一种高盐废水电汽能蒸发零排放处理的方法与流程

本发明涉及一种废水的处理技术，尤其是涉及一种高盐废水电汽能蒸发零排放处理的方法。

背景技术：

在我国社会经济发展和城市化进程中，水资源紧缺正在逐渐成为制约我国可持续发展战略的主要因素之一。近年来，随着我国工业规模的不断增大，工业用水量激增。同时，产生废水量也迅速增大，给当前的废水处理与回收利用技术带来了巨大的挑战。工业废水如直接排放，将对周围土壤、水体环境产生严重的污染。废水经处理合格达标后，如不回收利用，则造成水资源浪费，加剧水资源短缺。对于高盐废水，由于缺乏技术、经济上的可行性与可靠性，目前主要采取将高盐废水稀释后外排的方法。这种方法不但不能真正减少污染物的排放总量，而且造成了淡水的浪费，特别是含盐废水的排放，势必造成淡水水资源矿化和土壤碱化。(李柄缘，等高盐废水形成及其处理技术进展[j].化工进展，2014,33(2):493-497)

电气石是一种环状硅酸盐矿物，具有永久性自发极化效应，体现在热电性和压电性上(kubot.inerfaceactivityofwatergivenrisebytourmaline[j].solidstatephysics，24(12):108-113)。由于电气石自发的极化效应使得电气石周围的电场的存在就像磁铁的磁极一样具有自发的磁性的存在，电气石极化效应产生的静电场能够促进水分子发生分解，形成h⁺和oh^-离子；其中，h⁺与水分子结合形成活性分子h3o⁺，由于活性分子h3o⁺具有极强的界面活性，可以吸引水中的杂质、污垢，从而起到净化水质的作用。此外，电气石具有高的化学稳定性，与沸石、蒙脱石等具有吸附作用的物质相比，电气石不具有饱和性，可持续、重复使用，避免能源的浪费以及二次污染。(吴瑞华，汤云晖，电气石的电场效应及其在环境领域中的应用[j]，岩石矿物学杂志，2001，12(4:474-484))。此外，由于电气石的静电场的作用，高盐废水中的金属离子、酸均可通过吸附、浓集作用结晶在电气石表面，从而实现将高盐废水中的cu²⁺、pb²⁺、zn²⁺的净化处理，最终实现对工业废水的净化(梁岩，商平，孙恩呈，等.电气石粉对油田采出废水处理效果实验研究[j]，岩石矿物学杂志，2007，26(4)：9-14)。基于此，专利申请号为201410067893.1将电气石用于电厂脱硫废水处理。

近年来喷雾技不在海水淡化领域的应用研究日益得到重视，并逐渐发展成为一类独立的淡化技术。喷雾蒸发淡化技术是基于低温相转换过程的淡化方法，装置规模灵活、设备投资适中，可方便地利用低位热能(如太阳能、地热、工厂废热等)，因此应用潜力很大。喷雾蒸发淡化的原理是将海水通过喷头呈雾状喷入蒸发室内，同时蒸发室内有空气流通；悬浮在气流中的水滴体积很小，直径一般在10um以内，但是比表面积很大，便于与周围空气进行热量传递，海水中的水分迅速蒸发成为水蒸气，海水由此被浓缩。蒸发过程结束以后，水蒸气被空气流带出蒸发室，随后再被冷凝为淡水并予以回收。而喷雾蒸发淡化使得海水的浓缩倍率很高，海水中的盐分甚至可以结晶析出(成怀刚、高从堦，喷雾蒸发海水淡化技术研究进展[j].现代化工，2008，28(6)：19)。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种高盐废水电汽能蒸发零排放处理的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高盐废水电汽能蒸发零排放处理的方法，所述方法将原水调节池、电气石陶粒滤池、喷雾结晶反应器技术联用对高盐废水进行处理，实现废水零排放。

优选地，高盐废水经过去除浊度并将其ph值调节为4至5后经原水调节池稳定水质水量；原水调节池的出水通过电气石陶粒滤池进行处理，电气石陶粒滤池反冲洗水回流至原水调节池；电气石陶粒滤池出水进喷雾结晶反应器，喷雾结晶反应器出水回用；喷雾结晶反应器内固体结晶残渣定期刮除。

优选地，所述被处理的高盐废水水质状况：ph值为3.5～11.0，codcr为500～60000mg/l，bod5为30～300mg/l，tds为10000～95000mg/l，氟化物为10～30mg/l，总氰化物0.01～90.0mg/l，总砷0.01～25.0mg/l，总汞0.05～200mg/l。

优选地，所述原水调节池的池体为pe防腐材料，在池体的进水口预设ph调节剂投加装置，用于调节水质水量和ph值。

优选地，所述电气石陶粒滤池采用常规砂滤池过滤反冲洗工作模式，型号为ldx-15型，生产厂家为厦门利得新集团，电气石陶粒滤池滤料采用纳米电气石陶粒，型号为合生源纳米能量球，生产厂家为厦门]利得新集团。

优选地，所述喷雾结晶反应器喷嘴为扇形喷嘴，材质为碳化钨合金嵌体，型号为1/4meg，吹射角为45°，喷射流量0.5td，厂商为苏州斯铂润流体科技有限公司。

与传统采用添加化学药剂工艺的处理方法比较，本发明具有以下显著优点和效果：

(1)本发明工艺方法在常温常压条件下进行，不需要添加化学药剂，仅消耗少量电能，无二次污染，大幅度降低其处理成本。

(2)本工艺方法常温常压运行，主体设备材质为pe等常规材质，无需镍基合金或钛合金等防腐材料，大幅度降低投资成本，具有显著经济效益。

(3)处理废水时间短，效率高，处理设备投入少，占地面积小。

(4)本发明工艺方法可实现高盐废水零排放处理，实现不向环境中排放污染物质，保护生态环境，为高盐废水处理解决了关键性问题。

附图说明

图1为本发明所述方法的工艺流程示意图。

1-原水调节池，2-电气石陶粒滤池，3-喷雾结晶反应器。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明所述的工艺作进一步说明。

本发明所涉及的主要处理设备是：原水调节池、电气石陶粒滤池、喷雾结晶反应器，其中，原水调节池、电气石陶粒滤池、喷雾结晶反应器依次串联。上述处理设备可根据相关要求选购。具体地，原水调节池的池体最好为pe防腐材料，在池体的进水口预设ph调节剂投加装置，用于调节水质水量和ph值。电气石陶粒滤池采用常规砂滤池过滤反冲洗工作模式(型号为ldx-15型，生产厂家为厦门利得新集团)，电气石陶粒滤池滤料采用纳米电气石陶粒(型号为合生源纳米能量球，生产厂家为厦门利得新集团)。喷雾结晶反应器喷嘴最好选用扇形喷嘴，材质为碳化钨合金嵌体，型号为1/4meg，吹射角为45度，喷射流量0.5t/d，厂商为苏州斯铂润流体科技有限公司。

本发明所述方法运行时包括以下步骤：

1、高盐废水经过去除浊度将ph值调节为4至5后进入原水调节池稳定水量和水质。

2、将原水调节池的出水通过电气石陶粒滤池进行处理，电气石陶粒滤池反冲洗水回流至原水调节池。

3、电气石陶粒滤池出水进喷雾结晶反应器，喷雾结晶反应器出水回用。

4、喷雾结晶反应器内固体结晶残渣定期刮除。

实施例：

按上述所述的方法对高盐废水进行处理。

实施例1

采用本发明所述的一种高盐废水电汽能蒸发零排放处理的方法对高盐废水处理，被处理的高盐废水的水质如下：ph值为9.8、codcr为3250mg/l、氯化物为28000mg/l、bod5为86.0mg/l、tds为75000mg/l、氟化物为93mg/l、总氰化物为0.50mg/l、总砷为3.20mg/l、总汞为0.03mg/l。

实验结果，运行24小时后，废水零排放率为99.9％，codcr平均去除率99.9％，tds平均去除率99.9％，设备运行稳定。

实施例2

采用本发明所述的一种高盐废水电汽能蒸发零排放处理的方法对高盐废水处理，被处理的高盐废水的水质如下：ph值为5.7、codcr为1620mg/l、氯化物为11300mg/l、bod5为40.2mg/l、tds为32000mg/l、氟化物为8.7mg/l、总氰化物为0.02mg/l、总砷为0.09mg/l、总汞为0.04mg/l。

实验结果，运行24小时后，废水零排放率为99.8％，codcr平均去除率99.9％，tds平均去除率99.9％，设备运行稳定。

实施例3

采用本发明所述的一种高盐废水电汽能蒸发零排放处理的方法对高盐废水处理，被处理的高盐废水的水质如下：ph值为6.3、codcr为9494.2mg/l、bod5为96.8mg/l、tds为130200mg/l、铜离子为52300mg/l、氟化物为132.6mg/l、总氰化物为2.47mg/l、总砷为3.49mg/l、总汞为88.5mg/l。

实验结果，运行24小时后，废水codcr平均去除率99.8％，tds平均去除率99.9％，设备运行稳定。

综上所述，本发明解决现有技术中的技术缺陷。本发明通过将原水调节池、电气石陶粒滤池、喷雾结晶反应器联用，通过降低高盐废水的硬度，有利于后期喷雾结晶反应器通过蒸发浓缩让高盐废水中的盐结晶析出，从而除掉高盐废水中的盐分，并将从蒸发浓缩出来的水进行回用。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，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。