一种高盐高COD废水零排放的处理装置及方法

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，特别是一种高盐高COD废水零排放的处理装置及方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，制药、印染、石油化工等行业规模迅速扩大，造成了高盐高浓度有机废水的大量排放，带来了越来越严重的环境问题。如何安全有效的处理这些废水，日益成为社会关注的热点。高盐高COD废水的水质有机物浓度高、含盐量大、成分复杂难以生化降解，若不经处理直接排放到自然水体中，会造成十分严重的环境污染，危害人类身体健康。

对于高盐废水和高浓度有机物废水的处理人们已经研发出了许多方法，但高盐高COD废水由于既具有含盐量大又具有有机物浓度高的特点，单一的处理方法并不能满足人们对废水处理的要求，因此常采用多种方法组合，联合处理。而COD和盐的分离就成了这种组合方法能够实现的关键。

现有高盐高COD处理工艺难度高，工艺复杂，成本较高。为了实现对高盐高COD废水的高效处理，亟需提出一种新的工艺以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用电渗析技术与其他处理技术相结合的组合工艺，实现了对盐分和COD组分的分离并分别处理，消除了盐分和COD组分处理时的相互影响，大大降低了高盐高COD废水处理的工艺难度，节约成本。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种高盐高COD废水零排放的处理装置，其特征在于：由预处理单元、电渗析单元、COD处理装置及制盐设备构成，所述的电渗析单元由淡室机构、电渗析主体设备、浓室机构、极室机构及稀释液入口构成，所述的预处理单元依次经输送泵及进料阀与淡室机构的进口连接，淡室机构的出口以及浓室机构的出口分别连接电渗析主体设备的淡室进口及浓室进口，电渗析主体设备的淡室出口及浓室出口分别连接COD处理装置及制盐设备，在电渗析主体设备的淡室出口处还通过管道连入淡室机构，在电渗析主体设备的浓室出口处还通过管道连入浓室机构，在浓室机构上还设置有可供稀释液注入的稀释液入口，所述的极室机构连接在电渗析主体设备的极室上。

而且，所述的预处理单元包括依次连接的复合催化氧化装置、沉淀过滤装置以及气浮装置。

而且，所述的淡室机构由淡室储罐、淡室进料泵及淡室进料调节阀构成，所述的进料阀与淡室储罐的第一进料口连接，淡室储罐的出料口依次通过淡室进料泵及淡室进料调节阀接入电渗析主体设备的淡室进口，所述电渗析主体设备的淡室出口通过管道分别与淡室储罐的第二进料口及COD处理装置连接。

而且，所述的浓室机构由浓室储罐、浓室进料泵及浓室进料调节阀构成，所述浓室储罐的出料口依次通过浓室进料泵及浓室进料调节阀连接至电渗析主体设备的浓室进口，电渗析主体设备的浓室出口通过管道分别与浓室储罐的第一进料口及制盐设备连接，在所述的浓室储罐上还设置有可供稀释液注入的稀释液入口。

而且，所述的稀释液为水或低浓度盐溶液。

而且，所述的极室机构由极室水箱及极室循环泵构成，所述极室水箱的入口处通过管道连接电渗析主体设备的极室出口，极室水箱的出口通过极室循环泵连接电渗析主体设备上极室的进口。

一种高盐高COD废水零排放的处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，高盐高COD废水首先进入预处理单元去除有毒有害物质以及大于5微米的颗粒、胶体、油脂类物质，然后通过输送泵和进料阀进入淡室储罐，进入淡室储罐的流量通过调整进料阀的阀门开度进行调节；

步骤二，向浓室储罐中进稀释液，同时向极室水箱中注入极水，当淡室储罐和浓室储罐中的液位达到设定值时，关闭进料阀和输送泵，关闭稀释液进口；

步骤三，启动淡室进料泵、极室循环泵和浓室进料泵，通过设置在极室、淡室和浓室循环管线上的流量计调节流量，分别将淡室储罐中的经预处理后的高盐高COD废水注入到电渗析主体设备的三个淡室，浓室储罐中的稀释后的盐溶液注入到电渗析主体设备的三个浓室中，待流量稳定后，将电渗析膜堆通入直流电源，电渗析主体设备开始工作，在电场力的作用下，淡室中阴阳离子穿过离子膜进入浓室，随着循环不断进行，高盐高COD废水中的盐浓度逐渐降低，浓室中的盐溶液浓度逐渐升高，当淡室中的电导率达到设定数值时，达到脱盐要求；

步骤四，COD处理装置和制盐设备开始工作，淡室出来的物料分为两路，一路流入COD处理装置进行COD降解处理，另一路流入淡室储罐与预处理单元送入的高盐高COD废水混合；

浓室出来的物料也分为两路，一路流入制盐设备进行盐的蒸发结晶回收，另一路进入浓室储罐，与进入的稀释液混合降低盐浓度，整个系统达成动态循环。

而且，所述的预处理单元包括依次连接的复合催化氧化装置、沉淀过滤装置以及气浮装置，所述的复合催化氧化装置用于降低高盐高COD废水中的大量有毒有害物质，减少对后续电渗析单元中离子膜的损害；所述沉淀过滤装置及气浮装置用于去除废水中的固体颗粒、胶体、油脂类物质。

本发明的优点和积极效果是：

本高盐高COD废水零排放的处理装置及方法，通过采用淡室与浓室分别进料的方式(即高盐高COD废水由淡室进入，稀释液由浓室进入)，改变了传统电渗析处理装置淡室与浓室水箱统一进高盐高COD废水的方法。一方面，经循环后浓室水箱中盐溶液仅含极少量有机物，消除了有机物对盐分固化处理过程的影响，出料后进行简单的制盐处理即可回收盐，大大简化了工艺难度，降低成本，提高了盐的回收效率；另一方面，经淡室循环出料的废水中仅有少量盐含量，消除了COD降解去除过程中盐分的影响，降低了COD去除工艺的难度，提升了去除效率。

附图说明

图1为本发明的示意图。

附图标记说明

1-预处理单元、2-输送泵、3-进料阀、4-淡室储罐、5-淡室进料泵、6-淡室进料调节阀、7-极室循环泵、8-极室水箱、9-浓室进料调节阀、10-浓室进料泵、11-浓室储罐、12-COD处理装置、13-电渗析主体设备、14-制盐设备。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例做进一步详述：

一种高盐高COD废水零排放的处理装置，其创新之处在于：由预处理单元1、电渗析单元、COD处理装置12及制盐设备14构成，所述的电渗析单元由淡室机构、电渗析主体设备13、浓室机构及极室机构构成，所述的预处理单元依次经输送泵2及进料阀3与淡室机构的进口连接，淡室机构的出口以及浓室机构的出口分别连接电渗析主体设备的淡室进口及浓室进口，电渗析主体设备的淡室出口及浓室出口分别连接COD处理装置及制盐设备，在COD处理装置与电渗析主体设备的淡室出口之间通过管道连入淡室机构，在制盐设备与电渗析主体设备的浓室出口之间通过管道连入浓室机构，在浓室机构上还设置有可供稀释液注入的稀释液入口，所述的极室机构连接在电渗析主体设备的极室上。电渗析主体设备的浓室出口对接制盐设备，可以进行蒸发结晶制盐，收集盐分。电渗析主体设备的淡室出口对接COD处理装置，降解淡室出口废水的COD从而达到液体排放要求。

所述的预处理单元包括依次连接的复合催化氧化装置、沉淀过滤装置以及气浮装置。对高盐高COD废水进行预处理，降低高盐高COD废水中的有毒有害物质，胶体、油脂类等物质，减少对后续电渗析单元中离子膜的损害并去除废水中的固体颗粒。

所述的淡室机构由淡室储罐4、淡室进料泵5及淡室进料调节阀6构成，所述的进料阀与淡室储罐的第一进料口连接，淡室储罐的出料口依次通过淡室进料泵及淡室进料调节阀接入电渗析主体设备的淡室进口，所述电渗析主体设备的淡室出口通过管道分别与淡室储罐的第二进料口及COD处理装置连接。

所述的浓室机构由浓室储罐11、浓室进料泵10及浓室进料调节阀9构成，所述浓室储罐的出料口依次通过浓室进料泵及浓室进料调节阀连接至电渗析主体设备的浓室进口，电渗析主体设备的浓室出口通过管道分别与浓室储罐的第一进料口及制盐设备连接。

在所述的浓室储罐上还设置有可供稀释液注入的稀释液入口。可通过调节稀释液进口流量从而调节浓室水箱中盐的浓度，有利于原料液中盐离子向浓室的转移。所述稀释液，可以为水或低浓度盐溶液。

所述的稀释液为水或低浓度盐溶液。

所述的极室机构由极室水箱8及极室循环泵7构成，所述极室水箱的入口处通过管道连接电渗析主体设备的极室出口，极室水箱的出口通过极室循环泵连接电渗析主体设备上极室的进口。

经预处理后的废水经淡室进料调节阀调节流量进入淡室储罐，淡室储罐中的废水经淡室进料调节阀进入到电渗析主体设备的淡室中。淡室中离子在电场条件下通过离子膜迁移至浓室，实现废水中盐和COD的分离。废水经电渗析单元循环操作达到分离要求，一部分进入COD处理单元，另一部分回到淡室储罐构成循环。稀释液经进料管线进入到浓室储罐，浓室储罐中溶液经浓室进料调节阀调节流量进入电渗析主体设备的浓室，经浓缩后一部分进入制盐设备，另一部分回到浓室储罐构成循环。采用淡室与浓室分别进料的方式，改变了传统电渗析处理装置淡室与浓室水箱统一进原料液的方法。一方面，经循环后浓室水箱中盐溶液仅含极少量有机物，消除了有机物对盐分固化处理过程的影响，出料后进行简单的制盐处理即可回收盐，大大简化了工艺难度，降低成本，提高了盐的回收效率；另一方面，经淡室循环出料的废水中仅有少量盐含量，消除了COD降解去除过程中盐分的影响，降低了COD去除工艺的难度，提升了去除效率。

本实施例中，电渗析主体设备中含3个淡室3个浓室和2个极室。极室循环泵、极室水箱与电渗析膜堆的两个极室相连，构成循环回路。淡室储罐与淡室进料泵、淡室进料调节阀经管线连接，管线分别与电渗析主体设备中的三个淡室相连，淡室出水分为两路分别与淡室储罐和COD处理装置相连。

浓室储罐与浓室进料调节阀、浓室进料泵经管线连接，管线分别与电渗析主体设备中的三个浓室相连，浓室出水分为两路分别与浓室储罐和制盐设备相连。

制盐设备，对浓室的出水进行蒸发结晶处理，回收盐。

COD处理装置，对淡室出水进行COD降解处理，去除COD，达到液体排放要求。

一种高盐高COD废水零排放的处理方法，其创新之处在于：包括如下步骤：

步骤一，高盐高COD废水首先进入预处理单元去除有毒有害物质以及大于5微米的颗粒、胶体、油脂类物质，然后通过输送泵和进料阀进入淡室储罐，进入淡室储罐的流量通过调整进料阀的阀门开度进行调节；

步骤二，向浓室储罐中进稀释液，同时向极室水箱中注入极水，当淡室储罐和浓室储罐中的液位达到设定值时，关闭进料阀和输送泵，关闭稀释液进口；

步骤三，启动淡室进料泵、极室循环泵和浓室进料泵，通过设置在极室、淡室和浓室循环管线上的流量计调节流量，分别将淡室储罐中的经预处理后的高盐高COD废水注入到电渗析主体设备的三个淡室，浓室储罐中的稀释后的盐溶液注入到电渗析主体设备的三个浓室中，待流量稳定后，将电渗析膜堆通入直流电源，电渗析主体设备开始工作，在电场力的作用下，淡室中阴阳离子穿过离子膜进入浓室，随着循环不断进行，高盐高COD废水中的盐浓度逐渐降低，浓室中的盐溶液浓度逐渐升高，当淡室中的电导率达到设定数值时，达到脱盐要求；

步骤四，COD处理装置和制盐设备开始工作，淡室出来的物料分为两路，一路流入COD处理装置进行COD降解处理，另一路流入淡室储罐与预处理单元送入的高盐高COD废水混合；

浓室出来的物料也分为两路，一路流入制盐设备进行盐的蒸发结晶回收，另一路进入浓室储罐，与进入的稀释液混合降低盐浓度，整个系统达成动态循环。

所述的预处理单元包括依次连接的复合催化氧化装置、沉淀过滤装置以及气浮装置，所述的复合催化氧化装置用于降低高盐高COD废水中的大量有毒有害物质，减少对后续电渗析单元中离子膜的损害；所述沉淀过滤装置及气浮装置用于去除废水中的固体颗粒、胶体、油脂类等物质。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。