CN107176727A - 一种工业循环水排污水的处理方法 - Google Patents

一种工业循环水排污水的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种工业循环水排污水的处理方法，该方法包括如下步骤：先采用铁碳微电解法，将排污水通入铁碳微电解反应器中，除去循环水排污水中的COD、氨氮，再进一步作混凝沉淀过滤处理，去除其中的SS、氯离子，此时污水中氯离子含量不超过150ppm的出水直接作为补水补回循环水系统循环使用，对于氯离子含量大于150ppm的出水通入离子交换系统继续处理，在交换住内离子交换纤维上进行吸附分离，去除氯离子后回用至循环水系统。本发明方法简单，易操作，可有效将循环排污水中氯离子含量从300ppm降至150ppm以下，减少氯离子对设备的腐蚀，提高缓释阻垢剂的应用效率，保证达到回用水标准，相对成本低。

Description

一种工业循环水排污水的处理方法
技术领域
本发明属于工业循环水回用技术应用领域，涉及一种工业循环水排污水的处理方法。
背景技术
工业循环排污水系统是工业用水的大户，其对于水的消耗主要有以下两个方面：(1)敞开式循环系统中由于蒸发、风吹、排水等造成水量的损失，需补充新鲜水以达到水平衡；(2)由于敞开式循环排污水系统存在水的浓缩过程和水-空气的洗涤过程，使水中的溶解度和SS等杂质浓度不断增加，导致排污水的腐蚀和结构倾向加剧、微生物大量繁殖，为达到水质稳定的目的，需对排出的污水进行处理。
中国专利200610150162.9公开了“一种工业循环水排污水的处理方法”，其主要采用纳滤系统处理后回用，该方法主要用于截流粒径在0.1-1nm，分力量为1000左右的物质，对于一价盐和小分子物质截流效果较差，同时在目前循环水高浓缩倍率运行的情况下，排污水中含有更多的有机污染。
中国专利03150903.7公开了“一种工业循环冷却水的旁流处理方法”，其主要是对冷却水进行旁留处理，采用混凝沉淀和阳离子交换树脂两种处理技术的结合，使排污量较低，该方法成本高，离子交换树脂吸附量小，需频繁更换，运行费用也高。
为了解决上述问题，本发明通过大量的实验筛选和优化，提供了一种工业循环水排污水的处理的新方法。
发明内容
为了弥补现有技术的不足和缺陷，本发明的目的在于提供一种工业循环水排污水回用的新方法，采用新颖的绿色技术(离子交换纤维)，有效的降低了污水中氯离子含量。方法操作简单、高效、环境友好、损失小。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种工业循化水排污水的处理方法，该方法包括如下步骤：
(1)采用铁碳微电解法，将排污水通入铁碳微电解反应器中，除去循环水排污水中水处理药剂造成的COD、氨氮；
(2)混凝沉淀过滤：将混凝剂加入步骤(1)处理后的污水中，经混凝沉淀过滤后，去除其中的SS，氯离子；
(3)离子交换：先将处理氯离子专用的离子交换纤维放置于离子交换器中，将步骤(2)处理后的污水通入交换柱，在交换柱内离子交换纤维上进行吸附分离，以去除氯离子后回用至循环水系统。
步骤(1)中所述的铁碳微电解法，先将排污水pH调至3-5，加入适量铁碳(铁碳：排污水＝1：5-100，m/m)到微电解反应器中，曝气作用下反应1-5h。
步骤(1)中所述经的过处理后的污水中COD、氨氮含量均降低了85％。
步骤(2)中所述的混凝剂为无机絮凝剂与有机絮凝剂的复配，无机絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铝铁中的一种或多种；有机絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡啶盐、聚乙烯亚胺中的一种或多种；絮凝剂用量的重量百分比为：无机絮凝剂(1％-5％)：有机絮凝剂(1‰-2‰)：排污水＝0.005-0.06：0.001-0.01：1。
所述的经过步骤(2)处理后的污水包括以下安排，氯离子含量不超过150ppm的出水直接作为补水补回循环水系统循环使用，对于氯离子含量大于150ppm的出水，进入步骤(3)继续处理。
步骤(3)中所述的离子交换纤维为聚烯烃、胺基化聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙烯-丙烯腈共聚物中的一种或多种，离子交换纤维与排污水的重量百分比为：0.02-0.05:1。
步骤(3)中所述的通入交换柱污水的流速为3-15ml/(min·g)。
步骤(3)中所述的离子交换纤维，再生方法为：依次先用水，3％盐酸清洗使用后的离子交换纤维，最后再用清水洗至中性。
本发明的有益效果：
(1)与其他常规回用方法比较，本发明方法简单，易操作，大大降低了运行压力和动力消耗，大幅度提升循环水浓缩倍数至10倍以上，降低系统的补充水量，排污水量降低80％，经济效益大大提高；
(2)有效提高了循化水运行质量，减少药剂(杀菌剂、阻垢剂、缓蚀剂等)使用量，相对成本降低；
(3)该离子交换纤维产品具备独特的纤维结构，可循环再生500次以上，使用寿命高，相对成本低；
(4)应用离子交换纤维作为除氯剂，有效的将循环排污水中氯离子含量降低至150ppm以下。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步说明本发明，但不是对本发明的限制。
选用水A：
表1.选用排污水A
选用水B：
表2.选用排污水B
COD(ppm) 氨氮(ppm) Cl-(ppm) SS(ppm)
排污水B 1300 400 350 120
备注：A、B水均为安徽某钢铁公司循环冷却排污水。
安徽某钢铁公司工业循环水要求出水标准：
表3.水质标准
COD(ppm) 氨氮(ppm) Cl-(ppm) SS(ppm)
出水 350 20 150 20
实施例1：
(1)先将1t排污水ApH调至3，加入50Kg铁碳到微电解反应器中，曝气下反应1.5h后，取水检测COD为300ppm、氨氮为20ppm；
(2)在步骤(1)处理的废水中加入聚合氯化铝(5％)10Kg、聚丙烯酰胺(1‰)5Kg，混凝沉淀后过滤，出水满足SS<20ppm、pH＝7-9，150ppm<Cl-<300ppm，出水中Cl-不达标。
实施例2：
(1)先将1t排污水ApH调至5，加入50Kg铁碳到微电解反应器中，曝气下反应2h后，取水检测COD为320ppm、氨氮为20ppm；
(2)在步骤(1)处理的废水中加入聚合硫酸铝(5％)10Kg、聚丙烯酰胺(1‰)5Kg，混凝沉淀后过滤，出水满足SS<20ppm、pH＝7-9，150ppm<Cl-<320ppm，出水Cl-不达标。
实施例3：
(1)先将1t排污水B pH调至3，加入50Kg铁碳到微电解反应器中，曝气下反应1.5h后，取水检测COD为300ppm、氨氮为20ppm；
(2)在步骤(1)处理的废水中加入聚合硫酸铝(5％)10Kg、聚丙烯酰胺(1‰)5Kg，混凝沉淀后过滤，出水SS<20ppm、150ppm<Cl-<300ppm，出水中Cl-不达标。
(3)取20kg胺基化聚丙烯腈装入离子交换柱，将步骤(2)处理后的水以7ml/(min·g)速度过交换柱，测量、计算吸附前后的溶液中SS、Cl-量可得：SS<15ppm、pH＝7-9，Cl-<50ppm，出水完全达标。
实施例4：
(1)离子交换纤维再生方法：依次先用水，3％盐酸30g清洗使用后的离子交换纤维，最后再用10g清水洗至中性。
(2)重复实施例(3)步骤1、2，出水检测取水检测COD为310ppm、氨氮为19ppm、SS<20ppm、150ppm<Cl-<330ppm，出水中Cl-不达标。
(3)将再生后的胺基化聚丙烯腈装入离子交换柱，将步骤(2)处理后的水以7ml/(min·g)速度过交换柱，测量、计算吸附前后的溶液中SS、Cl-量可得：SS<20ppm、pH＝7-9，Cl-<120ppm，出水完全达标。
(4)取出离子交换纤维，再生处理后重复上步反应，实验室重复再生500次用于离子交换剂，出水均可达标，可看出重复利用对污水处理效率无影响。
实施例5：
(1)先将1t排污水B pH调至4，加入50Kg铁碳到微电解反应器中，曝气下反应5h后，取水检测COD为300ppm、氨氮为20ppm；
(2)在步骤(1)处理的废水中加入聚合氯化铝(5％)6Kg、聚合硫酸铝(5％)6Kg、聚合硫酸铝铁(3％)3Kg、聚丙烯酸钠(1‰)2Kg、聚乙烯吡啶盐(1.2‰)2Kg、聚乙烯亚胺(2‰)1Kg，混凝沉淀后过滤，出水SS<20ppm、150ppm<Cl-<300ppm，出水中Cl-不达标。
(3)取聚烯5kg、胺基化聚丙烯腈4kg、聚乙烯醇6kg、聚氯乙烯5kg、聚乙烯-丙烯腈共聚物10kg混合后装入离子交换柱，将步骤(2)处理后的水以15ml/(min·g)速度过交换柱，测量、计算吸附前后的溶液中SS、Cl-量可得：SS<15ppm、pH＝7-9，Cl-<100ppm，出水完全达标。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种工业循环水排污水的处理方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)采用铁碳微电解法，将排污水通入铁碳微电解反应器中，除去循环水排污水中的COD、氨氮；
(2)混凝沉淀过滤：将混凝剂加入步骤(1)处理后的污水中，经混凝沉淀过滤，去除其中的SS，氯离子；
(3)离子交换：先将处理氯离子专用的离子交换纤维放置于离子交换器中，将步骤(2)处理后的污水通入交换柱，在交换柱内离子交换纤维上进行吸附分离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的铁碳微电解法，先将排污水pH调至3-5，加入铁碳到微电解反应器中，曝气作用下反应1-5h；铁碳与排污水的重量百分比为：铁碳：排污水＝1：5-100，m/m。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经过步骤(1)处理后的污水中COD、氨氮含量均降低了85％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的混凝剂为无机絮凝剂与有机絮凝剂的复配，絮凝剂用量的重量百分比为：无机絮凝剂：有机絮凝剂：排污水＝0.005-0.06：0.001-0.01：1。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，无机絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铝铁中的一种或多种；有机絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡啶盐、聚乙烯亚胺中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，无机絮凝剂的浓度为1％-5％，有机絮凝剂的浓度为1‰-2‰。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经过步骤(2)处理后的污水包括以下安排，氯离子含量不超过150ppm的出水直接作为补水补回循环水系统循环使用，对于氯离子含量大于150ppm的出水，进入步骤(3)继续处理。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的离子交换纤维为聚烯烃、胺基化聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙烯-丙烯腈共聚物中的一种或多种，离子交换纤维与排污水的重量百分比为：0.02-0.05:1。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的通入交换柱污水的流速为3-15ml/(min·g)，吸附分离后，循环排污水中氯离子含量降低至150ppm以下。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的离子交换纤维，再生方法为：依次先用水，3％盐酸清洗使用后的离子交换纤维，最后再用清水洗至中性。
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