本發(fā)明涉及污水處理技術領域，涉及將污水處理獲得再生水，并將水中主要鹽類結晶分離的液體零排放方法。
背景技術：
隨著人類經(jīng)濟活動的加劇，水資源必將成為經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。因此越來越多的情況下需要將污水再生成為可以替代原水的再生水；一些情況下需要實現(xiàn)液體零排放。
常見的再生水技術是在傳統(tǒng)生化處理后的污水或其他有機物污染較低的污水進行包括絮凝沉淀、超濾、反滲透處理，目前主要問題是由于進入膜系統(tǒng)前有機污染物處理不深入，水中有機污染物仍然處于較高水平，反滲透清洗頻繁，反滲透濃水不能達到排放標準。
液體零排放污水處理方法一般包括污水化學軟化和絮凝沉淀、超濾、反滲透、濃水反滲透、鹽水濃縮和蒸發(fā)結晶等裝置，其中鹽水鹽水濃縮裝置包括電滲析、蒸汽機械壓縮蒸發(fā)器、正滲透、膜蒸餾、高壓反滲透等。目前主要問題是由于進入膜系統(tǒng)前有機污染物處理不深入，使得反滲透膜需要頻繁化學清洗，同樣由于進入膜系統(tǒng)前有機污染物處理不深入，反滲透濃水中有機物含量過高，使得濃水蒸發(fā)結晶運行困難，蒸發(fā)結晶獲得較大量的雜鹽和有機污染物的雜鹽混合物。該雜鹽混合物大部分溶解于水，處理不當會再次造成環(huán)境污染；因此該主要混合物進一步處理成本較高，甚至需要作為危險廢棄品處理。
中國專利申請(201510522599.X)重點解決了污水零排放工藝中有機物干擾問題，但是沒有回收難溶鹽，使得化學污泥量過高；通過蒸發(fā)結晶獲得硫酸鈉，使得蒸發(fā)結晶處理量增加，而得到的含結晶水的硫酸鈉晶體幾乎沒有回用價值，增加了處理成本。
常見污水中主要陽離子是鈉、鈣、鎂，主要陰離子是氯離子、硫酸根、硝酸根、碳酸氫根。少量的鉀、氟、磷酸根等離子。本污水資源化零排放裝置及處理方法的目的就是要把水中主要的陽離子和陰離子全部回收并資源化，同時減少固體廢棄物總量和運行費用。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決再生水技術反滲透清洗頻繁，反滲透濃水不能達到排放標準的技術問題；液體零排放污水處理方法中反滲透膜需要頻繁化學清洗，濃水蒸發(fā)結晶運行困難，蒸發(fā)結晶獲得的是較大量的雜鹽和有機污染物的混合物，整個系統(tǒng)難以長期穩(wěn)定運行，鹽類回收比例低，化學污泥量大，運行費用高的問題。
為了達到以上目的本發(fā)明揭示一種污水資源化零排放處理裝置，依次包括一絮凝劑添加裝置、一助凝劑添加裝置、一雜鹽沉淀池、一純堿添加裝置、一碳酸鈣沉淀池、一火堿添加裝置、一氫氧化鎂沉淀池、一酸添加裝置、一陽離子交換器、一氧化劑添加裝置、一氧化接觸器、一生物膜反應器及一鼓風機、一膜過濾器B、一納濾膜分離器、鹽水濃縮器、蒸發(fā)結晶裝置、熱分離器、冷分離器、母液干化器；還包括用于將陽離子交換器再生廢水回流至雜鹽沉淀池的陽離子交換器再生廢水回流管道、用于將膜過濾器B廢水回流至雜鹽沉淀池的膜過濾器B廢水回流管道、用于處理納濾分離器截留水的硫酸鈣沉淀池、用于將納濾分離器截留水回流到硫酸鈣沉淀池的納濾濃水濃水回流管道，用于向納濾分離器截留水中添加石灰的石灰乳添加裝置；用于將硫酸鈣沉淀池產(chǎn)水回流到雜鹽沉淀池的硫酸鈣沉淀池產(chǎn)水回流管道、用于將反滲透分離器B濃水回流到鹽水濃縮器的反滲透B濃水回流管道、用于將部分結晶母液回流到蒸發(fā)器的母液回流結晶器管道、用于將部分結晶母液回流到雜鹽沉淀池的母液回流雜鹽沉淀池管道；還包括多個沉淀物壓濾干燥裝置、多個膜反洗及化學清洗裝置、至少一個陽離子交換器再生裝置、多個提升泵和自動控制裝置。
在所述氫氧化鎂沉淀池和所述陽離子交換器之間還包括一膜過濾器A和用于將膜過濾器A廢水回流到雜鹽沉淀池的膜過濾器A廢水回流管道。
在所述納濾膜分離器與所述鹽水濃縮器之間還包括一反滲透分離器A，該反滲透分離器A濃水進入鹽水濃縮器，其淡水為回用水。
在所述陽離子交換器與氧化接觸器之間還包括一添加回用水的稀釋管路。
所述鹽水濃縮器是電滲析裝置、蒸汽機械再壓縮蒸發(fā)器、多效蒸發(fā)器、單效蒸發(fā)器中的至少一種。
所述蒸發(fā)結晶器是蒸汽機械再壓縮蒸發(fā)結晶器、多效蒸發(fā)蒸發(fā)結晶器、單效結晶蒸發(fā)結晶器中的至少一種。
同樣為了達到上述目的，本發(fā)明揭示一種使用所述污水資源化零排放處理裝置的污水資源化零排放處理方法，，包括原水經(jīng)絮凝劑添加裝置添加絮凝劑和助凝劑添加裝置添加助凝劑生成的包含磷酸鹽和有機污染物的少量難溶雜鹽在雜鹽沉淀池中沉淀，該難溶雜鹽形成固體廢棄物；雜鹽沉淀池產(chǎn)水經(jīng)純堿添加裝置添加微過量純堿(碳酸鈉)，生成的碳酸鈣在碳酸鈣沉淀池中沉淀，得到碳酸鈣；碳酸鈣沉淀池產(chǎn)水經(jīng)火堿添加裝置添加火堿(氫氧化鈉)至pH＝11-12，生成的氫氧化鎂在氫氧化鎂沉淀池中沉淀，得到氫氧化鎂；氫氧化鎂沉淀池產(chǎn)水經(jīng)酸添加裝置加酸調節(jié)pH值至5-8，進入陽離子交換器進行軟化，陽離子交換器再生廢水經(jīng)陽離子交換器再生廢水回流管道回流雜鹽沉淀池；陽離子交換器產(chǎn)水中通過氧化劑添加裝置添加氧化劑，進入氧化接觸器，通過氧化反應提高有機物污染物的可生化性；氧化接觸器出水進入生物膜反應器，發(fā)生有機污染物的生化降解反應，生物膜反應器產(chǎn)水經(jīng)膜過濾器B過濾，膜過濾器B過濾產(chǎn)生的廢水經(jīng)膜過濾器B廢水回流管道回流到雜鹽沉淀池；膜過濾器B產(chǎn)水進入納濾分離器，納濾分離器截留水經(jīng)石灰乳添加裝置添加石灰乳，產(chǎn)生的硫酸鈣在硫酸鈣沉淀池中沉淀，得到硫酸鈣，硫酸鈣沉淀池產(chǎn)水經(jīng)硫酸鈣沉淀池回流管道回流到雜鹽沉淀池(1)納濾分離器透過水進入鹽水濃縮器；鹽水濃縮器淡水經(jīng)反滲透B處理獲得回用水，反滲透B濃水經(jīng)反滲透B濃水回流管道回流至鹽水濃縮器入水；鹽水濃縮器產(chǎn)生的濃水進入蒸發(fā)結晶器，蒸發(fā)結晶器產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)熱回收裝置獲得回用水，控制蒸發(fā)濃縮度使得硝酸鈉在蒸發(fā)結晶器內熱母液中接近飽和，將該熱母液經(jīng)熱分離器分離得到氯化鈉，熱分離器分離的母液冷卻，引發(fā)硝酸鈉結晶過程，經(jīng)冷分離器分離，得到硝酸鈉；經(jīng)冷分離器分離的母液大部分經(jīng)母液回流結晶器管道回流至蒸發(fā)結晶器繼續(xù)蒸發(fā)結晶，如此循環(huán)；當母液有機污染物和其他雜質影響氯化鈉和硝酸鈉純度時，部分母液經(jīng)母液回流雜鹽沉淀池管道回流到雜鹽沉淀池，通過雜鹽沉淀池及其后續(xù)工藝消除其中大部分污染物；為了進一步保證氯化鈉和硝酸鈉純度，小部分母液經(jīng)母液干燥器干燥，產(chǎn)生母液干化產(chǎn)物。
在所述氫氧化鎂沉淀池和所述酸添加裝置之間還包括一膜過濾器A，膜過濾器A產(chǎn)水加酸后進入陽離子交換器，膜過濾器A廢水經(jīng)膜過濾器A廢水回流管道回流到雜鹽沉淀池。
在所述納濾膜分離器與所述鹽水濃縮器之間有一反滲透分離器A，反滲透分離器A淡水為回用水，反滲透分離器A濃水進入鹽水濃縮器。
重復所述添加氧化劑和所述生化降解反應至少一次。
在所述陽離子交換器與所述氧化接觸器之間通過稀釋管路添加回用水，將含鹽量調節(jié)至2％以下。
本發(fā)明的有益效果包括降解了大部分有機污染物，膜系統(tǒng)及蒸發(fā)器運行穩(wěn)定，回收鹽類純度高；回收了碳酸鈣、氫氧化鎂、硫酸鈣、氯化鈉、硝酸鈉五種鹽類，將原水中常見的主要離子全部回收，固體廢棄物顯著減少；獲得高品質回用水；將硫酸根沉淀，減少濃鹽水蒸發(fā)，降低運行費用。
附圖說明
圖1污水資源化處理方法流程示意圖。
其中：1.雜鹽沉淀池，2.碳酸鈣沉淀池，3.氫氧化鎂沉淀池，4.膜過濾器A，5.陽離子交換器，6.氧化接觸器，7.生物膜反應器，8.膜過濾器B，9.納濾膜分離器，10.硫酸鈣沉淀池，11.反滲透膜分離器A，12.鹽水濃縮器，13.反滲透濃縮器B，14.蒸發(fā)結晶裝置，15.熱分離器，16.冷分離器，17.母液干化器；
110.膜過濾器A廢水回流管道，120.陽離子交換器再生廢水回流管道，130.膜過濾器B廢水回流管道，140.納濾濃水回流管道，150.硫酸鈣沉淀池產(chǎn)水回流管道，160.反滲透B濃水回流管道，170.母液回流結晶器管道，180.母液回流雜鹽沉淀池管道；
210.絮凝劑添加裝置，220.助凝劑添加裝置，230.純堿添加裝置，240.火堿添加裝置，250.酸添加裝置，260.氧化劑添加裝置，270.鼓風機，280.石灰乳添加裝置；
300.原水，310.再生水，320.碳酸鈣，330.氫氧化鎂，340.硫酸鈣，350.氯化鈉，360.硝酸鈉；
410.難溶雜鹽，420.母液干化產(chǎn)物。
具體實施方式
如圖1所示，污水資源化零排放處理裝置，依次包括一絮凝劑添加裝置(210)、一助凝劑添加裝置(220)、一雜鹽沉淀池(1)、一純堿添加裝置(230)、一碳酸鈣沉淀池(2)、一火堿添加裝置(240)、一氫氧化鎂沉淀池(3)、一酸添加裝置(250)、一陽離子交換器(5)、一氧化劑添加裝置(260)、一氧化接觸器(6)、一生物膜反應器(7)及一鼓風機(270)、一膜過濾器B(8)、一納濾膜分離器(9)、鹽水濃縮器(12)、蒸發(fā)結晶裝置(14)、熱分離器(15)、冷分離器(16)、母液干化器(17)；還包括用于將陽離子交換器(5)再生廢水回流至雜鹽沉淀池(1)的陽離子交換器再生廢水回流管道(120)、用于將膜過濾器B(8)廢水回流至雜鹽沉淀池(1)的膜過濾器B廢水回流管道(130)、用于處理納濾分離器(9)截留水的硫酸鈣沉淀池(10)、用于將納濾分離器(9)截留水回流到硫酸鈣沉淀池(10)的納濾濃水濃水回流管道(140)，用于向納濾分離器(9)截留水中添加石灰的石灰乳添加裝置(280)；用于將硫酸鈣沉淀池(10)產(chǎn)水回流到雜鹽沉淀池(1)的硫酸鈣沉淀池產(chǎn)水回流管道(150)、用于將反滲透分離器B(13)濃水回流到鹽水濃縮器(12)的反滲透B濃水回流管道(160)、用于將部分結晶母液回流到蒸發(fā)器的母液回流結晶器管道(170)、用于將部分結晶母液回流到雜鹽沉淀池(1)的母液回流雜鹽沉淀池管道(180)；還包括多個沉淀物壓濾干燥裝置、多個膜反洗及化學清洗裝置、至少一個陽離子交換器再生裝置、多個提升泵和自動控制裝置。
為了提高陽離子交換器的再生周期，在氫氧化鎂沉淀池(3)和陽離子交換器(5)之間還包括一膜過濾器A(4)和一用于將膜過濾器A(4)廢水回流到雜鹽沉淀池(1)的膜過濾器A廢水回流管道(110)。
所述膜過濾器A(4)是錯流式內壓管式膜過濾器、錯流式內壓毛細管膜過濾器中的至少一種。所述膜過濾器B是各類超濾或微濾中的一種。
當原水含鹽量小于2％時，在納濾膜分離器(9)與鹽水濃縮器(12)之間有一反滲透分離器A(11)，該反滲透分離器A(11)濃水進入鹽水濃縮器(12)，其淡水為回用水(310)。
當原水含鹽量大于2％時，其特征在于在陽離子交換器(5)與氧化接觸器(6)之間有添加回用水(310)的稀釋管路(190)，將含鹽量調節(jié)至1-2％之間以利于后續(xù)生物膜反應器(7)的反應效率。
所述氧化劑是臭氧，氧化劑添加裝置(260)是臭氧發(fā)生器、臭氧添加設施及臭氧催化床。
所述氧化劑是雙氧水，氧化劑添加裝置(260)是雙氧水計量添加設施。
所述鹽水濃縮器(12)是電滲析(ED)裝置、蒸汽機械再壓縮蒸發(fā)器、多效蒸發(fā)器、單效蒸發(fā)器中的至少一種。
所述蒸發(fā)結晶器是蒸汽機械再壓縮蒸發(fā)結晶器、多效蒸發(fā)蒸發(fā)結晶器、單效結晶蒸發(fā)結晶器中的至少一種。
所述母液干燥器是噴霧干燥器、蒸發(fā)塘中的一種。
使用所述污水資源化零排放處理裝置的污水資源化零排放處理方法，包括原水(300)經(jīng)絮凝劑添加裝置(210)添加絮凝劑和助凝劑添加裝置(220)添加助凝劑生成的包含磷酸鹽和有機污染物的少量難溶雜鹽(410)在雜鹽沉淀池(1)中沉淀，該難溶雜鹽(410)形成固體廢棄物；雜鹽沉淀池(1)產(chǎn)水經(jīng)純堿添加裝置(230)添加微過量純堿(碳酸鈉)，生成的碳酸鈣(320)在碳酸鈣沉淀池(2)中沉淀，得到碳酸鈣(320)；碳酸鈣沉淀池(2)產(chǎn)水經(jīng)火堿添加裝置(240)添加火堿(氫氧化鈉)至pH＝11-12，生成的氫氧化鎂(330)在氫氧化鎂沉淀池(3)中沉淀，得到氫氧化鎂(330)；氫氧化鎂沉淀池(3)產(chǎn)水經(jīng)酸添加裝置(250)加酸調節(jié)pH值至5-8，進入陽離子交換器(5)進行軟化，陽離子交換器(5)再生廢水經(jīng)陽離子交換器再生廢水回流管道(120)回流雜鹽沉淀池(1)；陽離子交換器(5)產(chǎn)水中通過氧化劑添加裝置(260)添加氧化劑，進入氧化接觸器(6)，通過氧化反應提高有機物污染物的可生化性；氧化接觸器(6)出水進入生物膜反應器(7)，發(fā)生有機污染物的生化降解反應，生物膜反應器(7)產(chǎn)水經(jīng)膜過濾器B過濾，膜過濾器B過濾產(chǎn)生的廢水經(jīng)膜過濾器B廢水回流管道(130)回流到雜鹽沉淀池(1)；膜過濾器B產(chǎn)水進入納濾分離器(9)，納濾分離器(9)截留水經(jīng)石灰乳添加裝置(280)添加石灰乳，產(chǎn)生的硫酸鈣(340)在硫酸鈣沉淀池(10)中沉淀，得到硫酸鈣(340)，硫酸鈣沉淀池(10)產(chǎn)水經(jīng)硫酸鈣沉淀池回流管道(150)回流到雜鹽沉淀池(1)，納濾分離器(9)透過水進入鹽水濃縮器(12)；鹽水濃縮器(12)淡水經(jīng)反滲透B(13)處理獲得回用水(310)，反滲透B(13)濃水經(jīng)反滲透B濃水回流管道(160)回流至鹽水濃縮器(12)入水；鹽水濃縮器(12)產(chǎn)生的濃水進入蒸發(fā)結晶器(14)，蒸發(fā)結晶器(14)產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)熱回收裝置獲得回用水(310)，控制蒸發(fā)濃縮度使得硝酸鈉在蒸發(fā)結晶器(12)內熱母液中接近飽和，將該熱母液經(jīng)熱分離器(15)分離得到氯化鈉(350)，熱分離器(15)分離的母液冷卻，引發(fā)硝酸鈉結晶過程，經(jīng)冷分離器(16)分離，得到硝酸鈉(360)；經(jīng)冷分離器(16)分離的母液大部分經(jīng)母液回流結晶器管道(170)回流至蒸發(fā)結晶器(14)繼續(xù)蒸發(fā)結晶，如此循環(huán)；當母液有機污染物和其他雜質影響氯化鈉(350)和硝酸鈉(360)純度時，部分母液經(jīng)母液回流雜鹽沉淀池管道(180)回流到雜鹽沉淀池(1)，通過雜鹽沉淀池(1)及其后續(xù)工藝消除其中大部分污染物；為了進一步保證氯化鈉(350)和硝酸鈉(360)純度，小部分母液經(jīng)母液干燥器(17)干燥，產(chǎn)生母液干化產(chǎn)物(420)。
為了提高陽離子交換器的再生周期，在氫氧化鎂沉淀池(3)和酸添加裝置(250)之間還包括一膜過濾器A(4)，膜過濾器A(4)產(chǎn)水加酸后進入陽離子交換器(5)，膜過濾器A(4)廢水經(jīng)膜過濾器A廢水回流管道(110)回流到雜鹽沉淀池(1)。
當原水含鹽量小于2％時，在納濾膜分離器(9)與鹽水濃縮器(12)之間有一反滲透分離器A(11)，反滲透分離器A(11)淡水為回用水(310)，反滲透分離器A(11)濃水進入鹽水濃縮器(12)。
當原水中難降解有機污染物含量較高時，重復添加氧化劑和生化降解反應至少一次。
當原水含鹽量大于2％時，在陽離子交換器(5)與氧化接觸器之間通過稀釋管路(190)添加回用水(310)，將含鹽量調節(jié)至2％以下以利于后續(xù)生物膜反應器(7)的反應效率。