[发明专利]一种煤化工高盐废水零排放的新型集成处理系统及工艺

权利要求书

1.一种煤化工高盐废水零排放的新型集成处理系统，其特征在于：包括除硬除硅单元、复合有机物脱除单元、除浊及深度软化单元、膜减量及浓缩单元、盐硝分离单元和蒸发结晶单元。

2.根据权利要求1所述的一种煤化工高盐废水零排放的新型集成处理系统，其特征在于：所述除硬除硅单元内是采用复合除硅除硬药剂并配合使用絮凝剂和助凝剂进行废水的除硬除硅处理。

3.根据权利要求1所述的一种煤化工高盐废水零排放的新型集成处理系统，其特征在于：所述复合有机物脱除单元是在同一个反应器内将UV光解技术与臭氧催化氧化技术结合使用进行废水中有机物的脱除处理。

4.根据权利要求1所述的一种煤化工高盐废水零排放的新型集成处理系统，其特征在于：所述除浊及深度软化单元是在浓度为0.8-1.5mol/L氢氧化钠的pH为7.5-8.3微碱性环境下通过机械过滤对废水进行过滤处理，然后再进行离子软化处理。

5.根据权利要求1所述的一种煤化工高盐废水零排放的新型集成处理系统，其特征在于：所述膜减量及浓缩单元分别为经预处理后为了降低后续盐硝分离处理单元投资而设置的膜减量单元，以及盐硝分离后一价侧的废水物化浓缩装置和二价侧废水热法浓缩装置。

6.根据权利要求1所述的一种煤化工高盐废水零排放的新型集成处理系统，其特征在于：所述盐硝分离单元是采用高二价离子截留率和低一价离子截留率的反渗透膜，利用膜对一价离子和二价离子不同的截留率进行硫酸钠和氯化钠的初次分离。

7.根据权利要求1所述的一种煤化工高盐废水零排放的新型集成处理系统，其特征在于：所述蒸发结晶单元共设置了三套蒸发结晶装置，分别是氯化钠蒸发结晶装置、硫酸钠冷冻结晶蒸发脱水装置及硫酸钠结晶母液蒸发结晶单元。

8.一种基于权利要求1的煤化工高盐废水新型集成处理工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、废水经均质调节池进行水质和水量调节后，被泵提升进入高效絮凝沉淀池，通过投加除硅剂、除氟剂、碱和碳酸钠将废水中的钙镁离子和二氧化硅等变成碳酸钙、氢氧化镁和二氧化硅胶体物质，并通过投加絮凝剂和助凝剂，将沉淀物在此进行去除；

S2、采用复合有机物脱除单元的UV光解技术与臭氧催化氧化技术相耦合的NCUO技术，在紫外线的照射及臭氧—催化剂的作用下，水中产生大量的HO-、H+和eaq-和O₃活性体，这些活性中间体再与水中有机物发生亲核、亲电和电子转移反应，引起水中有机物的降解和矿化，并使其TOC浓度降低；

S3、经除硅软化及有机物降解后的水采用机械过滤和离子软化的组合工艺进行处理，使其满足膜浓缩系统的进水，经预处理后的高盐水利用反渗透进行一次浓缩处理，之后利用盐硝分离膜进行膜法分盐，得到以氯化钠和硫酸钠为主的两种废水，由于得到的氯化钠为主的废水TDS为26000mg/L，因此采用高压反渗透进行再一次的浓缩，将含盐量浓缩至96500mg/L后利用MED三效蒸发进行蒸发处理，得到99.5％以上纯度的氯化钠，第三效蒸发温度控制在60-70℃，离心母液中硫酸钠的浓度控制在4.5％，之后排入冷冻结晶单元；

S4、经盐硝分离膜得到的硫酸钠为主的废水含盐量在74000mg/L，然后根据氯化钠、硫酸钠和水三项体系在一定温度下的曲线图，浓缩倍数控制在3-3.2倍，之后进入冷冻结晶装置，结晶温度控制在0-2℃，得到的十水硫酸钠进行蒸发脱水，得到99％以上纯度的无水硫酸钠，离心母液进入三效蒸发器得到98.5％以上纯度的氯化钠，最终离心母液采用喷雾干燥进行干燥处理，使系统的杂盐产量控制在总系统含盐量的15％以下。