[发明专利]一种高盐高硬度废水的零排放方法

说明书

本发明涉及工业废水处理领域，具体说是一种高盐高硬度废水的零排放方法。本发明采用“微滤除硬+高效反渗透+膜蒸馏+蒸发结晶”方法处理高盐高硬度废水，首先采用微滤除硬技术去除高盐高硬度废水中的硬度，之后采用高效反渗透技术对去除硬度后的废水进一步浓缩得到高效反渗透产水和高效反渗透浓水，高效反渗透浓水再进行膜蒸馏深度浓缩得到膜蒸馏产水和膜蒸馏浓水，膜蒸馏浓水再进行蒸发结晶，将浓水中的盐类固体结晶出来，集中干化处置，处理过程中产生的高效反渗透产水、膜蒸馏产水及蒸发结晶产水均可回用于生产工艺，在解决该股废水排放难题的同时，最大限度地回收了水资源，基本实现了高盐高硬度废水的零排放。

技术领域

本发明涉及工业废水处理领域，具体说是一种高盐高硬度废水的零排放方法。尤指一种利用膜分离技术处理高盐高硬度废水的零排放方法，更具体地说，涉及一种“微滤除硬+高效反渗透+膜蒸馏+蒸发结晶”处理高盐高硬度废水的零排放方法。

背景技术

近年来，随着膜法污水处理回用装置的广泛应用，石化企业产生的高盐高硬度废水尤其是反渗透浓水成为一个处理难题，该股高盐高硬度废水既不能排放也不能回用，给企业带来极大的困扰。因此，亟需寻求新型的分离技术解决该类高盐高硬度废水的处理排放问题。

高效反渗透(HERO)技术是在上世纪90年代开发的新技术，它结合了离子交换和反渗透两者的优点，是目前最先进的反渗透技术。其核心的工艺原理是：采用离子交换将水中的硬度去除，盐分则靠反渗透去除；同时，反渗透在高pH条件下运行，硅主要是以离子形式存在，不会污染反渗透膜并可通过反渗透去除；而水中的有机物在高pH条件下会发生皂化或弱电离，不会造成反渗透膜的有机物和生物污染，既节省了大量的酸碱，又提高了高效反渗透系统的回收率。采用高效反渗透技术可以将反渗透浓水进一步浓缩到更高的水平，然而，采用该技术的前提是首先要将废水中的硬度去除至非常低的水平，以便高效反渗透系统在高pH工况下运行。

微滤除硬技术是将除硬和微滤膜过滤一体化的一项技术。采用该项技术，通过控制合理的运行工艺，可将废水中的硬度去除至很低的水平。目前，微滤除硬技术主要用于盐水精制工艺改造，并率先应用于国内氯碱行业，随后也应用于硫酸、磷酸及复肥生产等的废水处理以及冶炼废水和采油废水处理，而在高盐废水处理领域应用极少。

尽管高效反渗透技术能将反渗透浓水等高盐、高硬度废水进一步浓缩至更高的浓度，但还是会有少量更浓的高盐浓水排放出来。膜蒸馏(MD)由于能够脱除更高浓度的盐分以及更高的脱盐率而逐渐受到各国专家重视并展开了广泛研究，它可以算是迄今为止脱盐效率最高的膜技术，脱盐率高达99％以上。膜蒸馏是采用微孔疏水膜，以膜两侧蒸汽压差为驱动力的一种新型膜分离过程。膜蒸馏所用的膜为不被待处理溶液润湿的疏水微孔膜，即只有蒸汽能够进入膜孔，液体不能透过膜孔。膜蒸馏的优势主要是：产水水质好，脱盐率高，水回收率高，可利用工业废热。和多效蒸发相比，膜蒸馏可以低温操作，产水水质更好，蒸馏效率更高，不存在蒸发塔的结垢和腐蚀问题，设备造价也比常规蒸馏塔低；和反渗透相比，膜蒸馏可常压运行，对预处理要求低，可处理反渗透不能处理的高盐废水，水回收率更高。

中国专利CN101928087涉及一种高盐废水的处理方法，该方法采用“调碱除硬+浸没式微滤+中和+膜蒸馏”的处理流程。该专利所处理废水的电导率范围为3000～10000μs/cm，总硬度1000～3000mg/L，采用该处理流程处理上述高盐废水，对高盐废水进行了深度浓缩的同时，得到了膜蒸馏产水。中国专利CN102936065也涉及一种处理废水的方法，该方法也采用加碱除硬+过滤+真空膜蒸馏的工艺流程，处理的废水体系电导率为10000-50000μs/cm，总硬度为600～1800mg/L，该股废水的电导率较高，该股废水采用氢氧化钠和碳酸钠去除废水中的硬度。上述两个专利对于膜蒸馏的浓水问题并没有给出处理方法，由此给生态环境带来了新的困扰。

发明内容