本實(shí)用新型屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高含鹽廢水的處理與資源回收裝置，特別適合低COD的高含鹽廢水的處理。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)工業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，產(chǎn)生了大量的工業(yè)廢水。其中，有些行業(yè)(電鍍、熱電、石油開(kāi)采等行業(yè))的工業(yè)廢水中含大量的高含鹽廢水(當(dāng)鹽的濃度>1％時(shí)，稱(chēng)之為高含鹽廢水)，廢水中溶解了大量的無(wú)機(jī)鹽離子，如Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-等，但是有機(jī)物含量較少。針對(duì)高含鹽、低COD廢水，中國(guó)專(zhuān)利CN200810225941公開(kāi)的一種高含鹽廢水的處理方法，首先加入NaOH調(diào)節(jié)廢水的pH，進(jìn)行混凝沉淀處理，降低廢水的硬度，然后進(jìn)行納濾處理、反滲透處理和多效蒸發(fā)濃縮處理，反滲透產(chǎn)水可以回用，多效蒸發(fā)得到的固形物可以按照固體廢物的處置標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焚燒或填埋。該廢水處理方法高效、經(jīng)濟(jì)，可以實(shí)現(xiàn)廢水膜處理過(guò)程的“零排放”，其通過(guò)混凝沉淀去除廢水中的容易結(jié)垢的鈣離子和鎂離子。

近年來(lái)，電驅(qū)動(dòng)膜技術(shù)以廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水處理、海水淡化、醫(yī)療廢水處理等領(lǐng)域，對(duì)含鹽廢水的處理取得了良好的效果。隨著各行業(yè)對(duì)產(chǎn)品物料的質(zhì)量以及能耗要求越來(lái)越高，均相電驅(qū)動(dòng)膜的優(yōu)越性越來(lái)越顯現(xiàn)出來(lái)。均相電驅(qū)動(dòng)膜能夠滿(mǎn)足多種料液的處理要求，具有膜面電阻小，電流效率高、能耗低、選擇透過(guò)性好、回收率高等特點(diǎn)。電驅(qū)動(dòng)膜運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的濃水經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶后可將鹽類(lèi)資源進(jìn)行回收。反滲透是目前研究較為成熟的一項(xiàng)膜分離技術(shù)，廣泛應(yīng)用于化工、食品、制藥、市政供水以及廢水處理等多個(gè)領(lǐng)域。電驅(qū)動(dòng)膜的產(chǎn)水可以通過(guò)反滲透工藝進(jìn)一步處理，出水可作為生產(chǎn)用水回用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種高含鹽廢水的處理與資源回收裝置，解決了現(xiàn)有高鹽廢水在處理過(guò)程中工藝復(fù)雜，能耗高，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，出水水質(zhì)不穩(wěn)定等問(wèn)題。

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型涉及的高含鹽廢水的處理與資源化回收裝置，包括廢水儲(chǔ)水箱、第一提升泵、保安過(guò)濾器、倒極電滲析系統(tǒng)、調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池、濃水水箱、第二提升泵、蒸發(fā)結(jié)晶裝置、淡水水箱、加藥罐、反滲透系統(tǒng)和產(chǎn)水箱；廢水儲(chǔ)水箱出水端通過(guò)管道依次連接第一提升泵和保安過(guò)濾器，保安過(guò)濾器出水端與倒極電滲析系統(tǒng)連接，倒極電滲析系統(tǒng)濃水輸出端依次與調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池、濃水水箱、第二提升泵和蒸發(fā)結(jié)晶裝置連接，倒極電滲析系統(tǒng)淡水輸出端依次與淡水水箱和反滲透系統(tǒng)連接，加藥罐輸出端連接在淡水水箱和反滲透系統(tǒng)之間的管道上，反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水出水端與產(chǎn)水箱連接。

本實(shí)用新型涉及的倒極電滲析系統(tǒng)能夠自動(dòng)倒換電極極性并同時(shí)自動(dòng)改變濃、淡水流流向；倒極電滲析系統(tǒng)采用均相離子交換膜。

進(jìn)一步地，反滲透系統(tǒng)包括高壓泵和反滲透膜組件裝置，高含鹽廢水的處理與資源化回收裝置還包括清洗泵、清洗水箱和取水泵構(gòu)成的清洗系統(tǒng)，清洗系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)反滲透系統(tǒng)和頻繁倒極電滲析系統(tǒng)的清洗，加藥罐輸出端連接在淡水水箱和高壓泵之間的管道上，高壓泵輸出端通過(guò)三通I分別與反滲透膜組件裝置進(jìn)水端和清洗泵輸出端管道連接，在三通I與高壓泵連接的管道上設(shè)置第一閥門(mén)，在三通I與清洗泵輸出端連接的管道上設(shè)置第二閥門(mén)，產(chǎn)水箱通過(guò)三通II分別與反滲透膜組件裝置淡水出水端和取水泵進(jìn)水端管道連接，在三通II與反滲透膜組件裝置淡水出水端連接的管道上設(shè)置第三閥門(mén)，在三通II與取水泵進(jìn)水端連接的管道上設(shè)置第四閥門(mén)，取水泵輸出端與清洗水箱連接，清洗水箱通過(guò)第五閥門(mén)與清洗泵進(jìn)水端連連接，清洗水箱分別通過(guò)管道與反滲透膜組件裝置淡水出水端和反滲透膜組件裝置濃水出水端連接，清洗泵輸出端通過(guò)三通III分別與第二閥門(mén)和倒極電滲析系統(tǒng)膜堆進(jìn)水端連接，在三通III與倒極電滲析系統(tǒng)膜堆進(jìn)水端連接的管道上設(shè)置第六閥門(mén)，倒極電滲析系統(tǒng)膜堆淡水輸出端和倒極電滲析系統(tǒng)膜堆濃水輸出端均通過(guò)管道與清洗水箱連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)采用頻繁倒極電滲析和反滲透兩者結(jié)合處理高鹽廢水，相比單獨(dú)采用一種工藝處理能耗降低；(2)過(guò)程中將傳統(tǒng)工藝中在前端處理的鈣鎂離子，通過(guò)電滲析系統(tǒng)將原水中的鈣鎂離子濃縮后再處理，減少了需要處理的水量，進(jìn)而減少藥劑的使用和調(diào)節(jié)池和混凝沉淀池的基建費(fèi)用；(3)電滲析和反滲透的聯(lián)合工藝容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，裝置出水水質(zhì)穩(wěn)定；(4)整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了廢水的零排放；(5)清洗系統(tǒng)能夠同時(shí)為反滲透系統(tǒng)和頻繁倒極電滲析系統(tǒng)清洗，節(jié)約設(shè)備成本。

附圖說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型涉及的高含鹽廢水的處理與資源化回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明：

實(shí)施例1：

如圖1所示，本實(shí)施例涉及的高含鹽廢水的處理與資源化回收裝置，包括廢水儲(chǔ)水箱1、第一提升泵2、保安過(guò)濾器3、倒極電滲析系統(tǒng)4、調(diào)節(jié)池8、混凝沉淀池9、濃水水箱5、第二提升泵6、蒸發(fā)結(jié)晶裝置7、淡水水箱11、加藥罐12、反滲透系統(tǒng)和產(chǎn)水箱18；廢水儲(chǔ)水箱1出水端通過(guò)管道依次連接第一提升泵2和保安過(guò)濾器3，保安過(guò)濾器3出水端與倒極電滲析系統(tǒng)4進(jìn)水端連接，倒極電滲析系統(tǒng)4濃水輸出端依次與調(diào)節(jié)池8、混凝沉淀池9、濃水水箱5、第二提升泵6和蒸發(fā)結(jié)晶裝置7連接，倒極電滲析系統(tǒng)4淡水輸出端依次與淡水水箱11和反滲透系統(tǒng)連接，加藥罐12輸出端連接在淡水水箱11和反滲透系統(tǒng)之間的管道上，反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水出水端與產(chǎn)水箱18連接。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例涉及的倒極電滲析系統(tǒng)4能夠自動(dòng)倒換電極極性并同時(shí)自動(dòng)改變濃、淡水流流向；倒極電滲析系統(tǒng)4采用均相離子交換膜，經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾器3處理后的廢水進(jìn)入倒極電滲析系統(tǒng)4，在頻繁倒換電極極性的作用下破壞離子交換膜表面的極化層避免沉淀結(jié)垢。

進(jìn)一步地，反滲透系統(tǒng)包括高壓泵13和反滲透膜組件裝置14，高含鹽廢水的處理與資源化回收裝置還包括清洗泵15、清洗水箱16和取水泵17構(gòu)成的清洗系統(tǒng)，加藥罐12輸出端連接在淡水水箱11和高壓泵13之間的管道上，高壓泵輸出端通過(guò)三通I分別與反滲透膜組件裝置14進(jìn)水端和清洗泵15輸出端管道連接，在三通I與高壓泵連接的管道上設(shè)置第一閥門(mén)10，在三通I與清洗泵15輸出端連接的管道上設(shè)置第二閥門(mén)22，產(chǎn)水箱18通過(guò)三通II分別與反滲透膜組件裝置14淡水出水端和取水泵17進(jìn)水端管道連接，在三通II與反滲透膜組件裝置14淡水出水端連接的管道上設(shè)置第三閥門(mén)20，在三通II與取水泵17進(jìn)水端連接的管道上設(shè)置第四閥門(mén)19，取水泵17輸出端與清洗水箱16連接，清洗水箱16通過(guò)第五閥門(mén)23與清洗泵15進(jìn)水端連連接，清洗水箱16分別通過(guò)管道與反滲透膜組件裝置14淡水出水端和反滲透膜組件裝置14濃水出水端連接，清洗泵15輸出端通過(guò)三通III分別與第二閥門(mén)22和倒極電滲析系統(tǒng)4膜堆進(jìn)水端連接，在三通III與倒極電滲析系統(tǒng)4膜堆進(jìn)水端連接的管道上設(shè)置第六閥門(mén)21，倒極電滲析系統(tǒng)4膜堆淡水輸出端和倒極電滲析系統(tǒng)4膜堆濃水輸出端均通過(guò)管道與清洗水箱連接(圖中未畫(huà)出)。

本實(shí)施例涉及的高含鹽廢水的處理與資源化回收方法，具體包括以下步驟：

(1)第一提升泵2將廢水儲(chǔ)水箱1內(nèi)高含鹽、低COD的廢水泵入保安過(guò)濾器3去除濁度較大的微粒，然后輸送到倒極電滲析系統(tǒng)4系統(tǒng)中，倒極電滲析系統(tǒng)4的脫鹽率在60-80％之間，淡水回收率在70％-80％之間；

(2)進(jìn)入倒極電滲析系統(tǒng)4后，脫鹽室中的離子在電場(chǎng)的作用下遷移到相鄰的濃縮室，脫鹽室水中鹽含量降低，濃縮室水中鹽含量增加；

(3)步驟(2)中濃縮室濃水出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池8，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)池8內(nèi)pH為10-10.5，然后將水輸送到混凝沉淀池9中加入混凝劑混凝沉淀，去除水中的鈣離子和鎂離子，避免其對(duì)蒸發(fā)結(jié)晶裝置的影響，混凝沉淀池9出水進(jìn)入濃水水箱5中，

(4)步驟(2)中脫鹽室淡水出水進(jìn)入淡水水箱11中，高壓泵13將淡水水箱11中的水泵入到反滲透膜組件裝置14中，與此同時(shí)，加藥罐12將阻垢劑加入到高壓泵13和淡水水箱11之間的管道中，避免水中殘留的鈣鎂離子對(duì)反滲透膜造成污染，反滲透膜組件裝置14產(chǎn)水輸送到產(chǎn)水箱18中待用，反滲透膜組件裝置14濃水輸送到濃水水箱5中；

(5)本實(shí)施例涉及的高含鹽廢水的處理與資源化回收裝置使用時(shí)需要停機(jī)定期對(duì)反滲透膜組件裝置14和頻繁倒極電滲析系統(tǒng)4膜堆進(jìn)行清洗，

反滲透膜組件裝置14清洗過(guò)程為：關(guān)閉第一閥門(mén)10、第三閥門(mén)20、第六閥門(mén)21、第五閥門(mén)23、反滲透濃水閥門(mén)28、反滲透清洗產(chǎn)水回流閥26和反滲透清洗濃縮回流閥27，打開(kāi)第四閥門(mén)19，啟動(dòng)取水泵17將水從產(chǎn)水箱18泵入清洗水箱16，向清洗水箱16中加入反滲透膜清洗劑并攪拌均勻，然后打開(kāi)第五閥門(mén)23、第二閥門(mén)22、反滲透清洗產(chǎn)水回流閥26和反滲透清洗濃縮回流閥27，啟動(dòng)清洗泵15，清洗水箱16中清洗水泵入反滲透膜組件裝置14中分別經(jīng)過(guò)反滲透清洗產(chǎn)水回流閥26和反滲透清洗濃縮回流閥27再次返回清洗水箱16中，多次循環(huán)直至清洗完成，將清洗水箱16中水排出；

頻繁倒極電滲析系統(tǒng)4膜堆清洗過(guò)程：關(guān)閉第三閥門(mén)20、、第五閥門(mén)23、第二閥門(mén)22、反滲透清洗產(chǎn)水回流閥26、反滲透清洗濃縮回流閥27、頻繁倒極電滲析系統(tǒng)淡水閥25和頻繁倒極電滲析系統(tǒng)濃水閥24，打開(kāi)第四閥門(mén)19，啟動(dòng)取水泵17將水從產(chǎn)水箱18泵入清洗水箱16，向清洗水箱16中加入離子交換膜膜清洗劑并攪拌均勻，然后啟動(dòng)清洗泵15將清洗水箱16中清洗水泵入頻繁倒極電滲析系統(tǒng)膜堆中，并將頻繁倒極電滲析系統(tǒng)流出的清洗廢水返回到清洗水箱16中，多次循環(huán)直至清洗完成，最后將清洗水箱16中水排出。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例對(duì)某電廠(chǎng)產(chǎn)生的反滲透濃水進(jìn)行處理，反滲透濃水：電導(dǎo)率為3000μS/cm，總硬度為908mg/L，COD為98mg/L。具體處理方法，如下所示：

(1)第一提升泵2以60m³/h的流速，將廢水儲(chǔ)水箱1內(nèi)反滲透濃水泵入保安過(guò)濾器3去除濁度較大的微粒，然后輸送到倒極電滲析系統(tǒng)4系統(tǒng)中；

(2)進(jìn)入倒極電滲析系統(tǒng)4后，脫鹽室中的離子在電場(chǎng)的作用下遷移到相鄰的濃縮室，脫鹽室水中鹽含量降低，濃縮室水中鹽含量增加，設(shè)定倒極電滲析系統(tǒng)4的脫鹽率為60％，淡水回收率為80％，則通過(guò)倒極電滲析系統(tǒng)處理后濃縮室濃水出水流量為12m³/h，電導(dǎo)率為9000μS/cm，總硬度為2728mg/L，COD為97mg/L，脫鹽室淡水出水流量為48m³/h，電導(dǎo)率為1500μS/cm，總硬度為453mg/L，COD為96mg/L；

(3)步驟(2)中濃縮室濃水出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池8，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)池8內(nèi)pH為10-10.5，然后將水輸送到混凝沉淀池9中加入混凝劑混凝沉淀，混凝沉淀池9出水：電導(dǎo)率為5960μS/cm，總硬度為62mg/L，COD為43mg/L，混凝沉淀池9出水進(jìn)入濃水水箱5中；

(4)步驟(2)中脫鹽室淡水出水進(jìn)入淡水水箱11中，高壓泵13將淡水水箱11中的水泵入到反滲透膜組件裝置14中，與此同時(shí)，加藥罐12將阻垢劑加入到高壓泵13和淡水水箱11之間的管道中，避免水中殘留的鈣鎂離子對(duì)反滲透膜造成污染，反滲透膜組件裝置14產(chǎn)水輸送到產(chǎn)水箱18中待用，反滲透膜組件裝置14產(chǎn)水水質(zhì)：電導(dǎo)率為20μS/cm，反滲透膜組件裝置14濃水輸送到濃水水箱5中；

(5)將步驟(3)和步驟(4)中濃水水箱5中水通過(guò)第二提升泵6泵入到蒸發(fā)結(jié)晶裝置7進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，結(jié)晶出固體鹽回收利用，結(jié)晶產(chǎn)生的蒸餾水輸送到產(chǎn)水箱18中待用。