[发明专利]一种高盐高COD废水回收零排放系统及工艺

权利要求书

1.一种高盐高COD废水回收零排放系统，其特征在于，包括预处理单元、双级浓缩单元和蒸发结晶单元；

所述预处理单元用于对废水进行预处理，预处理单元包括调节池、芬顿系统、软化池、MBR系统、UF系统和离子交换系统，废水经调节池均质均量后进入芬顿系统，后进入软化池软化，软化静置后产水进入MBR系统，MBR处理后进入UF系统，最后进入离子交换系统；

所述双级浓缩单元包括除碳器、保安过滤、纳滤分盐系统和反渗透浓缩系统，预处理产水经除碳器脱除CO₂后，再经保安过滤进入第一级RO浓缩系统，第一级RO浓缩系统产出的淡水作为产品水回收，初步浓缩后的浓水进入第一级纳滤系统，在第一级纳滤系统初步分盐，然后经第二级纳滤系统再次分盐，最后再经两个第二级RO浓缩系统分别得到高浓度Na₂SO₄浓缩液和NaCl浓缩液，同时经第二级RO浓缩系统得到的淡水作为产品水回收,经第一级纳滤系统处理分别得到浓度在2％-4％之间的Na₂SO₄盐水、浓度在2％-4％之间的NaCl盐水，第一级纳滤系统两端口产水分别进入两个第二级纳滤系统处理分别得到浓度在5％-8％之间的Na₂SO₄盐水、浓度在5％-8％之间的NaCl盐水，第二级纳滤系统的滤膜对氯化钠的透过率达98％以上；

所述蒸发结晶单元包括高压平板膜、蒸发装置和结晶装置，经双级浓缩单元处理后的Na₂SO₄浓缩液和NaCl浓缩液分别经两个高压平板膜过滤后进入两个蒸发装置，经高压平板膜过滤处理后分别得到浓度在10％-15％之间的Na₂SO₄盐水、浓度在10％-15％之间的NaCl盐水,冷凝结晶后分别得到纯度99％的NaCl和Na₂SO₄盐分，收集提纯后用于工业回用；

所述MBR系统中的MBR膜采用平板膜或中空纤维膜，MBR膜池的污泥浓度为5000-12000mg/L；

所述离子交换系统的清洗再生采用顺流再生或逆流再生，再生液采用浓度5％-8％氯化钠溶液和浓度2％-5％盐酸混合，再生时间30min；

所述UF系统的超滤膜采用截留分子量10000的中空纤维有机膜，材料选用聚偏氟乙烯或改性聚醚砜，进膜压力0.3MPa，跨膜压差0.2MPa。

2.根据权利要求1所述的一种高盐高COD废水回收零排放系统，其特征在于，所述软化池中采用石灰软化或CaO+Na₂CO₃软化。

3.根据权利要求1所述的一种高盐高COD废水回收零排放系统，其特征在于，所述离子交换系统采用Na离子交换系统或H离子交换系统，树脂交联度7％-10％。

4.根据权利要求1所述的一种高盐高COD废水回收零排放系统，其特征在于，所述第一、二级RO浓缩系统的浓缩倍数为2-3倍，RO膜选择8040高压反渗透膜组件，排列比2:1；所述第一、二级RO浓缩系统的组件压力在1-10Mpa。

5.根据权利要求1所述的一种高盐高COD废水回收零排放系统，其特征在于，所述高压平板膜采用微滤膜或超滤膜，材质选择聚酰胺或混合纤维素。

6.一种采用权利要求1所述高盐高COD废水回收零排放系统的废水回收零排放工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：

1)废水在调节池内均质均量后进入芬顿氧化装置，通过芬顿反应产生羟基自由基降解废水中有机物；

2)废水由提升泵进入软化池，初步降低多价态金属；

3)软化后出水由提升泵进入MBR系统，截留大颗粒物质；

4)MBR产水经自清洗过滤后进入超滤系统，同时UF浓水回流至调节池；

5) UF出水经阳离子交换树脂处理后进入双级浓缩单元；

6)预处理后的废水先进入除碳器去除CO₂，之后经保安过滤进入第一级RO浓缩系统初步浓缩，淡水经产水管路至产品水箱；

7)浓水进入第一级纳滤系统初步分离硫酸钠和氯化钠；

8)第一级纳滤系统的两端口产水分别进入两个第二级纳滤系统，再次分离硫酸钠和氯化钠，滤膜对氯化钠的透过率达98％以上；

9)分离后的盐水再次经第二级RO浓缩系统浓缩；

10)浓缩液进入蒸发结晶系统经多效蒸发或者闪蒸得到氯化钠和硫酸钠，结晶水进入淡水管路至产品水箱。