1.本發(fā)明涉及一種含碳酸鹽廢水的處理方法，屬于環(huán)境保護中的水處理領域。

背景技術：

2.當前，化工園區(qū)、礦井水含碳酸鹽廢水的處理，常采用的工藝為化學軟化沉淀+過濾+多段反滲透+蒸發(fā)結(jié)晶。此工藝需通過投加大量的石灰將廢水中的碳酸根去除，同時加入大量的酸中和，藥劑消耗量巨大，污泥量巨大，運行費用巨高，雜鹽量大，占地面積大，對環(huán)境負面影響較大。

3.礦井水及工業(yè)廢水零排放是嚴格執(zhí)行環(huán)保政策要求的，在含碳酸鹽廢水處理領域中，急需一種工藝路線成熟、抗污染性能好、濃縮倍數(shù)高、水回用率高、運行費用低、投資省、污泥量少、有效緩解或解決堵塞問題的處理方法和設備。

技術實現(xiàn)要素：

4.針對現(xiàn)有技術存在的問題本發(fā)明提供了一種含碳酸鈉廢水的處理方法，包括以下步驟：（1）含碳酸鹽廢水排至調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)之后，通過泵提升至多介質(zhì)過濾器。

5.（2）經(jīng)過多介質(zhì)過濾器初步過濾后，通過泵提升進入超濾系統(tǒng)，超濾系統(tǒng)產(chǎn)水通過反滲透高壓泵提升進入反滲透系統(tǒng)。

6.（3）反滲透系統(tǒng)濃水進入一級樹脂軟化系統(tǒng)，去除廢水中的硬度，反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水進入回用水池。

7.（4）一級樹脂軟化系統(tǒng)產(chǎn)水通過濃水反滲透高壓泵進入濃水反滲透系統(tǒng)。

8.（5）濃水反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水進入回用水池，濃水反滲透系統(tǒng)濃水進入高級氧化系統(tǒng)，降低廢水中的cod。

9.（6）高級氧化系統(tǒng)產(chǎn)水通過泵提升進入管式微濾系統(tǒng)，去除廢水中的二氧化硅。

10.（7）管式微濾系統(tǒng)產(chǎn)水通過泵進入二級樹脂軟化系統(tǒng)，進一步去除濃縮后的廢水中的硬度，管式微濾系統(tǒng)濃水進入污泥壓濾系統(tǒng)。

11.（8）二級樹脂軟化系統(tǒng)產(chǎn)水通過高壓反滲透高壓泵進入高壓反滲透系統(tǒng)。

12.（9）高壓反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水進入回用水池，高壓反滲透系統(tǒng)濃水進入蒸發(fā)冷凍結(jié)晶系統(tǒng)和蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮和冷凍結(jié)晶后得到十水碳酸鈉，以及副產(chǎn)品硫酸鈉和氯化鈉，并回收利用，蒸發(fā)結(jié)晶蒸餾水進入回用水池。

13.（10）一級樹脂軟化系統(tǒng)和二級樹脂軟化系統(tǒng)再生廢水、超濾系統(tǒng)廢水、多介質(zhì)過濾器反洗廢水、污泥壓濾系統(tǒng)濾液進入廢水收集池，通過泵進入廢水處理系統(tǒng)，向廢水處理系統(tǒng)投加氫氧化鈉、碳酸鹽反應10分鐘，投加絮凝劑和助凝劑反應10分鐘，沉淀60分鐘，上清液自流至調(diào)節(jié)池，污泥通過污泥壓濾系統(tǒng)處理。

14.當蒸發(fā)冷凍結(jié)晶系統(tǒng)和蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)故障維修清洗時，用步驟（11）替代步驟（9），

步驟（11）具體如下：高壓反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水進入回用水池，高壓反滲透系統(tǒng)濃水直接進入蒸發(fā)事故池，蒸發(fā)事故池池底以及四壁均做防滲處理。

15.高壓反滲透系統(tǒng)最高操作壓力120bar，高壓反滲透膜為高壓卷式反滲透膜，dtro膜，stro膜中的一種。

16.設置二級樹脂軟化系統(tǒng)，保證廢水中硬度降到最低，保障膜系統(tǒng)的正常運行。

17.一級樹脂軟化系統(tǒng)和二級樹脂軟化系統(tǒng)再生廢水、超濾系統(tǒng)廢水、多介質(zhì)過濾器反洗廢水經(jīng)過廢水處理系統(tǒng)處理之后再進入調(diào)節(jié)池重新處理。

18.通過蒸發(fā)冷凍結(jié)晶系統(tǒng)和蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)優(yōu)化組合設計，產(chǎn)品鹽總回收率≥90%。

19.最終回用水的tds≤500mg/l，回用水量占進水量的97.5%以上。

20.本發(fā)明具有以下優(yōu)點：（1）有效解決污堵問題；專門為處理含碳酸鹽廢水設計，允許進水水質(zhì)波動，多級樹脂軟化有效解決鈣硬及鎂硬對膜的結(jié)垢影響；采用管式微濾系統(tǒng)有效解決二氧化硅對膜的結(jié)垢影響；簡化預處理，降低投資。

21.（2）系統(tǒng)濃縮倍數(shù)高，水回用率高；采用高壓反滲透技術，是當前膜領域的一種獨特的膜元件，設計操作壓力最高可達120bar，能夠?qū)ds濃縮至10g/l以上，產(chǎn)水水質(zhì)好，水回用率高。

22.（3）污泥量減少，運行費用低，投資降低；通過改變工藝思路，得到十水碳酸鈉產(chǎn)品鹽，節(jié)約大量的藥劑，有效減少污泥量，從而節(jié)約大量的運行費用以及污泥處置費，減少預處理系統(tǒng)，減少占地面積，建設周期短，因此大大降低投資。

23.（4）得到價值高的合格的產(chǎn)品鹽，降低雜鹽量；通過蒸發(fā)冷凍結(jié)晶和蒸發(fā)結(jié)晶優(yōu)化組合設計，得到價值高的合格的十水碳酸鈉，同時還得到合格的硫酸鈉和氯化鈉，有效降低雜鹽量。

24.（5）模塊化設計，運行靈活；每個工藝段均按照模塊化設計，系統(tǒng)操作靈活。手自一體，也可連續(xù)或間歇運行。

25.（6）自動化程度高，操作方便；整套系統(tǒng)為全自動運行，具有完善的檢測和控制系統(tǒng)，可根據(jù)運行情況實時調(diào)整系統(tǒng)運行參數(shù)，實時發(fā)出報警信號，對系統(tǒng)形成保護。

26.（7）處理方法考慮全面，考慮去除濁度、硬度、二氧化硅、cod等雜質(zhì)，減少膜濃縮過程中膜表面結(jié)垢的風險。

附圖說明

27.圖1是本發(fā)明實施案例的處理方法示意圖。

具體實施方式

28.下面以含碳酸鹽的礦井水處理項目為實施案例進行介紹。

29.（1）流量為20000m3/d的含碳酸鹽的礦井水（tds≤2400mg/l，碳酸鹽≤1100 mg/l，總硬度≤90 mg/l）通過管線進入調(diào)節(jié)池，水質(zhì)水量調(diào)節(jié)后通過提升泵進入多介質(zhì)過濾器。

30.（2）經(jīng)過多介質(zhì)過濾器初步過濾后，通過提升泵進入超濾系統(tǒng)，經(jīng)過超濾膜過濾的濾液通過反滲透高壓泵進入反滲透系統(tǒng)。

31.（3）反滲透系統(tǒng)的濃水量為11350m3/d，反滲透系統(tǒng)濃水通過提升泵進入一級樹脂

軟化系統(tǒng)，反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水進入回用水池。

32.（4）通過一級樹脂軟化系統(tǒng)，將廢水中鈣鎂硬度大部分去除，通過濃水反滲透高壓泵進入濃水反滲透系統(tǒng)。

33.（5）濃水反滲透系統(tǒng)的濃水量為10120m3/d；濃水反滲透系統(tǒng)濃水進入高級氧化系統(tǒng)，降低廢水中的cod，高級氧化系統(tǒng)產(chǎn)水通過泵提升進入管式微濾系統(tǒng)，濃水反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水進入回用水池。

34.（6）通過管式微濾系統(tǒng)，降低濃水中的二氧化硅，產(chǎn)水通過提升泵進入二級樹脂軟化系統(tǒng)；管式微濾系統(tǒng)濃液排至污泥壓濾系統(tǒng)，濃液通過污泥壓濾系統(tǒng)脫水成泥餅，污泥壓濾系統(tǒng)濾液進入廢水收集池。

35.（7）二級樹脂軟化系統(tǒng)產(chǎn)水通過高壓反滲透高壓泵進入高壓反滲透系統(tǒng)，高壓反滲透系統(tǒng)的濃水量為484m3/d，高壓反滲透濃水進入蒸發(fā)冷凍結(jié)晶系統(tǒng)和蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，高壓反滲透產(chǎn)水進入回用水池。

36.（8）通過蒸發(fā)冷凍結(jié)晶系統(tǒng)和蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)優(yōu)化組合設計得到合格的十水碳酸鈉，硫酸鈉、氯化鈉以及少量雜鹽，蒸餾水進入回用水池；蒸餾水水量為300m3/d；十水碳酸鈉干基品質(zhì)達到《工業(yè)碳酸鈉》（gb210.1

?

2004）ⅱ類合格品，硫酸鈉達到《工業(yè)無水硫酸鈉》（gb/t 6009

?

2014）ⅱ類一等品的標準，氯化鈉達到《工業(yè)鹽》（gb/t 5462

?

2015）精制工業(yè)鹽工業(yè)干鹽二級標準，雜鹽量≤12t/d。

37.（9）反滲透系統(tǒng)操作壓力10~15bar；濃水反滲透操作壓力20~30bar；高壓反滲透操作壓力70~120bar。

38.（10）最終產(chǎn)水tds≤500mg/l，回用水量占進水量的97.5%以上。

39.（11）樹脂軟化系統(tǒng)再生廢水、超濾系統(tǒng)廢水、多介質(zhì)過濾器反洗廢水、污泥壓濾系統(tǒng)濾液進入廢水收集池，通過泵進入廢水處理系統(tǒng)，廢水處理系統(tǒng)產(chǎn)水進入調(diào)節(jié)池，廢水處理系統(tǒng)污泥排至污泥壓濾系統(tǒng)。技術特征：

1.一種含碳酸鹽廢水的處理方法，其特征在于包含以下步驟：（1）含碳酸鹽廢水排至調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)之后，通過泵提升至多介質(zhì)過濾器；（2）經(jīng)過多介質(zhì)過濾器初步過濾后，通過泵提升進入超濾系統(tǒng)，超濾系統(tǒng)產(chǎn)水通過反滲透高壓泵提升進入反滲透系統(tǒng)；（3）反滲透系統(tǒng)濃水進入一級樹脂軟化系統(tǒng)，去除廢水中的硬度，反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水進入回用水池；（4）一級樹脂軟化系統(tǒng)產(chǎn)水通過濃水反滲透高壓泵進入濃水反滲透系統(tǒng)；（5）濃水反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水進入回用水池，濃水反滲透系統(tǒng)濃水進入高級氧化系統(tǒng)，降低廢水中的cod;（6）高級氧化系統(tǒng)產(chǎn)水通過泵提升進入管式微濾系統(tǒng)，去除廢水中的二氧化硅；（7）管式微濾系統(tǒng)產(chǎn)水通過泵進入二級樹脂軟化系統(tǒng)，進一步去除濃縮后的廢水中的硬度，管式微濾系統(tǒng)濃水進入污泥壓濾系統(tǒng)；（8）二級樹脂軟化系統(tǒng)產(chǎn)水通過高壓反滲透高壓泵進入高壓反滲透系統(tǒng)；（9）高壓反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水進入回用水池，高壓反滲透濃水進入蒸發(fā)冷凍結(jié)晶系統(tǒng)和蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮和冷凍結(jié)晶后得到十水碳酸鈉，以及副產(chǎn)品硫酸鈉和氯化鈉，并回收利用，蒸發(fā)結(jié)晶蒸餾水進入回用水池；（10）一級樹脂軟化系統(tǒng)和二級樹脂軟化系統(tǒng)再生廢水、超濾系統(tǒng)廢水、多介質(zhì)過濾器反洗廢水、污泥壓濾系統(tǒng)濾液進入廢水收集池，通過泵進入廢水處理系統(tǒng)，向廢水處理系統(tǒng)投加氫氧化鈉、碳酸鹽反應10分鐘，投加絮凝劑和助凝劑反應10分鐘，沉淀60分鐘，上清液自流至調(diào)節(jié)池，污泥通過污泥壓濾系統(tǒng)處理。2.根據(jù)權利要求1所述的一種含碳酸鹽廢水的處理方法，其特征在于，當蒸發(fā)冷凍結(jié)晶系統(tǒng)和蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)故障維修清洗時，用步驟（11）替代步驟（9），步驟（11）具體如下：高壓反滲透產(chǎn)水進入回用水池，高壓反滲透濃水直接進入蒸發(fā)事故池，蒸發(fā)事故池池底以及四壁均做防滲處理。3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種含碳酸鹽廢水的處理方法，其特征在于，高壓反滲透系統(tǒng)最高操作壓力120bar，高壓反滲透膜為高壓卷式反滲透膜，dtro膜，stro膜中的一種。4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種含碳酸鹽廢水的處理方法，其特征在于，設置二級樹脂軟化系統(tǒng)，保證廢水中硬度降到最低，保障膜系統(tǒng)的正常運行。5.根據(jù)權利要求1或2所述的一種含碳酸鹽廢水的處理方法，其特征在于，一級樹脂軟化系統(tǒng)和二級樹脂軟化系統(tǒng)再生廢水、超濾系統(tǒng)廢水、多介質(zhì)過濾器反洗廢水經(jīng)過廢水處理系統(tǒng)處理之后再進入調(diào)節(jié)池重新處理。6.根據(jù)權利要求1或2所述的一種含碳酸鹽廢水的處理方法，其特征在于，通過蒸發(fā)冷凍結(jié)晶系統(tǒng)和蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)優(yōu)化組合設計，產(chǎn)品鹽總回收率≥90%。7.根據(jù)權利要求1或2所述的一種含碳酸鹽廢水的處理方法，其特征在于，最終回用水的tds≤500mg/l，回用水量占進水量的97.5%以上。

技術總結(jié)

本發(fā)明公開了一種含碳酸鹽廢水的處理方法，含碳酸鹽廢水通過調(diào)節(jié)池、多介質(zhì)過濾器、超濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)、一級樹脂軟化系統(tǒng)、濃水反滲透系統(tǒng)、高級氧化系統(tǒng)、管式微濾系統(tǒng)、二級樹脂軟化系統(tǒng)、高壓反滲透系統(tǒng)、污泥壓濾系統(tǒng)、蒸發(fā)冷凍結(jié)晶系統(tǒng)、蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、回用水池等工藝處理，得到十水碳酸鈉產(chǎn)品鹽以及副產(chǎn)品硫酸鈉和氯化鈉產(chǎn)品鹽。本處理方法抗污染能力強、濃縮倍數(shù)高、回收率高、結(jié)晶鹽品質(zhì)高、自動化程度高、投資省、運行費用低。運行費用低。運行費用低。

技術研發(fā)人員：王曉春 王偉 古進芳

受保護的技術使用者：北京鑫佰利科技發(fā)展有限公司

技術研發(fā)日：2021.02.07

技術公布日：2021/5/18