公布日：2023.06.02
申请日：2023.03.09
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C01D5/16(2006.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/12(2023.01)N;C02F1/04(2023.01)N;C02F3/00(2023.01)N;C02F103/
34(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明涉及废水处理技术领域，公开了一种焦化废水浓盐水零排放处理方法。包括以下步骤：1）将焦化废水进行超滤处理；2）将超滤处理后的产水导入一级除COD纳滤膜系统，收集一级纳滤浓水和产水；将一级纳滤产水导入二级除COD纳滤膜系统，收集二级纳滤浓水和产水；所述二级纳滤产水经过分盐纳滤膜处理后分别回收硫酸钠和氯化钠；3）将一级纳滤浓水和二级纳滤浓水导入浓缩COD纳滤膜系统，收集浓缩COD纳滤浓水和产水；4）浓缩COD纳滤浓水进行蒸发结晶或喷雾干燥或进行生化处理，浓缩COD纳滤产水经过分盐纳滤膜处理后分别回收硫酸钠和氯化钠。本发明工艺回收的硫酸钠具有较高的白度和品质。
权利要求书
1.一种焦化废水浓盐水零排放处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将焦化废水进行超滤处理；2）将超滤处理后的产水导入一级除COD纳滤膜系统，收集一级纳滤浓水和产水；将一级纳滤产水导入二级除COD纳滤膜系统，收集二级纳滤浓水和产水；所述二级纳滤产水经过分盐纳滤膜处理后分别回收硫酸钠和氯化钠；3）将一级纳滤浓水和二级纳滤浓水导入浓缩COD纳滤膜系统，收集浓缩COD纳滤浓水和产水；4）浓缩COD纳滤浓水进行蒸发结晶或喷雾干燥或进行生化处理，浓缩COD纳滤产水经过分盐纳滤膜处理后分别回收硫酸钠和氯化钠。
2.根据权利要求1所述的一种焦化废水浓盐水零排放处理方法，其特征在于，所述步骤1）中焦化废水浓盐水进行超滤处理采用卷式超滤膜；所述卷式超滤膜COD去除率为10～15%；所述卷式超滤膜运行压力为2～4bar。
3.根据权利要求1所述的一种焦化废水浓盐水零排放处理方法，其特征在于，所述步骤1）超滤处理前先经过高效沉淀池、多介质过滤器，去除硬度、硅、氟离子等结垢物质。
4.根据权利要求1所述的一种焦化废水浓盐水零排放处理方法，其特征在于，所述步骤2）中一级除COD纳滤膜系统COD去除率40～50%，盐截留率3～5%。
5.根据权利要求1所述的一种焦化废水浓盐水零排放处理方法，其特征在于，所述步骤2）中一级除COD纳滤膜系统由2段除COD纳滤膜单元或3段除COD纳滤膜单元串联组成；所述一级除COD纳滤膜系统水回收率≥90%,运行压力4～8bar。
6.根据权利要求1所述的一种焦化废水浓盐水零排放处理方法，其特征在于，所述步骤2）中二级除COD纳滤膜系统COD去除率40～50%，盐截留率5～8%。
7.根据权利要求1所述的一种焦化废水浓盐水零排放处理方法，其特征在于，所述步骤2）中二级除COD纳滤膜系统由2段除COD纳滤膜单元或3段除COD纳滤膜单元串联组成；所述二级除COD纳滤膜系统水回收率≥90%,运行压力8～12bar。
8.根据权利要求1所述的一种焦化废水浓盐水零排放处理方法，其特征在于，所述步骤3）中浓缩COD纳滤膜系统COD去除率85～90%，盐截留率10～15%。
9.根据权利要求1所述的一种焦化废水浓盐水零排放处理方法，其特征在于，所述步骤3）中浓缩COD纳滤膜系统由2段浓缩COD纳滤膜单元或3段浓缩COD纳滤膜单元串联组成；所述浓缩COD纳滤膜系统水回收率≥95%,运行压力20～30bar。
10.根据权利要求1所述的一种焦化废水浓盐水零排放处理方法，其特征在于，所述步骤2）中分盐处理过程为先将二级纳滤产水导入分盐纳滤膜，得到含有氯化钠的纳滤膜产水和含有硫酸钠的浓水，然后分别对纳滤膜产水和浓水进行浓缩处理，浓缩处理后的浓缩液进行蒸发结晶分别回收氯化钠和硫酸钠，浓缩处理后得到的产水直接回用；所述浓缩处理方法为反渗透浓缩或电渗析浓缩或高压纳滤浓缩。
发明内容
本发明为实现以下发明目的：发明目的一：减轻有机污染物和微生物对后续膜系统的影响，提高硫酸钠结晶盐的白度和品质；发明目的二：减少含有机物浓水的水处理量，降低有机物浓水处理成本，提高水回收率。
本发明为克服以上现有技术问题，公开了一种焦化废水浓盐水零排放处理方法。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种焦化废水浓盐水零排放处理方法，包括以下步骤：1）将焦化废水进行超滤处理；2）将超滤处理后的产水导入一级除COD纳滤膜系统，收集一级纳滤浓水和产水；将一级纳滤产水导入二级除COD纳滤膜系统，收集二级纳滤浓水和产水；所述二级纳滤产水经过分盐纳滤膜处理后回收硫酸钠和氯化钠；将一级纳滤浓水和二级纳滤浓水导入浓缩COD纳滤膜系统，收集浓缩COD纳滤浓水和产水；4）浓缩COD纳滤浓水进行蒸发结晶或喷雾干燥或进行生化处理，浓缩COD纳滤产水经过分盐纳滤膜处理后分别回收硫酸钠和氯化钠。
作为优选，所述步骤1）中焦化废水浓盐水进行超滤处理采用卷式超滤膜。
本发明是基于新研发的除COD纳滤膜和COD浓缩纳滤膜产品，提出的焦化废水处理的新工艺。现有技术处理焦化废水中采用分盐纳滤膜分离硫酸钠和氯化钠，但是废水中COD对分盐纳滤膜性能产生较大的影响：降低分盐纳滤膜产水率、纳滤浓水侧硫酸钠冷冻结晶系统中母液排放量大、硫酸钠结晶盐白度低，TOC含量无法满足工业盐的标准，结晶盐成固废或危废。常规的现有技术很难将废水中COD降低至较低的水准。本发明采用的新研制的两款除COD纳滤膜：一级除COD纳滤膜COD去除率40～50%，盐截留率3～5%，二级除COD纳滤膜单元COD去除率40～50%，盐截留率5～8%，将上述两种性能的纳滤膜结合能够大幅降低焦化废水中COD含量，避免COD对后续分盐纳滤膜造成影响，提高硫酸钠的色度和品质。同时，现有技术在COD浓缩步骤一般采用电渗析浓缩或常规的膜浓缩，存在的问题是COD浓水浓缩倍数低，COD浓缩水量大，本专利技术方案中采用浙江美易膜科技有限公司新型研发产品CNT-S-8040型号浓缩纳滤膜元件，此浓缩纳滤膜元件与市场普通浓缩纳滤膜元件存在较大区别：此浓缩纳滤膜元件能够让大部分盐透过，同时对COD具有较高的截留率，COD截留率85～90%，盐截留率：10～15%，在高倍浓缩COD的同时能够让COD中存在的大部分盐分透过。本发明浓缩纳滤膜元件一方面COD浓缩倍数高，处理的COD浓水量少，降低COD处理成本，另一方面能够提高硫酸钠和氯化钠的回收率。
作为优选，所述卷式超滤膜COD去除率为10～15%。
作为优选，所述卷式超滤膜运行压力为2～4bar。
作为优选，所述步骤1）超滤处理前先经过高效沉淀池、多介质过滤器，去除硬度、硅、氟离子等结垢物质。
作为优选，所述步骤2）中一级除COD纳滤膜系统COD去除率40～50%，盐截留率3～5%。
作为优选，所述步骤2）中一级除COD纳滤膜系统由2段除COD纳滤膜单元或3段除COD纳滤膜单元串联组成。
作为优选，所述一级除COD纳滤膜系统水回收率≥90%,运行压力4～8bar。
作为优选，所述步骤2）中二级除COD纳滤膜系统COD去除率40～50%，盐截留率5～8%。
作为优选，所述步骤2）中二级除COD纳滤膜系统由2段除COD纳滤膜单元或3段除COD纳滤膜单元串联组成。
作为优选，所述二级除COD纳滤膜系统水回收率≥90%,运行压力8～12bar。
作为优选，所述步骤3）中浓缩COD纳滤膜系统COD去除率85～90%，盐截留率10～15%。
作为优选，所述步骤3）中浓缩COD纳滤膜系统由2段浓缩COD纳滤膜单元或3段浓缩COD纳滤膜单元串联组成。
作为优选，所述浓缩COD纳滤膜系统水回收率≥95%,运行压力20～30bar。
作为优选，所述步骤2）中分盐处理过程为先将二级纳滤产水导入分盐纳滤膜，得到含有氯化钠的纳滤膜产水和含有硫酸钠的浓水，然后分别对纳滤膜产水和浓水进行浓缩处理，浓缩处理后的浓缩液进行蒸发结晶分别回收氯化钠和硫酸钠，浓缩处理后得到的产水直接回用。
作为优选，所述浓缩处理方法为反渗透浓缩或电渗析浓缩或高压纳滤浓缩。
本发明具有以下有益效果：1)通过在分盐纳滤膜前端增加双级除COD纳滤系统，大幅降低透过液中COD含量，减轻有机污染物和微生物对后续分盐纳滤膜系统的影响，提高回收的硫酸钠结晶盐的白度和品质；2)通过在除COD纳滤系统后端增加浓缩COD纳滤膜系统，相对其他普通浓缩方法，浓缩COD纳滤膜具有更高的浓缩倍数和产生更少的COD浓水，降低COD浓水的水处理量，从而降低有机物浓水处理成本，提高水回收率。
（发明人：陈楚龙;游晓伟;段国波）
