一种高盐水的淡化处理方法技术

本发明专利技术涉及高盐分水的淡化处理技术，具体涉及一种高盐水的淡化处理方法，依次包括以下步骤：步骤一，电气浮；步骤二，微电解流化床；步骤三，芬顿反应；步骤四，中和软化；步骤五，膜过滤；步骤六，膜浓缩；步骤七，蒸发，收集冷凝水即可得到净化后的淡水。本发明专利技术具有处理效果好，有效延长设备的使用寿命，得到的冷凝水使用性能高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高盐分水的淡化处理技术，具体涉及。
技术介绍
闻盐水一般是指盐分闻、COD闻，硬度闻，可能还有重金属闻的天然水或工业废水，例如中国内陆地区包括内蒙古、新疆、甘肃、陕西、山西、青海等的地下水、湖泊、河流。这些地区由于常年降水量低，水循环系统薄弱，因此大部分的河流长期处于干涸状态，因此造成地下水、湖泊等的含盐量非常高，被称为“苦咸水”，无法饮用。高盐水还存在于中国的沿海地区，如出海口、河口等近海浅海领域，是经典的海咸水，已普遍受到严重污染。高盐水的另外一种是工矿企业实施废水循环使用后排放出来的浓缩废水，这些高盐废水一旦向外排出，对环境污染很大。上述的各种模式构成的高盐水数量以亿吨计。目前中国的水资源也极度紧缺，如果能将这些高盐水进行淡化处理，能有效缓解我国用水紧缺的问题。 高盐水的特征主要有①盐分高，TDS (溶解性总固体，是溶解在水里的无机盐和有机盐的总称)可以在3000mg/L以上硬度高，总硬度可以大于1500mg/L COD (化学耗氧量)高，可以达到3000mg/L以上；④很多时候还有重金属高达50ppm以上。目前中国每年要处理这类高盐水的量高达上亿吨。处理高盐水的通常方式是蒸发，但是目前的高盐水的蒸发遇到三大技术瓶颈:第一，蒸发出来的冷凝水COD高，氨氮高，碱度高，盐分高，往往不能用于直接饮用或工业用，大大降低了冷凝水的使用性能；第二:蒸发器结垢堵塞严重，高盐水中的钙、镁、重金属、氯化物、碳酸盐和硫酸盐等物质是造成结垢堵塞的主要物质，使得蒸发器传热效果差，需要经常停机清晰，从而降低产能。上述的单个物质的脱除早已具有成熟的工艺，但是当多种这些物质与COD同时存在构成特殊的化学体系时，用常规的软化方法已经达不到有效的脱除效果，因而设备腐蚀严重，运行成本很高。第三:从初始水开始蒸发，总能耗很高，蒸发前用膜浓缩可以大大降低总能耗，但膜经常被上述结垢物质堵塞。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提供，其具有处理效果好，能耗低，有效延长设备的使用寿命，得到的冷凝水使用性能好的特点。 本专利技术的目的通过以下技术方案实现:步骤一，电气浮:调节高盐水进水的pH至3-5，同时添加三价铁离子，通入直流电，从而产生微气泡，去除水中的油污、色度、泥沙以及部分C0D，同时去除水中碳酸盐以及固定游离氨；步骤二，微电解流化床:步骤一处理后的高盐水流经铁碳填料三相循环流化床将有机污染物的分子链断裂；步骤三，芬顿反应:将有机污染物降解；步骤四，中和软化:添加石灰或苛性钠以及纯碱将钙、镁及其它重金属等会引起结垢的硬度物质生成低溶解度的氢氧化物与碳酸盐沉淀以达到水质软化的目的； 步骤五，膜过滤；通过微滤膜将上述步骤形成的沉淀物去掉；步骤六，膜浓缩:通过反渗透膜将高盐水浓缩，同时得到淡水与膜浓水；步骤七，蒸发:将步骤六中的膜浓水蒸发并收集冷凝水即可得到净化后的淡水。 进一步的，，依次包括以下步骤:步骤一:电气浮:调节高盐水进水的pH至3-5，同时添加三价铁离子，使用电极板通入直流电，从而产生微气泡，去除水中的油污、色度、泥沙以及部分C0D，同时去除水中碳酸盐以及固定游离氨，反应时间为3-15分钟。 步骤二:微电解流化床:步骤一处理后的高盐水流经铁碳填料三相循环流化床，反应时间为0.5-1小时。 步骤三:芬顿反应:添加H2O2,反应温度为25_50°C，反应时间为2_5小时。 步骤四:中和软化:添加石灰调节将pH值调节至9-11，反应时间控制在0.25-0.5小时，然后投加纯碱，反应时间控制在0.25-0.5小时。 步骤五:膜过滤；通过滤膜将上述步骤形成的沉淀物去掉。 步骤六:通过反渗透膜，把高盐水浓缩，产生淡水的同时得到膜浓水。 步骤七:将步骤六中的膜浓水蒸发，收集冷凝水即可得到净化后的淡水。 步骤一，电气浮:回流10%_15%的微电解流化床出水到电气浮池当中，添加硫酸将高盐水pH调节至3-5，并通入直流电，产生微气泡，把水中的油污、色度、泥沙以及部分COD等物质通过气浮除去，同时达到去除水中碳酸盐以及固定游离氨的目的。电气浮的过程当中需要添加一定量的絮凝剂以使水中的悬浮物质形成絮凝颗粒，从而能通过气浮过程更有效地去除，而一般当PH调节至3-5时应该使用三价铁离子作为絮凝剂。一般只要可以解离出亚铁离子或者铁离子的含铁化合物都可以作为本专利技术步骤一的絮凝剂，铁离子可以直接产生絮凝作用，而亚铁离子则可通过电极的氧化作用被氧化为铁离子，从而产生絮凝作用。通直流电的主要目的是电解水，在电极板上产生微小的气泡，然后通过这些气泡的上浮把絮凝起来的颗粒带到水面上，最后可以直接用刮板除去。特别地，本专利技术中由于有微电解流化床装置可以提供铁离子，因此电气浮过程可以不需要额外添加三价铁絮凝剂。通过将10%-15%的微电解流化床出水回流至电气浮池中，向电气浮池带入一定量的二价铁离子，二价铁离子在电解的条件下被氧化为三价铁离子，从而达到絮凝的作用。同时通过电解的作用可以去除部分C0D。 步骤二，微电解流化床:步骤一处理后的高盐水流经铁碳填料三相循环流化床，时间为0.5-1小时。其中，所述步骤二中的铁碳填料三相循环流化床的Fe:C (重量比)比例为1:1-1.3。铁碳填料流化床是经过高温烧结的颗粒，高盐水在流化床内不断翻滚，表面不断摩擦更新，有效防止反应颗粒在流化床表面结巴堵塞，反应速度加快至少10倍以上，通过流化床的反应，有机污染物的分子链发生断裂，同时提供芬顿反应所需要的Fe离子。步骤一处理后的高盐水流经铁碳填料三相循环流化床将有机污染物的分子链断裂，同时还可以通过置换反应去除水中的重金属离子。高盐水中含有一定量的重金属离子，采用含铁的填料可以通过置换反应，将活泼性相对较低的重金属离子还原成零价，并固定于固体填料当中，当填料中铁的量接近耗尽的时候随填料排出系统之外，从而达到去除水中重金属离子的作用。 铁碳填料颗粒FeC在地心重力的作用下会下沉，高盐水高速向上通过铁碳填料层时，则会对铁碳填料颗粒FeC产生一个上升力。通过不断加大高盐水空气上升的流速，使上升力 >重力，则铁碳填料颗粒FeC便会在高盐水空气混合物中悬浮，相互间不断磨擦，铁碳填料颗粒FeC表面上附着的反应产物便被高盐水流带走,而铁碳填料颗粒FeC —直悬浮在高盐水中形成一个流态化悬浮层，不会被高盐水流带走。 本流化床使铁碳颗粒相互摩擦表面随时更新，反应产物不能在颗粒表面上积累，从根本上解决铁碳填料钝化、板结的问题，可以永久性地保证铁碳填料在微电解反应中不会发生钝化、板结、堵塞的问题，可以广泛地工业化应用到各行业的废水处理中。 一种铁碳填料三相循环流化床微电解反应工艺，它包括以下方法步骤:(a)高盐水进入流化床的分布孔板的下方，铁碳填料层设置于流化床的分布孔板的上方；(b)压缩空气同时进入铁碳填料层；(c)逐步增加高盐水的流量，铁碳填料层形成流态化悬浮层，铁碳填料相互碰撞摩擦，废水中的污染物组分于铁碳填料的表面发生微电解反应；Cd)微电解反应的产物被高盐水带出流化床外，然后进入循环槽进行沉积；(e)高盐水在循环槽内沉积分离微电解反应的产物后，部分流出作为产水进入步骤三，部分作为循环水返回流化床中。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高盐水的淡化处理方法，其特征在于：依次包括以下步骤：步骤一：电气浮：调节高盐水进水的pH至3‑5，同时添加三价铁离子，通入直流电，从而产生微气泡，去除水中的油污、色度、泥沙以及部分COD，同时去除水中碳酸盐以及固定游离氨； 步骤二：微电解流化床：步骤一处理后的高盐水流经铁碳填料三相循环流化床将有机污染物的分子链断裂；步骤三：芬顿反应：将有机污染物降解；步骤四：中和软化：分别添加石灰或苛性钠以及纯碱将会引起结垢的硬度物质生成低溶解度的氢氧化物及碳酸盐沉淀以达到水质软化的目的；步骤五：膜过滤；通过滤膜将上述步骤形成的沉淀物去掉；步骤六：膜浓缩：通过反渗透膜将高盐水浓缩，同时得到淡水与膜浓水；步骤七：蒸发：将步骤六中的膜浓水蒸发并收集冷凝水即可得到净化后的淡水。

【技术特征摘要】
1.一种高盐水的淡化处理方法，其特征在于:依次包括以下步骤: 步骤一:电气浮:调节高盐水进水的pH至3-5，同时添加三价铁离子，通入直流电，从而产生微气泡，去除水中的油污、色度、泥沙以及部分COD，同时去除水中碳酸盐以及固定游离氨； 步骤二:微电解流化床:步骤一处理后的高盐水流经铁碳填料三相循环流化床将有机污染物的分子链断裂； 步骤三:芬顿反应:将有机污染物降解； 步骤四:中和软化:分别添加石灰或苛性钠以及纯碱将会引起结垢的硬度物质生成低溶解度的氢氧化物及碳酸盐沉淀以达到水质软化的目的； 步骤五:膜过滤；通过滤膜将上述步骤形成的沉淀物去掉； 步骤六:膜浓缩:通过反渗透膜将高盐水浓缩，同时得到淡水与膜浓水； 步骤七:蒸发:将步骤六中的膜浓水蒸发并收集冷凝水即可得到净化后的淡水。2.根据权利要求1所述的高盐水的淡化处理方法，其特征在于:依次包括以下步骤: 步骤一:电气浮:调节高盐水进水的pH至3-5，同时添加三价铁离子，使用电极板通入直流电，从而产生微气泡，去除水中的油污、色度、泥沙以及部分COD，同时去除水中碳酸盐以及固定游离氨，反应时间为3-15分钟； 步骤二:微电解流化床:步骤一处理后的高盐水流经铁碳填料三相循环流化床，反应时间为0.5-1小时； 步骤三:芬顿反应:添加H2O2,反应温度为25-50°C，反应时间为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁伟光，焦伟丽，曾庆波，赵锐柏，潘成，黄家乐，张卓智，
申请(专利权)人：东莞市珠江海咸水淡化研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44