CN112174445A - 一种冶金行业高浓盐水零排放处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冶金行业高浓盐水零排放处理方法，包括下列步骤：对高浓度盐水进行过滤，反渗透处理，蒸发结晶，在过滤步骤之前还进行预处理，所述预处理步骤包括：高浓盐水进入高效澄清池，以去除水中的暂时硬度和永久硬度，去除水中悬浮物；澄清水进入臭氧接触氧化池，进行臭氧催化氧化；臭氧接触氧化池出水进入后续曝气生物滤池处理。本发明针对高盐高硬高污染废水，采用了高效澄清、臭氧接触氧化、曝气生物滤池、多介质过滤技术、超滤技术、弱酸阳床技术对污水进行除硬并去除水中污染物及重金属离子；采用一二级反渗透技术对废水进行浓缩，并对超浓盐水进行纳滤分盐及蒸发结晶，真正实现了冶金行业废水零排放。

Description

一种冶金行业高浓盐水零排放处理方法

技术领域

本发明涉及工业废水处理技术领域，尤其涉及一种冶金行业浓盐水，具有高硬、高盐、高污染物废水的零排放方法。

背景技术

冶金工业生产过程排出的水量巨大，属于我国工业废水排放大户，单位耗水量仍高于国外企业水平。其特点是水量大、种类较多、水质较复杂多变。进一步降低耗用水量，提高企业水循环利用率，加强冶金行业废水的综合处理与回用是我国现如今冶金行业实现可持续发展的关键之一，更重要的是能够变废为宝，实现可观的经济效益。

工业废水零排放技术现如今主要采用膜浓缩+蒸发结晶技术，缺少前期预处理，存在反渗透膜污染严重，更换频率快，结晶盐分杂质含量高，不能产生经济效益，造成大量资源浪费及环境污染。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种冶金行业高硬度高盐水零排放的方法，解决混盐难以回收利用及高盐高硬度废水难以排放的难题。

为解决上述技术问题，本发明的冶金行业高浓盐水零排放处理方法，包括下列步骤：对高浓度盐水进行过滤，反渗透处理，蒸发结晶，在过滤步骤之前还进行预处理，所述预处理步骤包括：高浓盐水进入高效澄清池，以去除水中的暂时硬度和永久硬度，去除水中悬浮物；澄清水进入臭氧接触氧化池，进行臭氧催化氧化；臭氧接触氧化池出水进入后续曝气生物滤池处理。

所述过滤步骤包括多介质过滤、超滤系统过滤。

超滤系统过滤后，进入弱酸阳床去除水中的钙镁离子及重金属离子。

所述反渗透处理包括一级反渗透处理和二级高压反渗透处理，一级反渗透系统进行浓缩分离，截留废水中的大部分盐及小分子有机物，一级反渗透产生的浓盐水进一步经过二级高压反渗透进行膜分离。

二级高压反渗透处理后，进行进行纳滤分盐处理。

高浓盐水进入高效澄清池中，在其中投加石灰乳维持废水pH在10.5左右，以去除水中的暂时硬度，投加碳酸钠以去除水中的永久硬度，再投加絮凝剂PAC、助凝剂PAM沉淀去除水中悬浮物。

所述多介质过滤器由石英砂、无烟煤组成。

本发明的方法依次采用：预处理+深度处理+蒸发结晶工艺。预处理采用“高效澄清+臭氧氧化+曝气生物滤池”工艺；深度处理采用“多介质过滤器+超滤系统+弱酸阳床树脂除硬+一级反渗透+二级反渗透”；二级反渗透浓水采用“NF分盐+蒸发结晶工艺”。该方法首先采用高效澄清池技术、臭氧氧化技术、曝气生物滤池技术、多介质过滤器技术、超滤技术、弱酸阳床技术去除高盐高硬度废水中的硬度、污染物及悬浮物；之后采用高效反渗透技术将去除硬度后的废水经过两级浓缩得到高效反渗透产水及浓水；高效反渗透浓水经过纳滤分盐将浓水中的硫酸钠、氯化钠分离，进行蒸发结晶，得到蒸产水，并得到高纯度工业品级硫酸钠结晶盐与氯化钠结晶盐，解决了混盐难以回收利用及高盐高硬度废水难以排放的难题，最大限度地回收了水资源，并将固体盐类加以利用，真正实现了高盐高硬度废水的零排放。

本发明与现有技术的实质性区别在于：针对现有技术中冶金行业高盐高硬度高污染物废水的零排放处理难题，采用“预处理+深度处理+蒸发结晶”工艺进行处理。首先，采用预处理“高效澄清+臭氧氧化+曝气生物滤池”工艺，去除水中硬度、悬浮物及有机污染物；然后再经过深度处理“多介质过滤器+超滤系统+弱酸阳床树脂除硬+一级反渗透+二级反渗透”，进一步去除水中硬度、重金属离子、悬浮物，并进行膜浓缩，产水回收利用，产生的高浓度盐水进入蒸发结晶工艺，采用纳滤分盐技术，将硫酸钠及氯化钠分离开，以得到高纯度浓液，再经过蒸发结晶技术，从而将硫酸钠及氯化钠提纯，得到高纯度结晶盐，蒸发结晶产水进行回收利用，实现高盐高硬度高污染物废水的零排放。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明针对高盐高硬高污染废水，采用了高效澄清、臭氧接触氧化、曝气生物滤池、多介质过滤技术、超滤技术、弱酸阳床技术对污水进行除硬并去除水中污染物及重金属离子；采用一二级反渗透技术对废水进行浓缩，并对超浓盐水进行纳滤分盐及蒸发结晶，从而实现废水最大化回收利用及结晶盐的利用，真正实现了冶金行业废水零排放；

2、本发明中高效澄清技术与弱酸阳床技术结合，能够最大程度去除水中硬度，包括暂时硬度、永久硬度以及重金属离子，能够保护膜设备的稳定运行，及后续蒸发结晶盐的纯度；

3、本发明中多介质过滤器与超滤相结合能够更进一步去除污水悬浮物，降低污水浊度，减轻后续弱酸阳床及膜设备的影响，保证膜设备的稳定运行；

4、本发明中采用臭氧接触氧化技术与曝气生物滤池，能够去除水中有机污染物，降低后续膜设备的微生物污染；

5、本发明中采用纳滤分盐及蒸发结晶工艺，和常规单纯蒸发结晶工艺相比，能够最大程度地保证结晶盐的纯度，真正实现结晶盐的资源化利用，并产生可观的经济效益。

本发明提供一种高盐高硬度高污染废水的零排放系统及方法，通过针对水质特点，提出有针对性的工艺组合，处理过程中不仅实现了冶金行业浓水的回收利用，而且结晶的固体盐达到工业级的用盐标准，成为一个新的经济效益增长点，兼顾了环保效益和经济效益。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明冶金行业高盐高硬度高污染废水的零排放方法具体包括以下步骤：

（1）高浓盐水首先进入高效澄清池，在其中投加石灰乳维持废水pH在10.5左右，以去除水中的暂时硬度，投加碳酸钠以去除水中的永久硬度，再投加絮凝剂PAC、助凝剂PAM沉淀去除水中悬浮物；澄清水进入臭氧接触氧化池；

（2）臭氧分解后产生的羟基自由基具有强氧化性，高效澄清池产水进入臭氧接触氧化池后，在羟基自由基的强氧化作用下，将水中难降解污染物降解为可生化性小分子有机物，将水中小分子有机污染物直接分解成二氧化碳和水，能够降低水中污染物的浓度，减轻后续设备的处理压力。臭氧接触氧化池出水进入后续曝气生物滤池处理。

（3）臭氧接触氧化池出水通过曝气生物滤池滤料层，水体含有的污染物被滤料层截留，并能够被滤料上附着的微生物进一步降解转化，同时，溶解状态的有机物和特定物质也被去除，所产生的污泥被截留在过滤层中，过滤后的水进入多介质过滤系统。

（4）经过多介质过滤器由石英砂、无烟煤组成，具有很强的过滤吸附作用，曝气生物滤池产水经过多介质过滤器后，水中的悬浮物及杂质得到去除，过滤后的悬浮物和浊度进一步降低，出水进入超滤装置，通过超滤膜进一步截留废水中的悬浮物、胶体类污染物质；超滤产水进入弱酸阳床，经过树脂的交换性能，去除水中的钙镁离子及其他重金属离子，去除硬度的同时也能减少重金属离子含量，为后续高纯度的盐分制备提供条件。弱酸阳床出水进入弱酸阳床产水池，然后进入一级反渗透系统进行浓缩分离，截留废水中的大部分盐及小分子有机物，一级反渗透产水进入除盐水池回用于新水用户，一级反渗透产生的浓盐水进一步经过二级高压反渗透进行膜分离，其产水进入除盐水池回用于新水用户，二级反渗透产生的超浓盐水进入浓盐水池，进行纳滤分盐与蒸发结晶处理。

（5）纳滤可有效截留水中二价离子，对二价离子截留率可高达95%以上，浓盐水在通过纳滤后，可以将硫酸钠与氯化钠分开，从而实现分盐，保证硫酸钠与氯化钠的纯度；分盐后的水再进行蒸发结晶，从而可生产出高品质硫酸钠与氯化钠结晶盐，实现废水的零排放及资源化利用。

Claims (7)

1.一种冶金行业高浓盐水零排放处理方法，包括下列步骤：对高浓度盐水进行过滤，反渗透处理，蒸发结晶，

其特征在于：在过滤步骤之前还进行预处理，所述预处理步骤包括：

高浓盐水进入高效澄清池，以去除水中的暂时硬度和永久硬度，去除水中悬浮物；

澄清水进入臭氧接触氧化池，进行臭氧催化氧化；

臭氧接触氧化池出水进入后续曝气生物滤池处理。

2.按照权利要求1所述的冶金行业高浓盐水零排放处理方法，其特征在于：所述过滤步骤包括多介质过滤、超滤系统过滤。

3.按照权利要求2所述的冶金行业高浓盐水零排放处理方法，其特征在于：超滤系统过滤后，进入弱酸阳床去除水中的钙镁离子及重金属离子。

4.按照权利要求1至3任意一项所述的冶金行业高浓盐水零排放处理方法，其特征在于：所述反渗透处理包括一级反渗透处理和二级高压反渗透处理，一级反渗透系统进行浓缩分离，截留废水中的大部分盐及小分子有机物，一级反渗透产生的浓盐水进一步经过二级高压反渗透进行膜分离。

5.按照权利要求4所述的冶金行业高浓盐水零排放处理方法，其特征在于：二级高压反渗透处理后，进行纳滤分盐处理。

6.按照权利要求1所述的冶金行业高浓盐水零排放处理方法，其特征在于：高浓盐水进入高效澄清池中，在其中投加石灰乳维持废水pH在10.5左右，以去除水中的暂时硬度，投加碳酸钠以去除水中的永久硬度，再投加絮凝剂PAC、助凝剂PAM沉淀去除水中悬浮物。

7.按照权利要求1所述的冶金行业高浓盐水零排放处理方法，其特征在于：所述多介质过滤器由石英砂、无烟煤组成。

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