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零排放工业废水处理方法

发布时间:2018-4-16 17:47:37  中国大红鹰娱乐国际工程网

  申请日2015.07.06

  公开(公告)日2015.12.16

  IPC分类号C02F9/10

  摘要

  一种含高浓度活性盐废水的零排放处理方法,包括以下步骤,选用镁剂或铁盐对废水脱硅,镁剂脱硅的条件如下:pH值:pH值为9~10.8;采用镁剂脱硅时,所用的混凝剂为铁盐,其添加量为0.2~0.35mmol/L;水温:通过热泵换器加热到25-40℃;然后进入高密度沉淀池即澄清器进行澄清,水在澄清器中的停留时间:水温为25-40℃时,实际停留时间应>1h,小于2h;高效高密度沉淀池之后再采用多介质过滤器进行过滤的工艺;过滤的水采用三效逆流蒸发,一效逆流蒸发有晶体析出,采用强制循环蒸发器,二效和三效蒸发过程中没有结晶析出,采用蒸发浓缩一体式的降膜蒸发器。

  权利要求书

  1.一种含高浓度活性盐废水的零排放处理方法,其特征是包括以下步骤,

  选用镁剂或铁盐对废水脱硅,镁剂脱硅的条件如下:

  pH值:pH值为9~10.8;为保证pH值,在处理系统中加入石灰水或苛性钠;镁剂或铁盐脱硅时同时添加混凝剂,混凝剂的用量:采用镁剂脱硅时,所用的混凝剂为铁盐,其添加量为0.2~0.35mmol/L;

  水温:通过热泵换器加热到25-40℃;

  然后进入高密度沉淀池即澄清器进行澄清,水在澄清器中的停留时间:水温为25-40℃时,实际停留时间应>1h,小于2h;

  高效高密度沉淀池之后再采用多介质过滤器进行过滤的工艺;

  过滤的水采用三效逆流蒸发,一效逆流蒸发有晶体析出,采用强制循环蒸发器,二效和三效蒸发过程中没有结晶析出,采用蒸发浓缩一体式的降膜蒸发器;

  具体流程如下:原料液由上料泵经预热器后先进入三效蒸发器蒸发浓缩,依靠三效循环泵一部分料液实现效内循环,一部分料液送入二效蒸发器蒸发浓缩,依靠二效循环泵一部分料液实现效内循环,一部分料液送入一效蒸发器继续蒸发浓缩,通过一效轴流泵实现效内循环;一效蒸发器的浓缩达到一定浓度时,浓溶液经出料泵采出输送至旋液器,浓溶液上部清液回流到一效分离室;浓溶液底部固液混合物进入稠厚器结晶后,至离心机进行固液分离;离心后母液进入母液槽由母液泵返回三效蒸发器继续蒸发浓缩;

  蒸汽流向:锅炉来的生蒸汽进入到一效加热室的壳程作为一效的热源,一效分离室闪蒸的二次汽进入到二效加热室的壳程作为二效的热源,同样二效分离室闪蒸的二次汽进入到三效加热室的壳程作为三效的热源,三效分离室闪蒸的二次汽经过间接冷凝器冷凝收集到冷凝水罐再处理;

  冷凝水的流向:一效加热室产生的蒸汽冷凝水闪蒸后回收;二效加热室的冷凝水进入到三效加热室的壳程闪蒸,然后和三效加热室的冷凝水一同收集到冷凝水罐;三效的间接冷凝器的冷凝水收集到冷凝水罐,经预热器预热原料液降温后排出界外。

  2.根据权利要求1所述的含高浓度活性盐废水的零排放处理方法,其特征是水进入高效高密度沉淀池进行澄清时,高密度澄清池进水SS≤300mg/L,进水浊度不大于3000NTU时,出水浊度不大于10NTU;高密度澄清混合单元反应、沉淀浓缩和斜管分离三个部分:混合单元反应的池,分为两个部分:一个是快速混凝搅拌反应池将投加的药剂进行快速混合,另一个是慢速混凝推流式反应池;快速混凝搅拌反应池:将原水引入到反应池底板的中央;使反应池内水流均匀混合,加入适量的助凝剂PAM,采用搅拌机进行均匀搅拌,同时通过污泥循环,并为絮凝和聚合电解质的分配提供所需的动能量;慢速混凝推流式反应池:产生扫粒絮凝,以获得较大的絮状物,达到沉淀区内的快速沉淀;以上两个部分的反应池获得大量高密度、均质的矾花;

  沉淀浓缩在沉淀区、澄清区和浓缩区中进行,

  矾花慢速地从沉淀区进入到澄清区,矾花在澄清池下部汇集成污泥并浓缩;浓缩区分为两层:一层位于排泥斗上部,一层位于其下部;

  上层为再循环污泥的浓缩,污泥在这层的停留时间为几小时,然后排入到排泥斗内,部分浓缩污泥自浓缩区用污泥泵排出,循环至反应池入口;

  下层为收集大量剩余浓缩污泥的地方;浓缩污泥的浓度至少为120g/l;采用污泥泵从泥斗的底部抽出剩余污泥,送至污泥脱水间或现有的可接纳高浓度泥水的排水管网或排污管、渠。

  说明书

  一种零排放工业废水处理方法

  技术领域

  本发明涉及工业废水处理领域,具体涉及一种含高浓度盐废水的零排放处理工艺及其 装置。

  背景技术

  电力、化工、海水淡化等行业高盐废水的处理中,总是有废水的排出,尤其是在多晶 硅还原、有机硅生产领域,污水中含有高浓度的活性硅,比如SiO2、氯硅烷等、此类废水水 质硬度高,腐蚀性强,含盐量高,水质非常复杂,且水质波动非常大,而在许多地方化工等 企业需要零排放工业废水处理方法,尤其是含高浓度盐废水的零排放处理工艺及其装置。。

  发明内容

  针对现有技术存在的问题,本发明目的是,提供一种适用于电力、化工、海水淡化等 行业高盐水的高效蒸发浓缩工艺;尤其是含高浓度盐废水的零排放处理工艺及其装置。

  本发明技术方案是,一种含高浓度活性盐废水的零排放处理方法,包括以下工艺步骤, 选用镁剂或铁盐对废水脱硅,镁剂脱硅的条件如下:

  pH值:pH值为9~10.8;为保证pH值,在处理系统中加入石灰水或苛性钠;镁剂或铁 盐脱硅时同时添加混凝剂,混凝剂的用量:采用镁剂脱硅时,所用的混凝剂为铁盐,其添加 量为0.2~0.35mmol/L;

  水温:通过热泵换器加热到25-40℃;

  然后进入高密度沉淀池即澄清器进行澄清,水在澄清器中的停留时间:水温为25-40℃ 时,实际停留时间应>1h,小于2h;

  高效高密度沉淀池之后再采用多介质过滤器进行过滤的工艺;

  过滤的水仍含盐较高且成分复杂,本发明采用三效逆流蒸发,一效逆流蒸发有晶体析 出,所以采用抗结疤、抗盐析能力强的强制循环蒸发器,二效和三效蒸发过程中没有结晶析 出,故采用蒸发浓缩一体式的降膜蒸发器;

  具体流程如下:原料液由上料泵经预热器后先进入三效蒸发器蒸发浓缩,依靠三效循 环泵一部分料液实现效内循环,一部分料液送入二效蒸发器蒸发浓缩,依靠二效循环泵一部 分料液实现效内循环,一部分料液送入一效蒸发器继续蒸发浓缩,通过一效轴流泵实现效内 循环;一效蒸发器的浓缩达到一定浓度(粘度上比较稠厚)时,浓溶液经出料泵采出输送至 旋液器,浓溶液上部清液回流到一效分离室;浓溶液底部固液混合物进入稠厚器结晶后,至 离心机进行固液分离;离心后母液进入母液槽由母液泵返回三效蒸发器继续蒸发浓缩;母液 积累一段时间后如果影响到盐结晶,就要考虑把母液外排一部分作另行处理。

  蒸汽流向:锅炉来的生蒸汽进入到一效加热室的壳程作为一效的热源,一效分离室闪 蒸的二次汽进入到二效加热室的壳程作为二效的热源,同样二效分离室闪蒸的二次汽进入到 三效加热室的壳程作为三效的热源,三效分离室闪蒸的二次汽经过间接冷凝器冷凝收集到冷 凝水罐再处理。

  冷凝水的流向:一效加热室产生的蒸汽冷凝水闪蒸后回收;二效加热室的冷凝水进入 到三效加热室的壳程闪蒸,然后和三效加热室的冷凝水一同收集到冷凝水罐;三效的间接冷 凝器的冷凝水收集到冷凝水罐,经预热器预热原料液降温后排出界外。

  选择合适的蒸发室形式。本发明装置二效和三效分离室只是为了实现气液分离,采用 普通的分离室结构形式即可。一效结晶器要实现气液分离,且要保证混盐的结晶,三要保证 清液循环减少设备磨损,该结晶器适用于带晶物料运行且能有效防止管内结巴堵塞现象,保 证系统正常运行。

  前处理加入生石灰代替石灰水或苛性钠,石灰不仅有调节pH的功能,而且还可以除去 部分二氧化硅、暂时硬度和二氧化碳等。

  热泵换器的一换热器置于絮凝池,另一换热器置于高效高密度沉淀池。

  石灰乳软化,并石灰+苏打软化或苛性钠+苏打软化;先加石灰乳降低原水的暂时硬度、 碱度和一些金属粒子,再加苛性钠+苏打软化。

  进入高效高密度沉淀池进行澄清,高密度澄清池进水SS≤300mg/L,短时内进水浊度不 大于3000NTU时,出水浊度不大于10NTU;

  高密度澄清混合单元反应、沉淀浓缩和斜管分离三个部分:混合单元反应的池,分为 两个部分:一个是快速混凝搅拌反应池将投加的药剂进行快速混合,另一个是慢速混凝推流 式反应池;

  快速混凝搅拌反应池:将原水(通常已经过预混凝)引入到反应池底板的中央;使反 应池内水流均匀混合,加入适量的助凝剂PAM,采用搅拌机进行均匀搅拌,同时通过污泥循 环,并为絮凝和聚合电解质的分配提供所需的动能量;

  慢速混凝推流式反应池:产生扫粒絮凝,以获得较大的絮状物,达到沉淀区内的快速 沉淀;

  以上两个部分的反应池可获得大量高密度、均质的矾花;

  沉淀浓缩在沉淀区、澄清区和浓缩区中进行,

  矾花慢速地从沉淀区进入到澄清区,矾花在澄清池下部汇集成污泥并浓缩;浓缩区分 为两层:一层位于排泥斗上部,一层位于其下部;

  上层为再循环污泥的浓缩,污泥在这层的停留时间为几小时,然后排入到排泥斗内, 部分浓缩污泥自浓缩区用污泥泵排出,循环至反应池入口;

  下层为收集大量剩余浓缩污泥的地方;浓缩污泥的浓度至少为120g/l(澄清工艺);采 用污泥泵从泥斗的底部抽出剩余污泥,送至污泥脱水间或现有的可接纳高浓度泥水的排水管 网或排污管、渠等。

  斜管分离采用逆流式斜管,在斜管分离的沉淀区将剩余的矾花沉淀,通过固定在清水 收集槽下侧的纵向板进行水力分布。

  澄清水由一个清水收集槽回收;絮凝物堆积在澄清池的下部,形成的污泥也在这部分 区域浓缩。

  本发明的有益效果:在本发明中脱硅作为预处理工艺,选用化学、混凝脱硅,通过减 少活性硅,使其小于20PPm,混凝脱硅是利用某些金属的氧化物或氢氧化物对硅的吸附或凝 聚来达到脱硅目的的一种物理化学方法,镁剂脱硅加铁盐和石灰脱硅等工艺。本发明采用三 效逆流蒸发,液流与蒸汽的流向相反,一效逆流最后将盐分全部结晶脱除(合适的盐甚至也 可以工业使用);冷凝水全部可以工业或生活使用,能耗低,无废水排放,前处理脱硅性能 极佳,镁剂脱硅的综合效果和成本亦低。本发明采用蒸发结晶技术处理RO系统排出的浓水, 从而达到零排放的目的。蒸发结晶系统采用逆流式三效蒸发结晶技术,其中一效蒸发采用强 制循环结晶技术,二效和三效蒸发采用一体式降膜蒸发浓缩技术。蒸发单元最终产品包括高 品质的冷凝水和高纯度NaCl、Na2SO4混合结晶盐,真正实现废水零排放。

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