[发明专利]一种针对高含盐废水的盐转化零排系统

说明书

本发明涉及一种针对高含盐废水的盐转化零排系统，系统包括用于对高含盐废水进行前序处理的前处理模块，NF分离模块将前处理模块处理后的高含盐废水进行溶质分离以获得高纯度的氯化钠和硫酸钠，盐转化模块可将氯化钠和硫酸钠分别转化为碳酸氢钠和铵盐；前处理模块、NF分离模块、盐转化模块的综合联用能够消除高含盐废水中非目标盐类物质、有机污染物及其它杂质对产品质量和工艺效能的影响，获得符合市场需求的高价值产品；固液回收处理模块能够对NF分离模块的处理母液进行部分回收利用并将剩余废料进行焚烧处理，实现处理过程中的废水废渣零排。

技术领域

本发明涉及废水净化处理领域，尤其涉及煤化工高含盐废水的转化处理，具体为一种针对高含盐废水的盐转化零排系统。

背景技术

高含盐废水是指含有有机物且总含盐质量分数大于1％的或至少3.5％(质量浓度)的总溶解固体物(TDS)的废水。这种废水来源广泛，一类是化工、制药、石油、造纸、奶制品加工、食品罐装等多种工业生产过程中，会排放大量废水，水中不但含有很多高浓度的有机污染物，伴随着大量钙、钠、氯、硫酸根等离子。另一类是为了充分利用水资源，部分沿海城市直接利用海水作为工业生产用水或是冷却水。

高含盐废水会带来严重的污染并危害环境及生产。如果直接排入生态系统，可使生态系统的盐浓度升高、水质变差，从而影响生态系统中生物的正常生长或繁殖。在企业的生产运行中会对金属管道特别是蒸发设备造成腐蚀，且其产生的终端废水难以处理，会产生大量固废或危废。因此，去除含盐污水中的盐及有机污染物对环境造成的影响至关重要。

高含盐量有机废水的有机物根据生产过程不同，所含有机物的种类及化学性质差异较大，但所含盐类物质多为Cl^-、SO4₂^-、Na⁺、Ca₂⁺等盐类物质。虽然这些离子都是微生物生长所必需的营养元素，在微生物的生长过程中起着促进酶反应、维持膜平衡和调节渗透压的重要作用，但离子浓度过高会对微生物产生抑制和毒害作用，因此，采用生物法进行处理，高浓度的盐类物质对微生物具有抑制作用，难以达到预期的净化效果。

现有高含盐废水处理工艺会产生大量与市场需求不匹配的杂盐，大量闲置杂盐也会造成资源浪费和固体废料的堆积。根据市场需求和工艺技术，煤化工产业杂盐的资源化转化主要方向为氯化铵、硫酸铵、碳酸氢钠(小苏打)和碳酸钠(纯碱)等具有较高附加值的盐类产品，市场需求量大、具有较好的经济价值和实用价值。

现有高盐废水物化法处理工艺有电解法、离子交换法、焚烧法、浓缩、蒸发等方法。例如公开号为CN105540972B的专利文件公开了一种高含盐废水的零排放处理系统，包括循环预处理单元、循环减量化单元和零排放单元，其特征在于，循环预处理单元用于将高含盐废水与预处理药剂反应后的产水通过管式微滤器过滤后排送至循环减量化单元，循环减量化单元通过反渗透装置对循环预处理单元处理的产水进行初步减量化处理，并且通过由至少一个电驱动离子膜装置组成的多级电驱动离子膜装置进行深度浓缩处理以进一步减量化分离高含盐废水中的水分至淡水水箱回用，深度浓缩得到的浓缩混合盐液排送至零排放单元，零排放单元通过对浓缩混合盐液加热、蒸发、结晶以回收浓缩混合盐液中的硝盐和钠盐。

该专利中提供了一种高含盐废水经过预处理、循环减量、离子膜交换和蒸发处理的工艺过程，但其不能同时将分离获得低价值盐类进行转化处理，所得成品与市场需求不匹配，导致工艺流程产出价值低；同时，该工艺过程未处理溶液中的有机污染物、硅、氟和硬水离子等物质，未处理的物质循环富集可导致产品纯度及质量下降，也会导致设备处理能力的退化，增加设备维护成本。

因此，需要一种能够对高含盐废水中盐类物质、有机污染物及其它影响产品质量和工艺效能的杂质进行综合处理的工艺，且该工艺能将低价值的硫酸钠、氯化钠转化为高价值的碳酸氢钠(碳酸钠)和铵盐产品的工艺，也可循环回收处理以实现处理过程中的废水废渣零排。