高浓盐废水的处理装置及方法与流程

本发明涉及高浓盐水处理，特别涉及一种高浓盐废水的处理装置及方法。

背景技术：

1、焦化废水成分复杂，有机物含量高，多环芳烃、大分子物质含量高，即使经生化处理后，焦化废水中长链和持久性有机物达到排放标准仍可能对环境构成危害。常规焦化废水经生化处理+物化处理，物化出水再经过深度处理外排或回用。

2、高浓盐水处理是制约煤化工废水“零排放”的关键技术。

3、通常废水深度处理或废水零排放装置采用树脂软化、膜浓缩技术、纳滤分盐、或电渗析(ed)浓缩技术、蒸发结晶技术将废水进一步深度处理，从而得到硫酸钠和氯化钠工业盐。

4、焦化废水中原水氟离子浓度高，含量70mg/l～90mg/l，经过反渗透和高压反渗透处理后，其高浓盐水中水质：溶解性总固体(tds)为40000mg/l～95000mg/l，氟离子浓度为120mg/l～270mg/l。

5、烧结制酸废水氯化物含量45000mg/l～60000mg/l、硫酸盐20000mg/l～30000mg/l、可溶性二氧化硅100mg/l～130mg/l，氟化物含量600mg/l～800mg/l，tds为110000mg/l～120000mg/l。

6、高浓度的焦化废水或制酸废水经过膜浓缩分离技术处理后，污染因子发生浓缩，二氧化硅的含量为300mg/l～500mg/l，氟化物的浓度为550mg/l～850mg/l，高浓度含氟含硅废水进入后续浓缩、结晶装置容易造成浓缩装置结垢并腐蚀设备，从而造成设备的损坏。

7、高浓度含盐浓水的处理方式从选择电渗析处理技术再到蒸发结晶装置，在电渗析浓缩处理过程中，浓盐水残留的钙离子会和氟离子发生反应生成氟化钙沉淀，从而造成电渗析膜的结垢污堵，同时，氟离子在电渗析膜中可穿透阴膜和阳膜，而进入极水中。由于普通不锈钢材质不耐高含盐废水的腐蚀，电渗析的电极板使用钛合金材质，然而氟离子进入到极水中容易导致电渗析的电极腐蚀，从而造成电极的寿命缩短而影响设备的性能。高二氧化硅含盐废水会直接在电渗析膜上黏附，且由于二氧化硅不带电，从而影响电渗析膜的电离浓缩，继而造成电渗析膜系统的污堵。

8、在高浓盐水的零排放系统中，通常会使用机械式蒸汽再压缩(mvr)蒸发结晶技术，由于蒸发系统换热器、蒸发结晶分离器使用的材质是钛合金，当高浓度含氟、含硅浓盐水进入氯化钠蒸发结晶器内，二氧化硅会直接吸附在换热器内造成换热器堵塞，使得蒸发系统不能正常热交换和结晶提盐，同时，高浓度的氟离子浓盐水会进入蒸发结晶器的换热器、蒸发结晶分离器，在蒸发过程中，浓盐水会分离形成一部分氢离子，氢离子与含氟浓盐水的氟离子反应生成氟化氢，氟化氢会优先吸附在钛表面与钛离子结合形成可溶性氟化物，使钛发生点蚀，影响蒸发结晶器寿命。

9、在传统处理含氟废水的过程中，会采用投加石灰或氯化钙药剂，钙离子与氟离子反应生成氟化钙沉淀，从而通过沉淀去除氟离子，但在高浓盐水中其它离子影响氟化钙的溶解度，造成出水的时候氟离子的浓度较高，并带出钙离子，从而对后续系统容易造成结垢现象。传统的除硅方法主要包括絮凝除硅(常用镁剂和石灰)、电絮凝、离子交换、反渗透等，但由于这些方法除硅效率低，污泥量大，运行成本高等问题从而严重影响后续系统的正常运行。

10、因此，如何有效去除高浓盐废水中的氟离子和二氧化硅，从而促进高浓盐废水的后期回收利用是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高浓盐废水的处理装置及方法，能够有效去除高浓盐废水中的氟离子和二氧化硅，从而促进高浓盐废水的后期回收利用。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种高浓盐废水的处理装置，包括：

3、高效反应系统，所述高效反应系统包括一级反应池、二级反应池以及三级反应池，所述二级反应池分别与所述一级反应池和所述三级反应池相连通，所述一级反应池用于对废水中的微生物进行杀菌，所述二级反应池用于去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子，所述三级反应池用于去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅；

4、循环系统，所述循环系统包括循环沉淀池，所述循环沉淀池与所述三级反应池相连通，所述循环沉淀池用于去除所述三级反应池处理过的废水中的部分污泥；

5、管式微滤系统，所述管式微滤系统与所述循环沉淀池相连通，所述管式微滤系统用于过滤所述循环沉淀池处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开。

6、优选地，所述一级反应池、所述二级反应池和所述三级反应池中均设置有搅拌机，所述二级反应池和所述三级反应池上均设置有ph计。

7、优选地，所述循环系统还包括：刮泥机、刮泥机耙、循环沉淀池液位计、冲洗管、排泥泵、排泥气动阀和第一连接管路；所述刮泥机设置于所述循环沉淀池的内部，所述刮泥机耙与所述刮泥机相连，以通过所述刮泥机耙搅拌所述循环沉淀池中的污泥；所述循环沉淀池液位计设置于所述循环沉淀池上；所述冲洗管设置于所述循环沉淀池的内部，所述冲洗管用于冲洗所述沉淀循环池底部沉淀的污泥；所述第一连接管路与所述循环沉淀池的底部连通，且所述排泥泵和所述排泥气动阀设置于所述第一连接管路上，以通过所述第一连接管路排出所述循环沉淀池底部沉淀的污泥。

8、优选地，所述管式微滤系统包括：

9、管式微滤膜装置和产水池，所述产水池设置于所述管式微滤膜装置的下方，且所述产水池通过第二连接管路与所述管式微滤膜装置连通，所述管式微滤膜装置用于过滤所述循环沉淀池处理过的废水，所述产水池用于收集所述水溶液。

10、优选地，所述管式微滤膜装置的出水口与所述循环沉淀池的顶部通过第三连接管路连通，以使得所述污泥混合液通过所述第三连接管路进入所述循环沉淀池中；所述管式微滤膜装置的进水口与所述循环沉淀池的底部通过第四连接管路连通，以使得所述循环沉淀池处理过的废水通过所述第四连接管路进入所述管式微滤膜装置中。

11、优选地，所述第三连接管路上设置有流量计和回水气动阀。

12、优选地，所述第四连接管路上设置有进水提篮过滤器、循环泵和进水气动阀。

13、优选地，所述产水池上设置有产水池液位计和ph计。

14、本发明还提供一种高浓盐废水的处理方法，包括：

15、提供废水和所述的高浓盐废水的处理装置；

16、采用所述一级反应池对所述废水中的微生物进行微生物杀菌；

17、采用所述二级反应池去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子；

18、采用所述三级反应池去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅；

19、采用所述循环沉淀池去除所述三级反应池处理过的废水中的部分污泥；

20、采用所述管式微滤系统过滤所述循环沉淀池处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开。

21、优选地，采用所述一级反应池对所述废水中的微生物进行微生物杀菌的步骤包括：

22、向所述一级反应池内的废水中加入次氯酸钠。

23、优选地，采用所述二级反应池去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子的步骤包括：

24、向所述二级反应池内的废水中加入盐酸，以调节所述废水的ph范围为6.8～7.5；

25、向调节ph之后的废水中加入聚合氯化铝，以去除所述氟离子。

26、优选地，采用所述三级反应池去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅的步骤包括：

27、向所述三级反应池内的废水中加入氢氧化钠，以调节所述废水的ph范围为8.0～9.0；

28、向调节ph之后的废水中加入偏铝酸钠和聚合硫酸铁，以去除所述二氧化硅。

29、优选地，提供的所述废水中的氟离子浓度为160mg/l～190mg/l，提供的所述废水中的二氧化硅浓度为200mg/l～430mg/l；所述水溶液中的氟离子浓度为15mg/l～20mg/l，所述水溶液中的二氧化硅浓度为20mg/l～30mg/l。

30、与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

31、1、本发明提供的高浓盐废水的处理装置，包括：高效反应系统，所述高效反应系统包括一级反应池、二级反应池以及三级反应池，所述二级反应池分别与所述一级反应池和所述三级反应池相连通，所述一级反应池用于对废水中的微生物进行杀菌，所述二级反应池用于去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子，所述三级反应池用于去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅；循环系统，所述循环系统包括循环沉淀池，所述循环沉淀池与所述三级反应池相连通，所述循环沉淀池用于去除所述三级反应池处理过的废水中的部分污泥；管式微滤系统，所述管式微滤系统与所述循环沉淀池相连通，所述管式微滤系统用于过滤所述循环沉淀池处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开，能够有效去除高浓盐废水中的氟离子和二氧化硅，从而促进高浓盐废水的后期回收利用。

32、2、本发明提供的高浓盐废水的处理方法，包括：提供废水和所述的高浓盐废水的处理装置；采用所述一级反应池对所述废水中的微生物进行微生物杀菌；采用所述二级反应池去除所述一级反应池处理过的废水中的氟离子；采用所述三级反应池去除所述二级反应池处理过的废水中的二氧化硅；采用所述循环沉淀池去除所述三级反应池处理过的废水中的部分污泥；采用所述管式微滤系统过滤所述循环沉淀池处理过的废水，使得污泥混合液与水溶液分开，能够有效去除高浓盐废水中的氟离子和二氧化硅，从而促进高浓盐废水的后期回收利用。