[发明专利]一种负硬度废水资源化零排放处理方法及其处理系统

说明书

本发明提供一种负硬度废水资源化零排放处理方法及其处理系统，负硬度废水经净化处理再利用树脂中的离子交换基团软化处理后进行浓缩减量，保留重碳酸根，然后进行纳滤分盐，制取碳酸氢钠、硫酸钠、氯化钠和杂盐，碳酸氢钠煅烧后得到碳酸钠。本发明是为了解决负硬度废水处理成本和效率的问题，采用离子交换法软化废水，避免引入大量的氯离子或硫酸根离子，降低零排放系统设备防腐蚀等级，降低克服渗透压所需能耗，减少药剂投加成本；同时避免加药处理所造成碳酸根和重碳酸根组成缓冲体系所造成的影响，保证系统运行稳定性，保留重碳酸根，通过纳滤分盐最终制取碳酸钠，实现碳酸钠资源化再利用，增加经济效益。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种负硬度废水资源化零排放处理方法及其处理系统。

背景技术

随着我国水环保政策的趋严，企业逐步重视废水的回收再利用，废水零排放频繁出现在人们的视野中。目前，废水零排放项目在煤化工、电力、煤炭、金属冶炼等行业频繁落地。其中，可实现水、盐资源再利用的废水零排放工艺路线占据了主流地位，常规的工艺路线主要以软化预处理+浓缩减量+膜法/热法分盐+蒸发结晶为主，副产品盐产出硫酸钠和氯化钠。废水软化处理是进行资源化废水零排放处理的首要核心单元，可减缓膜系统或蒸发系统结垢污染。常规负硬度废水软化处理通过加入大量的盐酸或硫酸，将多余碳酸氢根分解为二氧化碳和水，并将二氧化碳吹脱出水体；然后再加入适量氢氧化钙或氢氧化钠，将废水中的钙离子生成碳酸钙沉淀。该软化处理方法工艺复杂，软化效果难以把控，系统的稳定性不能得到有效保证且设备防腐蚀等级高，能耗药耗大，运行成本高。

现有对负硬度废水，主要是矿井水的处理具有以下不足：

1、因为投加大量的盐酸或硫酸分解重碳酸根，使得废水水体中引入大量的氯离子或硫酸根离子，废水含盐量升高，导致零排放系统设备防腐蚀等级提高；克服渗透压所需能耗增加；药剂投加成本高。

2、因为碳酸根和重碳酸根组成缓冲体系，先分解多余重碳酸根，再加入适量氢氧化钙或氢氧化钠沉淀钙、镁离子，其反应终点以及加药量不容易精确控制，导致废水软化不彻底，零排放系统运行不稳定。

3、因为该处理工艺将重碳酸根视为污染因子分解，导致废水中多余重碳酸根不能资源化再利用。

因此，亟需一种设备造价低、系统运行成本低的负硬度废水处理方法及系统。

发明内容

本发明是为了解决负硬度废水处理成本和效率的问题，提供一种负硬度废水资源化零排放处理方法及其处理系统，采用离子交换法软化废水，避免引入大量的氯离子或硫酸根离子，降低零排放系统设备防腐蚀等级，降低克服渗透压所需能耗，减少药剂投加成本；同时避免加药处理所造成碳酸根和重碳酸根组成缓冲体系所造成的影响，保证系统运行稳定性，保留重碳酸根，通过纳滤分盐制取碳酸氢钠煅烧后得到碳酸钠，实现碳酸钠资源化再利用，增加经济效益。

本发明提供一种负硬度废水资源化零排放处理方法，包括如下步骤：

S1、软化浓缩：负硬度废水经净化处理后利用树脂中的离子交换基团进行软化处理，然后浓缩减量得到软化后浓缩液；

S2、纳滤分盐：软化后浓缩液经纳滤分盐后得到纳滤浓水和纳滤产水，纳滤浓水进入步骤S4处理，纳滤产水进入步骤S3处理；

S3、纳滤产水结晶：所述纳滤产水经蒸发结晶获得碳酸氢钠盐浆和盐侧蒸发结晶母液，所述盐侧蒸发结晶母液经冷冻结晶获得所述碳酸氢钠盐浆和盐侧冷冻结晶母液，所述盐侧冷冻结晶母液经蒸发结晶获得氯化钠盐浆和氯化钠蒸发结晶母液，所述氯化盐浆进行离心干燥后打包得到氯化钠结晶盐成品，所述氯化钠蒸发结晶母液经干燥系统产出杂盐，所述碳酸氢钠盐浆进入步骤S5处理；