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廢水零排放的催化法及分鹽技術(shù)

      目前大部分廢水零排放的企業(yè)，最后的結(jié)晶產(chǎn)物基本為雜鹽，而國(guó)家目前暫時(shí)定義此類雜鹽為危險(xiǎn)廢物，而危險(xiǎn)廢棄物的處理成本較高，達(dá)到3000~5000元/t。同時(shí)零排放項(xiàng)目本身的投資及運(yùn)行成本也很高，對(duì)于廢水零排放的企業(yè)來說，也是個(gè)不小的負(fù)擔(dān)?；诮?jīng)濟(jì)性考慮，如何有效降低零排放的運(yùn)行成本及實(shí)現(xiàn)雜鹽的資源化是目前廢水零排放項(xiàng)目急需解決的問題。

      某石化廠現(xiàn)有一股高鹽難處理催化廢水，為響應(yīng)環(huán)保要求，需做到廢水零排放，同時(shí)當(dāng)?shù)貙?duì)危險(xiǎn)廢棄物的處理能力有限，故要求針對(duì)該股廢水進(jìn)行零排放及分鹽中試研究。

一、中試方法

1、催化廢水水質(zhì)分析

      中試采用污水預(yù)處理單元的出水，主要為裂化催化劑廢水。裂化催化劑是石油加工領(lǐng)域中重要的催化劑之一，其生產(chǎn)過程涉及到高嶺土、氧化鋁、分子篩等固體，同時(shí)也使用硫酸銨、氯化銨等溶液。因此，催化劑廠排出的廢水中除含有可溶性離子外，還含有一定量的固形物，其主要成分是硅鋁膠體、分子篩、催化劑細(xì)粉等。

2、中試流程
      催化廢水-調(diào)節(jié)池-MCR（高效除硬反應(yīng)器裝置）-SWRO（海水反滲透裝置）-產(chǎn)水箱-ED（電滲析裝置）-蒸發(fā)結(jié)晶-氯化鈉晶體

      催化廢水-調(diào)節(jié)池-MCR-SWRO-濃水箱-DTRO（碟片式高壓反滲透）-分質(zhì)結(jié)晶-雜鹽-硫酸鈉晶體

二、主要中試設(shè)備介紹

1、高效除硬反應(yīng)器（MCR）裝置

      主要通過投加藥劑反應(yīng)及MCR裝置微濾膜的過濾，去除廢水中大部分的硬度、硅、SS等。MCR工藝單元由兩個(gè)部分組成，包括：預(yù)調(diào)節(jié)反應(yīng)池、高效除硬反應(yīng)器。預(yù)調(diào)節(jié)反應(yīng)過程是保障整體工藝穩(wěn)定運(yùn)行的處理單元，針對(duì)不同類型的濃鹽水，在不同的反應(yīng)階段有針對(duì)性地投加復(fù)配藥劑，并保證各類雜質(zhì)反應(yīng)完全。

      MCR是整體工藝的核心單元，反應(yīng)器根據(jù)水質(zhì)情況選用鈦合金材質(zhì)，閥門等配套選用非金屬材質(zhì)的專用閥門。反應(yīng)器內(nèi)的核心分離元件為PTFE材質(zhì)的袋式微濾膜，具有高強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度可達(dá)到20MPa以上）、耐高溫、耐腐蝕、耐酸堿的特性，分離精度可以達(dá)到0.2μm，可以有效地截留調(diào)節(jié)反應(yīng)池中形成的各類雜質(zhì)及微生物，保證了產(chǎn)水濁度和SDI等指標(biāo)，確保后續(xù)處理單元穩(wěn)定運(yùn)行。中試使用的MCR工藝主要特點(diǎn)在于MCR代替了傳統(tǒng)除硬（工藝混凝+沉淀+多介質(zhì)過濾器+超濾膜的組合工藝），流程短、出水水質(zhì)好。

2、膜處理裝置

      中試采用膜組合進(jìn)行廢水濃縮減量化，SWRO用于對(duì)來水進(jìn)行脫鹽處理、產(chǎn)水回用、濃水側(cè)鹽分富集，濃縮水量。

      選用GE高效納濾分離膜，對(duì)SWRO濃水側(cè)的二價(jià)離子進(jìn)行截留，保證產(chǎn)水側(cè)鹽基本為氯化鈉，濃水側(cè)鹽主要為硫酸鈉及部分的氯化鈉。

      選用ED進(jìn)一步濃縮納濾的產(chǎn)水，其主要含鹽為氯化鈉，ED的濃水進(jìn)一步進(jìn)入蒸發(fā)器，蒸發(fā)結(jié)晶，最終產(chǎn)物為氯化鈉結(jié)晶鹽。

      選用DTRO進(jìn)一步濃縮納濾的濃水，其主要含鹽為硫酸鈉及其他雜質(zhì)，DTRO的濃水進(jìn)入蒸發(fā)器后，進(jìn)一步分質(zhì)結(jié)晶獲得硫酸鈉及雜鹽等結(jié)晶物。

3、蒸發(fā)結(jié)晶裝置

      分兩部分進(jìn)行：DTRO濃水通過泵提升至硫酸鈉蒸發(fā)分質(zhì)結(jié)晶裝置，分別產(chǎn)生硫酸鈉、雜鹽；ED濃水進(jìn)入氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶裝置，產(chǎn)生氯化鈉晶體及少量雜鹽。

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