一種高鹽分高硬度廢水零排放的處理裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體地本發(fā)明涉及一種高鹽分高硬度廢水零排放處理裝置及方法，本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在高鹽分、高硬度廢水深度處理過(guò)程中的工藝，尤其適用于焚燒電廠、填埋廠垃圾滲濾液處理行業(yè)，也可應(yīng)用于鋼鐵、化工等廢水零排放行業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002]高含鹽、高硬度、高有機(jī)質(zhì)含量廢水的深度處理一直是目前國(guó)內(nèi)外研究的難題。以垃圾滲濾液為例，其有機(jī)物污染濃度高、氨氮濃度高且含有大量溶解性固體及重金屬離子，會(huì)對(duì)周圍的水體和土壤造成嚴(yán)重污染，如不妥善處理會(huì)對(duì)周邊人民群眾的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。
[0003]目前對(duì)垃圾滲濾液處理后出水水質(zhì)的要求越來(lái)越嚴(yán)格，特別對(duì)于垃圾焚燒電廠產(chǎn)生的垃圾滲濾液，一些環(huán)重點(diǎn)流域地區(qū)要求滲濾液出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)或者是達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)(GB/T19923-2005)中的循環(huán)冷卻水補(bǔ)水標(biāo)準(zhǔn)，甚至因周邊環(huán)境要求，一些垃圾焚燒電廠所有產(chǎn)水即使達(dá)標(biāo)也均不能外排。因此垃圾滲濾液的深度處理“零排放”是一項(xiàng)迫切需要的技術(shù)。
[0004]目前工程上滲濾液深度處理基本采用納濾+反滲透工藝，出水能滿足一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)或回用水中的循環(huán)冷卻水補(bǔ)水標(biāo)準(zhǔn)，但經(jīng)過(guò)納濾及反滲透之后，會(huì)產(chǎn)生大量濃水，其中納濾濃水含有大量的二價(jià)金屬離子及難降解的有機(jī)污染物，其濃水產(chǎn)生率約為15%?25% ;因滲濾液中鈣鎂硬度高、二氧化硅結(jié)構(gòu)傾向偏高，反滲透濃水含較高鹽分，濃水產(chǎn)生量約為25%?30%;則系統(tǒng)總產(chǎn)水率約為60%。產(chǎn)水率低、產(chǎn)生的濃水量偏高，無(wú)法達(dá)到“零排放”的要求，而行業(yè)內(nèi)針對(duì)滲濾液濃水處理暫未有經(jīng)濟(jì)可行的辦法，面對(duì)如此多的濃水，焚燒電廠回用存在困難。
[0005]針對(duì)行業(yè)內(nèi)面臨的困境，開(kāi)發(fā)一種經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的深度處理技術(shù)方案勢(shì)在必行，該深度處理技術(shù)旨在將達(dá)標(biāo)回用產(chǎn)水量提高，剩余鹽分等固體物質(zhì)可單獨(dú)處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在【具體實(shí)施方式】部分中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[0007]本發(fā)明一方面提供了一種高鹽分高硬度廢水零排放的處理方法，包括:
[0008]步驟S1:對(duì)所述廢水進(jìn)行物化混凝，以形成沉淀和膠體；
[0009]步驟S2:對(duì)所述步驟S1的出水進(jìn)行物料分離，去除所述沉淀和膠體，以降低該出水的硬度和濁度；
[0010]步驟S3:對(duì)所述步驟S2中的出水進(jìn)行反滲透處理，以去除該出水中的離子；
[0011]步驟S4:對(duì)所述步驟S3中的反滲透出水進(jìn)行機(jī)械蒸發(fā)處理，以得到蒸餾水進(jìn)行回用。
[0012]可選地，在所述步驟S4中所述機(jī)械蒸發(fā)處理選用機(jī)械式蒸汽再壓縮技術(shù)。
[0013]可選地，在所述步驟S1中將所述廢水的pH值調(diào)至11.5?12.5。
[0014]可選地，在所述步驟S2中選用微濾物料分離膜進(jìn)行物料分離。
[0015]可選地，在所述步驟S3中所述反滲透處理選用多段循環(huán)增壓處理。
[0016]可選地，在所述步驟S4中所述機(jī)械蒸發(fā)處理將所述廢水中的鹽分結(jié)晶成固體，以集中處理處置。
[0017]可選地，在所述步驟S1中在所述物化混凝之前還進(jìn)一步包括選用膜生物反應(yīng)器對(duì)所述廢水進(jìn)行處理的步驟。
[0018]本發(fā)明還提供了一種基于上述方法的裝置，包括:
[0019]物化混凝單元，用于對(duì)所述廢水進(jìn)行物化混凝，以形成沉淀和膠體；
[0020]物料分離單元，用于對(duì)所述物化混凝單元的出水進(jìn)行物料分離，去除所述沉淀和膠體，以降低該出水的硬度和濁度；
[0021]反滲透處理單元，用于對(duì)所述物料分離單元的出水進(jìn)行反滲透處理，以去除出水中的離子；
[0022]機(jī)械蒸發(fā)處理單元，用于對(duì)所述反滲透處理單元的出水進(jìn)行機(jī)械蒸發(fā)處理，以得到蒸餾水進(jìn)行回用。
[0023]可選地，所述物化混凝單元包括依次設(shè)置的pH調(diào)節(jié)池、殺菌池和混凝反應(yīng)池。
[0024]可選地，所述機(jī)械蒸發(fā)處理單元至少包括機(jī)械式蒸汽再壓縮設(shè)備。
[0025]可選地，所述物料分離單元中選用微濾物料分離膜。
[0026]本發(fā)明有益效果是:
[0027]1、采用物化混凝和膜分離工藝置換了原水中的鈣鎂硬度及二氧化硅等易結(jié)垢物質(zhì)，降低了反滲透膜結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)，可進(jìn)一步提高反滲透膜系統(tǒng)的淡水產(chǎn)生量，產(chǎn)水可以回用，噸水能耗低；
[0028]2、采用低能耗機(jī)械蒸發(fā)，可以處理高鹽分濃水，蒸發(fā)后的冷卻水可以回用，濃水處理徹底；
[0029]3、采用物化混凝和膜分離工藝置換了原水中的鈣鎂硬度及二氧化硅等易結(jié)垢物質(zhì)，降低了蒸發(fā)器設(shè)備及管道結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)，提高了設(shè)備使用壽命；
[0030]4、本發(fā)明處理高硬度、高鹽分廢水，經(jīng)濟(jì)合理，解決了濃水無(wú)法處理的困境，可以做到產(chǎn)水率超過(guò)95 %，接近水處理的“零排放”。
【附圖說(shuō)明】
[0031]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，
[0032]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中垃圾滲濾液采用“NF+R0”深度處理工藝流程圖；
[0033]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中垃圾滲濾液采用“化軟+微濾+R0”深度處理工藝流程圖；
[0034]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中垃圾滲濾液采用“化軟+沉淀+機(jī)械蒸發(fā)MVR”深度處理工藝流程圖；
[0035]圖4為本發(fā)明中垃圾滲濾液采用“化軟+微濾+R0+機(jī)械蒸發(fā)MVR濃水”深度處理工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
[0037]本發(fā)明提供了一種應(yīng)用在高鹽分、高硬度廢水深度處理方法，使高鹽分、高硬度廢水經(jīng)過(guò)該深度處理工藝處理后，可將所有產(chǎn)水水質(zhì)均達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 19923-2005)中的循環(huán)冷卻水補(bǔ)水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行回用利用，所產(chǎn)鹽分等固體物質(zhì)單獨(dú)處理處置。以目前垃圾焚燒電廠垃圾滲濾液處理技術(shù)為例，將其現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題分析介紹如下:
[0038]1)現(xiàn)行的生活垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液“NF+R0”的深度處理技術(shù)，如圖1所示:
[0039]該技術(shù)工藝流程為MBR出水直接接納濾和反滲透工藝，其中納濾一般采用抗污染膜，納濾工藝的淡水產(chǎn)率約為75 %?85 %，經(jīng)過(guò)納濾處理后的滲濾液再經(jīng)過(guò)反滲透工藝，反滲透工藝多采用苦咸水或者是海水淡化膜，反滲透的淡水產(chǎn)率約為進(jìn)水量的70%?75%，則整個(gè)深度處理系統(tǒng)淡水產(chǎn)率約為50%?60%。
[0040]現(xiàn)行工藝深度處理濃縮液產(chǎn)生率約50%?60%，其中納濾濃縮液產(chǎn)率約為進(jìn)水量的15%?25%，反滲透濃縮液產(chǎn)率約為反滲透進(jìn)水量的25%?30%;因?yàn)榧{濾濃縮液及反滲透濃縮液水質(zhì)差別大，采用分別回用的方式來(lái)處置，但無(wú)論采用哪種處置方式，如此多的濃縮液對(duì)電廠來(lái)說(shuō)都是個(gè)難題。
[0041]2)現(xiàn)行的生活垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液“化軟+微濾+R0”的深度處理技術(shù)，如圖2所示:
[0042]該技術(shù)對(duì)生化處理后的滲濾液MBR產(chǎn)水采用物化混凝+物料分離后，處理后的水質(zhì)硬度減少，減少了膜系統(tǒng)結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)，可進(jìn)一步提高反滲透壓力進(jìn)而提高反滲透產(chǎn)水率，且沒(méi)有NF濃液?jiǎn)栴}，使得總的產(chǎn)水率可超過(guò)70%。該技術(shù)路線雖然提高了部分產(chǎn)水率，但是增加了工藝復(fù)雜性，得不償失。
[0043]3)現(xiàn)行的生活垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液“化軟+沉淀+機(jī)械蒸發(fā)MVR”的深度處理技術(shù)，如圖3所示:
[0044]該技術(shù)對(duì)生化處理后的滲濾液MBR產(chǎn)水采用物化混凝+沉淀分離，，處理后的水質(zhì)硬度減少，減少了蒸發(fā)器系統(tǒng)結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)，采用機(jī)械蒸發(fā)技術(shù)可以使得整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)水率在90%以上。該技術(shù)路線蒸發(fā)量大，能耗偏高(MVR噸水電耗約40KWh，而反滲透膜電耗只有4-6Kffh)，實(shí)際生產(chǎn)難以承受。
[0045]因此不能選用現(xiàn)有技術(shù)中的任何方法對(duì)高鹽分、高硬度廢水進(jìn)行處理，處理后也達(dá)不到不到排放標(biāo)準(zhǔn)以及回用標(biāo)準(zhǔn)，因此需要一種專門(mén)的針對(duì)高鹽分、高硬度廢水處理的方法和裝置。
[0046]實(shí)施例1
[0047]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式作進(jìn)一步的說(shuō)明，如圖4所示，本技術(shù)方案工藝流程為:化軟+微濾+R0+機(jī)械蒸發(fā)MVR濃水。
[0048]所述高鹽分高硬度廢水零排放處理方法，包括:
[0049]步驟S1:對(duì)所述廢水進(jìn)行物化混凝，以形成沉淀和膠體；
[0050]步驟S2:對(duì)所述步驟S1的出水進(jìn)行物料分離，去除所述沉淀和膠體，以降低該出水的硬度和濁度；
[0051]步驟S3:對(duì)所述步驟S2中的出水進(jìn)行反滲透處理，以去除該出水中的離子；
[0052]步驟S4:對(duì)所述步驟S3中的反滲透出水濃水進(jìn)行機(jī)械蒸發(fā)處理，以得到蒸餾水進(jìn)行回用。
[0053]本發(fā)明結(jié)合了 “化軟+微濾+R0”低運(yùn)行成本和“化軟+沉淀+機(jī)械蒸發(fā)MVR”高產(chǎn)水率的特點(diǎn)，共用了化學(xué)軟化絮凝減少鈣鎂硬度工藝路線，使得總的產(chǎn)水率進(jìn)一步提高，接近“零排放”