一种高盐高COD废水处理零排放工艺及装置的制作方法

本发明涉及一种高盐高cod废水处理零排放工艺及装置，属于废水处理领域。

背景技术

在化工、染料、印染、造纸等行业工艺工序中均会排放大量的高盐含量、高cod的废水，此类废水由于其盐含量高达1~25%，cod高达5000~50000mg/l，且废水成分复杂，甚至具有高毒性，直接排放到自然水体会对环境造成不可估量的损害；而直接进入常用的生化系统进行处理，会对生化系统造成巨大的冲击，影响出水水质，甚至造成微生物死亡。经生化处理后，废水中的盐分仍然存在，后续处理工艺仍需要进行浓缩脱盐处理，工艺流程复杂、水量大、经济成本高。因此，此类废水进行源头处理是一种有效的途径。

目前，高盐废水的零排放处理工艺为蒸发工艺，通过蒸发将水分离出来，产生的固体废盐再进行处理。但是，如果高盐废水中含有大量的有机物则会影响蒸发效率，如果有机物分子量较大，甚至会导致蒸发浓缩到一定程度时废水会变得粘稠，无法进一步蒸发，也会影响蒸发器的寿命。电渗析是一种在电场作用下，溶液中的带电离子通过膜而进行迁移的技术，由于膜具有阴阳离子透过选择性，从而可实现物资的分离。以电场和磁场为基础的蒸发技术是近年来发展起来的一项新兴水处理技术，通过电场和磁场的强化作用，促进水分的蒸发，从而实现蒸发过程可以较低温度下进行，具有蒸发过程能耗低、成本低、易操作和无二次污染等特点。其原理是当外加强磁场和高压电场存在时，水会产生共鸣现象，引起水的结构的变化，使氢键断裂，水粘度变小，蒸发速度增大。

技术实现要素：

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种高盐高cod废水处理零排放工艺及装置，能够减少废水中危害物质的排放，降低对环境的危害。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种高盐高cod废水处理零排放装置，其特征在于，包括：

超滤膜过滤装置，用于对高盐高cod废水进行过滤，除去废水中悬浮物；

电渗析处理装置，连接于所述超滤膜过滤装置，用于对超滤膜过滤装置的产水进行电渗析处理，分离得到高浓盐水和高cod淡水；

氧化处理装置，连接于所述电渗析处理装置，用于对电渗析处理装置产出的高cod淡水进行氧化处理；

反渗透处理装置，连接于所述氧化处理装置，用于对氧化处理装置的产水进行过滤处理，分离得到反渗透出水和反渗透高浓盐水；

低温蒸发装置，连接于所述电渗析处理装置和反渗透处理装置，用于对电渗析处理装置产生的高浓盐水和反渗透处理装置产生的反渗透高浓盐水进行蒸发结晶处理。

作为优选方案，所述的高盐高cod废水处理零排放装置，其特征在于，还包括：

冷凝装置，连接于所述低温蒸发装置，用于对低温蒸发装置产生的蒸汽进行冷凝处理，得到冷凝水；

冷凝水回收装置，连接于所述冷凝装置，用于回收冷凝装置产出的冷凝水。

作为优选方案，所述的高盐高cod废水处理零排放装置，其特征在于：还包括结晶盐回收装置，设置于所述低温蒸发装置底部，用于回收低温蒸发装置产生的结晶盐。

作为优选方案，所述的高盐高cod废水处理零排放装置，其特征在于：所述超滤膜过滤装置中超滤膜平均孔径为2~50nm，膜材质为有机材料或无机材料，膜类型为管式或者板式，操作压力为0.1~0.5mpa，膜面流速为1~5m/s。

作为优选方案，所述的高盐高cod废水处理零排放装置，其特征在于：所述电渗析处理装置操作电压为50~200v，操作电流为1~5a。

作为优选方案，所述的高盐高cod废水处理零排放装置，其特征在于：所述氧化处理装置为催化湿式氧化装置、电化学氧化装置、臭氧氧化装置、芬顿氧化装置中的一种或几种联用。

作为优选方案，所述的高盐高cod废水处理零排放装置，其特征在于：所述反渗透处理装置中膜材质为聚酰胺、聚酰亚胺、醋酸纤维素，操作压力为1~2mpa。

作为优选方案，所述的高盐高cod废水处理零排放装置，其特征在于：所述低温蒸发装置是基于电场和磁场强化的低温蒸发装置，蒸发温度为25~50℃。

本发明还提供一种高盐高cod废水处理零排放工艺，其特征在于，包括：

（1）首先将高盐高cod废水经超滤膜过滤，脱除废水中悬浮物；

（2）超滤膜出水进入电渗析处理装置，经电渗析装置处理后含高盐浓水进入低温蒸发装置进行蒸发结晶，高cod淡水进入氧化处理装置；

（3）经氧化处理装置处理后的废水进入反渗透处理装置进行处理，反渗透出水进行回用，反渗透高盐浓水进入低温蒸发装置进行蒸发结晶；

（4）低温蒸发装置出水进行回用，产生的工业盐进行再利用。

进一步的，所述的高盐高cod废水处理零排放工艺，其特征在于：

所述高盐高cod废水的盐浓度为1~25%，cod浓度为3000~50000mg/l，ph值为6~8。

有益效果：本发明提供的一种高盐高cod废水处理零排放工艺及装置，在本发明中，首先通过电渗析技术将废水中无机盐与有机物进行分离，然后脱盐后的废水先通过氧化处理脱除cod，再经反渗透技术浓缩，产生的高浓盐水与电渗析产生的高浓盐水一起进入低温蒸发器进行蒸发处理，达到废水的资源化利用与零排放目标。

具有以下优点：

（1）本发明将高盐高cod废水进行分质处理，有效解决了零排放过程中反渗透膜污染和高渗透压问题，同时有机物的脱除有助于蒸发过程的进行；

（2）本发明采用低温蒸发装置进行盐水的蒸发结晶，降低蒸发能耗，节能环保。

附图说明

图1是高盐高cod废水处理零排放装置及流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，一种高盐高cod废水处理零排放装置，包括：

超滤膜过滤装置，用于对高盐高cod废水进行过滤，除去废水中悬浮物；

电渗析处理装置，连接于所述超滤膜过滤装置，用于对超滤膜过滤装置的产水进行电渗析处理，分离得到含高浓盐水和高cod淡水；

氧化处理装置，连接于所述电渗析处理装置，用于对电渗析处理装置产出的高cod淡水进行氧化处理；

反渗透处理装置，连接于所述氧化处理装置，用于对氧化处理装置的产水进行过滤处理，分离得到反渗透出水和反渗透高浓盐水；

低温蒸发装置，连接于所述电渗析处理装置和反渗透处理装置，用于对电渗析处理装置产生的高浓盐水和反渗透处理装置产生的反渗透高浓盐水进行蒸发结晶处理。

作为优选方案，所述的高盐高cod废水处理零排放装置，其特征在于，还包括：

冷凝装置，连接于所述低温蒸发装置，用于对低温蒸发装置产生的蒸汽进行冷凝处理，得到冷凝水；

冷凝水回收装置，连接于所述冷凝装置，用于回收冷凝装置产出的冷凝水。

作为优选方案，所述的高盐高cod废水处理零排放装置，其特征在于：还包括结晶盐回收装置，设置于所述低温蒸发装置底部，用于回收低温蒸发装置产生的结晶盐。

本发明还提供一种高盐高cod废水处理零排放工艺，具体步骤如下：

（1）首先将高盐高cod废水经超滤膜过滤，脱除废水中悬浮物；

（2）超滤膜出水进入电渗析处理装置，经电渗析处理后含高浓盐水进入低温蒸发装置进行蒸发结晶，高cod淡水进入氧化处理装置；

（3）经氧化处理装置处理后的废水进入反渗透处理装置进行处理，反渗透出水进行回用，反渗透高浓盐水进入低温蒸发装置进行蒸发结晶；

（4）低温蒸发装置出水进行回用，产生的工业盐进行再利用。

上述步骤（1）中高盐高cod废水的盐浓度为1~25%，cod浓度为3000~50000mg/l，ph为6~8。

上述步骤（1）中超滤膜平均孔径为2~50nm，膜材质为有机材料或无机材料，膜类型为管式或者板式，操作压力为0.1~0.5mpa，膜面流速为1~5m/s。

优选步骤（2）中电渗析处理装置操作电压为50~200v，操作电流为1~5a。

优选步骤（3）中氧化处理装置为催化湿式氧化、电化学氧化、臭氧氧化、芬顿氧化或者它们的两种联用。

上述步骤（3）中反渗透处理装置膜材料为聚酰胺、聚酰亚胺、醋酸纤维素等，操作压力为1~2mpa。

优选步骤（2）~（4）中的低温蒸发装置是基于电场和磁场强化的低温蒸发装置，蒸发温度为25~50℃。

实施例1

某企业高盐高cod废水水质为：盐浓度为5%，cod为3230mg/l，ph为6.3，温度为27℃。首先将废水经平均孔径为5nm的管式al2o3陶瓷膜处理，脱除废水中的悬浮物，操作压力为0.4mpa，膜面流速控制为2m/s。经超滤膜处理后的废水进入电渗析处理装置，操作电压为80v，电流为2a。电渗析处理后的脱盐淡水cod为3020mg/l，盐浓度为0.5%，该脱盐淡水进入芬顿氧化装置进行处理，处理后废水cod降为180mg/l；然后该废水进入反渗透处理装置，反渗透膜材料为聚酰亚胺，操作压力为1.2mpa，废水浓缩5倍后，浓水进入低温蒸发装置进行处理，出水进行回用。电渗析处理后的高浓盐水cod为180mg/l，盐浓度为4.6%，该废水直接进入低温蒸发装置进行处理。低温蒸发装置蒸发温度为48℃，经处理后的产生的水进行回用，产生的工业盐进行再利用。采用该方法进行处理后水回收率达到98.6%。

实施例2

某造纸企业高盐高cod废水水质为：盐浓度为15%，cod为47850mg/l，ph为6.9，温度为20℃。首先将废水经平均孔径为20nm的板式pvdf超滤膜处理，脱除废水中的悬浮物，操作压力为0.3mpa，膜面流速控制为3m/s。经超滤膜处理后的废水进入电渗析处理装置，操作电压为120v，电流为3a。电渗析处理后的脱盐淡水cod为47201mg/l，盐浓度为1.2%，该脱盐淡水进入臭氧氧化+催化湿式氧化装置进行处理，处理后废水cod降为520mg/l；然后该废水进入反渗透处理装置，反渗透膜材料为醋酸纤维素，操作压力为1.5mpa，废水浓缩3倍后，浓水进入低温蒸发装置进行处理，出水进行回用。电渗析处理后的高浓盐水cod为320mg/l，盐浓度为13.6%，该废水直接进入低温蒸发装置进行处理。低温蒸发装置蒸发温度为30℃，经处理后的产生的水进行回用，产生的工业盐进行再利用。采用该方法进行处理后水回收率达到98.9%。

实施例3

某印染企业高盐高cod废水水质为：盐浓度为23%，cod为32500mg/l，ph为7.8，温度为25℃。首先将废水经平均孔径为50nm的管式al2o3超滤陶瓷膜处理，脱除废水中的悬浮物，操作压力为0.2mpa，膜面流速控制为5m/s。经超滤膜处理后的废水进入电渗析处理装置，操作电压为190v，电流为4a。电渗析处理后的脱盐淡水cod为31200mg/l，盐浓度为3%，该脱盐淡水进入臭氧氧化+电化学氧化装置进行处理，处理后废水cod降为640mg/l；然后该废水进入反渗透处理装置，反渗透膜材料为聚酰亚胺，操作压力为1.8mpa，废水浓缩2倍后，浓水进入低温蒸发装置进行处理，出水进行回用。电渗析处理后的高浓盐水cod为320mg/l，盐浓度为22%，该废水直接进入低温蒸发装置进行处理。低温蒸发装置蒸发温度为25℃，经处理后的产生的水进行回用，产生的工业盐进行再利用。采用该方法进行处理后水回收率达到99.2%。

以上所述仅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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。