高盐高有机物废水的纯化制盐系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种高盐高有机物废水的纯化制盐系统及方法，属于废水处理领域，高盐高有机物废水的纯化制盐系统包括：蒸发结晶器；与所述蒸发结晶器连接的物料循环管；与设置在所述物料循环管上的母液静置器；与设置在蒸发结晶器下部的洗涤装置；与所述母液静置器外接的母液处理装置，所述母液处理装置包括吸附反应器和/或氧化反应器。本发明通过母液静置器使系统内有机物浓度处于一定的水平，并对浓缩的有机物废水母液进行处理，采用吸附和/或氧化技术能够有效去除有机物，处理后的母液也可以返回系统，实现零排放。系统内有机物浓度控制在一定范围内，能够保证结晶盐不受有机物污染，纯度达到99％以上。
【专利说明】
高盐高有机物废水的纯化制盐系统及方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种高盐高有机物废水的纯化制盐系统及方法。
【背景技术】
[0002]高盐废水是指工业上产生的总含盐量(C1—、S042—、Na+、Ca2+等)较高的废水。高盐废水主要来自化工、石油、食品加工、印染等行业。这些行业排放的废水中除了盐类外，还含有大量的有机物。现有技术中，为了有效利用水资源，防止废水排放造成环境污染，需要对高盐废水进行脱盐、脱有机物处理后再进行回收利用。
[0003]在废水回用处理过程中产生的高盐水，经过膜浓缩处理后，基本实现了废水减量化。但经过浓缩，废水中的有机物累积，COD通常达到500mg/L以上，并且含有大量无机盐，TDS超过50000mg/L。针对这部分浓盐水，目前主流处理工艺是采用蒸发结晶回收蒸馏水，同时产生杂盐。也有为了获得纯盐，对浓盐水采取纳滤分盐预处理或直接分质结晶。但无论采用哪种方式，都无法避免有机物对结晶盐的污染，最后产生的盐都属于危废。
[0004]而且传统蒸发结晶在高有机物情况下，容易产生雾沫夹带污染二次蒸汽冷凝水，并且会产生含大量有机物的杂盐，属于危险废弃物。即使通过预处理能够分离出高纯度氯化钠，但有机物与二价盐混合或积累至母液，最终仍产生危废。膜浓缩的浓水COD—般大于500mg/L，无法靠蒸发结晶直接获取纯净的结晶盐。因此，提供一种能够分离出高纯度盐并有效去除水中的COD实现废水的零排放及盐资源化利用是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种能够分离出高纯度盐并有效去除水中的COD实现废水的零排放及盐资源化利用的高盐高有机物废水的纯化制盐系统及方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下:
[0007]提供一种高盐高有机物废水的纯化制盐系统，包括:
[0008]蒸发结晶器；
[0009]与所述蒸发结晶器连接的物料循环管；
[0010]与设置在所述物料循环管上的母液静置器；
[0011]与设置在蒸发结晶器下部的洗涤装置；
[0012]与所述母液静置器外接的母液处理装置，所述母液处理装置包括吸附反应器和/或氧化反应器。
[0013]进一步地，所述吸附反应器为粉末活性吸附材料反应器。
[0014]进一步地，所述粉末活性吸附材料为活性焦和/或活性炭。所述粉末活性吸附材料可单独为活性焦或活性炭，也可根据有机物分子大小，按比例配制投加活性焦、活性炭，所述活性焦和活性炭的添加量之比为50:1?1:50。大分子有机物通过活性焦吸附去除，小分子有机物通过活性炭吸附去除。
[0015]优选地，所述粉末活性吸附剂的粒径范围为0.05?0.3_。
[0016]进一步地，所述氧化反应器为臭氧催化氧化反应器。
[0017]优选地，所述母液处理装置连接到所述物料循环管。
[0018]进一步地，所述蒸发结晶器还连接有多级多梯度洗涤装置。根据结晶器内废水有机物富集程度，可设置I?5个淘洗口，每个淘洗进水口水量可按比例分配。
[0019]另提供一种高盐高有机物废水的纯化制盐方法，包括:
[0020]I)所述高盐有机废水通过物料循环管进入所述蒸发结晶器；
[0021]2)所述高盐有机废水在所述蒸发结晶器中蒸发结晶，形成的颗粒盐落入下部的洗涤装置；
[0022]3)所述蒸发结晶器逐渐富集的有机物废水通过所述物料循环管进入母液静置器外排到所述母液处理装置；
[0023]4)所述有机物废水经过吸附反应器的吸附和/或氧化反应器的氧化处理去除有机物，处理后有机物废水达标后返回物料循环管或者直接排出。
[0024]本发明的高盐有机废水纯化制盐工艺中中高盐有机废水通过水栗连续加入到物料循环管中并进入蒸发结晶器，蒸发结晶器内保持一定高度的液位，因蒸发结晶器中的水分蒸发，盐量达到一定浓度时饱和析出结晶盐落入下部的洗涤装置，通过淘洗去除结晶盐表面的有机物和杂质获得高纯度盐，浓缩的有机物废水经过物料循环管上设置的母液静置器，母液静置器通过沉淀结晶盐，并外排浓缩的有机物废水母液，使系统内的有机物处于一定的水平，有机物废水母液经过母液处理器，通过吸附反应器的吸附和/或氧化反应器的氧化处理获得净化后母液，净化后的母液可以直接排出，也可以打回物料循环管中与系统的内料液混合，有效节约水资源，其中，吸附反应器和氧化反应器的先后处理没有严格限制，可根据废水中的有机物种类进行灵活处理以达到更好的处理效果；同时针对混盐，在去除有机物的基础上，可对两种或多种盐进行热法或热法-冷冻法分质结晶，实现资源化利用。
[0025]所述高盐有机废水为COD 500?2000mg/L，含盐量10000?50000mg/L的废水，所述制盐系统内的母液维持在⑶D3000?20000mg/L。本发明最后可产出纯度99%以上的结晶土卜
ΠΤΤ.0
[0026]进一步地，所述步骤2)中形成的颗粒盐落入所述蒸发结晶器下部的洗涤装置，通过多级多梯度淘洗，将结晶盐表面附着的有机物等杂质洗掉并返回蒸发结晶器内。洗涤装置优选为圆柱形直筒，在不同高度上设置淘洗水口，可针对结晶盐在下落过程中进行多级淘洗，且各个口的流量不同，从下到上依次增加，越到上面淘洗强度越大，实现多梯度淘洗。最终产品盐纯度能够达到99%以上，满足工业盐国家标准。
[0027]优选地，所述蒸发结晶器为负压蒸发结晶器。
[0028]进一步地，所述吸附反应器为粉末活性吸附材料反应器，所述粉末活性吸附材料添加量为20?100g/L;所述氧化反应器为臭氧催化氧化反应器，所述臭氧投加量0.5?1g/L0
[0029]所述粉末活性吸附材料可单独为活性焦或活性炭，也可根据有机物分子大小，按比例配制投加活性焦、活性炭，所述活性焦和活性炭的添加量之比为50:1?1:50。大分子有机物通过活性焦吸附去除，小分子有机物通过活性炭吸附去除。
[0030]综上所述，本发明的有益效果表现为:
[0031]I)本发明通过母液静置器使系统内有机物浓度处于一定的水平，可防止浓度过高污染结晶盐，并对浓缩的有机物废水母液进行处理，采用吸附和/或氧化技术能够有效去除有机物，处理后的母液可以返回系统，实现零排放；
[0032]2)本发明的处理工艺得到的盐能够达到工业盐国家标准，实现资源化，同时母液排放配合有机物去除工艺，维持系统有机物不累积，保证结晶盐品质，实现零排放，也可针对不同类型含盐废水可以进行分质结晶。
【附图说明】
[0033]图1为本发明的高盐高有机物废水的纯化制盐系统的流程图。
【具体实施方式】
[0034]为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。但本发明绝非限于这些例子。以下所述仅为本发明较好的实施例，仅仅用以解释本发明，并不能因此而理解为本发明专利范围的限制。应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
[0035]实施例一
[0036]本实施例中的高盐有机废水处理系统，如图1所示，包括:
[0037]蒸发结晶器；
[0038]与所述蒸发结晶器连接的物料循环管；
[0039]与设置在所述物料循环管上的母液静置器；
[0040]与设置在蒸发结晶器下部的洗涤装置；
[0041]与所述母液静置器外接的母液处理装置，所述母液处理装置包括活性焦吸附反应器和/或臭氧氧化反应器。
[0042]本发明所述的高盐高有机物废水的纯化制盐方法，包括:
[0043]I)高盐有机废水通过水栗连续添加到物料循环管中并进入所述蒸发结晶器;蒸发结晶器内保持一定的液位，高盐有机废水COD 800mg/L，含盐量20000mg/L;
[0044]2)高盐有机废水在所述蒸发结晶器中蒸发结晶，废水中含盐量达到300000mg/L时，饱和析出结晶盐，落入下部的洗涤装置，淘洗装置设置4个淘洗口，流量从上到下比例为3:2:1:1。通过淘洗，将结晶盐表面附着的有机物等杂质洗掉并返回蒸发结晶器内；
[0045]3)蒸发结晶器逐渐富集的有机物废水通过物料循环管进入母液静置器外排到母液处理装置;系统内母液维持在CODl 2000mg/L;
[0046]4)外排的母液经过吸附反应器，吸附剂的添加量为60g/L，在反应器内，吸附剂与母液完全混合，吸附剂对废水中的有机物进行吸附，吸附饱和的吸附剂通过脱水系统与母液分离，经过吸附后的母液进入臭氧氧化反应器，通过曝气盘向母液中连续通入高纯度臭氧气体，臭氧通入量为2g/L，将剩余的COD完全氧化分解，处理后有机物废水达标后返回物料循环管或者直接排出。
[0047]通过本实施例获得的最终产品盐纯度能够达到99%以上，满足工业盐国家标准。
[0048]本实施例中吸附反应器和臭氧氧化反应器的先后处理顺序、吸附剂的使用种类可根据有机物种类灵活处理，吸附剂的添加量也可根据COD值进行调整，以更有效率，吸附剂优选为活性焦和活性炭按一定比例添加，添加比例可根据有机物分子大小，大分子有机物通过活性焦吸附去除，小分子有机物通过活性炭吸附去除。
[0049]实施例二
[0050]本实施例中的高盐有机废水处理系统，如图1所示，包括:
[0051]蒸发结晶器；
[0052]与所述蒸发结晶器连接的物料循环管；
[0053]与设置在所述物料循环管上的母液静置器；
[0054]与设置在蒸发结晶器下部的洗涤装置；
[0055]与所述母液静置器外接的母液处理装置，所述母液处理装置包括活性焦吸附反应器和/或臭氧氧化反应器。
[0056]本发明所述的尚盐尚有机物废水的纯化制盐方法，包括:
[0057]I)高盐有机废水通过水栗连续添加到物料循环管中并进入所述蒸发结晶器;蒸发结晶器内保持一定的液位，高盐有机废水COD 2000mg/L，含盐量10000mg/L;
[0058]2)高盐有机废水在所述蒸发结晶器中蒸发结晶，废水中含盐量达到300000mg/L时，饱和析出结晶盐，落入下部的洗涤装置，淘洗装置设置5个淘洗口，流量从上到下比例为4:3:2:1:1。通过多级梯度淘洗，将结晶盐表面附着的有机物等杂质洗掉并返回蒸发结晶器内；
[0059]3)蒸发结晶器逐渐富集的有机物废水通过物料循环管进入母液静置器外排到母液处理装置;系统内母液维持在C0D20000mg/L;
[0060]4)外排的母液经过活性焦吸附反应器，活性焦的添加量为80g/L、活性炭的添加量为20g/L，在反应器内，活性焦和活性炭与母液完全混合，活性焦和活性炭对废水中的有机物进行吸附，吸附饱和的活性焦通过脱水系统与母液分离，经过吸附后的母液进入臭氧氧化反应器，通过曝气盘向母液中连续通入高纯度臭氧气体，臭氧通入量为5g/L，将剩余的COD完全氧化分解，处理后有机物废水达标后返回物料循环管或者直接排出。
[0061 ]通过本实施例获得的最终产品盐纯度能够达到99%以上，满足工业盐国家标准。
[0062]本实施例中吸附反应器和臭氧氧化反应器的先后处理顺序、吸附剂的使用种类可根据有机物种类灵活处理，吸附剂的添加量也可根据COD值进行调整，以更有效率，吸附剂优选为活性焦和活性炭按一定比例添加，添加比例可根据有机物分子大小，大分子有机物通过活性焦吸附去除，小分子有机物通过活性炭吸附去除。
[0063]实施例三
[0064]本实施例中的高盐有机废水处理系统，如图1所示，包括:
[0065]蒸发结晶器；
[0066]与所述蒸发结晶器连接的物料循环管；
[0067]与设置在所述物料循环管上的母液静置器；
[0068]与设置在蒸发结晶器下部的洗涤装置；
[0069]与所述母液静置器外接的母液处理装置，所述母液处理装置包括活性焦吸附反应器和/或臭氧氧化反应器。
[0070]本发明所述的高盐高有机物废水的纯化制盐方法，包括:
[0071]I)高盐有机废水通过水栗连续添加到物料循环管中并进入所述蒸发结晶器;蒸发结晶器内保持一定的液位，高盐有机废水COD 500mg/L，含盐量50000mg/L;
[0072]2)高盐有机废水在所述蒸发结晶器中蒸发结晶，废水中含盐量达到300000mg/L时，饱和析出结晶盐，落入下部的洗涤装置，淘洗装置设置3个淘洗口，流量从上到下比例为3:2:1。通过多级梯度淘洗，将结晶盐表面附着的有机物等杂质洗掉并返回蒸发结晶器内；
[0073]3)蒸发结晶器逐渐富集的有机物废水通过物料循环管进入母液静置器外排到母液处理装置;系统内母液维持在C0D5000mg/L;
[0074]4)外排的母液经过活性焦吸附反应器，活性焦的添加量为20g/L，在反应器内，活性焦与母液完全混合，活性焦对废水中的有机物进行吸附，吸附饱和的活性焦通过脱水系统与母液分离，经过吸附后的母液进入臭氧氧化反应器，通过曝气盘向母液中连续通入高纯度臭氧气体，臭氧通入量为0.5g/L，将剩余的COD完全氧化分解，处理后有机物废水达标后返回物料循环管或者直接排出。
[0075]通过本实施例获得的最终产品盐纯度能够达到99%以上，满足工业盐国家标准。
[0076]本实施例中吸附反应器和臭氧氧化反应器的先后处理顺序、吸附剂的使用种类可根据有机物种类灵活处理，吸附剂的添加量也可根据COD值进行调整，以更有效率，吸附剂优选为活性焦和活性炭按一定比例添加，添加比例可根据有机物分子大小，大分子有机物通过活性焦吸附去除，小分子有机物通过活性炭吸附去除。
[0077]对比例一
[0078]为了进一步证明本发明所述的技术方案相比于现有技术具有显著的技术效果，本发明还设置了对比例一，所述对比例中的废水处理工艺，包括:
[0079]I)对高盐有机废水进行预处理，高盐有机废水⑶D 1000mg/L，含盐量15000mg/L，水量20m3/h;将高盐有机废水经过活性焦吸附反应器，活性焦的添加量为10mg/L，在反应器内，活性焦与母液完全混合，活性焦对废水中的有机物进行吸附，吸附饱和的活性焦通过脱水系统与母液分离，经过吸附后的废水进入臭氧氧化反应器，通过曝气盘向母液中连续通入高纯度臭氧气体，将剩余的COD氧化分解。
[0080]2)将预处理后的高盐有机废水通过水栗连续添加到物料循环管中并进入所述蒸发结晶器;蒸发结晶器内保持一定的液位，高盐有机废水在所述蒸发结晶器中蒸发结晶，饱和后析出结晶盐，落入下部的洗涤装置，通过多级吸附淘洗，将结晶盐表面附着的有机物等杂质洗掉并返回蒸发结晶器内。
[0081]3)将蒸发结晶器逐渐富集的有机物废水通过物料循环管进入母液静置器外排。
[0082]对比例一通过多重洗涤虽然可以达到一定的纯度，但有机物含量较多，增加了洗涤工艺，而且预处理没有经过蒸发浓缩，水量很大，需要的吸附剂和臭氧量相应增大，吸附和氧化的效率下降，成本过高，去除不掉的有机物在结晶器内仍会逐渐累积，造成危废。
[0083]对比例二
[0084]为了进一步证明本发明所述的技术方案相比于现有技术具有显著的技术效果，本发明还设置了对比例二，所述对比例中的废水处理工艺，包括:
[0085]I)膜浓缩:将高盐有机废水进入膜浓缩系统浓缩，得到回收水和浓缩液；
[0086]2)纳滤处理:采用纳滤膜系统对浓缩液中的一价离子和二价离子、有机物进行分离浓缩得到纳滤膜浓缩液和纳滤膜淡水；
[0087]3)蒸发结晶:对纳滤膜浓水进行蒸发结晶，回收硫酸盐和蒸馏水，纳滤膜淡水蒸发结晶，回收氯化钠结晶盐和蒸馏水。。
[0088]对比例二纳滤预处理，有机物被截留到纳滤浓缩液，容易污染硫酸钠，造成危废，有机物的污染没有被消除。
[0089]因此，本发明对高盐有机废水不需要进行预处理，通过外排到母液处理器进行处理，可以实时处理蒸发结晶器中富集的有机物，减少洗涤工序，同时处理后的母液可以循环使用，节约资源。
[0090]综上所述，本发明的有益效果表现为:
[0091]I)本发明通过母液静置器使系统内有机物浓度处于一定的水平，不会过高而污染结晶盐，造成结晶盐纯度下降。并对浓缩的有机物废水母液进行处理，采用吸附和/或氧化技术能够有效去除有机物，处理后的母液可以返回系统，实现零排放；
[0092]2)本发明的纯化制盐工艺得到的盐能够达到工业盐国家标准，实现资源化，同时母液排放配合有机物去除工艺，维持系统有机物不累积，保证结晶盐品质，实现零排放，也可针对不同类型含盐废水可以进行分质结晶。
[0093]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种尚盐尚有机物废水的纯化制盐系统，其特征在于，包括: 蒸发结晶器； 与所述蒸发结晶器连接的物料循环管； 与设置在所述物料循环管上的母液静置器； 与设置在蒸发结晶器下部的洗涤装置； 与所述母液静置器外接的母液处理装置，所述母液处理装置包括吸附反应器和/或氧化反应器。2.根据权利要求1所述的高盐高有机物废水的纯化制盐系统，其特征在于，所述吸附反应器为粉末活性吸附材料反应器。3.根据权利要求2所述的高盐高有机物废水的纯化制盐系统，其特征在于，所述粉末活性吸附材料为活性焦和/或活性炭。4.根据权利要求1所述的种高盐高有机物废水的纯化制盐系统，其特征在于，所述氧化反应器为臭氧催化氧化反应器。5.根据权利要求1至4任一所述的高盐高有机物废水的纯化制盐系统，其特征在于，所述洗涤装置为多级多梯度洗涤装置。6.—种权利要求1至5任一所述的高盐高有机物废水的纯化制盐方法，其特征在于，包括: .1)所述高盐有机废水通过物料循环管进入所述蒸发结晶器； .2)所述高盐有机废水在所述蒸发结晶器中蒸发结晶，形成的颗粒盐落入下部的洗涤装置获得结晶盐； .3)所述蒸发结晶器逐渐富集的有机物废水通过所述物料循环管进入母液静置器外排到所述母液处理装置； .4)所述有机物废水经过吸附反应器的吸附和/或氧化反应器的氧化处理去除有机物，处理后有机物废水达标后返回物料循环管或者直接排出。7.根据权利要求6所述的高盐高有机物废水的纯化制盐方法，其特征在于，所述高盐有机废水为COD 500?2000mg/L，含盐量10000?50000mg/L的废水，所述制盐系统内的母液维持在 C0D3000 ?20000mg/L。8.根据权利要求6所述的高盐高有机物废水的纯化制盐方法，其特征在于，所述步骤2)中形成的颗粒盐落入所述蒸发结晶器下部的洗涤装置，通过多级多梯度淘洗，将结晶盐表面附着的有机物等杂质洗掉并返回蒸发结晶器内。9.根据权利要求7所述的高盐高有机物废水的纯化制盐方法，其特征在于，所述蒸发结晶器为负压蒸发结晶器。10.根据权利要求7至9任一所述的高盐高有机物废水的纯化制盐方法，其特征在于，所述吸附反应器为粉末活性吸附材料反应器，所述粉末活性吸附材料添加量为20?100g/L; 所述氧化反应器为臭氧催化氧化反应器，所述臭氧投加量0.5?10g/L。
【文档编号】C02F101/30GK105859007SQ201610366003
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】滕济林, 李若征, 赵崇, 李惠宇, 张培林, 樊兆世, 马文明, 胡石, 李星伟
【申请人】北京国电富通科技发展有限责任公司, 南京南瑞集团公司