申请日20201028
公开（公告）日20210202
IPC分类号C02F9/06; C01D3/14; C01D5/16
摘要
本发明公开了一种用于污水处理系统中的零排放工艺系统，兼顾氯化钠晶体回收和硫酸钠结晶回收系统。整个零排放系统由中水外供、氯化钠回收和硫酸钠回收三部分有机结合而成，其中各部分又按功能划分为预处理、软化、分盐、氯化钠浓缩提纯、硫酸钠浓缩提纯及MVR蒸发结晶等多个单元，各单元又按特定处理方式的不同划分为多个子系统。该大型零排放系统可以实现浓水处理能力约38800吨/天，其中可回收水资源约30000吨/天，氯化钠和硫酸钠的总回收量约540吨/天。零排放系统的大规模应用，真正地做到了资源的重复利用，极大的减少了固‑液废物的排放和处理，为促进社会可持续发展、实现循环经济、建成环境友好型社会做出更为深远的贡献。
权利要求书
1.一种用于污水处理系统中的零排放工艺系统，其特征在于：包括分盐纳滤装置(1)、氯化钠回收组件、RO产水池(11)和硫酸钠回收组件；
所述分盐纳滤装置(1)用于对污水进行分盐处理，其输出端包括产水侧和浓水侧；
所述氯化钠回收组件包括依次连通的低压海淡装置(2)、氯化钠预处理单元、氯化钠分盐单元、氯化钠浓缩单元和氯化钠结晶单元，且所述低压海淡装置(2)的输入端与所述分盐纳滤装置(1)的产水侧连通；
所述RO产水池(11)与所述氯化钠回收组件的产水侧连通；
所述硫酸钠回收组件包括依次连接的硫酸钠预处理单元、软化单元、硫酸钠分盐单元和硫酸钠浓缩提纯MVR蒸发结晶单元，且所述硫酸钠预处理单元的输入端与所述分盐纳滤装置(1)的浓水侧连通，并且，所述硫酸钠分盐单元的产水侧与所述低压海淡装置(2)的输入端连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理系统中的零排放工艺系统，其特征在于：所述氯化钠结晶单元为MVR蒸发结晶装置(10)，其输入端与所述氯化钠浓缩单元的输出端连通。
3.根据权利要求1所述的一种用于污水处理系统中的零排放工艺系统，其特征在于：所述氯化钠预处理单元包括依次连通的化学法除硅装置(3)、砂滤池(4)和第一超滤装置(5)，且所述化学法除硅装置(3)的输入端与所述低压海淡装置(2)的输出端连通，所述第一超滤装置(5)的输出端与所述氯化钠分盐单元的输入端连通。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种用于污水处理系统中的零排放工艺系统，其特征在于：所述氯化钠分盐单元包括高压海淡装置(6)和超高压海淡装置(7)，所述高压海淡装置(6)的输入端与所述氯化钠预处理单元的输出端连通，所述超高压海淡装置(7)的输入端与所述高压海淡装置(6)的输出端连通，所述超高压海淡装置(7)的输出端与所述氯化钠浓缩单元的输入端连通。
5.根据权利要求4所述的一种用于污水处理系统中的零排放工艺系统，其特征在于：所述氯化钠浓缩单元包括MVR蒸发浓缩装置(8)和电渗析装置(9)，所述电渗析装置(9)的输入端与所述高压海淡装置(6)的输出端连通，输出端与所述超高压海淡装置(7)的输出端连通后与所述MVR蒸发浓缩装置(8)的输入端连通，所述MVR蒸发浓缩装置(8)的输出端与所述氯化钠结晶单元的输入端连通。
6.根据权利要求1所述的一种用于污水处理系统中的零排放工艺系统，其特征在于：所述氯化钠分盐单元、所述氯化钠浓缩单元和所述氯化钠结晶单元均包括与所述RO产水池(11)连通的产水侧。
7.根据权利要求1所述的一种用于污水处理系统中的零排放工艺系统，其特征在于：所述硫酸钠预处理单元包括依次连通臭氧池(12)、砂滤池(13)和第二超滤装置(14)，且所述臭氧池(12)的输入端与所述分盐纳滤装置(1)的浓水侧连通，所述第二超滤装置(14)的输出端与所述软化单元的输入端连通。
8.根据权利要求1所述的一种用于污水处理系统中的零排放工艺系统，其特征在于：所述硫酸钠分盐单元包括中压纳滤装置(16)和高压纳滤装置(17)，所述中压纳滤装置(16)的输入端与所述软化单元的输出端连通，输出端与所述高压纳滤装置(17)的输入端连通，所述高压纳滤装置(17)的输出端与所述硫酸钠浓缩提纯MVR蒸发结晶单元连通。
9.根据权利要求1所述的一种用于污水处理系统中的零排放工艺系统，其特征在于：所述硫酸钠浓缩提纯MVR蒸发结晶单元包括依次连通的冷冻析晶装置(18)、融硝罐(19)和MVR蒸发结晶装置(20)，且所述冷冻析晶装置(18)的输入端与所述硫酸钠分盐单元的输出端连通。
说明书
一种用于污水处理中的零排放工艺系统
技术领域
本发明所涉及污水处理系统领域，具体涉及一种用于污水处理系统的零排放工艺系统。
背景技术
现代社会的发展对环保的要求越来越高，进而对制药、造纸、化工、染料、生活等行业的污水排放提出了更高的要求。污水必须经过更深度的处理之后，才能达到排放标准。
现有污水处理系统中，关于零排放的项目一般规模较小、比较过度消耗清水资源、效率较低等不足，无法满足现阶段需求。
公开号为CN110563213A的发明专利公开了一种工业废水零排放工艺，包括澄清釜，软化过程，沉淀池，反渗透装置。该方法虽然能将浓水和纯水分离，但未能对浓水做进一步处理，并且其处理规模小。
公开号为CN108128961A的发明专利公开了一种含盐废水零放方法及系统，包括预处理工艺、膜浓缩工艺、蒸发结晶分盐工艺。该发明通过较复杂的工艺控制系统，能较好的分离氯化钠和硫酸钠，但工艺流程较长，分盐过程预处理较多，自动化程度较低。虽然总体产品水、成品盐收率高，但不能完全对氯化钠和硫酸钠进行分离提纯，有部分混盐结晶产出，也未设置氯化钠溶液产出通道。
发明内容
为实现进一步回收水资源和无机盐资源，既要保证经济效益又要保护环境，实现可持续发展的目标，本发明提供了以下技术方案。
一种用于污水处理系统中的零排放工艺系统，包括分盐纳滤装置、氯化钠回收组件、RO产水池和硫酸钠回收组件；
所述分盐纳滤装置用于对污水进行分盐处理，其输出端包括产水侧和浓水侧；
所述氯化钠回收组件包括依次连通的低压海淡装置、氯化钠预处理单元、氯化钠分盐单元、氯化钠浓缩单元和氯化钠结晶单元，且所述低压海淡装置的输入端与所述分盐纳滤装置的产水侧连通；
所述RO产水池与所述氯化钠回收组件的产水侧连通；
所述硫酸钠回收组件包括依次连接的硫酸钠预处理单元、软化单元、硫酸钠分盐单元和硫酸钠浓缩提纯MVR蒸发结晶单元，且所述硫酸钠预处理单元的输入端与所述分盐纳滤装置的浓水侧连通，并且，所述硫酸钠分盐单元的产水侧与所述低压海淡装置的输入端连通。
进一步地，所述氯化钠结晶单元为MVR蒸发结晶装置，其输入端与所述氯化钠浓缩单元的输出端连通。主要用于氯化钠的结晶和纯化，并最终得到氯化钠晶体，外供用户使用。
进一步地，所述氯化钠预处理单元包括依次连通的化学法除硅装置、砂滤池和超滤装置，且所述化学法除硅装置的输入端与所述低压海淡装置的输出端连通，所述超滤装置的输出端与所述氯化钠分盐单元的输入端连通。化学法除硅装置通过化学添加剂与废水中的硅发生化学反应，形成沉淀。砂滤池的作用在于过滤掉该沉淀，以去除废水中的硅。通过超滤装置来去除水中的胶体、微生物等大分子有机物。
进一步地，所述氯化钠分盐单元包括高压海淡装置和超高压海淡装置，所述高压海淡装置的输入端与所述氯化钠预处理单元的输出端连通，所述高压海淡装置的输入端与所述高压海淡装置的输出端连通，所述高压海淡装置的输出端与所述氯化钠浓缩单元的输入端连通。对氯化钠进一步浓缩，将浓度由最初的3～5％提高到10～15％。
进一步地，所述氯化钠浓缩单元包括MVR蒸发浓缩装置和电渗析装置，所述电渗析装置的输入端与所述高压海淡装置的输出端连通，输出端与所述超高压海淡装置的输出端连通后与所述MVR蒸发浓缩装置的输入端连通，所述MVR蒸发浓缩装置的输出端与所述氯化钠结晶单元的输入端连通。MVR蒸发浓缩装置可以将氯化钠浓度进一步提高至30％左右，并且和传统的热蒸发系统相比，可以大大降低生蒸汽的使用。电渗析装置与MVR蒸发装置类似，但其只能将氯化钠浓度提高至20％左右。超高压海淡装置投资成本低，但缺点就是对氯化钠浓度的提升只能达到10～15％，而电渗析能达到30％左右，缺点就是投资和运行成本略高。该发明采用两者并联的形式，一是可以对比两者的处理性能，二是合理优化投资成本。
进一步地，所述氯化钠分盐单元、所述氯化钠浓缩单元和所述氯化钠结晶单元均包括与所述RO产水池连通的产水侧。
进一步地，所述硫酸钠预处理单元包括依次连通臭氧池、砂滤池和超滤装置，且所述臭氧池的输入端与所述分盐纳滤装置的浓水侧连通，所述超滤装置的输出端与所述软化单元的输入端连通。臭氧池用于降低浓水中的COD和浓水的色度。砂滤池去除大部分固体物，超滤装置去除浓水中的胶体、微生物等等。
进一步地，所述硫酸钠分盐单元包括中压纳滤装置和高压纳滤装置，所述中压纳滤装置的输入端与所述软化单元的输出端连通，输出端与所述高压纳滤装置的输入端连通，所述高压纳滤装置的输出端与所述硫酸钠浓缩提纯MVR蒸发结晶单元连通。该单元对浓水进一步分盐浓缩，既提高了硫酸钠的浓度，又将残留的氯化钠进一步分离并输送至氯化钠回收组件做合并处理。
进一步地，所述硫酸钠浓缩提纯MVR蒸发结晶单元包括依次连通的冷冻析晶装置、融硝罐和MVR蒸发结晶装置，且所述冷冻析晶装置的输入端与所述硫酸钠分盐单元的输出端连通。冷冻结晶装置的功能是使硫酸钠结合水分子并以十水硫酸钠结晶的形式从饱和溶液中析出。融硝罐的作用在于溶化十水硫酸钠晶体。MVR蒸发结晶装置将熔化状态的十水硫酸钠晶体进行蒸发结晶，最终得到硫酸钠晶体，外供用户使用。
本发明具有以下有益效果：
1、通过设置氯化钠回收组件回收氯化钠和水资源，通过设置硫酸钠回收组件来回收硫酸钠，从而实现大规模零排放废水处理，回收水资源和无机盐资源。
2、系统能提供部分产水对外使用，也可以用于系统本身各膜组件单元的反洗过程，因此可以节省大量的清水资源，系统回收氯化钠晶体和硫酸钠晶体可以减少了无机盐固体的排放。
3、进一步提升废水处理过程中的经济效益。进一步保护了人类生存的外部自然环境，实现社会的可持续发展。
5、实现了混盐的大规模分离和提纯，提升了盐的资源化利用，提高了工业盐的附加值，使得工业盐变废为宝。（发明人：姚颖;张良军;孔柱文;）
