[发明专利]一种含高浓度硫酸钙废水处理系统及方法

权利要求书

1.一种含高浓度硫酸钙废水处理系统，其特征在于：包括混凝沉淀单元（1）、稀释单元（2）、结晶引发单元（3）、过滤单元（4）和膜浓缩单元（5）；所述混凝沉淀单元（1）设有原水加入口（6），所述稀释单元（2）设有产水回流口（7），所述混凝沉淀单元（1）连接所述稀释单元（2），所述稀释单元（2）的产水回流口（7）经管路连接所述结晶引发单元（3）；所述过滤单元（4）经管路连接所述稀释单元（2），所述膜浓缩单元（5）经管路连接所述过滤单元（4），膜浓缩单元（5）还经管路连接至所述结晶引发单元（3），过滤单元（4）和膜浓缩单元（5）之间经管路连接有阻垢剂投加单元（8），膜浓缩单元（5）和结晶引发单元（3）之间的管路经管道连接至后续浓水深度处理单元（9）。

2.根据权利要求1所述的一种含高浓度硫酸钙废水处理系统，其特征在于：所述结晶引发单元（3）采用结晶器，所述结晶器设有晶种投加口和结晶搅拌机构，结晶搅拌机构采用螺带式搅拌器、锚式搅拌器、涡轮式搅拌器或桨式搅拌器。

3.根据权利要求1所述的一种含高浓度硫酸钙废水处理系统，其特征在于：所述混凝沉淀单元（1）包括若干连通的混凝池（10），所述混凝池（10）连接有混合搅拌机构（11）；所述稀释单元（2）包括稀释池（12），所述稀释池（12）连接有稀释搅拌机构（13）；所述混凝池（10）底部设有污泥排出口（14）；

所述阻垢剂投加单元（8）包括阻垢剂存储罐（15），所述阻垢剂存储罐（15）连接有阻垢剂搅拌机构（16）。

4.根据权利要求1所述的一种含高浓度硫酸钙废水处理系统，其特征在于：所述过滤单元（4）包括过滤罐（17）和保安过滤器（18），所述过滤罐（17）经管路连接所述保安过滤器（18）；过滤单元（4）可采用超滤膜、微滤膜、高密度沉淀池+砂滤中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种含高浓度硫酸钙废水处理系统，其特征在于：所述膜浓缩单元（5）采用的膜元件为纳滤膜（NF）元件或反渗透(RO)膜元件，膜元件形式为卷式或碟管式(DT)膜元件；

所述膜浓缩单元（5）连接有产水排出管道。

6.一种含高浓度硫酸钙废水处理方法，采用如权利要求1至5任意一项所述的含高浓度硫酸钙废水处理系统，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将待处理的过饱和度小于100%的原水输送到混凝沉淀单元（1），经混凝沉淀单元（1）处理的原水与结晶引发单元（3）产水在稀释单元（2）混合形成混合液；

步骤2：经混凝沉淀单元（1）处理的原水与回流至稀释单元（2）的产水混合后输送至过滤单元（4），通过阻垢剂投加单元（8）向经过所述过滤单元（4）的混合液中添加阻垢剂；

步骤3：将添加阻垢剂的混合液输送至膜浓缩单元（5），经过膜浓缩单元（5）处理后的部分浓水回流至结晶引发单元（3），另一部分浓水经管道进入后续浓水深度处理单元（9）；

步骤4：进入结晶引发单元（3）的浓水在晶种引发下结晶，结晶的硫酸钙外排，结晶引发单元（3）的产水回流至稀释单元（2）。

7.根据权利要求6所述的一种含高浓度硫酸钙废水处理方法，其特征在于：所述步骤2中，混合液阻垢剂投加量为2～50 mg/L；所述步骤4中，投加晶种的粒径范围在200目～1200目。

8.根据权利要求6所述的一种含高浓度硫酸钙废水处理方法，其特征在于：所述步骤3中，进入结晶引发单元（3）的高浓盐水中微溶盐过饱和度为200%～500%。

9.根据权利要求6所述的一种含高浓度硫酸钙废水处理方法，其特征在于：所述过滤单元（4）采用超滤膜、微滤膜、高密度沉淀池+砂滤中的一种或多种；超滤膜孔径为0.05～0.1μm，微滤膜孔径范围为0.1～0.4 μm；

所述膜浓缩单元（5）的工作压力为1～6 MPa,根据进入膜浓缩单元（5）的高浓盐水的浓度和浓缩倍率确定工作压力大小；膜浓缩单元（5）采用卷式膜工作温度为5～45℃，膜浓缩单元（5）采用碟管式膜工作温度为5～60℃。

10.根据权利要求6所述的一种含高浓度硫酸钙废水处理方法，其特征在于：所述步骤3中，回流至结晶引发单元（3）和经管道进入后续浓水深度处理单元（9）的浓水比例为1:1～4:1。