高盐度高有机物浓度废水的正渗透处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及的是一种污水处理方法。具体地说是一种高盐度、高有机物浓度 (chemical oxegen demand，COD)废水的正渗透处理方法。
【背景技术】
[0002] 高盐高COD废水是指具有高浓度溶解性无机盐、COD在2000mg/L以上的废水，主 要代表性的废水包括，如医药中间体废水、纺织行业生产排出的印染废水和食品加工行业 排出的发酵与清洗液、油田废水等。这些废水具有含盐量高、BOD、COD高、可生化性差等特 点，目前还没有一个高效处理高盐高COD废水的方法，因此，研宄高盐高COD废水的高效化、 无害化的处理过程对防止水体污染和生态环境的破坏具有十分重要的意义。
[0003] 目前高盐高COD废水主要处理方法包括离子交换、电渗析、反渗透以及多级闪蒸、 膜蒸馏、正渗透等。离子交换技术成熟，可进行脱盐处理。但是离子交换生产周期长、运行 操作复杂，仅适用于处理低盐度废水。电渗析除盐不太彻底，只能部分除盐。反渗透在处 理含盐废水方面得到了广泛的应用，但是处理诸如此类的高盐废水，采用常规的反渗透处 理方法不能够将其有效的浓缩，而且反渗透产生的浓缩废水也是一个比较难解决的问题。 总之，这些处理方法投资大、工艺复杂、能耗高、处理成本高。例如公开号为CN101928087A 的专利文件中公布了一种高盐废水的处理方法，采用调碱除硬+浸没式微滤+中和+膜 蒸馏的处理流程，采用加碱去除进硬度，微滤除盐，适用的PH范围窄、不易控制，微滤膜 容易产生污染，微滤主要去除细菌和悬浮物，也不适用于处理高盐高浓度废水；公开号为 CN101618920A的专利文件中公开的"高C0D、高氨氮、高盐度工业废水的处理方法"，采用化 学处理、微生物处理、膜生物反应器深度处理，反渗透复合膜脱盐加工处理联合工艺处理高 盐高COD废水，整个工艺流程比较复杂，势必增加了运行成本。而且其中微生物处理工艺需 要微生物的驯化和培养过程，运行周期比较长；公开号为CN102311211A的专利文件中公开 的一种高盐高浓工业废水以废治废的方法"中，采用MVR、三维电位电解处理、复合菌生化 法厌氧、兼氧、好氧、气体回用四个部分组成，运行机械费用高，微生物不易控制；公开号为 CN103739136A的专利文件中公开的一种高盐有机废水的处理方法"中，采用气提+树脂吸 附+活性炭吸附步骤，气体过程过于复杂、整体流程比较长、占地面积大、吸附过程可能涉 及到活性炭的再生等过程；公开号为CN203653386U的专利文件中公开的一种高盐度高有 机物含量废水的处理系统"中，采用格栅井、吸附池、Fenton氧化池、pH调节池、UBF厌氧 反应器、接触氧化池和污泥沉淀池组合工艺，工艺流程长不易控制、成本高、占地面积大不 适用于处理盐度比较大的废水。
[0004] 总体上看，以上方法都存在处理成本高、膜污染严重、投资量大、对于处理高盐高 COD废水效果不佳等缺点。在处理高盐高COD废水方面不能得到广泛的应用，尤其是反渗 透技术，虽然已经广泛应用于海水淡化、纯净水处理工艺中。但是反渗透过程所需压力高、 所以直接用反渗透处理高盐废水在能耗上、实践中是不可行的。并且反渗透过程中产生的 浓水目前还没有有效的处理方法。因此，寻找一个全新、高效的处理方法使未来发展的新方 向。
[0005] 正渗透和多效蒸发过程膜法处理技术的新研宄成果。相比于其他处理技术，正渗 透和多级蒸发被誉为21世纪最先进、最有发展前途的水处理技术。
[0006] 正渗透膜分离技术是以新材料为基础的高效分离技术。其工作原理是利用选择性 半渗透膜为分离介质，膜两侧的渗透压差为驱动力，不需要外加压力的作用，水分子在驱动 力的作用下自动进入高渗透压的一侧。由于正渗透膜对原料液中的盐分和其他污染物质具 有截留作用，因此在整个过程中原料液（低渗透压）被浓缩，汲取液（高渗透压）被稀释。 其过程具有简单、稳定、易于操作等特点。由于该过程是自发进行的，选择适宜的汲取液就 可以进行原料液的浓缩、此过程具有低能耗、可持续发展的绿色技术。多级蒸发是将前一个 蒸发器产生的二次蒸汽作为下一个蒸发器的一次蒸汽，并在下一个蒸发器中冷凝为凝结水 即蒸馏水，以此类推，就成为多效蒸发系统。多效蒸发技术对稀释后的驱动液进行浓缩，获 得纯水和浓缩的驱动液。获得纯净水，可直接用于回用。汲取液用于正渗透过程。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种运行稳定、成本低、应用范围广的高盐度高有机物浓 度废水的正渗透处理方法。
[0008] 本发明的目的是这样实现的：
[0009] 包括废水浓缩工艺和汲取液循环在生工艺；所述废水浓缩工艺是采用正渗透技术 对废水进行浓缩，通过高渗透压的汲取液对高盐高COD废水进行浓缩，获得稀释后的驱动 液和浓缩的废水；所述汲取液循环再生工艺是采用多级蒸发技术对稀释后的驱动液进行脱 水，获得纯水和再生的汲取液，用于前述的正渗透过程；所述高盐高COD废水的盐的质量比 浓度为 1% 以上，COD 达 2000mg/L 以上，pH = 7. 0-10. 0。
[0010] 本发明还可以包括：
[0011] 1、所述正渗透技术中所用正渗透膜是采用如下方法得到的：将醋酸纤维素、三醋 酸纤维、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈中的一种或两种以上组合，溶解于高分子溶剂 和添加剂中，加热搅拌形成铸膜液，以聚酯筛网为支撑，采用相转化方法刮膜成型；所述的 高分子溶剂1，4二氧六环、丙酮、N-N二甲基乙酰胺中的一种或几种；所述的添加剂为甲醇、 乳酸、PEG中一种或几种。
[0012] 2、所述多级蒸发技术为：多个蒸发器串联，将前一个蒸发器蒸发出来的二次蒸汽 导入下一个蒸发器作为加热蒸汽，同时在下一蒸发器中冷凝为蒸馏水，后一级蒸发器的加 热室成为前一级蒸发器所产生的二次蒸汽的冷凝器，生蒸汽仅在第一级蒸发器中消耗，溶 液在多个蒸发器中一起进行蒸发。
[0013] 3、汲取液为无机型、有机型、聚合电解质、磁性纳米粒子中的一种或几种，所述无 机型为氯化钠、碳酸氢钠、硫酸镁、氯化镁、氨气和二氧化碳的水溶液、二氧化硫的水溶液中 的一种或几种，所述有机型为蔗糖、葡萄糖、果糖及其混合液、乙醇、乙二胺四乙酸、聚乙二 醇、有机离子盐溶液、新型树状大分子、聚合物水凝胶等中的一种或几种。
[0014] 4、所述正渗透膜的孔径为0.1 -Ium的膜。
[0015] 本发明提供了一种高盐高COD废水的正渗透处理方法，包括废水浓缩工艺和汲取 液循环在生工艺，其中废水浓缩工艺采用正渗透技术，通过高渗透压的汲取液对高盐高COD 废水进行浓缩，获得稀释后的驱动液和浓缩的废水，汲取液循环再生工艺采用多级蒸发技 术对稀释后的驱动液进行脱水，获得纯水和再生的汲取液，用于前述的正渗透过程。该方法 具有运行稳定、成本低、应用范围广等诸多优点。
[0016] 本发明的优点是：
[0017] 1.对盐有较高的截留率。
[0018] 2.正渗透膜的活性层有亲水性，膜的污染小且可逆易恢复。
[0019] 3.无外压作用，驱动力为溶液的渗透压。
[0020] 4.无浓盐水排放问题，环境友好。
[0021] 5.设备简单，膜材料无特殊要求。
【附图说明】
[0022] 图1 :正渗透处理高盐高COD原理图。
[0023] 图2 :正渗透处理高盐高COD流程图。
[0024] 图3 :正渗透膜断面图。
【具体实施方式】
[0025] 本发明的高盐高COD的处理方法中，所述高盐废水浓度至少达1 %以上，COD达 2000mg/L以上，ρΗ7· 0-10