[发明专利]一种高硬度废水化学-膜耦合软化方法

说明书

本发明提供了一种高硬度废水化学‑膜耦合软化方法，其包括以下步骤：①废水进入化学处理单元混合反应区，加入软化药剂，混合停留一段时间后进入沉淀区；②在沉淀区投加混凝，沉淀物形成絮体矾花，经斜管、集泥斗、排泥管进入污泥池，上层清液经集水管排出至膜处理单元；③膜处理单元利用膜元件有效截留化学处理单元生成的碳酸钙和氢氧化镁的小颗粒。本发明提供的高硬度废水化学‑膜耦合软化方法，工艺运行简单，节省能耗，降低后续设备的结垢问题，为废水的回收利用或进一步处理提供了良好的水质。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种高硬度废水化学-膜耦合软化方法。

背景技术

随着经济的发展，水资源的减少，废水循环利用的力度加大，硬度作为工业用水中一项重要的水质指标，受到广泛关注。废水硬度对使用单元会造成结垢的问题，一些高硬度的废水也要进行循环利用，过高的硬度还会对污水处理过程产生影响，因此必须对高硬度的废水进行一定程度的处理后达到生产装置使用要求。

目前除硬工艺主要采用化学软化法，通过投加石灰或烧碱药剂与废水充分混合，生成沉淀使钙镁离子以碳酸钙和氢氧化镁沉淀形式排出水体。由于废水中有些碳酸钙和氢氧化镁的小颗粒无法沉降，软化后的废水硬度一般在250mg/L左右，出水PH一般在10-11左右。此时化学软化法已不能降低硬度指标，需采用反渗透原理去除水中钙镁离子来降低硬度。

由于化学软化后的废水PH在10-11左右，通过加酸回调PH，使废水中碳酸钙和氢氧化镁的小颗粒与酸反应生成钙镁离子，从而通过反渗透去除钙镁离子降低废水的硬度。一般对反渗透进水水质指标要求较高，必须通过多介质过滤、超滤、精密过滤器后降低废水的浊度后方可进入反渗透系统，这样就造成了高硬度废水除硬运行成本高，投资费用大，因此本发明专利以烧结微孔的管式膜为切入点，并通过化学软化与膜工艺的有效结合和研究，提出一种技术可靠、经济、稳定的处理高硬度废水工艺，以便解决眼前的当务之急。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种直接运行成本低、运行稳定可靠的高硬度废水化学-膜耦合软化处理方法，该方法可应用于工业生产废水以及膜浓缩后的浓水等高硬度废水。

一种高硬度废水化学-膜耦合软化方法，其包括以下步骤：

①水进入化学处理单元混合反应区，加入软化药剂，混合停留一段时间后进入沉淀区；

②沉淀区投加混凝，沉淀物形成絮体矾花，经斜管、集泥斗、排泥管进入污泥池，上清液经集水管排出至膜处理单元；

③膜处理单元利用膜元件有效截留化学处理单元生成的碳酸钙和氢氧化镁的小颗粒。

优选的，在本发明提供的技术方案的基础上，进入化学处理单元的废水水质指标如下：硬度(以碳酸钙计)≥500mg/L，PH在6-9之间。

进一步优选的，在上述步骤①中，所述软化药剂为NaOH和Na₂CO₃，按照钙镁离子含量的1.5-3倍的量加入所述混合反应区。

进一步优选的，在上述步骤①中，所述混合方式为机械搅拌。

进一步优选的，在上述步骤①中，所述混合反应区停留时间为20-30分钟。

进一步优选的，在上述步骤②中，所述斜管为乙丙共聚、玻璃钢或聚氯乙烯蜂窝斜管，倾角为60℃。

进一步优选的，在本发明提供的技术方案的基础上，化学处理单元沉淀后的废水水质指标如下：硬度(以碳酸钙计)≤200mg/L,PH在10～11左右。

进一步优选的，在上述步骤③中，所述膜元件为烧结微孔的管式膜，膜材质采用PVDF，该膜截留分子量为200KDa。

在本发明提供的技术方案的基础上，膜处理单元后的废水水质指标如下：硬度(以碳酸钙计)达到80mg/L以下，浊度≤1NTU。