公布日：2022.08.16
申請日：2022.05.24
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F5/02(2006.01)I;C02F5/06(2006.01)I;C01D5/16(2006.01)I;C01D3/04(2006.01)I;C01D3/14(2006.01)I;C02F101/38
(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/12(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F103/34(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種煤化工廢水分鹽零排放的工藝系統(tǒng)及處理方法，包括沿廢水流方向依次設(shè)置的調(diào)節(jié)池、生物脫氮單元、軟化除硬單元、一級過濾單元、一級反滲透濃縮單元、離子交換除硬單元、二級反滲透濃縮單元、有機(jī)物去除單元、除硅單元、二級過濾單元和一級納濾分鹽單元；一級納濾分鹽單元的濃水側(cè)依次連接有第一蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元、冷凍結(jié)晶單元、二級納濾分鹽單元和濃液收集池，一級納濾分鹽單元的產(chǎn)水側(cè)依次連接有三級反滲透濃縮單元、第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元、冷卻結(jié)晶單元和濃液收集池；二級納濾分鹽單元產(chǎn)水送至第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元，第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元濃液可送至冷卻結(jié)晶單元或濃液收集池，濃液收集池與調(diào)節(jié)池之間設(shè)有回流管。
權(quán)利要求書
1.一種煤化工廢水分鹽零排放的工藝系統(tǒng)，其特征在于，包括沿廢水流方向依次設(shè)置的調(diào)節(jié)池、生物脫氮單元、軟化除硬單元、一級過濾單元、一級反滲透濃縮單元、離子交換除硬單元、二級反滲透濃縮單元、有機(jī)物去除單元、除硅單元、二級過濾單元和一級納濾分鹽單元；所述一級納濾分鹽單元的濃水側(cè)依次連接有第一蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元、冷凍結(jié)晶單元、二級納濾分鹽單元和濃液收集池；所述一級納濾分鹽單元的產(chǎn)水側(cè)依次連接有三級反滲透濃縮單元、第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元、冷卻結(jié)晶單元和所述濃液收集池，所述第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元還與所述濃液收集池相連；所述冷凍結(jié)晶單元與第一蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元之間還設(shè)有回流管，所述二級納濾分鹽單元的產(chǎn)水側(cè)與所述第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元相連，所述濃液收集池與所述調(diào)節(jié)池之間設(shè)有回流管；當(dāng)所述第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元的進(jìn)水中氯化鉀濃度含量小于0.5%時(shí)，所述第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元的濃液回流至所述濃液收集池；當(dāng)所述第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元的進(jìn)水中氯化鉀濃度含量到達(dá)0.5%-2%時(shí)，所述第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元的濃液送至所述冷卻結(jié)晶單元。
2.如權(quán)利要求1所述的工藝系統(tǒng)，其特征在于，還包括：污泥處理單元和回用水池；所述生物脫氮單元、軟化除硬單元和除硅單元均與所述污泥處理單元相連，所述一級反滲透濃縮單元、二級反滲透濃縮單元和三級反滲透濃縮單元的產(chǎn)水側(cè)均與所述回用水池相連。
3.如權(quán)利要求1所述的工藝系統(tǒng)，其特征在于，所述離子交換除硬單元、二級反滲透濃縮單元之間還設(shè)有臭氧催化氧化單元和過濾器，所述一級納濾分鹽單元與第一蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元之間還設(shè)有臭氧雙氧水氧化單元。
4.如權(quán)利要求1所述的工藝系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凍結(jié)晶單元的濃液出口與所述第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元的進(jìn)口相連，所述濃液收集池的濃液出口與所述有機(jī)物去除單元的進(jìn)口相連。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的工藝系統(tǒng)，其特征在于，所述一級過濾單元和二級過濾單元包括砂濾、多介質(zhì)過濾、超濾中的一種或多種過濾裝置；所述一級反滲透濃縮單元、二級反滲透濃縮單元和三級反滲透濃縮單元采用反滲透膜脫鹽，濃縮1.5-7倍。
6.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的工藝系統(tǒng)，其特征在于，所述離子交換除硬單元采用弱酸陽床，內(nèi)部填充弱酸陽離子交換樹脂或螯合樹脂。
7.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的工藝系統(tǒng)，其特征在于，所述有機(jī)物去除單元包括臭氧催化氧化、光催化氧化、電催化氧化、芬頓氧化、活性炭吸附、樹脂吸附中的一種或多種去除單元。
8.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的工藝系統(tǒng)，其特征在于，所述一級納濾分鹽單元和二級納濾分鹽單元采用普通納濾膜或高壓納濾膜。
9.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的工藝系統(tǒng)，其特征在于，所述第一蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元和第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元為一級或多級組合的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括多效蒸發(fā)器和MVR蒸發(fā)器中的一種或多種。
10.一種如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的工藝系統(tǒng)的處理方法，其特征在于，包括：煤化工廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié)均質(zhì)；調(diào)節(jié)池出水泵入生物脫氮單元，去除部分有機(jī)物、氨氮和總氮；生物脫氮出水進(jìn)入軟化除硬單元，去除廢水中的部分硬度、堿度、硅、有機(jī)物和懸浮物；軟化出水泵入一級過濾單元，去除廢水中的懸浮物、膠體；一級過濾單元出水泵入一級反滲透濃縮單元，通過反滲透膜脫鹽后的脫鹽水回收到回用水池，濃水進(jìn)入下一級單元處理；一級反滲透濃水泵入離子交換除硬單元，通過弱酸樹脂離子交換去除水中的硬度；離子交換出水泵入二級反滲透濃縮單元，通過反滲透膜脫鹽后的脫鹽水回收到回用水池，濃水進(jìn)入下一級單元處理；二級反滲透濃縮單元的濃水泵入有機(jī)物去除單元，去除廢水中的有機(jī)物；有機(jī)物去除單元出水進(jìn)入除硅單元，去除廢水中的硅、懸浮物物質(zhì)；除硅出水泵入二級過濾單元，去除廢水中的懸浮物、膠體；二級過濾出水泵入一級納濾分鹽單元，將二價(jià)離子截留在濃水側(cè)、一價(jià)離子分離至產(chǎn)水側(cè)，并將有機(jī)物截留在濃水側(cè)；納濾產(chǎn)水泵入三級反滲透濃縮單元，通過反滲透膜脫鹽后的脫鹽水回收到回用水池，濃水進(jìn)入下一級單元處理；納濾濃水泵入第一蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元，將廢水蒸發(fā)濃縮結(jié)晶出硫酸鈉產(chǎn)品，蒸發(fā)的產(chǎn)水通過冷凝器回收至回用水池；第一蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元的濃液泵入冷凍結(jié)晶單元，將廢水冷凍結(jié)晶出芒硝，芒硝再回流到第一蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元；冷凍結(jié)晶單元的濃液泵入二級納濾分鹽單元，將二價(jià)離子截留在濃水側(cè)、一價(jià)離子分離至產(chǎn)水側(cè)，并將有機(jī)物截留在濃水側(cè)；二級納濾產(chǎn)水與三級反滲透濃水混合后泵入第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元，將廢水蒸發(fā)濃縮結(jié)晶出氯化鈉產(chǎn)品，蒸發(fā)的產(chǎn)水通過冷凝器回收至回用水池；第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元的濃液根據(jù)氯化鉀濃度泵入冷卻結(jié)晶單元或濃液收集池；二級納濾單元的濃水進(jìn)入濃液收集池；濃液收集池的濃液泵入調(diào)節(jié)池循環(huán)處理。
發(fā)明內(nèi)容
為有效解決煤化工零排放項(xiàng)目中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種煤化工廢水分鹽零排放的工藝系統(tǒng)及處理方法，本發(fā)明的工藝系統(tǒng)及處理方法可以有效避免或減輕工藝中超濾膜、納濾膜、反滲透膜以及蒸發(fā)結(jié)晶器的污染結(jié)垢造成的污堵問題，可以有效保證分鹽產(chǎn)生的鹽硝產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，也可以避免雜鹽的產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)煤化工零排放項(xiàng)目的長期穩(wěn)定運(yùn)行，解決了現(xiàn)有零排放項(xiàng)目中大量產(chǎn)生雜鹽的問題。
本發(fā)明公開了一種煤化工廢水分鹽零排放的工藝系統(tǒng)，包括沿廢水流方向依次設(shè)置的調(diào)節(jié)池、生物脫氮單元、軟化除硬單元、一級過濾單元、一級反滲透濃縮單元、離子交換除硬單元、二級反滲透濃縮單元、有機(jī)物去除單元、除硅單元、二級過濾單元和一級納濾分鹽單元；所述一級納濾分鹽單元的濃水側(cè)依次連接有第一蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元、冷凍結(jié)晶單元、二級納濾分鹽單元和濃液收集池；所述一級納濾分鹽單元的產(chǎn)水側(cè)依次連接有三級反滲透濃縮單元、第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元、冷卻結(jié)晶單元和所述濃液收集池，所述第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元還與所述濃液收集池相連；所述冷凍結(jié)晶單元與第一蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元之間還設(shè)有回流管，所述二級納濾分鹽單元的產(chǎn)水側(cè)與所述第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元相連，所述濃液收集池與所述調(diào)節(jié)池之間設(shè)有回流管；當(dāng)所述第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元的進(jìn)水中氯化鉀濃度含量小于0.5%時(shí)，所述第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元的濃液回流至所述濃液收集池；當(dāng)所述第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元的進(jìn)水中氯化鉀濃度含量到達(dá)0.5%-2%時(shí)，所述第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元的濃液送至所述冷卻結(jié)晶單元。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括：污泥處理單元和回用水池；所述生物脫氮單元、軟化除硬單元和除硅單元均與所述污泥處理單元相連，所述一級反滲透濃縮單元、二級反滲透濃縮單元和三級反滲透濃縮單元的產(chǎn)水側(cè)均與所述回用水池相連。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述離子交換除硬單元、二級反滲透濃縮單元之間還設(shè)有臭氧催化氧化單元和過濾器，所述一級納濾分鹽單元與第一蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元之間還設(shè)有臭氧雙氧水氧化單元。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述冷凍結(jié)晶單元的濃液出口與所述第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元的進(jìn)口相連，所述濃液收集池的濃液出口與所述有機(jī)物去除單元的進(jìn)口相連。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述一級過濾單元和二級過濾單元包括砂濾、多介質(zhì)過濾、超濾中的一種或多種過濾裝置；所述一級反滲透濃縮單元、二級反滲透濃縮單元和三級反滲透濃縮單元采用反滲透膜脫鹽，濃縮1.5-7倍。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述離子交換除硬單元采用弱酸陽床，內(nèi)部填充弱酸陽離子交換樹脂或螯合樹脂。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述有機(jī)物去除單元包括臭氧催化氧化、光催化氧化、電催化氧化、芬頓氧化、活性炭吸附、樹脂吸附中的一種或多種去除單元。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述一級納濾分鹽單元和二級納濾分鹽單元采用普通納濾膜或高壓納濾膜。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元和第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元為一級或多級組合的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括多效蒸發(fā)器和MVR蒸發(fā)器中的一種或多種。
本發(fā)明還公開了一種基于上述工藝系統(tǒng)的處理方法，包括：煤化工廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié)均質(zhì)；調(diào)節(jié)池出水泵入生物脫氮單元，去除部分有機(jī)物、氨氮和總氮；生物脫氮出水進(jìn)入軟化除硬單元，去除廢水中的部分硬度、堿度、硅、有機(jī)物和懸浮物；軟化出水泵入一級過濾單元，去除廢水中的懸浮物、膠體；一級過濾單元出水泵入一級反滲透濃縮單元，通過反滲透膜脫鹽后的脫鹽水回收到回用水池，濃水進(jìn)入下一級單元處理；一級反滲透濃水泵入離子交換除硬單元，通過弱酸樹脂離子交換去除水中的硬度；離子交換出水泵入二級反滲透濃縮單元，通過反滲透膜脫鹽后的脫鹽水回收到回用水池，濃水進(jìn)入下一級單元處理；二級反滲透濃縮單元的濃水泵入有機(jī)物去除單元，去除廢水中的有機(jī)物；有機(jī)物去除單元出水進(jìn)入除硅單元，去除廢水中的硅、懸浮物物質(zhì)；除硅出水泵入二級過濾單元，去除廢水中的懸浮物、膠體；二級過濾出水泵入一級納濾分鹽單元，將二價(jià)離子截留在濃水側(cè)、一價(jià)離子分離至產(chǎn)水側(cè)，并將有機(jī)物截留在濃水側(cè)；納濾產(chǎn)水泵入三級反滲透濃縮單元，通過反滲透膜脫鹽后的脫鹽水回收到回用水池，濃水進(jìn)入下一級單元處理；納濾濃水泵入第一蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元，將廢水蒸發(fā)濃縮結(jié)晶出硫酸鈉產(chǎn)品，蒸發(fā)的產(chǎn)水通過冷凝器回收至回用水池；第一蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元的濃液泵入冷凍結(jié)晶單元，將廢水冷凍結(jié)晶出芒硝，芒硝再回流到第一蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元；冷凍結(jié)晶單元的濃液泵入二級納濾分鹽單元，將二價(jià)離子截留在濃水側(cè)、一價(jià)離子分離至產(chǎn)水側(cè)，并將有機(jī)物截留在濃水側(cè)；二級納濾產(chǎn)水與三級反滲透濃水混合后泵入第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元，將廢水蒸發(fā)濃縮結(jié)晶出氯化鈉產(chǎn)品，蒸發(fā)的產(chǎn)水通過冷凝器回收至回用水池；第二蒸發(fā)濃縮結(jié)晶單元的濃液根據(jù)氯化鉀濃度泵入冷卻結(jié)晶單元或濃液收集池；二級納濾單元的濃水進(jìn)入濃液收集池；濃液收集池的濃液泵入調(diào)節(jié)池循環(huán)處理。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：煤化工廢水通過本發(fā)明的煤化工廢水零排放工藝系統(tǒng)處理后，可以有效避免或減輕膜及蒸發(fā)器的結(jié)垢污堵問題，反滲透的產(chǎn)水可以全部供園區(qū)或企業(yè)生產(chǎn)使用，硫酸鈉和氯化鈉產(chǎn)品可以穩(wěn)定達(dá)到國家產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求外售，有效避免雜鹽的產(chǎn)生，有效的解決了該園區(qū)的廢水處理問題，達(dá)到了水資源的循環(huán)利用和廢水的零排放。
（發(fā)明人：賈永強(qiáng);李骎;王鑄;楊悅;曾瓊飛;趙穎超;賈云霞;高大雨;李鍇琦;馮靖軒;徐偉娜;馬林;王彬）
