公布日：2024.04.09
申請日：2024.01.16
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C01D3/06(2006.01)I;C01D5/00(2006.01)I;C25B1/16(2006.01)I;C02F3/28(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/
52(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/42(2023.01)N;C02F1/04(2023.01)N;C02F1/32(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1/
72(2023.01)N;C02F1/38(2023.01)N;C02F101/12(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本申請?zhí)峁┝艘环N污水溶解鹽提取及鹽資源化系統(tǒng)，包括生化單元、回用單元、分鹽單元、氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶單元、硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶單元、氯堿工藝單元及雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶單元；其中，生化單元對污水進行預(yù)處理，回用單元得到回用水，分鹽單元用于得到納濾產(chǎn)水和納濾濃水，氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶單元和硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶單元用于產(chǎn)出氯化鈉和硫酸鈉，氯堿工藝單元用于將氯化鈉溶液或氯化鈉鹽經(jīng)過離子膜電解產(chǎn)生燒堿，雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶單元用于將氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)和硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)排放的母液蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)生雜鹽。本系統(tǒng)在污水生化處理、污水回用和污水分鹽零排放基礎(chǔ)上對鹽進一步資源化，尤其是對氯化鈉通過離子膜電解或雙極膜產(chǎn)生酸和堿，將其使用在了污水回用上。
權(quán)利要求書
1.一種污水溶解鹽提取及鹽資源化系統(tǒng)，其特征在于，包括生化單元、回用單元、分鹽單元、氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶單元、硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶單元、氯堿工藝單元及雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶單元；所述生化單元用于對工業(yè)園區(qū)污水進行預(yù)處理，在所述預(yù)處理環(huán)節(jié)中去除所述工業(yè)園區(qū)污水中的cod、氨氮、磷等指標，使所述工業(yè)園區(qū)污水中的難降解廢水和易降解廢水被處理成達標的廢水；所述回用單元用于將所述達標的廢水經(jīng)過混凝、沉淀、過濾、樹脂軟化后得到回用水及回用剩下的濃水；所述分鹽單元用于將所述回用剩下的濃水經(jīng)過納濾分鹽后，得到了以一價為主的納濾產(chǎn)水和以二價為主的納濾濃水；所述氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶單元用于將所述納濾產(chǎn)水經(jīng)過高壓反滲透濃縮后進入氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)產(chǎn)出氯化鈉鹽；所述硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶單元用于將所述納濾濃水經(jīng)過高鹽菌劑耦合去除cod和經(jīng)過除氟除硬除硅裝置后繼續(xù)濃縮，濃縮后的水進入硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)產(chǎn)出硫酸鈉鹽；所述氯堿工藝單元用于將所述氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)產(chǎn)生的氯化鈉溶液或氯化鈉鹽，經(jīng)過與海鹽對半摻混溶解加熱后進入離子膜電解產(chǎn)生燒堿；所述雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶單元用于將所述氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、所述硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)排放的母液進行蒸發(fā)結(jié)晶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水溶解鹽提取及鹽資源化系統(tǒng)，其特征在于，所述生化單元包括依次連接的厭氧池、A/O池、二沉池、絮凝沉淀池，所述厭氧池前連接有兩分段處理工藝，一階段包含集水池、高密池，另一階段包含沉砂池、調(diào)節(jié)池，所述高密池和調(diào)節(jié)池與厭氧池連接；所述回用單元包括依次連接的調(diào)節(jié)池、高效沉淀池、V型濾池，所述達標的廢水依次經(jīng)過上述處理池，再依次通過超濾系統(tǒng)和樹脂軟化系統(tǒng)；所述分鹽單元包括兩分段處理工藝，一階段包括依次連接的納濾濃水水池、納濾產(chǎn)水池、第一高壓RO濃水池、濃鹽水池；另一階段包括依次連接的納濾產(chǎn)水水池、RO濃水池、第二高壓RO濃水池、除氟除硬除硅裝置及布置有除碳器的濃鹽水池；所述氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶單元包括依次連接的蒸發(fā)進水箱、進水脫氣器、第一蒸發(fā)器、第一結(jié)晶器、第一離心脫水機、氯化鈉干燥系統(tǒng)；所述硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶單元包括依次連接的冷凍進水箱、冷凍結(jié)晶器、芒硝離心脫水機、熱熔罐、熔融結(jié)晶器、第二離心脫水機、硫酸鈉干燥系統(tǒng)；所述氯堿工藝單元包括依次連接的氯化鈉溶鹽箱、預(yù)熱器、離子膜電解槽、第二蒸發(fā)器、第二結(jié)晶器；所述雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶單元包括依次連接的雜鹽進水箱、雜鹽結(jié)晶器、雜鹽離心脫水機、雜鹽離心干燥器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水溶解鹽提取及鹽資源化系統(tǒng)，其特征在于，所述難降解廢水和易降解廢水在經(jīng)過絮凝沉淀池后，還需要按順序經(jīng)過臭氧催化氧化裝置、活性炭吸附裝置和紫外消毒裝置進行處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污水溶解鹽提取及鹽資源化系統(tǒng)，其特征在于，所述臭氧催化氧化裝置中采用臭氧高鹽菌耦合去除COD技術(shù)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水溶解鹽提取及鹽資源化系統(tǒng)，其特征在于，所述達標的廢水進入超濾系統(tǒng)和樹脂軟化系統(tǒng)前，將分別進入兩個回用產(chǎn)水池中，從樹脂軟化系統(tǒng)中通過后，還需再進入下一個回用產(chǎn)水池中，等待下一階段的處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水溶解鹽提取及鹽資源化系統(tǒng)，其特征在于，所述濃鹽水池還與第一事故池連接，所述除氟除硬除硅裝置還與第二事故池連接，所述第一事故池和第二事故池暫時保持放空狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水溶解鹽提取及鹽資源化系統(tǒng)，其特征在于，所述分鹽單元在將濃水送入濃水水池和產(chǎn)水水池前，還需將濃水通過納濾系統(tǒng)；所述納濾系統(tǒng)用于將濃水分為以一價為主的納濾產(chǎn)水和以二價為主的納濾濃水，所述納濾產(chǎn)水進入產(chǎn)水水池，所述納濾濃水進入濃水水池。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水溶解鹽提取及鹽資源化系統(tǒng)，其特征在于，經(jīng)過所述第一離心脫水機后的生成物還需通過氯化鈉干燥系統(tǒng)進行干燥，最終得到干燥的氯化鈉鹽；經(jīng)過所述第二離心脫水機后的生成物還需通過硫酸鈉干燥系統(tǒng)進行干燥，最終得到干燥的硫酸鈉鹽。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水溶解鹽提取及鹽資源化系統(tǒng)，其特征在于，離子膜電解過程中產(chǎn)生的氫氣、氯氣通過自氣體收集和氣體吸附處理裝置進行吸收處理，處理后進行排放。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水溶解鹽提取及鹽資源化系統(tǒng)，其特征在于，所述離子膜電解還可以采用雙極膜。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本申請?zhí)峁┝艘环N污水溶解鹽提取及鹽資源化系統(tǒng)，本系統(tǒng)在污水生化處理、污水回用和污水分鹽零排放基礎(chǔ)上對鹽進一步資源化，尤其是對氯化鈉通過離子膜電解槽產(chǎn)片堿或雙極膜產(chǎn)生稀酸和稀堿，產(chǎn)生的燒堿可作為化工產(chǎn)品外銷，產(chǎn)生的稀酸和稀堿即可使用在污水回用上，也可就近銷售實現(xiàn)價值或利用雙極膜產(chǎn)生稀酸稀堿供給高密池除硬調(diào)節(jié)ph值使用(內(nèi)部使用)。
為實現(xiàn)本申請的目的，本申請?zhí)峁┤缦碌募夹g(shù)方案：
一種污水溶解鹽提取及鹽資源化系統(tǒng)，包括生化單元、回用單元、分鹽單元、氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶單元、硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶單元、氯堿工藝單元及雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶單元；
所述生化單元用于對工業(yè)園區(qū)污水進行預(yù)處理，在所述預(yù)處理環(huán)節(jié)中去除所述工業(yè)園區(qū)污水中的cod、氨氮、磷等指標，使所述工業(yè)園區(qū)污水被處理成達標的廢水；
所述回用單元用于將所述達標的廢水經(jīng)過混凝、沉淀、過濾、樹脂軟化后得到回用水及回用剩下的濃水；
所述分鹽單元用于將所述回用剩下的濃水經(jīng)過納濾分鹽后，得到了以一價為主的納濾產(chǎn)水和以二價為主的納濾濃水；
所述氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶單元用于將所述納濾產(chǎn)水經(jīng)過高壓反滲透濃縮后進入氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)產(chǎn)出氯化鈉鹽；
所述硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶單元用于將所述納濾濃水經(jīng)過高鹽菌劑耦合去除cod和經(jīng)過除氟除硬除硅裝置后繼續(xù)濃縮，濃縮后的水進入硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)產(chǎn)出硫酸鈉鹽；
所述氯堿工藝單元用于將所述氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)產(chǎn)生的氯化鈉溶液或氯化鈉鹽，經(jīng)過與海鹽對半摻混溶解加熱后進入離子膜電解產(chǎn)生燒堿；
所述雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶單元用于將所述氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、所述硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)排放的母液進行蒸發(fā)結(jié)晶。
優(yōu)選的，所述生化單元包括依次連接的厭氧池、A/O池、二沉池、絮凝沉淀池，所述厭氧池前連接有兩分段處理工藝，一階段包含集水池、高密池，另一階段包含沉砂池、調(diào)節(jié)池，所述高密池和調(diào)節(jié)池與厭氧池連接；
所述回用單元包括依次連接的調(diào)節(jié)池、高效沉淀池、V型濾池，所述達標的廢水依次經(jīng)過上述處理池，再依次通過超濾系統(tǒng)和樹脂軟化系統(tǒng)；
所述分鹽單元包括兩分段處理工藝，一階段包括依次連接的納濾濃水水池、納濾產(chǎn)水池、第一高壓RO濃水池、濃鹽水池；另一階段包括依次連接的納濾產(chǎn)水水池、RO濃水池、第二高壓RO濃水池、除氟除硬除硅裝置及布置有除碳器的濃鹽水池；
所述氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶單元包括依次連接的蒸發(fā)進水箱、進水脫氣器、第一蒸發(fā)器、第一結(jié)晶器、第一離心脫水機、氯化鈉干燥系統(tǒng)；
所述硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶單元包括依次連接的冷凍進水箱、冷凍結(jié)晶器、芒硝離心脫水機、熱熔罐、熔融結(jié)晶器、第二離心脫水機、硫酸鈉干燥系統(tǒng)；
所述氯堿工藝單元包括依次連接的氯化鈉溶鹽箱、預(yù)熱器、離子膜電解槽、第二蒸發(fā)器、第二結(jié)晶器；
所述雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶單元包括依次連接的雜鹽進水箱、雜鹽結(jié)晶器、雜鹽離心脫水機、雜鹽離心干燥器。
進一步地，所述難降解廢水和易降解廢水在經(jīng)過絮凝沉淀池后，還需要按順序經(jīng)過臭氧催化氧化裝置、活性炭吸附裝置和紫外消毒裝置進行處理。
更進一步地，所述臭氧催化氧化裝置采用臭氧高鹽菌耦合技術(shù)。
進一步地，所述達標的廢水進入超濾系統(tǒng)和樹脂軟化系統(tǒng)前，將分別進入兩個回用產(chǎn)水池中，從樹脂軟化系統(tǒng)中通過后，還需再進入下一個回用產(chǎn)水池中，等待下一階段的處理。
進一步地，所述濃鹽水池還與第一事故池連接，所述除氟除硬除硅裝置還與第二事故池連接，所述第一事故池和第二事故池暫時保持放空狀態(tài)。
進一步地，所述分鹽單元在將濃水送入濃水水池和產(chǎn)水水池前，還需將濃水通過納濾系統(tǒng)；
所述納濾系統(tǒng)用于將濃水分為以一價為主的納濾產(chǎn)水和以二價為主的納濾濃水，所述納濾產(chǎn)水進入產(chǎn)水水池，所述納濾濃水進入濃水水池。
進一步地，經(jīng)過所述第一離心脫水機后的生成物還需通過氯化鈉干燥系統(tǒng)進行干燥，最終得到干燥的氯化鈉鹽；
經(jīng)過所述第二離心脫水機后的生成物還需通過硫酸鈉干燥系統(tǒng)進行干燥，最終得到干燥的硫酸鈉鹽。
進一步地，離子膜電解過程中產(chǎn)生的氫氣、氯氣通過自氣體收集和氣體吸附處理裝置進行吸收處理，處理后進行排放。
進一步地，所述離子膜電解還可以采用雙極膜。
通過本申請?zhí)峁┑恼资褂昧顺粞醺啕}菌耦合技術(shù)的污水溶解鹽提取及鹽資源化系統(tǒng)，在保證COD去除效果的同時降低了臭氧使用量；在分鹽單元中對高壓RO濃水采用高鹽菌耦合技術(shù)去除COD，降低投資費用；在氯堿工藝單元中使用離子膜或雙極膜對氯化鈉鹽進行資源化，讓污鹽產(chǎn)生價值，環(huán)保的同時增加效益。
（發(fā)明人：常凱;高德堂;金明哲;薛源）
