软化及浓缩的装置和方法，该装置包括：混凝池，其入口端与软化池连接，出口端与多介质过滤系统入口端连接，软化池和混凝池底端设有排泥管道，晶种回流管道一端与排泥管道连接，另一端与软化池连接；超滤系统，其入口端与多介质过滤系统出口端连接，出口端与电渗析系统入口端连接，超滤系统和混凝池之间设有第一浓缩液回流管道；反渗透系统，其与电渗析系统出口端连接。本发明还涉及一种基于上述高盐废水软化及浓缩的装置进行高盐废水软化及浓缩的方法。本发明可将高盐废水中的Ca²⁺选择性分离；浓缩并回收利用过量添加的软化剂，降低沉淀物生成量和软化剂的投加量及成本；实现高盐废水的高倍率浓缩。

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，具体而言，涉及一种高盐废水软化及浓缩装置及方法。

背景技术

在诸多类型工业废水中，高盐废水由于盐含量高、排量大和对金属具有腐蚀性(如Cl^-腐蚀)等特征，直接外排会对生态环境造成严重危害。目前，膜法和热法是对高盐废水进行零排放处理的主要技术，由于废水中往往富含Ca²⁺和Mg²⁺，容易导致滤膜和蒸发器等设备结垢，因此必须先进行软化预处理。常规的软化方法是将Ca²⁺和Mg²⁺都进行去除(如熟石灰-纯碱法、烧碱-纯碱法和石灰法等)，这种方法存在软化剂耗量大、沉淀量大等问题。

由于Mg²⁺的结垢可通过调整pH防控，即便形成Mg(OH)₂垢也可用酸清洗；Ca²⁺形成的CaSO₄垢却极难清洗，垢体会对滤膜和蒸发器的正常运行造成不可逆的影响。因此，若能选择性地去除Ca²⁺而不去除Mg²⁺，不仅可以提高软化效率，更能降低药剂成本。黎新等(分步沉淀法去除稀土废水中钙镁的研究.水处理技术，2016，42(7)：88-92)提出了一种用草酸选择性去除稀土废水Ca²⁺的方法，李飞等(一种高镁低钙脱硫废水软化预处理装置.中国专利：ZL2017 2 1032808.3,2017-8-17)和刘海洋等(一种高镁低钙脱硫废水软化预处理装置.中国专利：ZL 2017 2 1032793.0,2017-8-17)提出了一种用草酸盐选择性去除火电厂脱硫废水Ca²⁺的方法，这些方法在去除Ca²⁺的同时对Mg²⁺的影响很低，可以有效降低软化剂耗量和沉淀产生量。然而，上述软化方法均需过量投加草酸或草酸盐作为软化剂，过量投加的软化剂最终随废水排出，由于该类软化剂价格较高，这些工艺难免造成了软化剂的过量浪费。

电渗析技术常被用于高盐废水的高倍率浓缩，其工作原理是利用了电渗析膜对阴阳离子和不同价态离子的选择透过性将废水过滤为浓缩液和稀释液。例如阳膜仅透过阳离子，阴膜仅透过阴离子，一二价离子分离膜可拦截二价离子等。若能将一二价离子分离膜与草酸盐软化工艺相结合，不仅能回收利用过量添加的草酸盐软化剂(主要为回收利用草酸根C₂O₄^2-)，更能实现废水的高倍率浓缩。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种高盐废水软化及浓缩的装置和方法，可以选择性地将Ca²⁺从废水中分离、回收过量软化药剂、降低软化剂的投加量和成本，并实现废水的高倍率浓缩。

本发明提供了一种高盐废水软化及浓缩的装置，该装置包括：

混凝池，其入口端与软化池连接，所述混凝池出口端与多介质过滤系统入口端连接，所述软化池和所述混凝池底端设有排泥管道，晶种回流管道一端与所述排泥管道连接，所述晶种回流管道另一端与所述软化池连接；

超滤系统，其入口端与所述多介质过滤系统出口端连接，所述超滤系统出口端与电渗析系统入口端连接，所述超滤系统和所述混凝池之间设有第一浓缩液回流管道；