[发明专利]一种新型高含盐量、高永硬度废水软化处理方法

说明书

本发明属于废水处理技术领域，尤其是一种新型高含盐量、高永硬度废水软化处理方法，来自中水反渗透装置的含盐量、高永硬度废水调质后，送入到高效沉淀池加入化学药剂进行沉淀、絮凝处理；然后向高效沉淀池出水中加入pH调节剂调节pH后，再依次经过多介质过滤、纳滤处理。本发明采用氢氧化钙作为化学药剂，结合絮凝、多重过滤处理，能有效去除废水中碳酸盐硬度(暂时硬度)和非碳酸盐硬度(永久硬度)，与现有技术药剂软化法相比，无需投加碳酸钠，降低运行成本30‑50％以上；而且能同时去除废水中的有机质，可避免造成后续反渗透工艺运行污堵；永久硬度主要通过后续纳滤分盐去除，产生的化学沉淀污泥少，降低了后续污泥处理难度及费用。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，尤其是一种新型高含盐量、高永硬度废水软化处理方法。

背景技术

中水，又称再生水、回用水，指废水或雨水经适当处理后，达到一定的水质指标，满足某种使用要求，可在一定范围内重复使用的非饮用水。和海水淡化、跨流域调水相比，再生水具有明显的优势。从经济的角度看，再生水的成本最低，从环保的角度看，污水再生利用有助于改善生态环境，实现水生态的良性循环。从现代世界的形势发展来看，推动中水行业不断去前景对整个国家乃至世界也具有重要意义，这主要是因为：(1)人口不断增长，使世界性的水荒在不断蔓延；(2)全球干旱频发，水资源逐渐减少；(3)环境政策日趋严格；(3)可降低工业生产用水成本。

目前，国内厂区中水回用项目一般都会利用反渗透膜系统以保证回用水水质指标满足厂区生产用水要求，因使用反渗透，导致后端水质中含盐量、硬度、COD等几倍增长，若对此股高含盐量水回用，必须采用软化技术降低水中的硬度。采用的软化技术主要分为：水中硬度的去除主要采用药剂软化法、离子交换法、电去离子法、膜分离法。

药剂软化法是运用化学沉淀法原理，根据浓度积原理使水中所含的硬度等在适当药剂的作用下形成难溶性化合物而被去除的过程；常用的药剂主要有石灰、纯碱、苛性钠、磷酸三钠等；其主要原理是：CaO+H₂O→Ca(OH)₂、Ca(OH)₂+Ca(HCO₃)₂→2CaCO₃↓+2H₂O、Ca(OH)₂Mg(HCO₃)₂→CaCO3↓+MgCO₃+2H₂O、Ca(OH)₂+MgCO₃→CaCO₃↓+Mg(OH)₂↓。通过上述反应公式可知，石灰主要去除水中的碳酸盐硬度(暂时硬度)，若需去除水中的非碳酸盐硬度(永久硬度)，需投加纯碱，其主要原理是：CaSO₄+Na₂CO₃→CaCO₃↓+Na₂SO₄、CaCl₂+Na₂CO₃→CaCO₃↓+2NaCl；假如水中的永硬为500mg/L，则碳酸钠的投加量为600mg/L，那么处理每吨水因投加碳酸钠需增加1.5元。通过石灰或石灰纯碱软化法，水中的残留硬度一般为100-200mg/L(以碳酸钙计)，在纯碱过量较大的情况下，才有可能达到50mg/L，而且出水硬度值易波动，受来水水质、药剂投加、人员操作等因素影响。而且为保证出水硬度稳定，为后续反渗透膜系统的回收率能够提高，一般在药剂软化法流程后会增加钠床或弱酸阳床为主的离子交换法，此工艺一般可保证出水硬度在20mg/L以下，但是离子交换法再生周期较短，会产生大量的酸碱再生废水，同时，树脂易受进水中有机物的污堵。

离子交换法、电去离子法适用于含盐量、有机物较低的来水，并对进水水质要求较高，工艺较复杂、运行费用较高。膜分离法对进水水质要求较高，预处理工艺复杂，并对进水中总硬度有要求，不能超过一定的浓度积，否则易结垢，系统无法正常运行。

因此，新型软化水工艺成为了再生水行业关注、研究的重点。