CN114506953A - 一种工业废水处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业废水处理方法及系统，涉及污水处理技术领域，方法包括：对工业废水进行预处理；除去预处理后的工业废水中的溶解盐类以获得工业水，并得到剩下的一次浓盐水；将一次浓盐水与热源进行热交换，对热交换产生的蒸汽进行冷凝以获得除盐水，并得到剩下的二次浓盐水；对二次浓盐水进行消纳处理。本发明处理工业废水的过程中产生了工业水、除盐水和二次浓盐水，工业水可用于工业生产，除盐水可供应用户使用，二次浓盐水进行了消纳处理，实现了工业废水的全部回收利用，实现了工业废水的零排放；且产生的工业水、除盐水和二次浓盐水满足了用户对不同水质的需求；产生了工业水、除盐水，减少了钢铁厂新水的外购量，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种工业废水处理方法及系统。
背景技术
钢铁企业生成钢铁时会产生大量工业废水，工业废水经处理后的水质要满足用户需求，产生的浓水需要合规处置。钢铁企业的工业废水成分复杂，目前各产线废水经过废水站预处理达到排放标准后进入综合污水处理站再处理，一般采用沉淀、过滤的方式，对脱盐要求高的系统则采用膜法处理。而这些处理工业废水的方式均不能实现废水的高效循环利用，从而实现废水零排放。
发明内容
本发明通过提供一种工业废水处理方法及系统，解决了传统工业废水处理方式无法实现废水零排放的技术问题。
一方面，本发明提供如下技术方案：
一种工业废水处理方法，包括：
对工业废水进行预处理；
除去所述预处理后的所述工业废水中的溶解盐类以获得工业水，并得到剩下的一次浓盐水；
将所述一次浓盐水与热源进行热交换，对热交换产生的蒸汽进行冷凝以获得除盐水，并得到剩下的二次浓盐水；
对所述二次浓盐水进行消纳处理。
优选的，所述对工业废水进行预处理，包括：
对所述工业废水进行混凝反应，除去所述工业废水中的悬浮物；
对所述混凝反应后的所述工业废水进行软化，除去所述工业废水的暂时硬度；
对软化后的所述工业废水进行絮凝反应，絮凝及沉淀所述工业废水中的污泥；
初次降低所述絮凝反应后的所述工业废水的浊度；
调整降低浊度后的所述工业废水的PH值；
除去调整PH值后的所述工业废水中的悬浮物，降低调整PH值后的所述工业废水的浊度，使所述工业废水的浊度小于预设指标。
优选的，所述初次降低所述絮凝反应后的所述工业废水的浊度之后，所述调整降低浊度后的所述工业废水的PH值之前，所述对工业废水进行预处理，还包括：
对初次降低浊度后的所述工业废水循环进行所述絮凝反应，循环絮凝及沉淀所述工业废水中的污泥，循环降低所述絮凝反应后的所述工业废水的浊度。
优选的，所述除去所述预处理后的所述工业废水中的溶解盐类以获得工业水，并得到剩下的一次浓盐水，包括：
过滤所述预处理后的所述工业废水中的大于微米级的胶体渣、铁化物及悬浮物；
截留过滤后的所述工业废水中的胶体、有机物及细小颗粒；
除去截留后的所述工业废水中的溶解盐类以获得工业水，并得到剩下的一次浓盐水。
优选的，所述将所述一次浓盐水与热源进行热交换，对热交换产生的蒸汽进行冷凝以获得除盐水，并得到剩下的二次浓盐水之后，所述对所述二次浓盐水进行消纳处理之前，工业废水处理方法还包括：
将部分所述二次浓盐水与所述热源进行二次热交换，对二次热交换产生的蒸汽进行冷凝以获得除盐水，并得到剩下的二次浓盐水。
另一方面，本发明还提供如下技术方案：
一种工业废水处理系统，包括：
预处理装置，用于对工业废水进行预处理；
膜法处理装置，用于除去所述预处理后的所述工业废水中的溶解盐类以获得工业水，并得到剩下的一次浓盐水；
热法处理装置，用于将所述一次浓盐水与热源进行热交换，对热交换产生的蒸汽进行冷凝以获得除盐水，并得到剩下的二次浓盐水；
消纳处理装置，用于对所述二次浓盐水进行消纳处理。
优选的，所述热源为钢铁厂汽轮机发电产生的余热。
优选的，所述预处理装置包括：
混凝池，用于对所述工业废水进行混凝反应，除去所述工业废水中的悬浮物；
石灰池，用于对所述混凝反应后的所述工业废水进行软化，除去所述工业废水的暂时硬度；
絮凝池，用于对软化后的所述工业废水进行絮凝反应，絮凝及沉淀所述工业废水中的污泥；
澄清池，用于初次降低所述絮凝反应后的所述工业废水的浊度；
PH调节池，用于调整降低浊度后的所述工业废水的PH值；
滤池，用于除去调整PH值后的所述工业废水中的悬浮物，降低调整PH值后的所述工业废水的浊度，使所述工业废水的浊度小于预设指标。
所述预处理装置还包括：
提升泵站，所述混凝池对所述工业废水进行混凝反应，除去所述工业废水中的悬浮物之前，所述提升泵站用于将所述工业废水提升至所述混凝池。
优选的，所述膜法处理装置包括：
自清洗过滤器，用于过滤所述预处理后的所述工业废水中的大于微米级的胶体渣、铁化物及悬浮物；
超滤装置，用于截留过滤后的所述工业废水中的胶体、有机物及细小颗粒；
反渗透装置，用于除去截留后的所述工业废水中的溶解盐类以获得工业水，并得到剩下的一次浓盐水。
本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
处理工业废水的过程中产生了工业水、除盐水和二次浓盐水，工业水可用于工业生产，除盐水可供应用户使用，二次浓盐水进行了消纳处理，实现了工业废水的全部回收利用，实现了工业废水的零排放；且产生的工业水、除盐水和二次浓盐水满足了用户对不同水质的需求；产生了工业水、除盐水，减少了钢铁厂新水的外购量，降低了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中工业废水处理方法的流程图；
图2为本发明实施例中步骤S1的流程图；
图3为本发明实施例中步骤S2的流程图；
图4为本发明实施例中工业废水处理系统的结构示意图；
图5为本发明实施例中预处理装置的结构示意图；
图6为本发明实施例中膜法处理装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种工业废水处理方法及系统，解决了传统工业废水处理方式无法实现废水零排放的技术问题。
为了更好的理解本发明的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细的说明。
首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
如图1所示，本实施例的工业废水处理方法，包括：
步骤S1，对工业废水进行预处理；
步骤S2，除去预处理后的工业废水中的溶解盐类以获得工业水，并得到剩下的一次浓盐水；
步骤S3，将一次浓盐水与热源进行热交换，对热交换产生的蒸汽进行冷凝以获得除盐水，并得到剩下的二次浓盐水；
步骤S4，对二次浓盐水进行消纳处理。
步骤S1中的工业废水指的来自钢铁厂的工业废水，当然本实施例也可用于其它领域工业废水的处理。如图2所示，步骤S1包括：
步骤S11，对工业废水进行混凝反应，除去工业废水中的悬浮物；
步骤S12，对混凝反应后的工业废水进行软化，除去工业废水的暂时硬度；
步骤S13，对软化后的工业废水进行絮凝反应，絮凝及沉淀工业废水中的污泥；
步骤S14，初次降低絮凝反应后的工业废水的浊度；
步骤S15，调整降低浊度后的工业废水的PH值；
步骤S16，除去调整PH值后的工业废水中的悬浮物，降低调整PH值后的工业废水的浊度，使工业废水的浊度小于预设指标。
步骤S11中，在工业废水中投加混凝剂溶液进行混凝反应。步骤S12中，在工业废水中投加石灰进行软化。步骤S13中，在工业废水中投加絮凝剂进行絮凝反应，提高污泥絮凝及沉淀效率。步骤S14中，通过高效斜管沉淀来降低工业废水的浊度。由于一次絮凝反应和一次高效斜管沉淀可能无法有效除去污泥和降低浊度，为此，本实施例优选步骤S14之后、步骤S15之前，步骤S1还包括：对初次降低浊度后的工业废水循环进行絮凝反应，循环絮凝及沉淀工业废水中的污泥，循环降低絮凝反应后的工业废水的浊度。即循环进行絮凝反应-降低浊度-絮凝反应-降低浊度的工艺，这样可有效除去污泥和降低浊度。步骤S15中，由于步骤S12投加了石灰，会导致工业废水的PH值升高，需要步骤S15调整工业废水的PH值至9.5以下。步骤S16的目的是让经步骤S1处理后的工业废水的浊度小于3NTU的指标。步骤S1无法降低工业废水中的氯离子含量，需要进一步除盐。
如图3所示，步骤S2包括：
步骤S21，过滤预处理后的工业废水中的大于微米级的胶体渣、铁化物及悬浮物；
步骤S22，截留过滤后的工业废水中的胶体、有机物及细小颗粒；
步骤S23，除去截留后的工业废水中的溶解盐类以获得工业水，并得到剩下的一次浓盐水。
步骤S21中，可选过滤精度为100um，即微米级为100um。步骤S23除去大部分溶解盐类后可达到工业水的水质要求，电导率≤500us/cm，PH值为7～8。
本实施例中，步骤S3采用低温多效蒸馏工艺，能耗低。热源来自钢铁厂汽轮机发电产生的乏汽，要求乏汽参数保持在0.035±0.001Mpa、74±2℃的范围内。乏汽在效内通过与换热管束喷淋下来的一次浓盐水进行热交换，一次浓盐水蒸发产生的蒸汽冷凝后的电导率≤10us/cm，可作为除盐水供应用户。一次浓盐水蒸发后剩下的便是二次浓盐水。其中，由于热交换的热源来自钢铁厂汽轮机发电产生的低品质余热，减少了化石燃料的燃烧，起到了节能减排的作用。进一步的，步骤S3之后、步骤S4之前，本实施例的工业废水处理方法还包括：将部分二次浓盐水与热源进行二次热交换，对二次热交换产生的蒸汽进行冷凝以获得除盐水，并得到剩下的二次浓盐水。部分二次浓盐水与一次浓盐水作为补给水再次浓缩，可以提高二次浓盐水的浓缩倍数，提高了脱盐率，大大降低了二次浓盐水的产生量。
步骤S4中，对于钢铁厂，将二次浓盐水用于钢铁厂炼钢焖渣消纳。
由上文可知，本实施例处理工业废水的过程中产生了工业水、除盐水和二次浓盐水，工业水可用于工业生产，除盐水可供应用户使用，二次浓盐水进行了消纳处理，实现了工业废水的全部回收利用，实现了工业废水的零排放；且产生的工业水、除盐水和二次浓盐水满足了用户对不同水质的需求；产生了工业水、除盐水，减少了钢铁厂新水的外购量，降低了成本。
如图4所示，本实施例还提供一种工业废水处理系统，包括：
预处理装置，用于对工业废水进行预处理；
膜法处理装置，用于除去预处理后的工业废水中的溶解盐类以获得工业水，并得到剩下的一次浓盐水；
热法处理装置，用于将一次浓盐水与热源进行热交换，对热交换产生的蒸汽进行冷凝以获得除盐水，并得到剩下的二次浓盐水；
消纳处理装置，用于对二次浓盐水进行消纳处理。
本实施例的工业废水处理系统处理工业废水的过程中产生了工业水、除盐水和二次浓盐水，工业水可用于工业生产，除盐水可供应用户使用，二次浓盐水进行了消纳处理，实现了工业废水的全部回收利用，实现了工业废水的零排放；且产生的工业水、除盐水和二次浓盐水满足了用户对不同水质的需求；产生了工业水、除盐水，减少了钢铁厂新水的外购量，降低了成本。
其中，热法处理装置的热源为钢铁厂汽轮机发电产生的余热，减少了化石燃料的燃烧，起到了节能减排的作用。
如图5所示，本实施例的预处理装置包括：
混凝池，用于对工业废水进行混凝反应，除去工业废水中的悬浮物；
石灰池，用于对混凝反应后的工业废水进行软化，除去工业废水的暂时硬度；
絮凝池，用于对软化后的工业废水进行絮凝反应，絮凝及沉淀工业废水中的污泥；
澄清池，用于初次降低絮凝反应后的工业废水的浊度；
PH调节池，用于调整降低浊度后的工业废水的PH值；
滤池，用于除去调整PH值后的工业废水中的悬浮物，降低调整PH值后的工业废水的浊度，使工业废水的浊度小于预设指标。
本实施例的混凝剂溶液投加于混凝池中，石灰投加于石灰池中，絮凝剂投加于絮凝池中。
如图5所示，预处理装置还包括：
提升泵站，混凝池对工业废水进行混凝反应，除去工业废水中的悬浮物之前，提升泵站用于将工业废水提升至混凝池。
如图6所示，本实施例的膜法处理装置包括：
自清洗过滤器，用于过滤预处理后的工业废水中的大于微米级的胶体渣、铁化物及悬浮物；
超滤装置，用于截留过滤后的工业废水中的胶体、有机物及细小颗粒；
反渗透装置，用于除去截留后的工业废水中的溶解盐类以获得工业水，并得到剩下的一次浓盐水。
其中，自清洗过滤器的过滤精度为100um；超滤装置采用外压式PVDF中空纤维膜，膜公称孔径0.1um，回收率大于90％；反渗透装置包括反渗透滑架、反渗透提升泵、保安过滤器、高压泵以及加药装置，反渗透滑架、反渗透提升泵、加药装置、保安过滤器、高压泵依次作用，反渗透滑架用于安放反渗透膜，反渗透提升泵用于加压，加药装置用于防止反渗透膜氧化，保安过滤器用于过滤，高压泵用于进一步加压，反渗透装置的水回收率大于75％
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种工业废水处理方法，其特征在于，包括：
对工业废水进行预处理；
除去所述预处理后的所述工业废水中的溶解盐类以获得工业水，并得到剩下的一次浓盐水；
将所述一次浓盐水与热源进行热交换，对热交换产生的蒸汽进行冷凝以获得除盐水，并得到剩下的二次浓盐水；
对所述二次浓盐水进行消纳处理。
2.如权利要求1所述的工业废水处理方法，其特征在于，所述对工业废水进行预处理，包括：
对所述工业废水进行混凝反应，除去所述工业废水中的悬浮物；
对所述混凝反应后的所述工业废水进行软化，除去所述工业废水的暂时硬度；
对软化后的所述工业废水进行絮凝反应，絮凝及沉淀所述工业废水中的污泥；
初次降低所述絮凝反应后的所述工业废水的浊度；
调整降低浊度后的所述工业废水的PH值；
除去调整PH值后的所述工业废水中的悬浮物，降低调整PH值后的所述工业废水的浊度，使所述工业废水的浊度小于预设指标。
3.如权利要求2所述的工业废水处理方法，其特征在于，所述初次降低所述絮凝反应后的所述工业废水的浊度之后，所述调整降低浊度后的所述工业废水的PH值之前，所述对工业废水进行预处理，还包括：
对初次降低浊度后的所述工业废水循环进行所述絮凝反应，循环絮凝及沉淀所述工业废水中的污泥，循环降低所述絮凝反应后的所述工业废水的浊度。
4.如权利要求1所述的工业废水处理方法，其特征在于，所述除去所述预处理后的所述工业废水中的溶解盐类以获得工业水，并得到剩下的一次浓盐水，包括：
过滤所述预处理后的所述工业废水中的大于微米级的胶体渣、铁化物及悬浮物；
截留过滤后的所述工业废水中的胶体、有机物及细小颗粒；
除去截留后的所述工业废水中的溶解盐类以获得工业水，并得到剩下的一次浓盐水。
5.如权利要求1所述的工业废水处理方法，其特征在于，所述将所述一次浓盐水与热源进行热交换，对热交换产生的蒸汽进行冷凝以获得除盐水，并得到剩下的二次浓盐水之后，所述对所述二次浓盐水进行消纳处理之前，还包括：
将部分所述二次浓盐水与所述热源进行二次热交换，对二次热交换产生的蒸汽进行冷凝以获得除盐水，并得到剩下的二次浓盐水。
6.一种工业废水处理系统，其特征在于，包括：
预处理装置，用于对工业废水进行预处理；
膜法处理装置，用于除去所述预处理后的所述工业废水中的溶解盐类以获得工业水，并得到剩下的一次浓盐水；
热法处理装置，用于将所述一次浓盐水与热源进行热交换，对热交换产生的蒸汽进行冷凝以获得除盐水，并得到剩下的二次浓盐水；
消纳处理装置，用于对所述二次浓盐水进行消纳处理。
7.如权利要求6所述的工业废水处理系统，其特征在于，所述热源为钢铁厂汽轮机发电产生的余热。
8.如权利要求6所述的工业废水处理系统，其特征在于，所述预处理装置包括：
混凝池，用于对所述工业废水进行混凝反应，除去所述工业废水中的悬浮物；
石灰池，用于对所述混凝反应后的所述工业废水进行软化，除去所述工业废水的暂时硬度；
絮凝池，用于对软化后的所述工业废水进行絮凝反应，絮凝及沉淀所述工业废水中的污泥；
澄清池，用于初次降低所述絮凝反应后的所述工业废水的浊度；
PH调节池，用于调整降低浊度后的所述工业废水的PH值；
滤池，用于除去调整PH值后的所述工业废水中的悬浮物，降低调整PH值后的所述工业废水的浊度，使所述工业废水的浊度小于预设指标。
9.如权利要求8所述的工业废水处理系统，其特征在于，所述预处理装置还包括：
提升泵站，所述混凝池对所述工业废水进行混凝反应，除去所述工业废水中的悬浮物之前，所述提升泵站用于将所述工业废水提升至所述混凝池。
10.如权利要求6所述的工业废水处理系统，其特征在于，所述膜法处理装置包括：
自清洗过滤器，用于过滤所述预处理后的所述工业废水中的大于微米级的胶体渣、铁化物及悬浮物；
超滤装置，用于截留过滤后的所述工业废水中的胶体、有机物及细小颗粒；
反渗透装置，用于除去截留后的所述工业废水中的溶解盐类以获得工业水，并得到剩下的一次浓盐水。
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- 2022-01-07 CN CN202210018284.1A patent/CN114506953A/zh active Pending
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