[发明专利]一种高盐高有机物废水资源化与零排放的处理系统

说明书

本发明公开了一种高盐高有机物废水资源化与零排放的处理系统，包括调节池、一体化好氧颗粒污泥膜生物反应器、膜蒸馏单元和蒸发结晶单元。所述调节池稳定水质水量并沉淀部分悬浮物，一体化好氧颗粒污泥膜生物反应器去除废水中的大部分悬浮物与有机物，膜蒸馏单元去除废水中的离子和部分剩余有机物，蒸发结晶单元处理膜蒸馏浓水，蒸发回收水资源，结晶回收膜蒸馏浓水中的盐类固体，最终实现高盐高有机物废水水资源和盐资源回收利用与废水零排放的目的。本发明可有效解决高盐高有机物废水的资源化及零排放问题，最大限度地回收水资源和盐资源，同时实现高盐高有机物生产过程中的零排放，具有重要的环境效益。

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等的资源化与零排放的处理系统。

背景技术

工业化的发展带来了大量的高盐高有机物废水，例如页岩气开采过程中产生的页岩气废水，COD的浓度可高达8000mg/L，TDS的范围可达88-300g/L，其中，Ca²⁺的浓度可达41g/L，Na⁺的浓度可高达136g/L，Cl^-的浓度高达200g/L。

高盐高有机物废水难以用常规的生物处理技术处理，而膜技术处理过程中的高成本和高膜污染也抑制了高盐高有机物废水的回收和利用，如何设计合理的处理方式，回收高盐高有机物废水中的水资源和盐资源，达到零排放与资源化的目的，成为目前国际上的一个热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种高盐高有机物废水资源化与零排放的处理系统。

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资源化与零排放的处理系统，包括调节池、一体化好氧颗粒污泥膜生物反应器、膜蒸馏单元和蒸发结晶单元。

所述调节池与一体化好氧颗粒污泥膜生物反应器连接。所述一体化好氧颗粒污泥膜生物反应器与膜蒸馏单元连接。所述膜蒸馏单元与蒸发结晶单元连接。

工作时，高盐高有机物废水进入所述调节池，在调节池中沉淀出废水中的部分悬浮物。所述调节池的产水进入一体化好氧颗粒污泥膜生物反应器，一体化好氧颗粒污泥膜生物反应器去除废水中的部分有机物和剩余悬浮物。所述一体化好氧颗粒污泥膜生物反应器的产水进入膜蒸馏单元，膜蒸馏单元通过去除废水中的离子和剩余有机物得到膜蒸馏产水和膜蒸馏浓水。所述膜蒸馏产水进行回收利用或达标排放。所述膜蒸馏浓水进入蒸发结晶单元，蒸发结晶单元通过对膜蒸馏浓水蒸发结晶处理得到结晶和蒸发结晶的产水。所述结晶用于化工厂回收。所述蒸发结晶的产水进行回收利用或达标排放。

进一步，所述调节池和一体化好氧颗粒污泥膜生物反应器的底部均设有出泥管，通过出泥管排出调节池和一体化好氧颗粒污泥膜生物反应器中的沉淀物。

进一步，所述一体化好氧颗粒污泥膜生物反应器的形状为上端敞口的矩形箱体，矩形箱体内部装有好氧颗粒污泥，矩形箱体的内部竖直设置有相互平行的隔板Ⅰ和隔板Ⅱ。所述隔板Ⅰ上设置有若干通孔。

所述隔板Ⅰ将矩形箱体的内部空间分隔为两部分，这两部分空间的底部均接入曝气管，其中一部分空间为设置有膜组件的膜分离区F，另一部分空间被隔板Ⅱ分隔为接触反应区D和曝气反应区E。所述曝气反应区E位于隔板Ⅰ和隔板Ⅱ之间。

所述隔板Ⅱ的下端与矩形箱体的底部存在间隙，上端低于隔板Ⅰ的上端。

所述接触反应区D连接有进水管。所述膜组件通过排水管将其内部的水排出。

进一步，所述曝气反应区E和膜分离区F的底部均设置有微孔曝气盘，微孔曝气盘接入曝气管。所述曝气管由空气压缩机供气，气水体积比为15:1～30:1。

进一步，所述排水管的出口端分别连接有管件Ⅰ和管件Ⅱ。所述管件Ⅰ与进水管连通。所述管件Ⅱ与膜蒸馏单元连通。