[发明专利]一种高盐高有机物废水的矿物回收与零排放工艺

说明书

本发明公开了一种高盐高有机物废水的矿物回收与零排放工艺，本发明中采用调节池稳定水量；采用混凝沉淀池沉淀废水中的悬浮物；采用芬顿反应池氧化处理废水中的有机物；采用超滤单元对膜蒸馏进水进行预处理；采用膜蒸馏工艺去除废水中的绝大部分污染物，使出水达到回用或排放的标准；采用冷却结晶工艺析出浓水中的矿物，达到矿物回收的目的。该工艺中无污染物质的排放，冷却结晶工艺达到了矿物回收的目的，采用本工艺，可有效解决高盐高有机物废水的矿物回收及零排放问题，最大限度地回收废水中的矿物质，实现可持续发展，具有良好的经济环境效益。

技术领域

本发明涉及工业废水处理领域，具体是一种高盐高有机物废水包括页岩气废水的矿物回收与零排放的处理系统。

背景技术

随着工业化的发展，工业用水在全国用水中的比例越来越大。工业用水主要包括石油化工(如页岩气废水等)、制革、制药、食品等行业的废水，其特点是无机物含量和有机物含量很高。为实现可持续发展，实现资源回收及零排放，达到保护环境的目的，需要合适的处理方法处理工业废水。采用生物法进行处理，高浓度的盐类物质对微生物具有抑制作用，采用物化法处理，投资大，运行费用高，且难以达到预期的净化效果。

因此，亟需研发一种能将高盐高有机物废水进行矿物回收与零排放的工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种高盐高有机物废水的矿物回收与零排放工艺。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种高盐高有机物废水的矿物回收与零排放工艺，包括以下步骤：

1)高盐高有机物废水排入调节池进行水质和水量的稳定。

2)所述调节池的产水排入混凝沉淀池的反应池，向反应池中投加絮凝剂PAC，投加量为1～2‰，反应时间为10～15min。再向所述反应池中投加PAM，投加量为5～10ppm，反应时间为8～10min。待废水絮凝后，将废水转入所述混凝沉淀池的沉淀池进行泥水分离。

3)所述混凝沉淀池的产水排入芬顿反应池，向芬顿反应池中投加硫酸亚铁和双氧水。其中，双氧水投加量与预计降解COD质量比为1:1～1.2:1，硫酸亚铁的质量比双氧水质量为1.75:1～2:1，反应时间为2.5～3h。

4)所述芬顿反应池的产水排入超滤单元进行处理，得到超滤单元的产水和浓水。所述超滤单元的浓水排入调节池重新处理。

5)所述超滤单元的产水进入膜蒸馏结晶化单元。所述膜蒸馏结晶化单元包括膜蒸馏单元和冷却结晶装置，废水先经膜蒸馏单元处理得到浓水和出水。所述膜蒸馏单元的浓水通过冷却结晶装置处理析出结晶和结晶产水，结晶产水再经所述膜蒸馏单元处理。所述膜蒸馏单元的出水进行工业回用或达标排放。

进一步，所述调节池、混凝沉淀池、芬顿反应池、冷却结晶装置的底部均设置有出泥管，通过出泥管定期排出沉淀物。

进一步，所述超滤单元中的超滤膜组件为板框式、中空纤维式或管式。所述超滤单元过滤方式为错流过滤，错流速度为1～5m/s，跨膜压差为0.1～1.0MPa，过滤温度为10～60℃。

进一步，所述膜蒸馏结晶化单元由工业废热提供热源。所述膜蒸馏单元的操作条件包括：进料液侧废水pH值为7～9，进料液侧废水温度为60℃～80℃，进料液侧膜面流速为0.6～1.2m/s，渗透液侧真空度为-0.095～-0.075MPa。

进一步，在所述膜蒸馏单元中，膜蒸馏组件的膜材料为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或聚丙烯，膜孔径范围为0.15μm～0.2μm。所述膜蒸馏单元的膜蒸馏组件形式为中空纤维式或板式。

进一步，所述冷却结晶装置生成的结晶用于化工厂的矿物回收处理。

本发明的有益效果在于：