CN110204109A - 一种市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统及方法 - Google Patents

一种市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统，包括循环水排污水调节池、硫酸加药装置、铁碳内电解系统、氧化反应系统、中间水池、加药系统、混凝沉淀池、清水池、高效纤维过滤器、过滤水箱、电吸附装置、产水箱和浓水箱。本发明可以有效降低市政中水水源循环水排污水中难降解有机物，具有处理效果稳定、运行费用低、系统产水率高等特点。

Description

一种市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统及 方法
技术领域
本发明涉及火电厂废水深度处理及回用技术领域，具体地说是涉及一种市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统及方法。
背景技术
循环水排污水作为火电厂循环冷却水系统的排水，其水质具有高悬浮物、高含盐量、高硬高碱等特点。目前国内已工程实施的火电厂循环水排污水处理工艺主要有：混凝澄清+过滤、预处理+反渗透、预处理+超滤+反渗透等，如申请号为201710772890.1的中国专利，但系统运行普遍稳定性较差，膜污染现象突出，回收率低于70%。对于市政中水水源的循环水排污水，还具有有机物及微生物含量高的特点，对膜系统的污染更为严重，使得该类废水的处理难度更大，回收率更低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统及方法，可以有效地对该类废水进行处理并回用，且回收率较高。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统，其特征是，包括循环水排污水调节池、硫酸加药装置、铁碳内电解系统、氧化反应系统、中间水池、加药系统、混凝沉淀池、清水池、高效纤维过滤器、过滤水箱、电吸附装置、产水箱和浓水箱；所述循环水排污水调节池的入水口与硫酸加药装置的出口相连通，所述循环水排污水调节池的出水口与铁碳内电解系统的入水口相连通，所述铁碳内电解系统的出水口依次经氧化反应系统及中间水池与混凝沉淀池的入水口相连通，所述加药系统的出口与混凝沉淀池的药剂入口相连通，所述混凝沉淀池的出水口与清水池的入水口相连通，所述清水池的出水口通过高效纤维过滤器与过滤水箱相连通，所述过滤水箱的出水口与电吸附装置的入水口相连通，所述电吸附装置的产水出口、浓水出口分别与产水箱的入水口、浓水箱的入水口相连通。
进一步的，所述铁碳内电解系统包括铁碳内电解反应器、第一风机及回流装置，所述第一风机的出风口与铁碳内电解反应器底部的入风口相连通，所述铁碳内电解反应器的出水口与回流装置的入水口相连通，所述回流装置的出水口与铁碳内电解反应器的入水口相连通，所述循环水排污水调节池的出水口与铁碳内电解反应器的入水口相连通，所述铁碳内电解反应器的出水口与氧化反应系统的入水口相连通。
进一步的，所述氧化反应系统包括氧化反应池、第二风机及H2O2加药装置，所述第二风机的出风口与氧化反应池底部的入风口相连通，所述H2O2加药装置的出口与氧化反应池的入水口相连通，所述氧化反应池的出水口与混凝沉淀池的入水口相连通。
进一步的，所述加药系统包括氢氧化钠加药装置、聚合氯化铁加药装置及助凝剂加药装置，所述氢氧化钠加药装置的出口、聚合氯化铁加药装置的出口及助凝剂加药装置的出口均与混凝沉淀池的药剂入口相连通。
进一步的，还包括污泥浓缩池和脱水机，所述污泥浓缩池的入口与混凝沉淀池底部的排泥口相连通，所述污泥浓缩池的底部出泥口与脱水机的入口相连通，所述污泥浓缩池的上清液出口及脱水机的出水口均与循环水排污水调节池的入水口相连通。
进一步的，所述高效纤维过滤器的自用水出口与中间水池的入水口相连通。
进一步的，所述循环水排污水调节池的出水口与铁碳内电解反应器的入水口通过第一水泵相连通；所述中间水池的出水口与混凝沉淀池的入水口通过第二水泵相连通；所述清水池的出水口与高效纤维过滤器的入水口通过第三水泵相连通；所述过滤水箱的出水口与电吸附装置的入水口通过第四水泵相连通。
工作方法如下，市政中水水源的火电厂循环水排污水在循环水排污水调节池中通过硫酸加药装置调节pH，之后经过第一水泵进入铁碳内电解反应器，通过第一风机向铁碳内电解反应器进行周期性强曝气，通过回流装置控制铁碳内电解反应器中水的流速在0.3m/s 以上保证填料处于流化态，经过铁碳内电解反应器氧化处理后的水进入氧化反应池进行进一步强氧化，第二风机向氧化反应池进行曝气搅拌，H2O2加药装置向氧化反应池加入H2O2进行强氧化处理，氧化反应池出水进入中间水池，并经过第二水泵进入混凝沉淀池，在混凝沉淀池中加入氢氧化钠、聚合氯化铁及助凝剂进行混凝沉淀反应，混凝沉淀池产生的污泥进入污泥浓缩池沉降浓缩，污泥浓缩池排泥进入脱水机脱水，污泥浓缩池的上清液及脱水机脱出的水回至循环水排污水调节池，混凝沉淀池出水进入清水池，通过第三水泵进入高效纤维过滤器进行过滤处理，高效纤维过滤器的自用水回至中间水池，高效纤维过滤器出水进入过滤水箱，通过第四水泵进入电吸附装置进行脱盐处理，电吸附装置的产水进入产水箱、浓水进入浓水箱，产水箱出水可作为补充水回收至冷却塔，浓水箱出水可作为工艺水回用至湿法脱硫系统。
所述铁碳内电解反应器的进水pH控制在3.5-4.5之间，反应时间为1.5h；所述铁碳内电解反应器采用三相流化床工艺；所述氧化反应池投加的H2O2量为循环水排污水CODCr含量的1/4，反应时间为60min；所述电吸附装置采用运行、再生二种工作过程，并定期对电吸附模块进行酸洗，回收率为80%，脱盐率为75%。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
在处理市政中水水源循环水排污水的过程中，依次在循环水排污水调节池进行pH调整、在铁碳内电解系统及氧化反应系统中进行有机物降解去除反应、在混凝沉淀池中加入氢氧化钠、聚合氯化铁及助凝剂进行混凝沉淀反应、在高效纤维过滤器进行过滤、在电吸附装置进行脱盐，最后产水可作为补充水回用至冷却塔，浓水可作为工艺水回用至湿法脱硫系统，从而完成循环水排污水的深度处理及回用。同时通过采用铁碳内电解H2O2强氧化耦合工艺，可以有效去除市政中水水源循环水排污水中难降解有机物，对CODCr去除率可达60%以上。同时在混凝沉淀过程中，加入氢氧化钠、聚铁及助凝剂，可使水中的颗粒及胶体物质发生絮凝沉淀，并进一步降低有机物含量，CODCr去除率可达20%以上。过滤器采用高效纤维滤料，小阻力配水系统，气水反冲洗，恒水位过滤方式，同时具有截污性能好和反冲洗效果好的特征。脱盐系统采用电吸附装置，其对进水要求不高，无需添加阻垢剂和还原剂，同时运行能耗较低，产水率可达80%。另外电吸附装置脱盐率约为75%，产水可作为补充水回收至冷却塔，且浓水中COD不浓缩，可直接回用至湿法脱硫系统，不会对其造成影响。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图中：1为循环水排污水调节池、2为硫酸加药装置、3为第一水泵、4为铁碳内电解反应器、5为第一风机、6为回流装置、7为氧化反应池、8为第二风机、9为H2O2加药装置、10为中间水池、11为第二水泵、12为氢氧化钠加药装置、13为聚合氯化铁加药装置、14为助凝剂加药装置、15为混凝沉淀池、16为污泥浓缩池、17为脱水机、18为清水池、19为第三水泵、20为高效纤维过滤器、21为过滤水箱、22为第四水泵、23为电吸附装置、24为产水箱、25为浓水箱。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
参见图1，本实施例中的市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统，包括循环水排污水调节池1、硫酸加药装置2、铁碳内电解系统、氧化反应系统、中间水池10、加药系统、混凝沉淀池15、清水池18、高效纤维过滤器20、过滤水箱21、电吸附装置23、产水箱24和浓水箱25。
循环水排污水调节池1的入水口与硫酸加药装置2的出口相连通，循环水排污水调节池1的出水口与铁碳内电解系统的入水口相连通，铁碳内电解系统的出水口依次经氧化反应系统及中间水池10与混凝沉淀池15的入水口相连通，加药系统的出口与混凝沉淀池15的药剂入口相连通，混凝沉淀池15的出水口与清水池18的入水口相连通，清水池18的出水口通过高效纤维过滤器20与过滤水箱21相连通，过滤水箱21的出水口与电吸附装置23的入水口相连通，电吸附装置23的产水出口、浓水出口分别与产水箱24的入水口、浓水箱25的入水口相连通。
本实施例中，铁碳内电解系统包括铁碳内电解反应器4、第一风机5及回流装置6，第一风机5的出风口与铁碳内电解反应器4底部的入风口相连通，铁碳内电解反应器4的出水口与回流装置6的入水口相连通，回流装置6的出水口与铁碳内电解反应器4的入水口相连通，循环水排污水调节池1的出水口与铁碳内电解反应器4的入水口相连通，铁碳内电解反应器4的出水口与氧化反应系统的入水口相连通。氧化反应系统包括氧化反应池7、第二风机8及H2O2加药装置9，第二风机8的出风口与氧化反应池7底部的入风口相连通，H2O2加药装置9的出口与氧化反应池7的入水口相连通，氧化反应池7的出水口与混凝沉淀池15的入水口相连通。加药系统包括氢氧化钠加药装置12、聚合氯化铁加药装置13及助凝剂加药装置14，氢氧化钠加药装置12的出口、聚合氯化铁加药装置13的出口及助凝剂加药装置14的出口均与混凝沉淀池15的药剂入口相连通。
另外，本实施例中还包括污泥浓缩池16和脱水机17，污泥浓缩池16的入口与混凝沉淀池15底部的排泥口相连通，污泥浓缩池16的底部出泥口与脱水机17的入口相连通，污泥浓缩池16的上清液出口及脱水机17的出水口均与循环水排污水调节池1的入水口相连通。高效纤维过滤器20的自用水出口与中间水池10的入水口相连通。循环水排污水调节池1的出水口与铁碳内电解反应器4的入水口通过第一水泵3相连通；中间水池10的出水口与混凝沉淀池15的入水口通过第二水泵11相连通；清水池18的出水口与高效纤维过滤器20的入水口通过第三水泵19相连通；过滤水箱21的出水口与电吸附装置23的入水口通过第四水泵22相连通。
工作过程：市政中水水源的火电厂循环水排污水在循环水排污水调节池1中通过硫酸加药装置2调节pH，之后经过第一水泵3进入铁碳内电解反应器4，通过第一风机5向铁碳内电解反应器4进行周期性强曝气，通过回流装置6控制铁碳内电解反应器4中水的流速在0.3 m/s 以上保证填料处于流化态，经过铁碳内电解反应器4氧化处理后的水进入氧化反应池7进行进一步强氧化，第二风机8向氧化反应池7进行曝气搅拌，H2O2加药装置9向氧化反应池7加入H2O2进行强氧化处理，氧化反应池7出水进入中间水池10，并经过第二水泵11进入混凝沉淀池15，在混凝沉淀池15中加入氢氧化钠、聚合氯化铁及助凝剂进行混凝沉淀反应，混凝沉淀池15产生的污泥进入污泥浓缩池16沉降浓缩，污泥浓缩池16排泥进入脱水机17脱水，污泥浓缩池16的上清液及脱水机17脱出的水回至循环水排污水调节池1，混凝沉淀池15出水进入清水池18，通过第三水泵19进入高效纤维过滤器20进行过滤处理，高效纤维过滤器20的自用水回至中间水池10，高效纤维过滤器20出水进入过滤水箱21，通过第四水泵22进入电吸附装置23进行脱盐处理，电吸附装置23的产水进入产水箱24、浓水进入浓水箱25，产水箱24出水可作为补充水回收至冷却塔，浓水箱25出水可作为工艺水回用至湿法脱硫系统。
其中，铁碳内电解反应器4的进水pH控制在3.5-4.5之间，反应时间为1.5h；铁碳内电解反应器4采用三相流化床工艺；氧化反应池7投加的H2O2量为循环水排污水CODCr含量的1/4，反应时间为60min；电吸附装置23采用运行、再生二种工作过程，并定期对电吸附模块进行酸洗，回收率为80%，脱盐率为75%。
虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更改，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统，其特征是，包括循环水排污水调节池（1）、硫酸加药装置（2）、铁碳内电解系统、氧化反应系统、中间水池（10）、加药系统、混凝沉淀池（15）、清水池（18）、高效纤维过滤器（20）、过滤水箱（21）、电吸附装置（23）、产水箱（24）和浓水箱（25）；所述循环水排污水调节池（1）的入水口与硫酸加药装置（2）的出口相连通，所述循环水排污水调节池（1）的出水口与铁碳内电解系统的入水口相连通，所述铁碳内电解系统的出水口依次经氧化反应系统及中间水池（10）与混凝沉淀池（15）的入水口相连通，所述加药系统的出口与混凝沉淀池（15）的药剂入口相连通，所述混凝沉淀池（15）的出水口与清水池（18）的入水口相连通，所述清水池（18）的出水口通过高效纤维过滤器（20）与过滤水箱（21）相连通，所述过滤水箱（21）的出水口与电吸附装置（23）的入水口相连通，所述电吸附装置（23）的产水出口、浓水出口分别与产水箱（24）的入水口、浓水箱（25）的入水口相连通。
2.根据权利要求1所述的市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统，其特征是，所述铁碳内电解系统包括铁碳内电解反应器（4）、第一风机（5）及回流装置（6），所述第一风机（5）的出风口与铁碳内电解反应器（4）底部的入风口相连通，所述铁碳内电解反应器（4）的出水口与回流装置（6）的入水口相连通，所述回流装置（6）的出水口与铁碳内电解反应器（4）的入水口相连通，所述循环水排污水调节池（1）的出水口与铁碳内电解反应器（4）的入水口相连通，所述铁碳内电解反应器（4）的出水口与氧化反应系统的入水口相连通。
3.根据权利要求1所述的市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统，其特征是，所述氧化反应系统包括氧化反应池（7）、第二风机（8）及H2O2加药装置（9），所述第二风机（8）的出风口与氧化反应池（7）底部的入风口相连通，所述H2O2加药装置（9）的出口与氧化反应池（7）的入水口相连通，所述氧化反应池（7）的出水口与混凝沉淀池（15）的入水口相连通。
4.根据权利要求1所述的市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统，其特征是，所述加药系统包括氢氧化钠加药装置（12）、聚合氯化铁加药装置（13）及助凝剂加药装置（14），所述氢氧化钠加药装置（12）的出口、聚合氯化铁加药装置（13）的出口及助凝剂加药装置（14）的出口均与混凝沉淀池（15）的药剂入口相连通。
5.根据权利要求1所述的市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统，其特征是，还包括污泥浓缩池（16）和脱水机（17），所述污泥浓缩池（16）的入口与混凝沉淀池（15）底部的排泥口相连通，所述污泥浓缩池（16）的底部出泥口与脱水机（17）的入口相连通，所述污泥浓缩池（16）的上清液出口及脱水机（17）的出水口均与循环水排污水调节池（1）的入水口相连通。
6.根据权利要求1所述的市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统，其特征是，所述高效纤维过滤器（20）的自用水出口与中间水池（10）的入水口相连通。
7.根据权利要求2所述的市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统，其特征是，所述循环水排污水调节池（1）的出水口与铁碳内电解反应器（4）的入水口通过第一水泵（3）相连通；所述中间水池（10）的出水口与混凝沉淀池（15）的入水口通过第二水泵（11）相连通；所述清水池（18）的出水口与高效纤维过滤器（20）的入水口通过第三水泵（19）相连通；所述过滤水箱（21）的出水口与电吸附装置（23）的入水口通过第四水泵（22）相连通。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述的市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统的工作方法，其特征是，市政中水水源的火电厂循环水排污水在循环水排污水调节池（1）中通过硫酸加药装置（2）调节pH，之后经过第一水泵（3）进入铁碳内电解反应器（4），通过第一风机（5）向铁碳内电解反应器（4）进行周期性强曝气，通过回流装置（6）控制铁碳内电解反应器（4）中水的流速在0.3 m/s 以上保证填料处于流化态，经过铁碳内电解反应器（4）氧化处理后的水进入氧化反应池（7）进行进一步强氧化，第二风机（8）向氧化反应池（7）进行曝气搅拌，H2O2加药装置（9）向氧化反应池（7）加入H2O2进行强氧化处理，氧化反应池（7）出水进入中间水池（10），并经过第二水泵（11）进入混凝沉淀池（15），在混凝沉淀池（15）中加入氢氧化钠、聚合氯化铁及助凝剂进行混凝沉淀反应，混凝沉淀池（15）产生的污泥进入污泥浓缩池（16）沉降浓缩，污泥浓缩池（16）排泥进入脱水机（17）脱水，污泥浓缩池（16）的上清液及脱水机（17）脱出的水回至循环水排污水调节池（1），混凝沉淀池（15）出水进入清水池（18），通过第三水泵（19）进入高效纤维过滤器（20）进行过滤处理，高效纤维过滤器（20）的自用水回至中间水池（10），高效纤维过滤器（20）出水进入过滤水箱（21），通过第四水泵（22）进入电吸附装置（23）进行脱盐处理，电吸附装置（23）的产水进入产水箱（24）、浓水进入浓水箱（25），产水箱（24）出水作为补充水回收至冷却塔，浓水箱（25）出水作为工艺水回用至湿法脱硫系统。
9.根据权利要求8所述的市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统的工作方法，其特征是，所述铁碳内电解反应器（4）的进水pH控制在3.5-4.5之间，反应时间为1.5h；所述铁碳内电解反应器（4）采用三相流化床工艺；所述氧化反应池（7）投加的H2O2量为循环水排污水CODCr含量的1/4，反应时间为60min；所述电吸附装置（23）采用运行、再生二种工作过程，并定期对电吸附模块进行酸洗，回收率为80%，脱盐率为75%。
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