CN105399260B - 一种电厂凝结水精处理再生废水回用处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电厂凝结水精处理再生废水回用处理方法，其包括调整混合废水的pH、曝气除铁离子、过滤、离子交换、反渗透脱盐、反渗透浓水浓缩回收等步骤，该方法通过多种工艺组合实现了凝结水精处理再生废水的零排放，即再生废水完全不外排，且将再生废水中的水和工业盐成分全部回收利用，实现了凝结水精处理再生废水的高效可靠回收利用。
Description
技术领域
本发明属于工业废水回用技术领域，具体的说，涉及一种电厂凝结水精处理再生废水回用处理方法。
技术背景
目前电厂对凝结水精处理混床的再生废水主要以加酸碱中和至中性后外排为主，而随着国家对工业企业废水减排的要求越来越严格，凝结水精处理再生废水这种含盐量高特别是氯离子含量高的废水排放越来越受到限制。离子交换树脂再生酸碱废水已见报道的处理方法有以下几种：酸碱中和法、化学反应沉淀法、生化法、FENTON 试剂法、纳滤/反渗透法。而这些方法都没有能够实现凝结水精处理再生废水的彻底零排放，再生废水中的有用物质也没有获得完全回收。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺点，提供一种电厂凝结水精处理再生废水回用处理方法，该方法通过多种工艺组合实现了凝结水精处理再生废水的零排放，即再生废水完全不外排，且将再生废水中的水和工业盐成分全部回收利用，实现了凝结水精处理再生废水的高效可靠回收利用。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案：
一种电厂凝结水精处理再生废水回用处理方法，其步骤如下：
（1）将电厂凝结水精处理混床中的阳树脂酸再生废水和阴树脂碱再生废水分别收集至两个废水箱，利用第三个废水箱将两个废水箱中的酸再生废水和碱再生废水进行混合，调整混合量保证混合后的再生废水的pH值在10.0-11.0之间；
（2）将混合后的再生废水收集至曝气池进行充分曝气，通过曝气将再生废水中的亚铁离子转化为三价铁离子，三价铁离子在pH值10.0-11.0的水中形成氢氧化铁沉淀而被去除；
（3）将曝气后的再生废水经除铁过滤器过滤，控制除铁过滤器出水浊度≤3NTU；
（4）将过滤后的再生废水经钠离子交换器进行离子交换处理，控制钠离子交换器出水硬度≤1μmmol/L，出水铁含量为零；
（5）将经钠离子交换器软化后的再生废水经反渗透进行脱盐处理，反渗透采用一级两段或一级三段，控制反渗透回收率为85%-95%，反渗透产水作为电厂化学补给水处理系统水源或电厂脱硝系统用水；
（6）将反渗透浓水中的5%-60%加盐酸调整pH值至3.0-4.0，然后将加酸后的浓水经过滤器过滤后回用于再生钠离子交换器；
（7）反渗透浓水的剩余部分用热法多效蒸发结晶进行浓缩，经多效蒸发结晶系统脱盐后的冷凝水回用作为电厂化学补给水处理系统水源或电厂脱硝系统用水，多效蒸发结晶系统的末效盐浆进行固液分离，分离出来的液体回到多效蒸发结晶系统再循环处理，固体颗粒经干燥器干燥后回收。
优选地，步骤（3）中除铁过滤器采用过滤精度为5-10μm的缠绕式线棒作为过滤单位。
优选地，钠离子交换器再生时，过滤再生液的过滤器选用纤维过滤器或除铁过滤器，控制过滤出水浊度≤5NTU。
优选地，将除铁过滤器的反洗排水、钠离子交换器再生用过滤器的反洗排水以及钠离子交换器的再生废水、反洗排水收集至第四废水池，将该废水送至机械搅拌加速澄清池，并引入部分凝结水精处理混床阴树脂碱再生废水与之混合，并投加碳酸钠、聚合硫酸铁5-50mg/L及聚丙烯酰胺0.05-3mg/L进行混凝澄清处理，调整碱再生废水和碳酸钠的加入量，保证混凝澄清出水硬度为零；将混凝澄清出水经变孔隙滤池过滤后与反渗透浓水混合送至多效蒸发结晶系统进行固液分离，分离得到的冷凝水回用作为电厂化学补给水处理系统水源或电厂脱硝系统用水，固体颗粒经干燥器干燥后回收，将混凝澄清过程中产生的污泥脱水固化后回收利用。
优选地，变孔隙滤池反洗排水也被收集至第四废水池进行混凝澄清处理。
本发明中反渗透浓水及混凝澄清出水经热法多效蒸发结晶系统处理实现固液彻底分离，水中分离的固体颗粒为氯化钠、氯化钾、氯化铵、氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠及硫酸钠、硫酸钾等工业盐，这些工业盐可直接外售。
本发明采用上述技术方案取得的有益效果如下：
（1）本发明方法利用混凝澄清系统、钠离子交换器、反渗透及多效蒸发结晶系统组合将再生废水中的硬度、铁、重金属等杂质固化外运，将再生废水中的水和工业盐可靠回收，实现了凝结水精处理再生废水的零排放。
（2）本发明方法利用凝结水精处理再生废水硬度和铁含量较低，且再生废水pH值可调节的特点，利用曝气和过滤除铁，利用钠离子交换器软化除硬，保证了反渗透进水为高pH值软化水，实现了反渗透对高pH值软化水的高回收率处理，与常规反渗透75%的回收率相比，本发明方法可实现反渗透85%-95%的回收率运行，且不添加任何反渗透阻垢剂。
（3）本发明方法利用凝结水精处理再生废水钠盐含量高的特点，利用反渗透高回收率运行，将再生废水浓缩6-20倍获得反渗透浓水，将反渗透浓水中的钠盐用于再生钠离子交换器，实现了反渗透浓水中盐分的高效回用。
（4）本发明方法利用钠离子交换器软化再生废水，保证了反渗透浓水无硬度，通过热法多效蒸发结晶系统实现固液分离时，确保多效蒸发结晶系统不会发生结垢问题，实现了反渗透浓水中水和工业盐的可靠回收。
（5）本发明方法利用凝结水精处理混床阴树脂碱再生废水高碱性的特点，充分利用碱再生废水中的残留氢氧化钠，配合碳酸钠、聚合硫酸铁及聚丙烯酰胺对钠离子交换器再生废水进行混凝澄清处理，实现钠离子交换器再生废水中硬度的彻底去除，以及过滤器反洗废水中重金属的彻底去除，无硬度、无重金属的二次废水通过多效蒸发结晶系统处理，确保了多效蒸发结晶系统不会发生结垢问题，保证了处理过程中产生的二次废水的完全回收。
具体实施方式
实施例1
（1）某电厂凝结水精处理混床酸碱再生废水经混合后的水质情况见表1，再生废水水量为6m³/h。
表1混合后的再生废水水质情况
| 硬度 | 电导率 | Cl- | Na+ | pH |
| 0.4mmol/L | 53ms/cm | 9g/L | 6g/L | 10.5 |
（2）将混合后的再生废水收集至曝气池，利用罗茨风机或压缩空气对再生废水进行充分曝气，通过曝气将再生废水中的部分亚铁离子转化为三价铁离子，三价铁离子在高pH值水中形成氢氧化铁沉淀而被去除。
（3）将曝气后的再生废水经除铁过滤器过滤，去除再生废水中的悬浮物、胶体以及氢氧化铁沉淀，除铁过滤器采用过滤精度为5μm的缠绕式线棒作为过滤单位，除铁过滤器出水浊度为0.5NTU。
（4）将过滤后的再生废水经钠离子交换器进行离子交换处理，钠离子交换器出水硬度为0μmmol/L，出水含铁量为0mg/L。
（5）将经钠离子交换器软化后的再生废水经反渗透进行脱盐处理，反渗透采用一级两段，反渗透进水压力为12.0MPa，第一段回收率为80%，第二段回收率为50%，总回收率为90%，反渗透产水水质见表2，将反渗透产水回用为电厂化学补给水处理系统水源。
表2 反渗透产水水质情况
| 硬度 | 电导率 | Cl- | Na+ | pH |
| 0mmol/L | 1420μs/cm | 262mg/L | 186mg/L | 11.2 |
（6）反渗透浓水水质情况见表3。由表3可以看出，反渗透浓水中的钠盐浓度已达到5%以上，能够满足钠离子交换器再生浓度要求。将10%的反渗透浓水加盐酸调整pH值至3.0-4.0，然后将加酸后的浓水经过滤器过滤后储存于再生水箱中。当钠离子交换器失效后进行再生，监测到的钠离子交换器再生废水硬度最大值为860mmol/L。
表3 反渗透浓水水质情况
| 硬度 | 电导率 | Cl- | Na+ | pH |
| 0mmol/L | 524ms/cm | 92g/L | 59g/L | 9.9 |
（7）将90%的反渗透浓水用热法多效蒸发结晶进行浓缩，反渗透浓水利用蒸发系统余热经五级预热后，依次进入一至四效蒸发结晶罐进行蒸发浓缩结晶；末效盐浆经增稠器和离心机实现固液分离，分离出来的液体回到系统再循环处理，固体颗粒经干燥器干燥后形成工业盐外售。电厂来的新蒸汽作为系统的初始热源，前一效产生的二次蒸汽可作为后一效的加热蒸汽；经多效蒸发结晶系统脱盐后的冷凝水回用作为电厂化学补给水处理系统水源。
（8）将除铁过滤器反洗排水、钠离子交换器再生用过滤器反洗排水以及钠离子再生废水和反洗排水收集至废水回收水箱，将混合后的废水送入机械搅拌加速澄清池，并加入凝结水精处理阴树脂碱再生废水、碳酸钠、聚合硫酸铁5-50mg/L和聚丙烯酰胺0.05-3mg/L进行混凝，调整机械搅拌加速澄清池一反出水pH在11.5-12.0，保证混凝澄清后的出水硬度为0mmol/L。将混凝澄清后的出水经变孔隙滤池过滤后送入多效蒸发结晶系统进行固液分离，冷凝水回用作为电厂化学补给水处理系统水源，固体颗粒形成工业盐外售，混凝产生的污泥经脱水固化后外运制砖。
（9）变孔隙滤池反洗水也全部回收至废水回收水箱，利用机械搅拌加速澄清池进行处理后回收。
Claims (4)
1.一种电厂凝结水精处理再生废水回用处理方法，其特征在于其步骤如下：
（1）将电厂凝结水精处理混床中的阳树脂酸再生废水和阴树脂碱再生废水分别收集至两个废水箱，利用第三个废水箱将两个废水箱中的酸再生废水和碱再生废水进行混合，调整混合量保证混合后的再生废水的pH值在10.0-11.0之间；
（2）将混合后的再生废水收集至曝气池进行充分曝气，通过曝气将再生废水中的亚铁离子转化为三价铁离子，三价铁离子在pH值10.0-11.0的水中形成氢氧化铁沉淀而被去除；
（3）将曝气后的再生废水经除铁过滤器过滤，控制除铁过滤器出水浊度≤3NTU；
（4）将过滤后的再生废水经钠离子交换器进行离子交换处理，控制钠离子交换器出水硬度≤1μmmol/L，出水铁含量为零；
（5）将经钠离子交换器软化后的再生废水经反渗透进行脱盐处理，反渗透采用一级两段或一级三段，控制反渗透回收率为85%-95%，反渗透产水作为电厂化学补给水处理系统水源或电厂脱硝系统用水；
（6）将反渗透浓水中的5%-60%加盐酸调整pH值至3.0-4.0，然后将加酸后的浓水经过滤器过滤后回用于再生钠离子交换器；
（7）反渗透浓水的剩余部分用热法多效蒸发结晶进行浓缩，经多效蒸发结晶系统脱盐后的冷凝水回用作为电厂化学补给水处理系统水源或电厂脱硝系统用水，多效蒸发结晶系统的末效盐浆进行固液分离，分离出来的液体回到多效蒸发结晶系统再循环处理，固体颗粒经干燥器干燥后回收；
将除铁过滤器的反洗排水、钠离子交换器再生用过滤器的反洗排水以及钠离子交换器的再生废水、反洗排水收集至第四废水池，将该废水送至机械搅拌加速澄清池，并引入部分凝结水精处理混床阴树脂碱再生废水与之混合，并投加碳酸钠、聚合硫酸铁5-50mg/L及聚丙烯酰胺0.05-3mg/L进行混凝澄清处理，调整凝结水精处理混床阴树脂碱再生废水和碳酸钠的加入量，保证混凝澄清出水硬度为零；将混凝澄清出水经变孔隙滤池过滤后与反渗透浓水混合送至多效蒸发结晶系统进行固液分离，分离得到的冷凝水回用作为电厂化学补给水处理系统水源或电厂脱硝系统用水，固体颗粒经干燥器干燥后回收，将混凝澄清过程中产生的污泥脱水固化后回收利用。
2.根据权利要求1所述的一种电厂凝结水精处理再生废水回用处理方法，其特征在于：步骤（3）中除铁过滤器采用过滤精度为5-10μm的缠绕式线棒作为过滤单位。
3.根据权利要求1或2所述的一种电厂凝结水精处理再生废水回用处理方法，其特征在于：钠离子交换器再生时，过滤再生液的过滤器选用纤维过滤器或除铁过滤器，控制过滤出水浊度≤5NTU。
4.根据权利要求1所述的一种电厂凝结水精处理再生废水回用处理方法，其特征在于：变孔隙滤池反洗排水也被收集至第四废水池进行混凝澄清处理。
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