公布日：2023.09.29

申請日：2023.07.10

分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/76(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N

摘要

本發明涉及一種工業高鹽廢水處理方法及系統，涉及廢水處理領域，處理方法預處理和電解步驟，將高鹽廢水處理為脫鹽廢水，進一步深度處理后可以實現出水達標外排，并實現鹽分資源化利用；高鹽廢水電解產出的混合酸溶液和混合堿溶液回用于高鹽廢水的調質和氧化處理，不需要額外的藥劑投加，自給自足；還可以用于工業生產，變相的降低了廢水處理成本。并且，電解設備能耗低于熱濃縮處理設備，更加節能。處理系統為實現上述處理方法的設備。

權利要求書

1.一種工業高鹽廢水處理方法，其特征在于，包括以下步驟：預處理：對工業高鹽廢水先進行氧化處理，去除高鹽廢水中COD，再進行調質處理，將高鹽廢水pH調整到中性，最后進行沉淀處理，去除高鹽廢水中的懸浮固體物質；電解：將預處理后的高鹽廢水進行電解，得到混合酸溶液、混合堿溶液、脫鹽廢水、氧氣、氯氣和氫氣；其中，所述混合酸溶液回用于高鹽廢水的調質處理，所述混合堿溶液和所述氯氣回用于高鹽廢水的氧化處理。

2.根據權利要求1所述的一種工業高鹽廢水處理方法，其特征在于，還包括深度處理：將所述脫鹽廢水進行深度處理，達標后外排。

3.根據權利要求2所述的一種工業高鹽廢水處理方法，其特征在于，所述深度處理為反滲透過濾，反滲透過濾后所述脫鹽廢水分為濃液和清液，所述清液外排。

4.根據權利要求3所述的一種工業高鹽廢水處理方法，其特征在于，所述濃液回流至預處理后的高鹽廢水中。

5.根據權利要求1-4任一項所述的一種工業高鹽廢水處理方法，其特征在于，經過所述氧化處理后，高鹽廢水中COD小于或等于200mg/L。

6.一種工業高鹽廢水處理系統，其特征在于，包括預處理設備和電解槽(5)，所述預處理設備包括依次連通的氧化槽(1)、調質槽(2)和沉降槽(3)，所述電解槽(5)具有進液口、混合酸溶液出口、混合堿溶液出口、脫鹽廢水出口、正極氣體出口和負極氣體出口，所述沉降槽(3)的上清液出口與所述電解槽(5)的進液口連通，所述混合酸溶液出口與所述調質槽(2)的調質藥劑進口連通，所述混合堿溶液出口和所述正極氣體出口均與所述氧化槽(1)的氧化藥劑進口連通。

7.根據權利要求6所述的一種工業高鹽廢水處理系統，其特征在于，還包括反滲透裝置(8)，所述反滲透裝置(8)具有反滲透進液口、反滲透濃液出口和反滲透清液出口，所述反滲透進液口與所述脫鹽廢水出口連通，所述反滲透濃液出口與所述進液口連通。

8.根據權利要求6所述的一種工業高鹽廢水處理系統，其特征在于，還包括酸液儲罐(6)、堿液儲罐(7)和堿吸收槽(15)，所述混合酸溶液出口與所述酸液儲罐(6)的進口連通，所述混合堿溶液出口與所述堿液儲罐(7)的進口連通，所述酸液儲罐(6)的出口與所述調質槽(2)的調質藥劑進口連通，所述堿液儲罐(7)的出口和所述正極氣體出口均與所述堿吸收槽(15)進口連通，所述堿吸收槽(15)出口與所述氧化槽(1)的氧化藥劑進口連通。

9.根據權利要求8所述的一種工業高鹽廢水處理系統，其特征在于，還包括氫氣收集罐(13)和氧氣氯氣收集罐(14)，所述負極氣體出口與所述氫氣收集罐(13)連通，所述正極氣體出口分別與所述氧氣氯氣收集罐(14)和所述堿吸收槽(15)進口連通，或者，所述正極氣體出口、所述氧氣氯氣收集罐(14)和所述堿吸收槽(15)進口依次連通。

10.根據權利要求6-9任一項所述的一種工業高鹽廢水處理系統，其特征在于，所述電解槽(5)包括槽體、正極板和負極板，所述正極板和所述負極板相互平行且分別豎直設置于所述槽體的兩端，所述槽體上端的中部具有上所述進液口，所述槽體對應位于所述正極板下方的位置設有所述混合酸溶液出口，所述槽體對應位于所述負極板下方的位置設有所述混合堿溶液出口，所述槽體下端的中部設有所述脫鹽廢水出口，所述槽體對應位于所述正極板和所述負極板上方的位置分別具有所述正極氣體出口和所述負極氣體出口。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何提供一種經濟、穩定的高鹽廢水處理方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種工業高鹽廢水處理方法，包括以下步驟：

預處理：對工業高鹽廢水先進行氧化處理，去除高鹽廢水中COD，再進行調質處理，將高鹽廢水pH調整到中性，最后進行沉淀處理，去除高鹽廢水中的懸浮固體物質；

電解：將預處理后的高鹽廢水進行電解，得到混合酸溶液、混合堿溶液、脫鹽廢水、氧氣、氯氣和氫氣；其中，所述混合酸溶液回用于高鹽廢水的調質處理，所述混合堿溶液和所述氯氣回用于高鹽廢水的氧化處理。

本發明的有益效果是：通過預處理和電解，將高鹽廢水處理為脫鹽廢水，進一步深度處理后可以實現出水達標外排，并實現鹽分資源化利用；采用高鹽廢水電解產出的混合酸溶液和混合堿溶液，回用于高鹽廢水的調質和氧化處理，不需要額外的藥劑投加，自給自足；還可以用于工業生產，變相的降低了廢水處理成本。并且，電解設備能耗低于熱濃縮處理設備，更加節能。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，還包括深度處理：將所述脫鹽廢水進行深度處理，達標后外排。

采用上述進一步方案的有益效果是：深度處理對脫鹽廢水進一步過濾，使其達到排放標準。

可選的，所述深度處理為反滲透過濾，反滲透過濾后所述脫鹽廢水分為濃液和清液，所述清液外排。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過反滲透過濾，進一步去除水中的無機鹽、有機物、細菌、病毒等雜質，使得清液達標排放。廢水先脫鹽再反滲透過濾，減少了反滲透膜的負擔，延長了反滲透膜的使用壽命，降低了其更換頻率和使用成本。

進一步，所述濃液回流至預處理后的高鹽廢水中。

采用上述進一步方案的有益效果是：濃液與電解工序的進水混合后，再次進入電解槽，從而實現脫硫廢水回收利用、資源化的目的。

進一步，經過所述氧化處理后，高鹽廢水中COD小于或等于200mg/L。

本發明還提供一種工業高鹽廢水處理系統，包括預處理設備和電解槽，所述預處理設備包括依次連通的氧化槽、調質槽和沉降槽，

所述電解槽具有進液口、混合酸溶液出口、混合堿溶液出口、脫鹽廢水出口、正極氣體出口和負極氣體出口，所述沉降槽的上清液出口與所述電解槽的進液口連通，所述混合酸溶液出口與所述調質槽的調質藥劑進口連通，所述混合堿溶液出口和所述正極氣體出口均與所述氧化槽的氧化藥劑進口連通。

有益效果是：通過氧化槽、調質槽和沉降槽實現高鹽廢水的氧化、調質和沉淀預處理，沉淀后將沉降槽內的上清液引入到電解槽電解，高鹽廢水電解產物包括脫鹽廢水、混合酸溶液、混合堿溶液、氧氣、氯氣和氫氣，脫鹽廢水進一步深度處理后可以實現出水達標外排，并實現鹽分資源化利用；混合酸溶液和混合堿溶液可用于調質槽和氧化槽，作為高鹽廢水的調質和氧化處理的藥劑，不需要額外的藥劑投加，自給自足；混合酸溶液和混合堿溶液還可以用于工業生產，變相的降低了廢水處理成本。并且，電解槽能耗低于熱濃縮處理設備，更加節能。

進一步，還包括反滲透裝置，所述反滲透裝置具有反滲透進液口、反滲透濃液出口和反滲透清液出口，所述反滲透進液口與所述脫鹽廢水出口連通，所述反滲透濃液出口與所述進液口連通。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過反滲透裝置過濾脫鹽后的脫鹽廢水，進一步去除水中的無機鹽、有機物、細菌、病毒等雜質，使得清液達標排放。

進一步，還包括酸液儲罐、堿液儲罐和堿吸收槽，所述混合酸溶液出口與所述酸液儲罐的進口連通，所述混合堿溶液出口與所述堿液儲罐的進口連通，所述酸液儲罐的出口與所述調質槽的調質藥劑進口連通，所述堿液儲罐的出口和所述正極氣體出口均與所述堿吸收槽進口連通，所述堿吸收槽出口與所述氧化槽的氧化藥劑進口連通。

采用上述進一步方案的有益效果是：酸液儲罐和堿液儲罐分別用于存儲電解產生的混合酸溶液和混合堿溶液，存儲的混合酸溶液和混合堿溶液可以用于高鹽廢水的處理，或者用于工業生產或售賣。混合堿溶液與電解槽正極產生的氯氣混合生成次氯酸鈉溶液，次氯酸鈉溶液可用作于氧化槽的氧化藥劑。

進一步，還包括氫氣收集罐和氧氣氯氣收集罐，所述負極氣體出口與所述氫氣收集罐連通，所述正極氣體出口分別與所述氧氣氯氣收集罐和所述堿吸收槽進口連通，或者，所述正極氣體出口、所述氧氣氯氣收集罐和所述堿吸收槽進口依次連通。

采用上述進一步方案的有益效果是：氫氣收集罐和氧氣氯氣收集罐分別用于收集電解槽負極和正極生成的氣體。其中，電解槽正極生成的氣體為氧氣和氯氣，氧氣和氯氣可以一部分被氧氣氯氣收集罐存儲，另一部分至堿吸收槽與混合堿溶液反應生成次氯酸鈉溶液；或者，電解槽正極生成的氧氣和氯氣全部存儲至氧氣氯氣收集罐，再根據需要，從氧氣氯氣收集罐通入堿吸收槽。

進一步，所述電解槽包括槽體、正極板和負極板，所述正極板和所述負極板相互平行且分別豎直設置于所述槽體的兩端，所述槽體上端的中部具有上所述進液口，所述槽體對應位于所述正極板下方的位置設有所述混合酸溶液出口，所述槽體對應位于所述負極板下方的位置設有所述混合堿溶液出口，所述槽體下端的中部設有所述脫鹽廢水出口，所述槽體對應位于所述正極板和所述負極板上方的位置分別具有所述正極氣體出口和所述負極氣體出口。

采用上述進一步方案的有益效果是：電解槽為垂直電泳槽，液體流動方向與電場方向垂直，進水從頂板中央的進液口進入，陰陽離子分別向正負極板移動，并在電極附近發生水電解，故生成脫鹽廢水、混合酸溶液、混合堿溶液、氧氣、氯氣和氫氣。

本發明的工業高鹽廢水處理方法，采用氧化、調質、沉淀、垂直電泳和反滲透過濾對高鹽廢水進行處理。氧化、調質和沉淀步驟為預處理以去除廢水中的COD(ChemicalOxygenDemand，即化學需氧量)以及SS(SuspendedSubstance，即水中的懸浮物)等物質，垂直電泳能夠實現將高鹽廢水在電場作用下分離出酸和堿，用于氧化調質或者用于工業生產，降低鹽分后的廢水可直接經過反滲透膜進一步處理，從而廢水可以直接達標排放。整個工藝既實現了高鹽廢水的達標排放，另外還資源化的產出成品酸和堿用于生產，節約成本。

（發明人：李雨飛;李婕;周磊;崔浩東;左琛）