[发明专利]一种耦合烟气净化处理的含盐废水处理系统及处理方法

说明书

本发明为一种耦合烟气净化处理的含盐废水处理系统及处理方法，公开了一种低能耗的高含盐废水处理方法及处理系统，将具有较高的渗透压的烟气净化液作为汲取液，废水中的水由于渗透压差自发流动至汲取液侧，盐及污染物被正渗透膜截留，实现废水浓缩，废水浓缩至设定浓度后进入后端浓水处理装置；同时汲取液被稀释至设定浓度后作为烟气净化吸收剂送至烟气净化吸收装置，稀释后的汲取液不再通过浓缩回收再生，而是直接作为吸收液利用；与传统回收汲取液相比，能耗大大降低，同时汲取液吸收废水中的水用于烟气净化，减少了烟气净化吸收装置的补充水量，避免高能耗再生过程。本发明可同时实现含盐废水的低能耗处理和烟气净化吸收装置补水的技术方案，具有明显的经济性及可操作性。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种耦合烟气净化处理的含盐废水处理系统及处理方法。

背景技术

含盐废水产生途径广泛，水量逐年增加，在化工废水总的排放量中占较大比重。因排放量大、水质复杂的特点，一直是公认的高难度处理废水。此类废水中除了含有有机污染物外，还含有大量的无机盐，如Cl^-、SO₄^2-、Na⁺、Ca²⁺等离子，代表性废水包括矿井水、煤气洗涤废水、除盐水系统排水、回用水系统外排浓水、页岩气和煤层气开采废水、制药废水、印染废水和油田废水等。含盐废水若直接排入水体，会影响水生生物、生活用水和工农业用水，造成不同程度的危害。目前含盐废水处理的方法主要有反渗透、多效蒸发结晶、机械热压缩、电渗析及上述各类方法的组合。目前，处理含盐废水应用最广泛的方法是反渗透，但其浓缩倍率有限，处理时存在膜污染严重、外加高压能耗高等问题；多效蒸发结晶、机械蒸发结晶等方法属于热分离法，存在设备投资和处理成本高等问题；电渗析存在除盐率不高，脱盐效率低等问题。

正渗透(Forward Osmosis)是一种依靠渗透压驱动的膜分离过程，水自发地通过正渗透膜从较高水化学势侧(低渗透压侧)扩散至低水化学势侧(高渗透压侧)，不需外加压力。利用正渗透技术处理废水，废水中的盐和其他污染物被正渗透膜截留，水进入到汲取液(高渗透压)侧废水被浓缩，同时汲取液被稀释。正渗透技术膜分离过程不需外加高压，能耗小，对膜材料强度要求低，不易发生膜污染，膜寿命长。此外相对反渗透，对预处理要求也比较低。

正渗透技术目前还没有大规模使用，其中一个比较主要的限制原因是汲取液浓缩再生能耗高。目前已经工业化应用的汲取液是由NH₃和CO₂反应溶于水制备的具有高渗透压的碳铵溶液，其加热至60℃会分解生成NH₃和CO₂，从而实现再生。但加热能耗高，另外氨溶于水会影响产水水质。公开号为CN104803448A的专利文件中公开的“高盐度有机物浓度废水的正渗透处理方法”采用多效蒸发技术对稀释后的驱动液进行浓缩，该浓缩过程会消耗蒸汽，成本势必不低。公开号为CN106422780的专利文件中公开的“一种可连续操作的循环式正渗透高盐有机废水处理系统”采用反渗透技术对汲取液进行浓缩处理，但反渗透浓缩倍率有限，经过浓缩后的汲取液浓度不会特别高，要维持正渗透系统水自发流动，待处理废水的渗透压需小于汲取液，因此该方法不适合处理含盐量高的浓水。正渗透膜分离过程有优势，但汲取液浓缩再生能耗高，在应用正渗透技术对含盐废水进行处理时，需选择合适的汲取液，开发低能耗的再生方式或直接利用稀释后的汲取液是需要重点解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种耦合烟气净化处理的含盐废水处理系统及处理方法，可同时实现含盐废水的低能耗处理和烟气净化系统补水。

为达到上述目的，本发明所述一种耦合烟气净化处理的含盐废水处理系统，包括原水池和烟气净化液储罐，原水池通过管道连接至正渗透膜组件的进料液侧，烟气净化液储罐的出口连接汲取液池，汲取液池的出口通过管道连接至正渗透膜组件的汲取液侧的汲取液入口。

进一步的，原水池的入口处连接有预处理系统，预处理系统包括混凝罐和过滤器，混凝罐、过滤器以及原水池依次连接。