CN109502855A - 一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置，包括废水收集池，所述废水收集池通过第一水泵连通有混凝反应池和缓冲水池，所述缓冲水池通过第二水泵和第三水泵连通有无机陶瓷膜单元，所述无机陶瓷膜单元通过管道连通有产水罐，所述产水罐通过第四水泵连通有保安过滤器，所述保安过滤器通过第五水泵连通有反渗透单元，所述反渗透单元的浓水口通过管道连通有缓冲水罐，所述缓冲水罐通过第六水泵连通有电渗析单元，所述电渗析单元的浓水口通过管道连通有中间水罐，所述中间水罐通过第七水泵连通有冷冻单元，该炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置能够大大降低处理成本，保证废水处理的安全稳定性。

Description

一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体为一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置。
背景技术
石油化工行业的催化装置属于炼油环节的核心装置。催化装置再生烟气的处理目前普遍采用的是“钠碱法”脱硫技术，该类脱硫技术处理效率高、效果稳定、运行成本低、操作简单等诸多优点，但产生的脱硫废水难处理，尚无行之有效的处理手段，这已经成为石化行业治理的一项重大难题，该类脱硫废水的特性：脱硫装置排水中以亚硫酸钠为主、硫酸钠为副，含有大量的颗粒，受脱硫工艺技术水平影响，数据波动幅度较大。
目前，石化行业脱硫废水的处理普遍采用方案中，第一种是与含油污水混合排水污水处理厂，该类废水因没有充足的氮、磷元素、微生物赖以生存的有机物，排入污水处理厂没有实质上的污水处理意义，反而因为水中含有亚硫酸钠，造成过度消耗污水处理厂好氧池的溶解氧，造成污水处理厂运行成本上升，甚至是处理效率下降；第二，采用MVR机械蒸发技术，不仅运行成本高，给企业增加经济负担，而且随温度上升，硫酸钠表现出溶解度较为稳定，导致MVR在处理该类废水时，容易出现无法结晶或堵塞的情况，设备无法稳定运行，而且中间环节的缓冲水罐使用稳定性差，便利性不高，使用效果不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置，包括废水收集池，所述废水收集池通过第一水泵连通有混凝反应池和缓冲水池，所述混凝反应池的底部通过螺杆泵连通有板框压滤机，所述缓冲水池通过第二水泵和第三水泵连通有无机陶瓷膜单元，所述无机陶瓷膜单元通过管道连通有产水罐，所述产水罐通过第四水泵连通有保安过滤器，所述保安过滤器通过第五水泵连通有反渗透单元，所述反渗透单元的产生口通过管道连通有脱硫系统；
所述反渗透单元的浓水口通过管道连通有缓冲水罐，所述缓冲水罐通过第六水泵连通有电渗析单元，所述电渗析单元的浓水口通过管道连通有中间水罐，所述中间水罐通过第七水泵连通有冷冻单元。
优选的，所述无机陶瓷膜单元的另一出口通过回流管道连通于混凝反应池和第三水泵的入口，其中连通于混凝反应池的流量为Q3，所述第二水泵和第三水泵的流量分别为Q1和Q2，且Q1:Q2:Q3＝10:50:1。
优选的，所述无机陶瓷膜单元为19孔管式，且过滤精度为0.1um。
优选的，所述混凝反应池加入聚丙烯酰胺溶液，且聚丙烯酰胺溶液的配置浓度为0.1％-0.5％，投加浓度(与污水混合)为5-10ppm。
优选的，所述冷冻单元的母液出口通过管道连通于缓冲水罐。
优选的，所述电渗析单元采用的电渗析膜片为均相离子交换膜。
优选的，所述反渗透单元采用陶氏RO反渗透膜。
优选的，所述缓冲水罐的上端盖板内部滑动连接有操作杆，所述操作杆的内部通过销孔滑动连接有销轴，所述操作杆的下表面固定连接有横杆，所述横杆的外表面通过操作环滑动连接于缓冲水罐的内侧表面上端，所述操作环的上表面和下表面均设有锥形面。
优选的，所述缓冲水罐的外表面上端设有进水管，所述进水管的上表面通过金属软管连通有安装管，所述进水管的上表面外侧设有第一法兰，所述第一法兰的内部通过螺纹孔螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的外表面上端滑动连接有第二法兰，所述第二法兰固定连接于安装管的下表面，所述螺纹杆的外表面上端两侧均螺纹连接有夹紧螺母。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置采用无机陶瓷膜单元，工艺流程方面进一步缩短，占地面积大幅度减小，进一步降低投入和运行成本，并且过滤单元的综合产水率进一步提高，采用的用合金膜电渗析性能接近均相膜电渗析，保证了电渗析的最低投资，采用冷冻硫酸钠技术，副产品为十水硫酸钠，处置相对简单，实现系统零排放，这样能够大大降低处理成本，保证废水处理的安全稳定性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的缓冲水罐的结构示意图；
图3为本发明的进水管和安装管连接的局部示意图。
图中：1废水收集池、2第一水泵、3混凝反应池、4缓冲水池、5螺杆泵、6板框压滤机、7第二水泵、8第三水泵、9无机陶瓷膜单元、10产水罐、11第四水泵、12保安过滤器、13第五水泵、14反渗透单元、15脱硫系统、16缓冲水罐、17第六水泵、18电渗析单元、19中间水罐、20第七水泵、21冷冻单元、22操作杆、23销孔、24销轴、25横杆、26操作环、27锥形面、28进水管、29金属软管、30安装管、31第一法兰、32螺纹杆、33第二法兰、34夹紧螺母。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置，包括废水收集池1，废水收集池1通过第一水泵2连通有混凝反应池3和缓冲水池4，混凝反应池3的底部设计锥形结构，便于淤泥集中后排出，混凝反应池3的底部通过螺杆泵5连通有板框压滤机6，通过螺杆泵5送入板框压滤机6进行处理，板框压滤机优选景津压滤机，其过压滤后的固体废物为催化氧化铝平衡催化剂，作为危险废物，处置最终得到由催化剂粉末构成的“污泥”，按照国家相关规定进行处理，缓冲水池4的设计停留时间为5小时，缓冲水池内设置有刚玉曝气头，由罗茨风机鼓风进入池内，通过曝气头曝气对水中的亚硫酸钠进行氧化，氧化后水中的COD(亚硫酸钠引起的假性COD)不大于50mg/L。缓冲水池4通过第二水泵7和第三水泵8连通有无机陶瓷膜单元9，无机陶瓷膜单元9通过管道连通有产水罐10，产水罐10通过第四水泵11连通有保安过滤器12，保安过滤器12通过第五水泵13连通有反渗透单元14，反渗透单元14的产生口通过管道连通有脱硫系统15，可以继续处理，提高稳定性；
反渗透单元14的浓水口通过管道连通有缓冲水罐16，缓冲水罐16通过第六水泵17连通有电渗析单元18，电渗析单元18的浓水口通过管道连通有中间水罐19，中间水罐19通过第七水泵20连通有冷冻单元21，运行温度为5-10摄氏度，采用乙二醇作为冷冻剂，可以析出十水硫酸钠，方便处置。
无机陶瓷膜单元9的另一出口通过回流管道连通于混凝反应池3和第三水泵8的入口，其中连通于混凝反应池3的流量为Q3，第二水泵7和第三水泵8的流量分别为Q1和Q2，且Q1:Q2:Q3＝10:50:1。
无机陶瓷膜单元8为19孔管式，且过滤精度为0.1um。
混凝反应池3加入聚丙烯酰胺溶液，且聚丙烯酰胺溶液的配置浓度为0.1％-0.5％，投加浓度(与污水混合)为5-10ppm。
电渗析单元18的产水口通过管道连通于产水罐10。
冷冻单元21的母液出口通过管道连通于缓冲水罐16。
电渗析单元18采用的电渗析膜片为均相离子交换膜。
反渗透单元14采用陶氏RO反渗透膜。
缓冲水罐16的上端盖板内部滑动连接有操作杆22，操作杆22的内部通过销孔23滑动连接有销轴24，可以横向支撑在盖板上，避免操作杆22自行滑动，可以固定住高度位置，避免滑落，提高放置的稳定性，操作杆22的下表面固定连接有横杆25，横杆25的外表面通过操作环26滑动连接于缓冲水罐16的内侧表面上端，操作环26的上表面和下表面均设有锥形面27，这样可以通过操作杆22带着操作环26上下移动，通过锥形面27清理缓冲水罐16表面，避免析出的盐分凝结粘连到内壁上，提高处理稳定性。
缓冲水罐16的外表面上端设有进水管28，进水管28的上表面通过金属软管29连通有安装管30，可以连接管道接通缓冲水罐16，进水管28的上表面外侧设有第一法兰31，第一法兰31的内部通过螺纹孔螺纹连接有螺纹杆32，螺纹杆32的外表面上端滑动连接有第二法兰33，第二法兰33固定连接于安装管30的下表面，螺纹杆32的外表面上端两侧均螺纹连接有夹紧螺母34，这样通过两个夹紧螺母34固定第二法兰33的高度位置，可以调节安装管30的高度，便于对接到其他管道上，提高安全稳定性，方便连接定位，避免长度过长而干涉，也避免长度不够而造成泄露。
本发明在具体实施时：废水首先进入原水收集池1，然后通过第一水泵2送入混凝反应池3，PAM(聚丙烯酰胺)溶液加注按照与反应池进水量1:(80-100)进行加注，然后废水通过上部溢流口进入缓冲水池4，再通过第二水泵7进入第三水泵8，并且通入无机陶瓷膜单元9，无机陶瓷膜单元9控制内部水流流速为3.5m/s，利用高流速形成湍流作用，防止系统堵塞与结垢，无机陶瓷膜单元9的产水进入产水罐10，并且加入盐酸与无机陶瓷膜产水进行混合，调节pH值为6-7，再通过第四水泵11接入保安过滤器12，再通过第五水泵13进入反渗透单元14，其中第四水泵11运行压力为0.3-0.4MPa，第五水泵13运行压力为0.6-0.8MPa，且第五水泵13通过变频进行调节控制，然后，反渗透单元14进水压力控制在0.8-1.3MPa，产水率控制在60-70％，运行温度20-30℃，反渗透单元14产生的浓水通过管道进入缓冲水罐16，其中反渗透浓水的硫酸钠浓度为6-8％，再通过第六水泵17进入电渗析单元18，第六水泵17控制运行压力为0.4-0.6MPa，电渗析单元18的产水进入产水罐10，而电渗析单元18产生的浓水进入到中间水罐19，其中，电渗析浓水中硫酸钠浓度为14-16％，然后再通过第七水泵20送入到冷冻单元21，冷冻单元21产生的十水硫酸钠盐(纯度95％以上)按照国家相关规定进行外委托处理，并且冷冻单元21产生的低浓度母液由泵送入缓冲水罐16，实现零排放废水处理，稳定高效，有效降低成本。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置，包括废水收集池（1），其特征在于：所述废水收集池（1）通过第一水泵（2）连通有混凝反应池（3）和缓冲水池（4），所述混凝反应池（3）的底部通过螺杆泵（5）连通有板框压滤机（6），所述缓冲水池（4）通过第二水泵（7）和第三水泵（8）连通有无机陶瓷膜单元（9），所述无机陶瓷膜单元（9）通过管道连通有产水罐（10），所述产水罐（10）通过第四水泵（11）连通有保安过滤器（12），所述保安过滤器（12）通过第五水泵（13）连通有反渗透单元（14），所述反渗透单元（14）的产生口通过管道连通有脱硫系统（15）；
所述反渗透单元（14）的浓水口通过管道连通有缓冲水罐（16），所述缓冲水罐（16）通过第六水泵（17）连通有电渗析单元（18），所述电渗析单元（18）的浓水口通过管道连通有中间水罐（19），所述中间水罐（19）通过第七水泵（20）连通有冷冻单元（21）。
2.根据权利要求1所述的一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置，其特征在于：所述无机陶瓷膜单元（9）的另一出口通过回流管道连通于混凝反应池（3）和第三水泵（8）的入口，其中连通于混凝反应池（3）的流量为Q3，所述第二水泵（7）和第三水泵（8）的流量分别为Q1和Q2，且Q1:Q2:Q3=10:50:1。
3.根据权利要求1所述的一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置，其特征在于：所述无机陶瓷膜单元（8）为19孔管式，且过滤精度为0.1um。
4.根据权利要求1所述的一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置，其特征在于：所述混凝反应池（3）加入聚丙烯酰胺溶液，且聚丙烯酰胺溶液的配置浓度为0.1%-0.5%，投加浓度（与污水混合）为5-10ppm。
5.根据权利要求1所述的一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置，其特征在于：所述电渗析单元（18）的产水口通过管道连通于产水罐（10）。
6.根据权利要求1所述的一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置，其特征在于：所述冷冻单元（21）的母液出口通过管道连通于缓冲水罐（16）。
7.根据权利要求1所述的一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置，其特征在于：所述电渗析单元（18）采用的电渗析膜片为均相离子交换膜。
8.根据权利要求1所述的一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置，其特征在于：所述反渗透单元（14）采用陶氏RO反渗透膜。
9.根据权利要求1所述的一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置，其特征在于：所述缓冲水罐（16）的上端盖板内部滑动连接有操作杆（22），所述操作杆（22）的内部通过销孔（23）滑动连接有销轴（24），所述操作杆（22）的下表面固定连接有横杆（25），所述横杆（25）的外表面通过操作环（26）滑动连接于缓冲水罐（16）的内侧表面上端，所述操作环（26）的上表面和下表面均设有锥形面（27）。
10.根据权利要求1所述的一种炼厂催化装置钠碱法脱硫系统的废水处理装置，其特征在于：所述缓冲水罐（16）的外表面上端设有进水管（28），所述进水管（28）的上表面通过金属软管（29）连通有安装管（30），所述进水管（28）的上表面外侧设有第一法兰（31），所述第一法兰（31）的内部通过螺纹孔螺纹连接有螺纹杆（32），所述螺纹杆（32）的外表面上端滑动连接有第二法兰（33），所述第二法兰（33）固定连接于安装管（30）的下表面，所述螺纹杆（32）的外表面上端两侧均螺纹连接有夹紧螺母（34）。
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