公布日：2022.03.11
申請(qǐng)日：2021.12.02
分類號(hào)：C02F9/10(2006.01)I;C02F103/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明適用于工業(yè)廢水技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種鋼鐵酸洗廢水近零排放處理工藝，包括如下步驟：(1)預(yù)處理；(2)陶瓷膜過濾系統(tǒng)；(3)一級(jí)反滲透系統(tǒng)；(4)樹脂軟化系統(tǒng)；(5)濃水反滲透系統(tǒng)；(6)電滲析系統(tǒng)；(7)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)；本發(fā)明提供一種經(jīng)濟(jì)有效、回收水利用率高、能耗低、占地面積小的鋼鐵酸洗廢水近零排放處理工藝，便于實(shí)現(xiàn)、處理效果明顯，通過多段控制、濃鹽水多級(jí)減量、蒸發(fā)結(jié)晶等技術(shù)和措施，實(shí)現(xiàn)廢水的資源化利用，濃鹽的多級(jí)減量處理，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，既減少了環(huán)境污染，又創(chuàng)造了較高的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了鋼鐵酸洗廢水零排放的目標(biāo)。
權(quán)利要求書
1.一種鋼鐵酸洗廢水近零排放處理工藝，其特征在于，其工藝步驟為：(1)預(yù)處理；預(yù)處理包括原水調(diào)節(jié)池和組合沉淀氣�。讳撹F酸洗廢水經(jīng)過原水調(diào)節(jié)池進(jìn)入組合沉淀氣浮，經(jīng)過向組合沉淀氣浮加入化學(xué)藥劑、氣浮處理后，預(yù)處理出水SS小于10mg/L，總硬度降至100mg/L以下，pH為8～9；預(yù)處理出水通過氣浮清水泵送入陶瓷膜過濾系統(tǒng)；(2)陶瓷膜過濾系統(tǒng)；陶瓷膜過濾系統(tǒng)包括陶瓷膜原料箱、陶瓷膜供料泵、陶瓷膜裝置、陶瓷膜產(chǎn)水箱和陶瓷膜反洗泵；陶瓷膜產(chǎn)水箱出口連接一級(jí)反滲透系統(tǒng)，濃水出口直接回流至組合沉淀氣浮進(jìn)口端，陶瓷膜反洗泵設(shè)于陶瓷膜產(chǎn)水箱和陶瓷膜裝置出口端之間；通過陶瓷膜過濾系統(tǒng)處理除去水中的不溶性雜質(zhì)，產(chǎn)水SDI值小于3；向陶瓷膜產(chǎn)水箱中投加酸，調(diào)節(jié)陶瓷膜產(chǎn)水箱出水為中性；(3)一級(jí)反滲透系統(tǒng)；一級(jí)反滲透系統(tǒng)包括：一級(jí)供料泵、1#保安過濾器、一級(jí)高壓泵、一級(jí)反滲透裝置和一級(jí)沖洗泵；一級(jí)供料泵出口至1#保安過濾器管路上需投加還原劑、殺菌劑、阻垢劑，一級(jí)反滲透產(chǎn)水出口連接反滲透產(chǎn)水池，濃水出口連接樹脂軟化系統(tǒng)，一級(jí)沖洗泵設(shè)于反滲透產(chǎn)水池和一級(jí)反滲透進(jìn)口端之間；一級(jí)反滲透產(chǎn)水達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)回用水泵送至鋼鐵廠回用水點(diǎn)，濃水濃縮倍率為2～3.5；(4)樹脂軟化系統(tǒng)；樹脂軟化系統(tǒng)采用離子交換樹脂，去除一級(jí)反滲透濃水中對(duì)膜運(yùn)行影響較大的Ca2+、Mg2+等離子后，再進(jìn)入濃水反滲透系統(tǒng)，出水總硬度降至100mg/L以下；(5)濃水反滲透系統(tǒng)；濃水反滲透系統(tǒng)包括濃水原料箱、濃水供料泵、2#保安過濾器、濃水高壓泵、濃水反滲透裝置、1#濃鹽水箱和濃水沖洗泵；濃水反滲透產(chǎn)水回流至陶瓷膜系統(tǒng)進(jìn)口端，1#濃鹽水箱出口連接電滲析系統(tǒng)，濃水濃縮倍率為2～3，濃水沖洗泵設(shè)于反滲透產(chǎn)水池和濃水反滲透進(jìn)口端之間；(6)電滲析系統(tǒng)；電滲析系統(tǒng)包括：電滲析供料泵、3#保安過濾器、電滲析裝置和2#濃鹽水箱；濃水反滲透濃水經(jīng)電滲析供料泵進(jìn)入電滲析系統(tǒng)，電滲析濃水進(jìn)入2#濃鹽水箱，2#濃鹽水箱出口與蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)相連通，電滲析脫鹽液回流至陶瓷膜系統(tǒng)進(jìn)口端，濃水濃縮倍率為10～15，電滲析濃水最終含鹽量控制在15％以上，達(dá)到濃水減量處理的目標(biāo)，減少蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的噸水電耗；(7)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)；蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)包括：濃鹽供料泵、循環(huán)泵、蒸發(fā)結(jié)晶裝置和固廢收集箱；2#濃鹽水箱出水經(jīng)濃鹽供料泵和循環(huán)泵進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，產(chǎn)生的固體廢鹽收集于固廢收集箱并外運(yùn)處理，蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的蒸汽冷凝液可回用于對(duì)水質(zhì)要求不高的工段，實(shí)現(xiàn)廢水的循環(huán)利用。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼鐵酸洗廢水近零排放處理工藝，其特征在于：步驟(1)中，浮泥通過浮泥隔膜泵送入浮泥濃縮池，上清液回流至原水調(diào)節(jié)池，濃縮后的泥水進(jìn)入脫水機(jī)處理，脫除水回流至原水調(diào)節(jié)池，脫水后的浮泥以鐵為主，送至煉鐵系統(tǒng)回用處理。
3.如權(quán)利要求1所述的鋼鐵酸洗廢水近零排放處理工藝，其特征在于：廢水進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)為：pH為2～3，TDS(總?cè)芙夤腆w)為5000～10000mg/L，含鹽量為0.5～1.5％，懸浮物(SS)為20～100mg/L。
4.如權(quán)利要求1所述的鋼鐵酸洗廢水近零排放處理工藝，其特征在于：步驟(1)中，化學(xué)藥劑選自氫氧化鈉、石灰、碳酸鈉、混凝劑、絮凝劑中的一種或一種以上。
5.如權(quán)利要求1所述的鋼鐵酸洗廢水近零排放處理工藝，其特征在于：步驟(1)中，組合沉淀氣浮處理工藝包括：pH調(diào)節(jié)槽→曝氣槽→一次沉淀氣浮槽→加藥軟化槽→二次沉淀氣浮槽→浮泥收集槽→清水收集槽。
6.如權(quán)利要求1所述的鋼鐵酸洗廢水近零排放處理工藝，其特征在于：步驟(2)中，陶瓷膜裝置所采用的陶瓷膜材質(zhì)可以是氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦或無機(jī)復(fù)合材料，膜孔徑為50～200nm，系統(tǒng)操作壓力為0.1-2.0MPa，操作溫度為15-55℃；酸選自硫酸、鹽酸、檸檬酸或其它合適酸中的一種。
7.如權(quán)利要求1所述的鋼鐵酸洗廢水近零排放處理工藝，其特征在于：步驟(3)中，一級(jí)反滲透裝置所采用的反滲透膜為寬通道、抗污染型高壓卷式反滲透膜，材質(zhì)為驟酰胺、驟酰亞胺或復(fù)合膜材料，裝置設(shè)2段，段間采用管式增壓泵，系統(tǒng)操作壓力為0.3-3.0MPa，操作溫度為15-40℃。
8.如權(quán)利要求1所述的鋼鐵酸洗廢水近零排放處理工藝，其特征在于：步驟(5)中，濃水反滲透裝置所采用的反滲透膜為海水膜或苦咸水膜，裝置設(shè)2段，段間采用管式增壓泵，系統(tǒng)操作壓力為0.3-4.0MPa，操作溫度為15-40℃。
9.如權(quán)利要求1所述的鋼鐵酸洗廢水近零排放處理工藝，其特征在于：步驟(6)中，電滲析裝置包括脫鹽液罐、濃水罐、極液罐、循環(huán)泵、直流電源和電滲析膜堆等。
10.如權(quán)利要求1所述的鋼鐵酸洗廢水近零排放處理工藝，其特征在于：步驟(7)中，蒸發(fā)結(jié)晶裝置包括蒸發(fā)系統(tǒng)和結(jié)晶系統(tǒng)，蒸發(fā)系統(tǒng)為單效、多效或其它蒸發(fā)系統(tǒng)中的一種，通過結(jié)晶系統(tǒng)可以得到最終減量處理的固體廢鹽并外運(yùn)處理，實(shí)現(xiàn)鋼鐵酸洗廢水最大程度的減量處理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種經(jīng)濟(jì)有效、回收水利用率高、能耗低、占地面積小的鋼鐵酸洗廢水近零排放處理工藝。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種鋼鐵酸洗廢水近零排放處理工藝，其工藝步驟為：
(1)預(yù)處理；預(yù)處理包括原水調(diào)節(jié)池和組合沉淀氣��；鋼鐵酸洗廢水經(jīng)過原水調(diào)節(jié)池進(jìn)入組合沉淀氣浮，經(jīng)過向組合沉淀氣浮加入化學(xué)藥劑、氣浮處理后，預(yù)處理出水SS小于10mg/L，總硬度降至100mg/L以下，pH為8～9；預(yù)處理出水通過氣浮清水泵送入陶瓷膜過濾系統(tǒng)；
(2)陶瓷膜過濾系統(tǒng)；陶瓷膜過濾系統(tǒng)包括陶瓷膜原料箱、陶瓷膜供料泵、陶瓷膜裝置、陶瓷膜產(chǎn)水箱和陶瓷膜反洗泵；陶瓷膜產(chǎn)水箱出口連接一級(jí)反滲透系統(tǒng)，濃水出口直接回流至組合沉淀氣浮進(jìn)口端，陶瓷膜反洗泵設(shè)于陶瓷膜產(chǎn)水箱和陶瓷膜裝置出口端之間；通過陶瓷膜過濾系統(tǒng)處理除去水中的不溶性雜質(zhì)，產(chǎn)水SDI值小于3；向陶瓷膜產(chǎn)水箱中投加酸，調(diào)節(jié)陶瓷膜產(chǎn)水箱出水為中性；
(3)一級(jí)反滲透系統(tǒng)；一級(jí)反滲透系統(tǒng)包括：一級(jí)供料泵、1#保安過濾器、一級(jí)高壓泵、一級(jí)反滲透裝置和一級(jí)沖洗泵；一級(jí)供料泵出口至1#保安過濾器管路上需投加還原劑、殺菌劑、阻垢劑，一級(jí)反滲透產(chǎn)水出口連接反滲透產(chǎn)水池，濃水出口連接樹脂軟化系統(tǒng)，一級(jí)沖洗泵設(shè)于反滲透產(chǎn)水池和一級(jí)反滲透進(jìn)口端之間；一級(jí)反滲透產(chǎn)水達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)回用水泵送至鋼鐵廠回用水點(diǎn)，濃水濃縮倍率為2～3.5；
(4)樹脂軟化系統(tǒng)；樹脂軟化系統(tǒng)采用離子交換樹脂，去除一級(jí)反滲透濃水中對(duì)膜運(yùn)行影響較大的Ca2+、Mg2+等離子后，再進(jìn)入濃水反滲透系統(tǒng)，出水總硬度降至100mg/L以下；
(5)濃水反滲透系統(tǒng)；濃水反滲透系統(tǒng)包括濃水原料箱、濃水供料泵、2#保安過濾器、濃水高壓泵、濃水反滲透裝置、1#濃鹽水箱和濃水沖洗泵；濃水反滲透產(chǎn)水回流至陶瓷膜系統(tǒng)進(jìn)口端，1#濃鹽水箱出口連接電滲析系統(tǒng)，濃水濃縮倍率為2～3，濃水沖洗泵設(shè)于反滲透產(chǎn)水池和濃水反滲透進(jìn)口端之間；
(6)電滲析系統(tǒng)；電滲析系統(tǒng)包括：電滲析供料泵、3#保安過濾器、電滲析裝置和2#濃鹽水箱；濃水反滲透濃水經(jīng)電滲析供料泵進(jìn)入電滲析系統(tǒng)，電滲析濃水進(jìn)入2#濃鹽水箱，2#濃鹽水箱出口與蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)相連通，電滲析脫鹽液回流至陶瓷膜系統(tǒng)進(jìn)口端，濃水濃縮倍率為10～15，電滲析濃水最終含鹽量控制在15％以上，達(dá)到濃水減量處理的目標(biāo)，減少蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的噸水電耗；
(7)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)；蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)包括：濃鹽供料泵、循環(huán)泵、蒸發(fā)結(jié)晶裝置和固廢收集箱；2#濃鹽水箱出水經(jīng)濃鹽供料泵和循環(huán)泵進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，產(chǎn)生的固體廢鹽收集于固廢收集箱并外運(yùn)處理，蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的蒸汽冷凝液可回用于對(duì)水質(zhì)要求不高的工段，實(shí)現(xiàn)廢水的循環(huán)利用。
優(yōu)選的，步驟(1)中，浮泥通過浮泥隔膜泵送入浮泥濃縮池，上清液回流至原水調(diào)節(jié)池，濃縮后的泥水進(jìn)入脫水機(jī)處理，脫除水回流至原水調(diào)節(jié)池，脫水后的浮泥以鐵為主，送至煉鐵系統(tǒng)回用處理。
優(yōu)選的，廢水進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)為：pH為2～3，TDS(總?cè)芙夤腆w)為5000～10000mg/L，含鹽量為0.5～1.5％，懸浮物(SS)為20～100mg/L。
優(yōu)選的，步驟(1)中，化學(xué)藥劑選自氫氧化鈉、石灰、碳酸鈉、混凝劑、絮凝劑中的一種或一種以上。
優(yōu)選的，步驟(1)中，組合沉淀氣浮處理工藝包括：pH調(diào)節(jié)槽→曝氣槽→一次沉淀氣浮槽→加藥軟化槽→二次沉淀氣浮槽→浮泥收集槽→清水收集槽。
優(yōu)選的，步驟(2)中，陶瓷膜裝置所采用的陶瓷膜材質(zhì)可以是氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦或無機(jī)復(fù)合材料，膜孔徑為50～200nm，系統(tǒng)操作壓力為0.1-2.0MPa，操作溫度為15-55℃；酸選自硫酸、鹽酸、檸檬酸或其它合適酸中的一種。
優(yōu)選的，步驟(3)中，一級(jí)反滲透裝置所采用的反滲透膜為寬通道、抗污染型高壓卷式反滲透膜，材質(zhì)為驟酰胺、驟酰亞胺或復(fù)合膜材料，裝置設(shè)2段，段間采用管式增壓泵，系統(tǒng)操作壓力為0.3-3.0MPa，操作溫度為15-40℃。
優(yōu)選的，步驟(5)中，濃水反滲透裝置所采用的反滲透膜為海水膜或苦咸水膜，裝置設(shè)2段，段間采用管式增壓泵，系統(tǒng)操作壓力為0.3-4.0MPa，操作溫度為15-40℃。
優(yōu)選的，步驟(6)中，電滲析裝置包括脫鹽液罐、濃水罐、極液罐、循環(huán)泵、直流電源和電滲析膜堆等。
優(yōu)選的，步驟(7)中，蒸發(fā)結(jié)晶裝置包括蒸發(fā)系統(tǒng)和結(jié)晶系統(tǒng)，蒸發(fā)系統(tǒng)為單效、多效或其它蒸發(fā)系統(tǒng)中的一種，通過結(jié)晶系統(tǒng)可以得到最終減量處理的固體廢鹽并外運(yùn)處理，實(shí)現(xiàn)鋼鐵酸洗廢水最大程度的減量處理。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供一種經(jīng)濟(jì)有效、回收水利用率高、能耗低、占地面積小的鋼鐵酸洗廢水近零排放處理工藝，便于實(shí)現(xiàn)、處理效果明顯，通過多段控制、濃鹽水多級(jí)減量、蒸發(fā)結(jié)晶等技術(shù)和措施，實(shí)現(xiàn)廢水的資源化利用，濃鹽的多級(jí)減量處理，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，既減少了環(huán)境污染，又創(chuàng)造了較高的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了鋼鐵酸洗廢水零排放的目標(biāo)。
（發(fā)明人：蔡玉春）
