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废水零排放的催化法及分盐技术

      目前大部分废水零排放的企业，最后的结晶产物基本为杂盐，而国家目前暂时定义此类杂盐为危险废物，而危险废弃物的处理成本较高，达到3000~5000元/t。同时零排放项目本身的投资及运行成本也很高，对于废水零排放的企业来说，也是个不小的负担。基于经济性考虑，如何有效降低零排放的运行成本及实现杂盐的资源化是目前废水零排放项目急需解决的问题。

      某石化厂现有一股高盐难处理催化废水，为响应环保要求，需做到废水零排放，同时当地对危险废弃物的处理能力有限，故要求针对该股废水进行零排放及分盐中试研究。

一、中试方法

1、催化废水水质分析

      中试采用污水预处理单元的出水，主要为裂化催化剂废水。裂化催化剂是石油加工领域中重要的催化剂之一，其生产过程涉及到高岭土、氧化铝、分子筛等固体，同时也使用硫酸铵、氯化铵等溶液。因此，催化剂厂排出的废水中除含有可溶性离子外，还含有一定量的固形物，其主要成分是硅铝胶体、分子筛、催化剂细粉等。

2、中试流程
      催化废水-调节池-MCR（高效除硬反应器装置）-SWRO（海水反渗透装置）-产水箱-ED（电渗析装置）-蒸发结晶-氯化钠晶体

      催化废水-调节池-MCR-SWRO-浓水箱-DTRO（碟片式高压反渗透）-分质结晶-杂盐-硫酸钠晶体

二、主要中试设备介绍

1、高效除硬反应器（MCR）装置

      主要通过投加药剂反应及MCR装置微滤膜的过滤，去除废水中大部分的硬度、硅、SS等。MCR工艺单元由两个部分组成，包括：预调节反应池、高效除硬反应器。预调节反应过程是保障整体工艺稳定运行的处理单元，针对不同类型的浓盐水，在不同的反应阶段有针对性地投加复配药剂，并保证各类杂质反应完全。

      MCR是整体工艺的核心单元，反应器根据水质情况选用钛合金材质，阀门等配套选用非金属材质的专用阀门。反应器内的核心分离元件为PTFE材质的袋式微滤膜，具有高强度（抗拉强度可达到20MPa以上）、耐高温、耐腐蚀、耐酸碱的特性，分离精度可以达到0.2μm，可以有效地截留调节反应池中形成的各类杂质及微生物，保证了产水浊度和SDI等指标，确保后续处理单元稳定运行。中试使用的MCR工艺主要特点在于MCR代替了传统除硬（工艺混凝+沉淀+多介质过滤器+超滤膜的组合工艺），流程短、出水水质好。

2、膜处理装置

      中试采用膜组合进行废水浓缩减量化，SWRO用于对来水进行脱盐处理、产水回用、浓水侧盐分富集，浓缩水量。

      选用GE高效纳滤分离膜，对SWRO浓水侧的二价离子进行截留，保证产水侧盐基本为氯化钠，浓水侧盐主要为硫酸钠及部分的氯化钠。

      选用ED进一步浓缩纳滤的产水，其主要含盐为氯化钠，ED的浓水进一步进入蒸发器，蒸发结晶，最终产物为氯化钠结晶盐。

      选用DTRO进一步浓缩纳滤的浓水，其主要含盐为硫酸钠及其他杂质，DTRO的浓水进入蒸发器后，进一步分质结晶获得硫酸钠及杂盐等结晶物。

3、蒸发结晶装置

      分两部分进行：DTRO浓水通过泵提升至硫酸钠蒸发分质结晶装置，分别产生硫酸钠、杂盐；ED浓水进入氯化钠蒸发结晶装置，产生氯化钠晶体及少量杂盐。

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