一种高浓度含盐工业废水处理工艺

环保节能,再生,污水处理设备的制造及其应用技术1.本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种高浓度含盐工业废水处理工艺。背景技术：2.高盐废水主要来自于食品加工、制药、石油天然气加工、制革、榨菜腌制、沿海地区海水利用直接排放的污水等。人们生活质量不断提高的同时也造成了高盐废水的排放呈现逐年增加的趋势，这些废水如果直接排放将导致江河水质矿化度提高，给土壤、地表水、地下水带来严重的污染，进而危及生态环境。由于高盐度会使微生物细胞的渗透压失调，对微生物的细胞壁和酶系统造成破坏，进而导致微生物活性降低或死亡。因此，高盐一直是污水生物处理亟需解决的棘手问题。3.目前高盐废水的处理方法主要如下：(1)沉淀法。这类方法是目前最常用的方法，主要是通过投加各类沉淀剂，例如naoh、naco、nahco、nh·ho等常用的碱，将离子通过沉淀的方法分离除去。该方法反应速度快，处理效率高，且能用于高浓度有机废水。但是，它需要消耗大量的化学药剂，且需要调节ph，防止排放的水碱性过大。4.(2)浓缩法。该方法是最近几年来新出现的一种新型高盐废水处理法，其主要是蒸发水的方法，将污染物进行浓缩，并分离析出的方法。相对而言，该方法操作简单，工艺成熟，还能回收部分有用物质。但是，它的缺点在于能耗极大，且在蒸发过程中，部分低沸点、易挥发的物质会挥发出来，导致空气二次污染。5.(3)膜分离法。膜分离法是一种新型的水处理技术，其主要是利用一种特殊的半透膜，将溶液中溶质和溶剂隔开，从而达到分离何净化水质的目的。但是，它的处理效果与膜的质量有很大的关系，若需要达到较好的效果，则需要较为昂贵的膜，还需要很大的压力才能实现，这势必导致成本的成倍增加。此外，对于成分复杂的高盐废水，部分大分子或者絮凝物质会污染膜，导致膜的透过性和使用寿命明显下降。6.因此，期待一种高浓度含盐工业废水处理工艺，能够有效解决现有技术的不足之处。技术实现要素：7.本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高浓度含盐工业废水处理工艺，该工艺处理效果好，可以直接回用于生产。8.本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。9.本发明提供了一种高浓度含盐工业废水处理工艺，所述方法包括以下步骤：（1）在高浓度含盐废水中加入具有硝化-反硝化功能的污泥，在20~35℃进行初步处理2~4天；（2）经初步处理后的废水投入到过滤设备进行过滤，并将过滤后的溶液中加入ph调节剂使得溶液ph为8~10，通过带有分离膜的分离装置进一步过滤，分离装置的内部压力为1～3mpa，且分离膜的孔径为0.02～0.1um，去除高盐废水中大部分重金属离子；（3）将过滤后的废水加入盐酸调节ph为6~7，保持温度为10~15℃的条件下，通入到带正氮活性基团的碱性阴离子交换树脂柱进行吸附，去除有机和无机杂质；所述的交换树脂中还含有1～5%的粒径在10～50nm之间的纳米碳颗粒；（4）将上述步骤（3）处理后的废水进行膜蒸馏处理，收集产生的水。10.前述的高浓度含盐工业废水处理工艺，其中，所述高浓度含盐废水的电导率为5000～10000μs/cm、cod为50～100mg/l，na 2000～4000mg/l，cl 3000～4000mg/l，总硬度以 caco3计 500～1000mg/l，碱度以caco3计100～300mg/l，溶硅0～40mg/l。11.前述的高浓度含盐工业废水处理工艺，其中，所述步骤（1）中所述具有硝化-反硝化功能的污泥为取自城市污水处理厂的好氧活性污泥。12.前述的高浓度含盐工业废水处理工艺，其中，所述步骤（2）中所述ph调节剂为naco3或者naoh。13.前述的高浓度含盐工业废水处理工艺，其中，所述步骤（2）中所述过滤设备为保安过滤器。14.前述的高浓度含盐工业废水处理工艺，其中，所述步骤（3）中所述废水通过交换树脂柱的流速为2～4ml/min。15.前述的高浓度含盐工业废水处理工艺，其中，所述步骤（3）中所述交换树脂柱再生频率为1～5天，再生处理采用3～8％的盐酸再生液进行洗脱，再生液的流速为2～6 ml/min。16.前述的高浓度含盐工业废水处理工艺，其中，所述步骤（4）中所述膜蒸馏采用内压式真空膜蒸馏，蒸馏条件为温度70℃～80℃，进料液侧膜面流速0.8～1.0m/s，渗透液侧真空度-0.08～-0.09mpa。17.前述的高浓度含盐工业废水处理工艺，其中，所述步骤（4）中所述蒸馏膜的膜材料为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或聚丙烯，膜孔径范围为0.15μm～0.2μm。18.借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：本发明在保持较低温度的环境下进行废水的交换树脂吸附，能够有效去除有机和无机杂质。本发明通过在碱性阴离子交换树脂柱加入少量的纳米碳颗粒，可以增加吸附作用，提高对杂质物质的去除效果。本发明的高浓度含盐工业废水处理工艺，该方法能够有效地处理高盐废水，最后处理得到的水还能够二次利用，有效地降低了工艺的运行成本和能耗。19.综上所述，本发明特殊的高浓度含盐工业废水处理工艺，膜处理产水水质好，可以直接回用于生产。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品和方法中未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其不论在方法上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的产品具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。20.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。具体实施方式21.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。22.根据本发明所述的高浓度含盐工业废水处理工艺，所述方法包括以下步骤：（1）在高浓度含盐废水中加入具有硝化-反硝化功能的污泥，在20~35℃进行初步处理2~4天；（2）经初步处理后的废水投入到过滤设备进行过滤，并将过滤后的溶液中加入ph调节剂使得溶液ph为8~10，通过带有分离膜的分离装置进一步过滤，分离装置的内部压力为1～3mpa，且分离膜的孔径为0.02～0.1um，去除高盐废水中大部分重金属离子；（3）将过滤后的废水加入盐酸调节ph为6~7，保持温度为10~15℃的条件下，通入到带正氮活性基团的碱性阴离子交换树脂柱进行吸附，去除有机和无机杂质；所述的交换树脂中还含有1～5%的粒径在10～50nm之间的纳米碳颗粒；（4）将上述步骤（3）处理后的废水进行膜蒸馏处理，收集产生的水。23.根据本发明所述的高浓度含盐工业废水处理工艺，优选地，所述高浓度含盐废水的电导率为5000～10000μs/cm、cod为50～100mg/l，na 2000～4000mg/l，cl 3000～4000mg/l，总硬度以 caco3计 500～1000mg/l，碱度以caco3计100～300mg/l，溶硅0～40mg/l。24.根据本发明所述的高浓度含盐工业废水处理工艺，优选地，所述步骤（1）中所述具有硝化-反硝化功能的污泥为取自城市污水处理厂的好氧活性污泥。25.根据本发明所述的高浓度含盐工业废水处理工艺，优选地，所述步骤（2）中所述ph调节剂为naco3或者naoh。26.根据本发明所述的高浓度含盐工业废水处理工艺，优选地，所述步骤（2）中所述过滤设备为保安过滤器。27.根据本发明所述的高浓度含盐工业废水处理工艺，优选地，所述步骤（3）中所述废水通过交换树脂柱的流速为2～4ml/min。28.根据本发明所述的高浓度含盐工业废水处理工艺，优选地，所述步骤（3）中所述交换树脂柱再生频率为1～5天，再生处理采用3～8％的盐酸再生液进行洗脱，再生液的流速为2～6 ml/min。29.根据本发明所述的高浓度含盐工业废水处理工艺，优选地，所述步骤（4）中所述膜蒸馏采用内压式真空膜蒸馏，蒸馏条件为：温度70℃～80℃，进料液侧膜面流速0.8～1.0m/s，渗透液侧真空度-0.08～-0.09mpa。30.根据本发明所述的高浓度含盐工业废水处理工艺，优选地，所述步骤（4）中所述蒸馏膜的膜材料为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或聚丙烯，膜孔径范围为0.15μm～0.2μm。31.实施例1高盐废水的主要水质特征为：ph为3~4，电导率为8000μs/cm、cod为60mg/l，na 3000mg/l，cl 3000mg/l，总硬度以 caco3计 600mg/l，碱度以caco3计200mg/l，溶硅0mg/l。32.按照下述方法处理：（1）厌氧反应器中，在高浓度含盐废水中加入具有硝化-反硝化功能的污泥，25℃反应3天，该具有硝化-反硝化功能的污泥为取自城市污水处理厂的好氧活性污泥；（2）上述处理后的废水投入到保安过滤器进行过滤，并将过滤后的溶液中加入naco3使得溶液ph为8~10，通过带有分离膜的分离装置进一步过滤，分离装置的内部压力为2mpa，且分离膜的孔径为0.1um，去除高盐废水中大部分重金属离子；（3）将过滤后的废水加入盐酸调节ph为6~7，保持温度为10℃的条件下，以3ml/min的流速通入到带正氮活性基团的碱性阴离子交换树脂柱（含有3%的粒径在10-50nm之间的纳米碳颗粒）进行吸附，去除有机和无机杂质；对交换树脂柱进行再生处理，再生频率为3天，再生处理采用6％的盐酸再生液进行洗脱，再生液的流速为4ml/min；（4）将上述步骤（3）处理后的废水采用内压式真空膜蒸馏处理，膜材料为聚偏氟乙烯，膜孔径为0.15μm；蒸馏条件为：温度70℃，进料液侧膜面流速0.9m/s，渗透液侧真空度-0.08mpa处理，收集产生的水。33.经处理后，产生的水电导率≤150μs/cm，产水codcr≤8mg/l，na 12mg/l，cl 20mg/l，总硬度以 caco3计 9mg/l，碱度以caco3计10mg/l，溶硅0mg/l。34.实施例2高盐废水的主要水质特征为：ph为1~4，电导率为10000μs/cm、cod为50mg/l，na 3000mg/l，cl 4000mg/l，总硬度以 caco3计 1000mg/l，碱度以caco3计300mg/l，溶硅10mg/l。35.按照下述方法处理：（1）厌氧反应器中，在高浓度含盐废水中加入具有硝化-反硝化功能的污泥，35℃反应2天，该具有硝化-反硝化功能的污泥为取自城市污水处理厂的好氧活性污泥；（2）上述处理后的废水投入到保安过滤器进行过滤，并将过滤后的溶液中加入naco3使得溶液ph为8~10，通过带有分离膜的分离装置进一步过滤，分离装置的内部压力为3mpa，且分离膜的孔径为0.1um，去除高盐废水中大部分重金属离子；（3）将过滤后的废水加入盐酸调节ph为6~7，保持温度为15℃的条件下，以3ml/min的流速通入到带正氮活性基团的碱性阴离子交换树脂柱（含有5%的粒径在10-50nm之间的纳米碳颗粒）进行吸附，去除有机和无机杂质；对交换树脂柱进行再生处理，再生频率为2天，再生处理采用6％的盐酸再生液进行洗脱，再生液的流速为4ml/min；（4）将上述步骤（3）处理后的废水采用内压式真空膜蒸馏处理，膜材料为聚偏氟乙烯，膜孔径为0.2μm；蒸馏条件为：温度80℃，进料液侧膜面流速0.8m/s，渗透液侧真空度-0.08mpa处理，收集产生的水。36.经处理后，产生的水电导率≤200μs/cm，产水codcr≤10mg/l，na 28mg/l，cl 42mg/l，总硬度以 caco3计 52mg/l，碱度以caco3计9mg/l，溶硅10mg/l。37.实施例3高盐废水的主要水质特征为：ph为3~5，电导率为5000μs/cm、cod为100mg/l，na 2000mg/l，cl 3000mg/l，总硬度以 caco3计 500mg/l，碱度以caco3计200mg/l，溶硅20mg/l。38.按照下述方法处理：（1）厌氧反应器中，在高浓度含盐废水中加入具有硝化-反硝化功能的污泥，20℃反应4天，该具有硝化-反硝化功能的污泥为取自城市污水处理厂的好氧活性污泥；（2）上述处理后的废水投入到保安过滤器进行过滤，并将过滤后的溶液中加入naco3使得溶液ph为8~10，通过带有分离膜的分离装置进一步过滤，分离装置的内部压力为1mpa，且分离膜的孔径为0.1um，去除高盐废水中大部分重金属离子；（3）将过滤后的废水加入盐酸调节ph为6~7，保持温度为10℃的条件下，以3ml/min的流速通入到带正氮活性基团的碱性阴离子交换树脂柱（含有1%的粒径在10-50nm之间的纳米碳颗粒）进行吸附，去除有机和无机杂质；对交换树脂柱进行再生处理，再生频率为2天，再生处理采用6％的盐酸再生液进行洗脱，再生液的流速为4ml/min；（4）将上述步骤（3）处理后的废水采用内压式真空膜蒸馏处理，膜材料为聚偏氟乙烯，膜孔径为0.15μm；蒸馏条件为：温度80℃，进料液侧膜面流速1.0m/s，渗透液侧真空度-0.09mpa处理，收集产生的水。39.经处理后，产生的水电导率≤100μs/cm，产水codcr≤12mg/l，na 20mg/l，cl 27mg/l，总硬度以 caco3计 15mg/l，碱度以caco3计10mg/l，溶硅0mg/l。40.对比实施例1高盐废水的主要水质特征为：ph为3~4，电导率为8000μs/cm、cod为60mg/l，na 3000mg/l，cl 3000mg/l，总硬度以 caco3计 600mg/l，碱度以caco3计200mg/l，溶硅0mg/l。41.按照下述方法处理：（1）厌氧反应器中，在高浓度含盐废水中加入具有硝化-反硝化功能的污泥，25℃反应3天，该具有硝化-反硝化功能的污泥为取自城市污水处理厂的好氧活性污泥；（2）上述处理后的废水投入到保安过滤器进行过滤，并将过滤后的溶液中加入naco3使得溶液ph为8~10，通过带有分离膜的分离装置进一步过滤，分离装置的内部压力为2mpa，且分离膜的孔径为0.1um，去除高盐废水中大部分重金属离子；（3）将过滤后的废水加入盐酸调节ph为6~7，保持温度为10℃的条件下，以3ml/min的流速通入到带正氮活性基团的碱性阴离子交换树脂柱进行吸附，去除有机和无机杂质；对交换树脂柱进行再生处理，再生频率为3天，再生处理采用6％的盐酸再生液进行洗脱，再生液的流速为4ml/min；（4）将上述步骤（3）处理后的废水采用内压式真空膜蒸馏处理，膜材料为聚偏氟乙烯，膜孔径为0.15μm；蒸馏条件为：温度70℃，进料液侧膜面流速0.9m/s，渗透液侧真空度-0.08mpa处理，收集产生的水。42.经处理后，产生的水电导率为3500μs/cm，产水codcr为45mg/l，na 249mg/l，cl 525mg/l，总硬度以 caco3计 53mg/l，碱度以caco3计39mg/l，溶硅0mg/l。43.由实施例1-3和对比实施例1的结果可知，本发明的处理工艺效果明显，通过在交换树脂中添加少量的纳米碳颗粒能够起到增效作用，使得出水水质更加优。44.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。









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