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廢水零排放的催化法及分鹽技術

      目前大部分廢水零排放的企業，最后的結晶產物基本為雜鹽，而國家目前暫時定義此類雜鹽為危險廢物，而危險廢棄物的處理成本較高，達到3000~5000元/t。同時零排放項目本身的投資及運行成本也很高，對于廢水零排放的企業來說，也是個不小的負擔。基于經濟性考慮，如何有效降低零排放的運行成本及實現雜鹽的資源化是目前廢水零排放項目急需解決的問題。

      某石化廠現有一股高鹽難處理催化廢水，為響應環保要求，需做到廢水零排放，同時當地對危險廢棄物的處理能力有限，故要求針對該股廢水進行零排放及分鹽中試研究。

一、中試方法

1、催化廢水水質分析

      中試采用污水預處理單元的出水，主要為裂化催化劑廢水。裂化催化劑是石油加工領域中重要的催化劑之一，其生產過程涉及到高嶺土、氧化鋁、分子篩等固體，同時也使用硫酸銨、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、催化劑細粉等。

2、中試流程
      催化廢水-調節池-MCR（高效除硬反應器裝置）-SWRO（海水反滲透裝置）-產水箱-ED（電滲析裝置）-蒸發結晶-氯化鈉晶體

      催化廢水-調節池-MCR-SWRO-濃水箱-DTRO（碟片式高壓反滲透）-分質結晶-雜鹽-硫酸鈉晶體

二、主要中試設備介紹

1、高效除硬反應器（MCR）裝置

      主要通過投加藥劑反應及MCR裝置微濾膜的過濾，去除廢水中大部分的硬度、硅、SS等。MCR工藝單元由兩個部分組成，包括：預調節反應池、高效除硬反應器。預調節反應過程是保障整體工藝穩定運行的處理單元，針對不同類型的濃鹽水，在不同的反應階段有針對性地投加復配藥劑，并保證各類雜質反應完全。

      MCR是整體工藝的核心單元，反應器根據水質情況選用鈦合金材質，閥門等配套選用非金屬材質的專用閥門。反應器內的核心分離元件為PTFE材質的袋式微濾膜，具有高強度（抗拉強度可達到20MPa以上）、耐高溫、耐腐蝕、耐酸堿的特性，分離精度可以達到0.2μm，可以有效地截留調節反應池中形成的各類雜質及微生物，保證了產水濁度和SDI等指標，確保后續處理單元穩定運行。中試使用的MCR工藝主要特點在于MCR代替了傳統除硬（工藝混凝+沉淀+多介質過濾器+超濾膜的組合工藝），流程短、出水水質好。

2、膜處理裝置

      中試采用膜組合進行廢水濃縮減量化，SWRO用于對來水進行脫鹽處理、產水回用、濃水側鹽分富集，濃縮水量。

      選用GE高效納濾分離膜，對SWRO濃水側的二價離子進行截留，保證產水側鹽基本為氯化鈉，濃水側鹽主要為硫酸鈉及部分的氯化鈉。

      選用ED進一步濃縮納濾的產水，其主要含鹽為氯化鈉，ED的濃水進一步進入蒸發器，蒸發結晶，最終產物為氯化鈉結晶鹽。

      選用DTRO進一步濃縮納濾的濃水，其主要含鹽為硫酸鈉及其他雜質，DTRO的濃水進入蒸發器后，進一步分質結晶獲得硫酸鈉及雜鹽等結晶物。

3、蒸發結晶裝置

      分兩部分進行：DTRO濃水通過泵提升至硫酸鈉蒸發分質結晶裝置，分別產生硫酸鈉、雜鹽；ED濃水進入氯化鈉蒸發結晶裝置，產生氯化鈉晶體及少量雜鹽。

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