一種高鹽分高硬度廢水零排放的處理裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理領域，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)明涉及一種應用在高鹽分、高硬度廢水深度處理過程中的工藝，尤其適用于焚燒電廠、填埋廠垃圾滲濾液處理行業(yè)，也可應用于鋼鐵、化工等廢水零排放行業(yè)。
【背景技術】
[0002]高含鹽、高硬度、高有機質含量廢水的深度處理一直是目前國內外研究的難題。以垃圾滲濾液為例，其有機物污染濃度高、氨氮濃度高且含有大量溶解性固體及重金屬離子，會對周圍的水體和土壤造成嚴重污染，如不妥善處理會對周邊人民群眾的身體健康產生嚴重威脅。
[0003]目前對垃圾滲濾液處理后出水水質的要求越來越嚴格，特別對于垃圾焚燒電廠產生的垃圾滲濾液，一些環(huán)重點流域地區(qū)要求滲濾液出水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中一級A排放標準或者是達到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質》標準(GB/T19923-2005)中的循環(huán)冷卻水補水標準，甚至因周邊環(huán)境要求，一些垃圾焚燒電廠所有產水即使達標也均不能外排。因此垃圾滲濾液的深度處理“零排放”是一項迫切需要的技術。
[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A標準或回用水中的循環(huán)冷卻水補水標準，但經過納濾及反滲透之后，會產生大量濃水，其中納濾濃水含有大量的二價金屬離子及難降解的有機污染物，其濃水產生率約為15%?25% ;因滲濾液中鈣鎂硬度高、二氧化硅結構傾向偏高，反滲透濃水含較高鹽分，濃水產生量約為25%?30%;則系統總產水率約為60%。產水率低、產生的濃水量偏高，無法達到“零排放”的要求，而行業(yè)內針對滲濾液濃水處理暫未有經濟可行的辦法，面對如此多的濃水，焚燒電廠回用存在困難。
[0005]針對行業(yè)內面臨的困境，開發(fā)一種經濟合理、技術可行的深度處理技術方案勢在必行，該深度處理技術旨在將達標回用產水量提高，剩余鹽分等固體物質可單獨處理。

【發(fā)明內容】

[0006]在
【發(fā)明內容】
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實施方式】部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的
【發(fā)明內容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。
[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:對所述廢水進行物化混凝，以形成沉淀和膠體；
[0009]步驟S2:對所述步驟S1的出水進行物料分離，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:對所述步驟S2中的出水進行反滲透處理，以去除該出水中的離子；
[0011]步驟S4:對所述步驟S3中的反滲透出水進行機械蒸發(fā)處理，以得到蒸餾水進行回用。
[0012]可選地，在所述步驟S4中所述機械蒸發(fā)處理選用機械式蒸汽再壓縮技術。
[0013]可選地，在所述步驟S1中將所述廢水的pH值調至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中所述機械蒸發(fā)處理將所述廢水中的鹽分結晶成固體，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一步包括選用膜生物反應器對所述廢水進行處理的步驟。
[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，用于對所述廢水進行物化混凝，以形成沉淀和膠體；
[0020]物料分離單元，用于對所述物化混凝單元的出水進行物料分離，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，用于對所述物料分離單元的出水進行反滲透處理，以去除出水中的離子；
[0022]機械蒸發(fā)處理單元，用于對所述反滲透處理單元的出水進行機械蒸發(fā)處理，以得到蒸餾水進行回用。
[0023]可選地，所述物化混凝單元包括依次設置的pH調節(jié)池、殺菌池和混凝反應池。
[0024]可選地，所述機械蒸發(fā)處理單元至少包括機械式蒸汽再壓縮設備。
[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垢物質，降低了反滲透膜結垢風險，可進一步提高反滲透膜系統的淡水產生量，產水可以回用，噸水能耗低；
[0028]2、采用低能耗機械蒸發(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垢物質，降低了蒸發(fā)器設備及管道結垢風險，提高了設備使用壽命；
[0030]4、本發(fā)明處理高硬度、高鹽分廢水，經濟合理，解決了濃水無法處理的困境，可以做到產水率超過95 %，接近水處理的“零排放”。
【附圖說明】
[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)明的實施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，
[0032]圖1為現有技術中垃圾滲濾液采用“NF+R0”深度處理工藝流程圖；
[0033]圖2為現有技術中垃圾滲濾液采用“化軟+微濾+R0”深度處理工藝流程圖；
[0034]圖3為現有技術中垃圾滲濾液采用“化軟+沉淀+機械蒸發(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+機械蒸發(fā)MVR濃水”深度處理工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0036]在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。
[0037]本發(fā)明提供了一種應用在高鹽分、高硬度廢水深度處理方法，使高鹽分、高硬度廢水經過該深度處理工藝處理后，可將所有產水水質均達到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質》標準(GB/T 19923-2005)中的循環(huán)冷卻水補水標準進行回用利用，所產鹽分等固體物質單獨處理處置。以目前垃圾焚燒電廠垃圾滲濾液處理技術為例，將其現有技術問題分析介紹如下:
[0038]1)現行的生活垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液“NF+R0”的深度處理技術，如圖1所示:
[0039]該技術工藝流程為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，納濾工藝的淡水產率約為75 %?85 %，經過納濾處理后的滲濾液再經過反滲透工藝，反滲透工藝多采用苦咸水或者是海水淡化膜，反滲透的淡水產率約為進水量的70%?75%，則整個深度處理系統淡水產率約為50%?60%。
[0040]現行工藝深度處理濃縮液產生率約50%?60%，其中納濾濃縮液產率約為進水量的15%?25%，反滲透濃縮液產率約為反滲透進水量的25%?30%;因為納濾濃縮液及反滲透濃縮液水質差別大，采用分別回用的方式來處置，但無論采用哪種處置方式，如此多的濃縮液對電廠來說都是個難題。
[0041]2)現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，如圖2所示:
[0042]該技術對生化處理后的滲濾液MBR產水采用物化混凝+物料分離后，處理后的水質硬度減少，減少了膜系統結垢風險，可進一步提高反滲透壓力進而提高反滲透產水率，且沒有NF濃液問題，使得總的產水率可超過70%。該技術路線雖然提高了部分產水率，但是增加了工藝復雜性，得不償失。
[0043]3)現行的生活垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液“化軟+沉淀+機械蒸發(fā)MVR”的深度處理技術，如圖3所示:
[0044]該技術對生化處理后的滲濾液MBR產水采用物化混凝+沉淀分離，，處理后的水質硬度減少，減少了蒸發(fā)器系統結垢風險，采用機械蒸發(fā)技術可以使得整個系統的產水率在90%以上。該技術路線蒸發(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)，實際生產難以承受。
[0045]因此不能選用現有技術中的任何方法對高鹽分、高硬度廢水進行處理，處理后也達不到不到排放標準以及回用標準，因此需要一種專門的針對高鹽分、高硬度廢水處理的方法和裝置。
[0046]實施例1
[0047]下面結合附圖對本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式作進一步的說明，如圖4所示，本技術方案工藝流程為:化軟+微濾+R0+機械蒸發(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:對所述廢水進行物化混凝，以形成沉淀和膠體；
[0050]步驟S2:對所述步驟S1的出水進行物料分離，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:對所述步驟S2中的出水進行反滲透處理，以去除該出水中的離子；
[0052]步驟S4:對所述步驟S3中的反滲透出水濃水進行機械蒸發(fā)處理，以得到蒸餾水進行回用。
[0053]本發(fā)明結合了 “化軟+微濾+R0”低運行成本和“化軟+沉淀+機械蒸發(fā)MVR”高產水率的特點，共用了化學軟化絮凝減少鈣鎂硬度工藝路線，使得總的產水率進一步提高，接近“零排放”