CN103288236A

CN103288236A - 含盐废水的处理方法

Info

Publication number: CN103288236A
Application number: CN2013101996161A
Authority: CN
Inventors: 张伟
Original assignee: QINGDAO BRANCH OF SHANDONG SUNWAY PETROCHEMICAL ENGINEERING SHARE Co Ltd
Current assignee: Qingdao Branch of Shandong Sanwei Chemical Group Co.,Ltd.
Priority date: 2013-05-27
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2033-05-27
Also published as: CN103288236B

Abstract

本发明涉及一种含盐废水的处理装置及方法，处理装置包括泵、冷却水洗塔、氧化絮凝池、沉淀池和过滤器，含盐废水首先进入湿法烟气脱硫装置的冷却水洗塔，与含二氧化硫的烟气充分接触反应后，再进行氧化、絮凝、中和、沉淀、过滤等后续处理，处理后的废水可作为循环水补水或达标排放。与现有技术相比，本发明方法适用污水更广，能够有效降低含盐废水的硬度、COD、浊度，减少工业用水，提高工业水利用率，达到节水减排的效果。

Description

含盐废水的处理方法

技术领域

本发明涉及一种含盐废水的处理方法，特别涉及一种反渗透浓水和循环水排污水等含盐废水的处理方法。

背景技术

我国是水资源严重紧缺的国家之一，工业化的发展，水资源的严重短缺和水环境的恶化，已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。随着“节水减排”的深入开展，采用污水回用技术将污水合理利用，不仅可以节约大量水资源，还可以大幅度减少污水的排放，对于经济的可持续发展具有重要意义。

工业企业中，一些对水中盐类要求较高的用户，常常采用电渗析、反渗透、离子交换和电吸附法等除盐方式，来获取低盐含量的净水或纯水，有些用户还将污水进行除盐，这些都不可避免的产生大量含盐废水。

电渗析法容易结垢、占地面积大，目前主要用于地下水的处理，该法对离子具有聚集作用，对COD没有浓缩作用。

反渗透膜对进水水质要求极为严格，虽然除盐较为彻底，但膜易受污染、能耗较高，浓水侧对金属离子和COD具有浓缩作用，浓水难以达到排放标准。

离子交换法比较常用，主要用于净水处理，但要消耗大量的酸、碱进行再生处理；离子交换树脂也易受来水有机物污染。

电吸附法对进水要求宽，有一定的抗污染能力，无二次污染，为部分除盐工艺，产水目前只是用于循环冷却水补水。

另外，目前工业循环水系统已普遍采用加酸工艺，严格控制系统的pH值，提高了浓缩倍数，节约了大量新水。但是，循环水的排污水的盐含量和COD含量也大幅度提高，成为较难处理的污水。

含盐复杂废水中含有非常高的溶解固形物和大量的钙镁结垢离子、重金属、硅离子及其他特殊的物质，现阶段基本上都是简单处理后排放，或是采用稀释勾兑排放，对环境造成较大污染。

处理含盐废水的方法主要包括生化法、物化法、浓缩蒸馏法及活性炭吸附法等。但这些方法都存在不足之处：在反渗透处理前向浓水中加入的阻垢剂和杀菌剂，对生化系统产生抑制作用；常规的物化法如絮凝、过滤等的处理效果也不理想；浓缩蒸馏只是将污染物与水分离、转移，并没有真正去除污染物；活性炭吸附处理成本高，在经济上基本不可行。

有的反渗透浓水处理方法：通过向待处理的反渗透浓水中加入氧化剂和催化剂进行氧化反应，氧化完后的废水进行絮凝沉淀，絮凝沉淀后的废水直接排放。能够将COD61-150(mg/L)的反渗透浓水处理至COD<60(mg/L)。缺点是：所加入的催化剂含有大量金属离子，因氧化反应所要求的pH值较低，有可能造成重金属离子的溶出，形成二次污染；另外，氧化剂和催化剂的加入，大幅度提高了污水处理的成本。

有的循环水排污水和反渗透浓水的处理方法：首先将循环水排污水和反渗透浓水送入混凝池，加入混凝剂和助凝剂，进行混凝、沉淀、过滤后，加入臭氧/过氧化氢，进行氧化，再经活性炭过滤器过滤后排放。能够将COD189.514(mg/L)的反渗透浓水处理至COD<60(mg/L)。缺点是：对废水中的盐含量没有去除效果；氧化过程没有催化剂的参与，效率大幅度降低，氧化剂用量大，处理成本增加。

有的烟气脱硫废水处理方法及系统装置：包括水量水质调节、碱化处理、难溶金属沉降、混凝絮凝、水澄清和污泥浓缩，泥浆脱水等步骤，处理重金属含量高的石灰石—石膏法烟气脱硫中循环吸收浆料外排水。其仅对废水中的重金属和浊度进行处理，不能做到达标排放。

有的利用烟气脱硫装置处理浓盐水的工艺及系统：利用一部分浓盐水与生石灰进行消化反应，生成消石灰脱硫剂，再将脱硫剂和另一部分浓盐水喷入循环流化半干法脱硫装置，与烟气接触反应，使浓盐水蒸发结晶并使烟气温度降低。由于循环半干法脱硫效率不高，固废产生量大，难以满足日益严格的环保要求，应用越来越少。同时仅是将钢铁企业的反渗透浓盐水进行处理，以达到“零排放”的目的。未对其他性质的浓盐水进行处理，也未对烟气脱硫装置的性质进行进一步开发，以达到利用更广泛的烟气脱硫装置处理更多含盐废水的目的。

针对高含盐废水的具体情况，将废水进行适度处理，既节约处理成本又易于操作。废水、污水通过处理再利用，不但可以节约宝贵的水资源，而且可以大幅度减少污水的排放，保护人类赖以生存的自然环境，促进经济的可持续发展。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种适用水质宽泛、工艺运行稳定、对废水中的钙镁离子和COD具有去除效果的新方法。

一种含盐废水的处理装置，包括泵、冷却水洗塔、氧化絮凝池、沉淀池和过滤器。

所述冷却水洗塔是湿法烟气脱硫装置中的冷却水洗塔。

一种含盐废水的处理方法，包括以下步骤：

（1）将含盐废水输送至湿法烟气脱硫装置，作为烟气脱硫装置中冷却水洗塔的冷却和/或水洗水，含盐废水与烟气的体积比为0.5-50L/m³；

（2）将步骤（1）得到的废水送入氧化絮凝池，投加氧化剂将亚硫酸盐氧化成硫酸盐沉淀，同时，投加絮凝剂以促进固体颗粒的凝聚，絮凝的时间为5-200分钟，絮凝剂用量为3-30mg/L；

（3）将步骤（2）得到的废水送入中和沉淀池，投加碱性物质，使废水的pH值控制在7-9，斜板沉淀后废水进入下一工序，停留时间为1-5min；

（4）将步骤（3）得到的废水用过滤器进行过滤，得到达标水。

所述的含盐废水是循环水排污水、反渗透浓水、电渗析浓水或电吸附装置浓水中的一种或多种的混合物。

所述的湿法烟气脱硫装置是指含二氧化硫烟气需要进行冷却和/或水洗预处理的烟气脱硫装置。

所述步骤（2）中絮凝的时间优选10-30分钟。

所述氧化剂为空气、臭氧等。

所述的絮凝剂是聚合氯化铝、聚合硫酸铁或聚丙烯酰胺中的一种或几种。

所选的碱性物质是氢氧化钠、氢氧化钾或碱石灰，优选氢氧化钠。

所述步骤（3）的pH值优选控制在7.5-8。

所述过滤器为纤维过滤器、石英砂过滤器或多介质过滤器，优选多介质过滤器。

所述多介质过滤器的滤料为煤和石英砂。

在步骤（1）中，湿法烟气脱硫装置的烟气冷却水洗塔内，含盐废水与含二氧化硫烟气进行气液相接触，一方面冷却、净化了烟气；另一方面，烟气中的二氧化硫会与含盐废水中的钙、镁等金属离子的碳酸盐、碳酸氢盐反应生成亚硫酸盐。

在步骤（2）中，亚硫酸盐经氧化剂氧化后，形成硫酸盐沉淀，起到软化除盐的作用。同时，烟气中的固体颗粒物，如飞灰和废催化剂等因为比表面积比较大，孔结构特殊，对污水中的有机污染物具有良好的吸附功能。而且它们大多含有金属离子，具有催化作用，能够与氧化剂作用产生具有强氧化性的氢氧自由基氧化废水中不可降解的有机污染物，将废水中难降解的有机污染物进行部分氧化分解形成便于生化处理的中间产物，甚至彻底地转化为无害的无机物，如二氧化碳和水等，提高废水的可生化性，提高COD的去除率。同时，由于投加了絮凝剂，加速了硫酸盐沉淀及其它固体颗粒的凝聚、沉降去除。

在步骤（3）中，投加碱性物质，控制水的pH值在7-9，使水中的金属离子尽可能的在碱性环境中，形成沉淀，进一步软化水质。所形成的沉淀和絮凝物等固体物质，经斜板沉淀后的污泥，经过脱水处理后形成干泥。

在步骤（4）中，采用以煤和石英砂为滤料的多介质过滤器，当水中的细微的悬浮物和胶体物质通过过滤器时，能够有效被截留。

相对于现有技术，本发明的含盐废水处理方法具有以下优点：

（1）可有效降低含盐废水的硬度、COD和浊度；

（2）根据原水情况，处理后的污水可以选择作为循环水的补水、可以达标排放、或进入后续的生化工段进行处理，废水、污水通过处理再利用，不但可以节约宝贵的水资源，还可以减少对环境的污染；

（3）能有效冷却和净化烟气脱硫装置的烟气；

（4）在不改变现有装置的前提下，仅在后路增加几个后续处理设备，将废水进行适度处理，节约了处理成本、工艺运行稳定且易于操作；

（5）适用处理的水质宽泛，对循环水排污水、反渗透浓水、电渗析浓水和电吸附装置浓水等都具有良好的处理效果；

（6）减少了工业用水，提高了工业水利用率，达到了节水减排的效果。

附图说明

图1为本发明含盐废水处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细地说明。

实施例1

某炼油厂140万吨/年催化裂化装置，烟气量150000NM³/h、温度200℃，采用湿法烟气脱硫技术，20吨/时反渗透浓水进入冷却水洗塔，采用图1所示的工艺流程，其操作条件如下：

反渗透浓水在冷却水洗塔中反应2min后，进入氧化絮凝池，进行曝气氧化，空气与水的体积比为3：1，絮凝剂聚合氯化铝加入量为9mg/L，停留时间20min。

反渗透浓水从氧化絮凝池进入中和沉淀池，加入氢氧化钠调节pH至7.5，停留时间30min。斜板沉淀后进入以煤和石英砂为滤料的多介质过滤器，截留悬浮物和胶体物质，检测出水水质。

处理前后的废水的水质指标见表1，由表1的数据可以看出，废水经过处理后，COD含量显著降低，硬度显著下降。一部分废水经冷却后，可以作为脱硫水洗塔的冷却循环水，能够减少管线、设备的结垢现象，延长设备运行周期；其余处理后的废水满足循环水的补水指标要求。

表1反渗透浓水处理前后水质数据

	COD(mg/L)	硬度（以CaCO₃计）	浊度（NTU）
				进水	19	1184	<3
出水	11	237	<3

实施例2

某炼油厂140万吨/年催化裂化装置，烟气量150000NM³/h、温度200℃，采用湿法烟气脱硫技术，将40吨/时的反渗透浓水、循环水排污水、中水反渗透浓水、电渗析浓水等几路含盐废水的混合水作为水洗塔的工艺用水，采用图1所示的工艺流程，其操作条件如下：

反渗透浓水在冷却水洗塔中反应5min后，进入氧化絮凝池，投加氧化剂臭氧40mg/L，絮凝剂聚合硫酸铁加入量9mg/L，停留时间10min。

废水从氧化絮凝池进入中和沉淀池，加入氢氧化钾调节pH至8，停留时间30min。斜板沉淀后进入以煤和石英砂为滤料的多介质过滤器，截留悬浮物和胶体物质，检测出水水质。

处理前后的废水的水质指标见表2，由表2的数据可以看出，废水经过处理后，COD含量显著降低，硬度显著下降，浊度明显下降。一部分废水经冷却后，可以作为脱硫水洗塔的冷却循环水；其余处理后的废水满足达标排放的要求。

表2混合含盐污水水质数据

	COD(mg/L)	硬度（以CaCO₃计）	浊度（NTU）
				进水	112	1446	15
出水	53	172	3.6

Claims

1.一种含盐废水的处理装置，其特征在于，包括泵、冷却水洗塔、氧化絮凝池、沉淀池和过滤器；所述冷却水洗塔是湿法烟气脱硫装置中的冷却水洗塔。

2.一种含盐废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的含盐废水的处理方法，其特征在于，所述的含盐废水是循环水排污水、反渗透浓水、电渗析浓水或电吸附装置浓水中的一种或多种的混合物。

4.根据权利要求2所述的含盐废水的处理方法，其特征在于，所述的湿法烟气脱硫装置是指含二氧化硫烟气需要进行冷却和/或水洗预处理的烟气脱硫装置。

5.根据权利要求2所述的含盐废水的处理方法，其特征在于，所述步骤（2）中絮凝的时间为10-30分钟。

6.根据权利要求2所述的含盐废水的处理方法，其特征在于，所述氧化剂为空气和/或臭氧，所述的絮凝剂是聚合氯化铝、聚合硫酸铁或聚丙烯酰胺中的一种或几种。

7.根据权利要求2所述的含盐废水的处理方法，其特征在于，所选的碱性物质是氢氧化钠、氢氧化钾或碱石灰。

8.根据权利要求2所述的含盐废水的处理方法，其特征在于，所述步骤（3）的pH值控制在7.5-8。

9.根据权利要求2所述的含盐废水的处理方法，其特征在于，所述过滤器为纤维过滤器、石英砂过滤器或多介质过滤器。

10.根据权利要求9所述的含盐废水的处理方法，其特征在于，所述过滤器为多介质过滤器，滤料为煤和石英砂。