公布日：2023.09.29
申請日：2023.07.10
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/76(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種工業(yè)高鹽廢水處理方法及系統(tǒng)，涉及廢水處理領(lǐng)域，處理方法預(yù)處理和電解步驟，將高鹽廢水處理為脫鹽廢水，進(jìn)一步深度處理后可以實(shí)現(xiàn)出水達(dá)標(biāo)外排，并實(shí)現(xiàn)鹽分資源化利用；高鹽廢水電解產(chǎn)出的混合酸溶液和混合堿溶液回用于高鹽廢水的調(diào)質(zhì)和氧化處理，不需要額外的藥劑投加，自給自足；還可以用于工業(yè)生產(chǎn)，變相的降低了廢水處理成本。并且，電解設(shè)備能耗低于熱濃縮處理設(shè)備，更加節(jié)能。處理系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)上述處理方法的設(shè)備。
權(quán)利要求書
1.一種工業(yè)高鹽廢水處理方法，其特征在于，包括以下步驟：預(yù)處理：對工業(yè)高鹽廢水先進(jìn)行氧化處理，去除高鹽廢水中COD，再進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，將高鹽廢水pH調(diào)整到中性，最后進(jìn)行沉淀處理，去除高鹽廢水中的懸浮固體物質(zhì)；電解：將預(yù)處理后的高鹽廢水進(jìn)行電解，得到混合酸溶液、混合堿溶液、脫鹽廢水、氧氣、氯氣和氫氣；其中，所述混合酸溶液回用于高鹽廢水的調(diào)質(zhì)處理，所述混合堿溶液和所述氯氣回用于高鹽廢水的氧化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)高鹽廢水處理方法，其特征在于，還包括深度處理：將所述脫鹽廢水進(jìn)行深度處理，達(dá)標(biāo)后外排。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工業(yè)高鹽廢水處理方法，其特征在于，所述深度處理為反滲透過濾，反滲透過濾后所述脫鹽廢水分為濃液和清液，所述清液外排。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)高鹽廢水處理方法，其特征在于，所述濃液回流至預(yù)處理后的高鹽廢水中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種工業(yè)高鹽廢水處理方法，其特征在于，經(jīng)過所述氧化處理后，高鹽廢水中COD小于或等于200mg/L。
6.一種工業(yè)高鹽廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括預(yù)處理設(shè)備和電解槽(5)，所述預(yù)處理設(shè)備包括依次連通的氧化槽(1)、調(diào)質(zhì)槽(2)和沉降槽(3)，所述電解槽(5)具有進(jìn)液口、混合酸溶液出口、混合堿溶液出口、脫鹽廢水出口、正極氣體出口和負(fù)極氣體出口，所述沉降槽(3)的上清液出口與所述電解槽(5)的進(jìn)液口連通，所述混合酸溶液出口與所述調(diào)質(zhì)槽(2)的調(diào)質(zhì)藥劑進(jìn)口連通，所述混合堿溶液出口和所述正極氣體出口均與所述氧化槽(1)的氧化藥劑進(jìn)口連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種工業(yè)高鹽廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括反滲透裝置(8)，所述反滲透裝置(8)具有反滲透進(jìn)液口、反滲透濃液出口和反滲透清液出口，所述反滲透進(jìn)液口與所述脫鹽廢水出口連通，所述反滲透濃液出口與所述進(jìn)液口連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種工業(yè)高鹽廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括酸液儲(chǔ)罐(6)、堿液儲(chǔ)罐(7)和堿吸收槽(15)，所述混合酸溶液出口與所述酸液儲(chǔ)罐(6)的進(jìn)口連通，所述混合堿溶液出口與所述堿液儲(chǔ)罐(7)的進(jìn)口連通，所述酸液儲(chǔ)罐(6)的出口與所述調(diào)質(zhì)槽(2)的調(diào)質(zhì)藥劑進(jìn)口連通，所述堿液儲(chǔ)罐(7)的出口和所述正極氣體出口均與所述堿吸收槽(15)進(jìn)口連通，所述堿吸收槽(15)出口與所述氧化槽(1)的氧化藥劑進(jìn)口連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種工業(yè)高鹽廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括氫氣收集罐(13)和氧氣氯氣收集罐(14)，所述負(fù)極氣體出口與所述氫氣收集罐(13)連通，所述正極氣體出口分別與所述氧氣氯氣收集罐(14)和所述堿吸收槽(15)進(jìn)口連通，或者，所述正極氣體出口、所述氧氣氯氣收集罐(14)和所述堿吸收槽(15)進(jìn)口依次連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9任一項(xiàng)所述的一種工業(yè)高鹽廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述電解槽(5)包括槽體、正極板和負(fù)極板，所述正極板和所述負(fù)極板相互平行且分別豎直設(shè)置于所述槽體的兩端，所述槽體上端的中部具有上所述進(jìn)液口，所述槽體對應(yīng)位于所述正極板下方的位置設(shè)有所述混合酸溶液出口，所述槽體對應(yīng)位于所述負(fù)極板下方的位置設(shè)有所述混合堿溶液出口，所述槽體下端的中部設(shè)有所述脫鹽廢水出口，所述槽體對應(yīng)位于所述正極板和所述負(fù)極板上方的位置分別具有所述正極氣體出口和所述負(fù)極氣體出口。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何提供一種經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的高鹽廢水處理方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種工業(yè)高鹽廢水處理方法，包括以下步驟：
預(yù)處理：對工業(yè)高鹽廢水先進(jìn)行氧化處理，去除高鹽廢水中COD，再進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，將高鹽廢水pH調(diào)整到中性，最后進(jìn)行沉淀處理，去除高鹽廢水中的懸浮固體物質(zhì)；
電解：將預(yù)處理后的高鹽廢水進(jìn)行電解，得到混合酸溶液、混合堿溶液、脫鹽廢水、氧氣、氯氣和氫氣；其中，所述混合酸溶液回用于高鹽廢水的調(diào)質(zhì)處理，所述混合堿溶液和所述氯氣回用于高鹽廢水的氧化處理。
本發(fā)明的有益效果是：通過預(yù)處理和電解，將高鹽廢水處理為脫鹽廢水，進(jìn)一步深度處理后可以實(shí)現(xiàn)出水達(dá)標(biāo)外排，并實(shí)現(xiàn)鹽分資源化利用；采用高鹽廢水電解產(chǎn)出的混合酸溶液和混合堿溶液，回用于高鹽廢水的調(diào)質(zhì)和氧化處理，不需要額外的藥劑投加，自給自足；還可以用于工業(yè)生產(chǎn)，變相的降低了廢水處理成本。并且，電解設(shè)備能耗低于熱濃縮處理設(shè)備，更加節(jié)能。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
進(jìn)一步，還包括深度處理：將所述脫鹽廢水進(jìn)行深度處理，達(dá)標(biāo)后外排。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：深度處理對脫鹽廢水進(jìn)一步過濾，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
可選的，所述深度處理為反滲透過濾，反滲透過濾后所述脫鹽廢水分為濃液和清液，所述清液外排。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過反滲透過濾，進(jìn)一步去除水中的無機(jī)鹽、有機(jī)物、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)，使得清液達(dá)標(biāo)排放。廢水先脫鹽再反滲透過濾，減少了反滲透膜的負(fù)擔(dān)，延長了反滲透膜的使用壽命，降低了其更換頻率和使用成本。
進(jìn)一步，所述濃液回流至預(yù)處理后的高鹽廢水中。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：濃液與電解工序的進(jìn)水混合后，再次進(jìn)入電解槽，從而實(shí)現(xiàn)脫硫廢水回收利用、資源化的目的。
進(jìn)一步，經(jīng)過所述氧化處理后，高鹽廢水中COD小于或等于200mg/L。
本發(fā)明還提供一種工業(yè)高鹽廢水處理系統(tǒng)，包括預(yù)處理設(shè)備和電解槽，所述預(yù)處理設(shè)備包括依次連通的氧化槽、調(diào)質(zhì)槽和沉降槽，
所述電解槽具有進(jìn)液口、混合酸溶液出口、混合堿溶液出口、脫鹽廢水出口、正極氣體出口和負(fù)極氣體出口，所述沉降槽的上清液出口與所述電解槽的進(jìn)液口連通，所述混合酸溶液出口與所述調(diào)質(zhì)槽的調(diào)質(zhì)藥劑進(jìn)口連通，所述混合堿溶液出口和所述正極氣體出口均與所述氧化槽的氧化藥劑進(jìn)口連通。
有益效果是：通過氧化槽、調(diào)質(zhì)槽和沉降槽實(shí)現(xiàn)高鹽廢水的氧化、調(diào)質(zhì)和沉淀預(yù)處理，沉淀后將沉降槽內(nèi)的上清液引入到電解槽電解，高鹽廢水電解產(chǎn)物包括脫鹽廢水、混合酸溶液、混合堿溶液、氧氣、氯氣和氫氣，脫鹽廢水進(jìn)一步深度處理后可以實(shí)現(xiàn)出水達(dá)標(biāo)外排，并實(shí)現(xiàn)鹽分資源化利用；混合酸溶液和混合堿溶液可用于調(diào)質(zhì)槽和氧化槽，作為高鹽廢水的調(diào)質(zhì)和氧化處理的藥劑，不需要額外的藥劑投加，自給自足；混合酸溶液和混合堿溶液還可以用于工業(yè)生產(chǎn)，變相的降低了廢水處理成本。并且，電解槽能耗低于熱濃縮處理設(shè)備，更加節(jié)能。
進(jìn)一步，還包括反滲透裝置，所述反滲透裝置具有反滲透進(jìn)液口、反滲透濃液出口和反滲透清液出口，所述反滲透進(jìn)液口與所述脫鹽廢水出口連通，所述反滲透濃液出口與所述進(jìn)液口連通。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過反滲透裝置過濾脫鹽后的脫鹽廢水，進(jìn)一步去除水中的無機(jī)鹽、有機(jī)物、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)，使得清液達(dá)標(biāo)排放。
進(jìn)一步，還包括酸液儲(chǔ)罐、堿液儲(chǔ)罐和堿吸收槽，所述混合酸溶液出口與所述酸液儲(chǔ)罐的進(jìn)口連通，所述混合堿溶液出口與所述堿液儲(chǔ)罐的進(jìn)口連通，所述酸液儲(chǔ)罐的出口與所述調(diào)質(zhì)槽的調(diào)質(zhì)藥劑進(jìn)口連通，所述堿液儲(chǔ)罐的出口和所述正極氣體出口均與所述堿吸收槽進(jìn)口連通，所述堿吸收槽出口與所述氧化槽的氧化藥劑進(jìn)口連通。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：酸液儲(chǔ)罐和堿液儲(chǔ)罐分別用于存儲(chǔ)電解產(chǎn)生的混合酸溶液和混合堿溶液，存儲(chǔ)的混合酸溶液和混合堿溶液可以用于高鹽廢水的處理，或者用于工業(yè)生產(chǎn)或售賣。混合堿溶液與電解槽正極產(chǎn)生的氯氣混合生成次氯酸鈉溶液，次氯酸鈉溶液可用作于氧化槽的氧化藥劑。
進(jìn)一步，還包括氫氣收集罐和氧氣氯氣收集罐，所述負(fù)極氣體出口與所述氫氣收集罐連通，所述正極氣體出口分別與所述氧氣氯氣收集罐和所述堿吸收槽進(jìn)口連通，或者，所述正極氣體出口、所述氧氣氯氣收集罐和所述堿吸收槽進(jìn)口依次連通。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：氫氣收集罐和氧氣氯氣收集罐分別用于收集電解槽負(fù)極和正極生成的氣體。其中，電解槽正極生成的氣體為氧氣和氯氣，氧氣和氯氣可以一部分被氧氣氯氣收集罐存儲(chǔ)，另一部分至堿吸收槽與混合堿溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉溶液；或者，電解槽正極生成的氧氣和氯氣全部存儲(chǔ)至氧氣氯氣收集罐，再根據(jù)需要，從氧氣氯氣收集罐通入堿吸收槽。
進(jìn)一步，所述電解槽包括槽體、正極板和負(fù)極板，所述正極板和所述負(fù)極板相互平行且分別豎直設(shè)置于所述槽體的兩端，所述槽體上端的中部具有上所述進(jìn)液口，所述槽體對應(yīng)位于所述正極板下方的位置設(shè)有所述混合酸溶液出口，所述槽體對應(yīng)位于所述負(fù)極板下方的位置設(shè)有所述混合堿溶液出口，所述槽體下端的中部設(shè)有所述脫鹽廢水出口，所述槽體對應(yīng)位于所述正極板和所述負(fù)極板上方的位置分別具有所述正極氣體出口和所述負(fù)極氣體出口。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：電解槽為垂直電泳槽，液體流動(dòng)方向與電場方向垂直，進(jìn)水從頂板中央的進(jìn)液口進(jìn)入，陰陽離子分別向正負(fù)極板移動(dòng)，并在電極附近發(fā)生水電解，故生成脫鹽廢水、混合酸溶液、混合堿溶液、氧氣、氯氣和氫氣。
本發(fā)明的工業(yè)高鹽廢水處理方法，采用氧化、調(diào)質(zhì)、沉淀、垂直電泳和反滲透過濾對高鹽廢水進(jìn)行處理。氧化、調(diào)質(zhì)和沉淀步驟為預(yù)處理以去除廢水中的COD(ChemicalOxygenDemand，即化學(xué)需氧量)以及SS(SuspendedSubstance，即水中的懸浮物)等物質(zhì)，垂直電泳能夠?qū)崿F(xiàn)將高鹽廢水在電場作用下分離出酸和堿，用于氧化調(diào)質(zhì)或者用于工業(yè)生產(chǎn)，降低鹽分后的廢水可直接經(jīng)過反滲透膜進(jìn)一步處理，從而廢水可以直接達(dá)標(biāo)排放。整個(gè)工藝既實(shí)現(xiàn)了高鹽廢水的達(dá)標(biāo)排放，另外還資源化的產(chǎn)出成品酸和堿用于生產(chǎn)，節(jié)約成本。
（發(fā)明人：李雨飛;李婕;周磊;崔浩東;左琛）
