公布日：2023.09.22

申請(qǐng)日：2022.03.10

分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/469(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N

摘要

本公開涉及一種有機(jī)雜鹽廢水的處理方法及處理系統(tǒng)。包括以下步驟：S1、使待處理有機(jī)雜鹽廢水進(jìn)入化學(xué)軟化單元進(jìn)行軟化澄清處理，得到軟化廢水；S2、使所述軟化廢水進(jìn)入高級(jí)氧化單元進(jìn)行有機(jī)物氧化降解處理，得到氧化降解廢水；S3、使所述氧化降解廢水進(jìn)入電滲析單元進(jìn)行電滲析處理，得到濃水和淡水；S4、使所述濃水進(jìn)入雙極膜單元進(jìn)行雙極膜電滲析處理，得到酸、堿和鹽水。簡(jiǎn)化廢水的預(yù)處理工藝，滿足雙極膜進(jìn)水需求，降低雜鹽雙極膜資源化的整體化學(xué)消耗；還可以獲得高純度酸和堿產(chǎn)物，提高對(duì)含鹽廢水的資源化處理。

權(quán)利要求書

1.一種有機(jī)雜鹽廢水的處理方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：S1、使待處理有機(jī)雜鹽廢水進(jìn)入化學(xué)軟化單元進(jìn)行軟化澄清處理，得到軟化廢水；S2、使所述軟化廢水進(jìn)入高級(jí)氧化單元進(jìn)行有機(jī)物氧化降解處理，得到氧化降解廢水；S3、使所述氧化降解廢水進(jìn)入電滲析單元進(jìn)行電滲析處理，得到濃水和淡水；S4、使所述濃水進(jìn)入雙極膜單元進(jìn)行雙極膜電滲析處理，得到酸、堿和鹽水。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S1中，所述待處理有機(jī)雜鹽廢水的含鹽量為0.5～20％重量％，TOC為0～1000mg/L；所述待處理有機(jī)雜鹽廢水中雜鹽包括選自Na+、K+、NH4+、Cl-、NO3-和SO42-中的一種或幾種離子；有機(jī)雜質(zhì)包括有機(jī)溶劑、表面活性劑、石油類有機(jī)物中的一種或幾種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括：所述雙極膜單元得到的所述鹽水返回所述電滲析單元循環(huán)濃縮處理；可選地，進(jìn)行循環(huán)濃縮處理的所述鹽水的濃度為5～7重量％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括：使所述電滲析單元得到的所述淡水的一部分返回所述化學(xué)軟化單元循環(huán)處理；可選地，循環(huán)處理的所述淡水的濃度為1～5重量％，淡水循環(huán)回流比為50～100重量％；和/或使所述電滲析單元得到的所述淡水的另一部分進(jìn)行外排或者后處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2中，所述有機(jī)物氧化降解處理包括均相催化氧化法、光催化氧化法和多相濕式催化氧化法；優(yōu)選為臭氧催化氧化法，所述臭氧催化氧化法的反應(yīng)條件包括：催化劑與待處理有機(jī)雜鹽廢水的重量比為1：(1～3)，優(yōu)選為1：(1.5～2.5)；以待處理有機(jī)雜鹽廢水的體積計(jì)算，臭氧濃度為10～50mg/L，優(yōu)選為20～25mg/L；反應(yīng)溫度為10～50℃，優(yōu)選為20～25℃；反應(yīng)時(shí)間為1～4h，優(yōu)選為2～3h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S3中，所述電滲析處理的條件包括：恒電流運(yùn)行，電流密度20～40mA/cm2，優(yōu)選為30～35mA/cm2，料液流速為20～100L/h，優(yōu)選為30～50L/h；溫度為0～40℃，優(yōu)選為20～30℃；終點(diǎn)淡水濃度0.5～5重量％，優(yōu)選為0.8～1.2重量％；終點(diǎn)濃水濃度為10～20重量％，優(yōu)選為13～17重量％；優(yōu)選地，所述電滲析處理采用一價(jià)陽(yáng)離子選擇透過(guò)性陽(yáng)膜。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S4中，所述雙極膜電滲析處理的條件包括：恒電流運(yùn)行，電流密度40～90mA/cm2，優(yōu)選為60～80mA/cm2，溫度為10～40℃，優(yōu)選為25～35℃；可選地，步驟S4中，制備得到的酸濃度8～10重量％，堿濃度7.5～8.5重量％，鹽水濃度為4.5～6.5重量％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S1中，在所述化學(xué)軟化單元內(nèi)進(jìn)行兩級(jí)軟化澄清處理；所述兩級(jí)軟化澄清處理包括：向待處理有機(jī)雜鹽廢水中加入Ca(OH)2、第一絮凝劑和第一助凝劑，調(diào)節(jié)廢水pH到6.5～9.5，反應(yīng)30～60min，進(jìn)入澄清池中停留45～120min沉降，出水中鎂離子濃度低于0～5mg/L，其中所述Ca(OH)2的質(zhì)量濃度為10～20重量％；過(guò)濾后母液再加入Na2CO3、第二絮凝劑和第二助凝劑，反應(yīng)30～60min，進(jìn)入澄清池中停留45～120min沉降，廢水中的鈣離子濃度低于0～10mg/L。9.一種有機(jī)雜鹽廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括化學(xué)軟化單元、高級(jí)氧化單元、電滲析單元和雙極膜單元；其中所述化學(xué)軟化單元包括待處理有機(jī)雜鹽廢水進(jìn)口、藥劑投加口、軟化廢水出口和污泥出口；所述高級(jí)氧化單元包括軟化廢水進(jìn)口和氧化降解廢水出口，所述軟化廢水進(jìn)口與所述化學(xué)軟化單元的軟化廢水出口連通；所述電滲析單元包括氧化降解廢水進(jìn)口、淡水出口和濃水出口，其中所述氧化降解廢水進(jìn)口與所述高級(jí)氧化單元的氧化降解廢水出口連通；所述雙極膜單元包括濃水進(jìn)口、酸出口、堿出口和鹽水出口，其中所述濃水進(jìn)口與所述電滲析單元的濃水出口連通。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電滲析單元還包括淡水循環(huán)出口和淡水外排出口，所述淡水循環(huán)出口和淡水外排出口形成為所述電滲析單元的淡水出口；所述淡水循環(huán)出口與所述化學(xué)軟化單元的待處理有機(jī)雜鹽廢水進(jìn)口連通；所述電滲析單元還包括循環(huán)鹽水進(jìn)口，所述循環(huán)鹽水進(jìn)口與所述雙極膜單元的鹽水出口連通。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的目的是提供一種有機(jī)雜鹽廢水的處理方法及處理系統(tǒng)，簡(jiǎn)化廢水的預(yù)處理工藝，滿足雙極膜進(jìn)水需求，降低雜鹽雙極膜資源化的整體化學(xué)消耗；還可以獲得高純度酸和堿產(chǎn)物，提高對(duì)含鹽廢水的資源化處理。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開第一方面提供一種有機(jī)雜鹽廢水的處理方法，該方法包括以下步驟：S1、使待處理有機(jī)雜鹽廢水進(jìn)入化學(xué)軟化單元進(jìn)行軟化澄清處理，得到軟化廢水；S2、使所述軟化廢水進(jìn)入高級(jí)氧化單元進(jìn)行有機(jī)物氧化降解處理，得到氧化降解廢水；S3、使所述氧化降解廢水進(jìn)入電滲析單元進(jìn)行電滲析處理，得到濃水和淡水；S4、使所述濃水進(jìn)入雙極膜單元進(jìn)行雙極膜電滲析處理，得到酸、堿和鹽水。

可選地，步驟S1中，所述待處理有機(jī)雜鹽廢水的含鹽量為0.5～20％重量％，TOC為0～1000mg/L；所述待處理有機(jī)雜鹽廢水中雜鹽包括選自Na+、K+、NH4+、Cl-、NO3-和SO42-中的一種或幾種離子；有機(jī)雜質(zhì)包括有機(jī)溶劑、表面活性劑、石油類有機(jī)物中的一種或幾種。

可選地，該方法還包括：所述雙極膜單元得到的所述鹽水返回所述電滲析單元循環(huán)濃縮處理；可選地，進(jìn)行循環(huán)濃縮處理的所述鹽水的濃度為5～7重量％。

可選地，該方法還包括：使所述電滲析單元得到的所述淡水的一部分返回所述化學(xué)軟化單元循環(huán)處理；可選地，循環(huán)處理的所述淡水的濃度為1～5重量％，淡水循環(huán)回流比為50～100重量％；和/或使所述電滲析單元得到的所述淡水的另一部分進(jìn)行外排或者后處理。

可選地，步驟S2中，所述有機(jī)物氧化降解處理包括均相催化氧化法、光催化氧化法和多相濕式催化氧化法；優(yōu)選為臭氧催化氧化法，所述臭氧催化氧化法的反應(yīng)條件包括：催化劑與待處理有機(jī)雜鹽廢水的重量比為1：(1～3)，優(yōu)選為1：(1.5～2.5)；以待處理有機(jī)雜鹽廢水的體積計(jì)算，臭氧濃度為10～50mg/L，優(yōu)選為20～25mg/L；反應(yīng)溫度為10～50℃，優(yōu)選為20～25℃；反應(yīng)時(shí)間為1～4h，優(yōu)選為2～3h。

可選地，步驟S3中，所述電滲析處理的條件包括：恒電流運(yùn)行，電流密度20～40mA/cm2，優(yōu)選為30～35mA/cm2，料液流速為20～100L/h，優(yōu)選為30～50L/h；溫度為0～40℃，優(yōu)選為20～30℃；終點(diǎn)淡水濃度0.5～5重量％，優(yōu)選為0.8～1.2重量％；終點(diǎn)濃水濃度為10～20重量％，優(yōu)選為13～17重量％；優(yōu)選地，所述電滲析處理采用一價(jià)陽(yáng)離子選擇透過(guò)性陽(yáng)膜。

可選地，步驟S4中，所述雙極膜電滲析處理的條件包括：恒電流運(yùn)行，電流密度40～90mA/cm2，優(yōu)選為60～80mA/cm2，溫度為10～40℃，優(yōu)選為25～35℃；可選地，步驟S4中，制備得到的酸濃度8～10重量％，堿濃度7.5～8.5重量％，鹽水濃度為4.5～6.5重量％。

可選地，步驟S1中，在所述化學(xué)軟化單元內(nèi)進(jìn)行兩級(jí)軟化澄清處理；所述兩級(jí)軟化澄清處理包括：向待處理有機(jī)雜鹽廢水中加入Ca(OH)2、第一絮凝劑和第一助凝劑，調(diào)節(jié)廢水pH到6.5～9.5，反應(yīng)30～60min，進(jìn)入澄清池中停留45～120min沉降，出水中鎂離子濃度低于0～5mg/L，其中所述Ca(OH)2的質(zhì)量濃度為10～20重量％；過(guò)濾后母液再加入Na2CO3、第二絮凝劑和第二助凝劑，反應(yīng)30～60min，進(jìn)入澄清池中停留45～120min沉降，廢水中的鈣離子濃度低于0～10mg/L。

本公開第二方面提供一種有機(jī)雜鹽廢水的處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括化學(xué)軟化單元、高級(jí)氧化單元、電滲析單元和雙極膜單元；其中所述化學(xué)軟化單元包括待處理有機(jī)雜鹽廢水進(jìn)口、藥劑投加口、軟化廢水出口和污泥出口；所述高級(jí)氧化單元包括軟化廢水進(jìn)口和氧化降解廢水出口，所述軟化廢水進(jìn)口與所述化學(xué)軟化單元的軟化廢水出口連通；所述電滲析單元包括氧化降解廢水進(jìn)口、淡水出口和濃水出口，其中所述氧化降解廢水進(jìn)口與所述高級(jí)氧化單元的氧化降解廢水出口連通；所述雙極膜單元包括濃水進(jìn)口、酸出口、堿出口和鹽水出口，其中所述濃水進(jìn)口與所述電滲析單元的濃水出口連通。

可選地，所述電滲析單元還包括淡水循環(huán)出口和淡水外排出口，所述淡水循環(huán)出口和淡水外排出口形成為所述電滲析單元的淡水出口；所述淡水循環(huán)出口與所述化學(xué)軟化單元的待處理有機(jī)雜鹽廢水進(jìn)口連通；

所述電滲析單元還包括循環(huán)鹽水進(jìn)口，所述循環(huán)鹽水進(jìn)口與所述雙極膜單元的鹽水出口連通。

通過(guò)上述技術(shù)方案，本公開提供了一種有機(jī)雜鹽廢水的處理方法及處理系統(tǒng)，通過(guò)依次進(jìn)行的化學(xué)軟化處理、有機(jī)物氧化降解處理和電滲透處理，可以使有機(jī)雜鹽廢水在進(jìn)入雙極膜電滲析處理之前實(shí)現(xiàn)充分預(yù)處理，降低了雜鹽雙極膜資源化的整體化學(xué)消耗，簡(jiǎn)化了預(yù)處理工藝，同時(shí)可調(diào)節(jié)進(jìn)水含鹽量應(yīng)對(duì)水質(zhì)波動(dòng)，降低了經(jīng)濟(jì)成本。本公開中雜鹽有機(jī)廢水通過(guò)簡(jiǎn)單預(yù)處理后，可以滿足雙極膜的進(jìn)水要求，還可以獲得高純度的酸和堿，有利于獲得高價(jià)值工業(yè)副產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對(duì)雜鹽廢水的高效資源化處理。

（發(fā)明人：李小端;熊日華;劉捷）