CN115231753A - 利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法，该方法包括以下步骤：a.将膜浓缩浓盐水引入至pH调节池进行pH调节处理，使得pH调节池内的液体pH值在8附近b.将步骤a中调节pH值处理后的液体引入第一次脱氨处理工序进行第一次脱氨处理；c.将步骤b中进行第一次脱氨处理后的液体引入洗灰单元用于对烧结机头灰进行水洗处理得到水洗原液；d.对步骤c中的水洗原液进行第一次固液分离处理得到水洗液；e.将步骤d处理后排出的部分水洗液引入步骤a的pH调节池，并重复步骤a‑d；将步骤d中剩余的水洗液引入后续处理工序进行加工处理形成副产品；本发明解决钢铁企业膜浓缩浓盐水与烧结机头灰的处置问题，也改善了工作环境的友好程度。
Description
技术领域
本发明属于工业废水处理技术领域，具体的涉及一种利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法。
背景技术
目前钢铁企业常规的废水零排放方法往往是通过预处理加膜浓缩技术对较低浓度的废水进行适当减量，减量后的浓盐水全部用于冲渣，浓盐水中的各类污染物混入到高炉水渣中，一并作为建材原料等外运，其中的氯离子、重金属、有机危废物等均同时转移到水渣中，即影响水渣回收再利用的品质。因此，需要从根本上寻找消除这一综合性污染生产状况。
与此同时，钢铁企业也在寻找烧结机头灰的利用途径。烧结机头灰常规处置工艺为水浸-固液分离-除硬-除氟-硫化钠除杂-蒸发结晶，回收机头灰中氯化钾和氯化钠资源。
为解决以上问题，需要一种利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法，用于解决钢铁企业膜浓缩浓盐水与烧结机头灰的处置问题。用膜浓缩后的浓盐水去浸提烧结机头灰中的钾离子、氯离子、钠离子，以期回收高纯度的氯化钾、氯化钠等物质。
发明内容
有鉴于此，一种利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法，该方法包括以下步骤：
a.将膜浓缩浓盐水与上一循环烧结机头灰水洗后固液分离得到的部分水洗液引入至PH调节池进行pH调节处理，使得PH调节池内的液体pH值在7-9之间；
b.将步骤a中调节pH值处理后的液体引入第一次脱氨处理工序并投放次过量氯酸钠进行第一次脱氨处理；
c.将步骤b中进行第一次脱氨处理后的液体引入洗灰单元用于对烧结机头灰进行水洗处理得到水洗原液；
d.对步骤c中的水洗原液进行第一次固液分离处理得到水洗液；
e.将步骤d处理后排出的部分水洗液引入步骤a的pH调节池，并重复步骤a-d；将步骤d中剩余的水洗液引入后续处理工序进行加工处理形成副产品。
进一步，所述烧结机头灰与步骤a中的膜浓缩浓盐水的固液比介于1：10-1：3。
进一步，步骤e中，所述后处理工序包括：e1.将步骤e中剩余的水洗液引入第二次脱氨处理工序并投放过量次氯酸钠进行第二次脱氨处理。
进一步，步骤e中，所述后处理工序还包括：e2.对步骤e1完成第二次脱氨处理后的液体进行除硬除硅除氟处理，并进行第二次固液分离得到第二次分离原液。将步骤e1完成第二次脱氨处理后的液体引入智能除硬除硅除氟高密池，通过人工智能算法精确投加氢氧化钙和氧化镁，以一定速度搅拌若干时间；通过人工智能算法精确投加碳酸钠和混凝剂，以一定速度搅拌若干时间；通过人工智能算法精确投加絮凝剂，以一定速度搅拌若干时间，然后进行第二次固液分离得到第二次分离原液。
进一步，步骤e中，所述后处理工序还包括：e3.对步骤e2中的第二次分离原液进行除重金属处理，将第二次分离原液引入除重金属单元通过投放硫化钠或者重金属捕获剂去除重金属。
进一步，步骤e中，所述后处理工序还包括：e4.对步骤e3中完成除重金属处理的液体进行过滤处理和降COD处理以降低浊度和COD。
进一步，步骤e中，所述后处理工序还包括：e5.对步骤e4中完成过滤处理和降COD处理的液体进行水质水量调节处理得到预期盐母液。
进一步，步骤e中，所述后处理工序还包括：e6.对步骤e5中进行水质水量调节后的预期盐母液进行蒸发结晶处理得到预期的钾盐和钠盐。
进一步，步骤b第一次脱氨处理工序和步骤e1第二次脱氨处理工序中均选择投加过量的次氯酸钠除氨，过量次氯酸钠投加量为足量次氯酸钠投加量的1倍-2倍，足量次氯酸钠投加量为去除所有COD时所需电子受体对应的次氯酸钠分子量。
进一步，步骤e中的部分水洗液的取值范围介于全部水洗液的3％-30％。
本发明的有益效果：
本发明公开了一种利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法解决了钢铁企业膜浓缩浓盐水与烧结机头灰的处置问题，本发明通过设置两级脱氨单元，实现了膜浓缩浓盐水浸提烧结机头灰时的低氨环境，提高了工人师傅工作环境的友好程度。通过设置智能除硬除硅除氟高密池，精确指导药剂投加量，减少了药剂损耗，提高了出水水质，保证后续分盐结晶的纯度。
附图说明
图1为本发明利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法的流程示意图。
具体实施方式
图1为本发明利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法的流程示意图；本说明书中，COD为化学需氧量，PFS为聚合硫酸铁，PAM为非离子型高分子絮凝剂聚丙烯酰胺。
如图所示，一种利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法，该方法包括以下步骤：
a.将膜浓缩浓盐水与上一循环烧结机头灰水洗后固液分离得到的部分水洗液引入至pH调节池混合均匀并进行pH调节处理，使得pH调节池内的液体pH值为8；所述PH调节处理工序实际生产时根据母液的酸碱性采用对应的方式调整，其目的在于得到预期的PH值为8的液体，或者得到偏离中性但偏离数值不超过0.5的液体，利于后续步骤的处理；
b.将步骤a中调节pH值处理后的液体引入第一次脱氨处理工序进行第一次脱氨处理；进入第一脱氨单元，通过投加过量的次氯酸钠进行脱氨，使得氨被完全脱离，防止发生氨污染；
c.将步骤b中进行第一次脱氨处理后的液体引入洗灰单元用于对烧结机头灰进行水洗处理得到水洗原液；此处烧结机头灰和步骤a中的膜浓缩浓盐水按照固液比1:6进行混合，持续搅拌2h，使得水灰混合均匀，其目的在于浸出提取所需盐，且具有分离杂质的功能，烧结机头灰和步骤a中的膜浓缩浓盐水的固液比应介于1：10-1：3，本实施例选用1:6的固液比能较为便捷的将回流至pH调节池的水洗液与膜浓缩浓盐水进行混合，并能使得pH调节池内的pH在8的附近，降低后续步骤的操作，提高资源利用率，降低资源浪费，起到增产创收的效果。实际生产时根据膜浓缩浓盐水的pH以及出液量选择水洗液的量，并确定PH调节池的出液量，所述pH调节池具有控制出液量稳定进入至步骤b的功能，保证pH调节池排出液体处于恒定的预设标准，满足水洗液回流至PH调节池与新的膜浓缩浓盐水混合时PH值在8附近，最后根据烧结机头灰与膜浓缩浓盐水的固液比确定烧结机头灰的量，或者根据烧结机头灰的量确定PH调节池的排水量，最终确定膜浓缩浓盐水的量，两种方式均可，根据实际需要采纳，在此不再赘述；
d.对步骤c中的水洗原液进行第一次固液分离处理，目的在于得出水洗液，滤渣可采用现有技术制成灰饼或是引至其他工艺流程中使用，在此不再赘述；
e.将步骤d处理后排出的部分水洗液引入步骤a的pH调节池，并重复步骤a-d；将步骤d中剩余的水洗液引入后续处理工序进行加工处理形成副产品，部分部分水洗液的取值范围介于全部水洗液的3％-30％，具体汇流量根据PH调节池内的pH值确定，以确保PH调节池内的pH值为8为优，在此不再赘述。
本实施例中，步骤e中，所述后处理工序包括：
e1.将步骤e中剩余的水洗液引入第二次脱氨单元，通过向第二次脱氨单元内投放过量次氯酸钠对剩余的水洗液进行第二次脱氨处理。
e2.对步骤e1完成第二次脱氨处理后的液体引入智能除硬除硅除氟高密池进行除硬除硅除氟处理，通过人工智能算法精确投加氢氧化钙和氧化镁，搅拌转速为300rpm，搅拌时间15分钟；通过人工智能算法精确投加碳酸钠和PFS，搅拌转速为300rpm，搅拌时间2分钟；最后通过人工智能算法精确投加PAM，搅拌转速为100rpm，搅拌时间20分钟；然后将完成除硬除硅除氟处理的液体第二次固液分离得到第二次分离原液。
e3.将步骤e2中的第二次分离原液引入除重金属单元并投放适量硫化钠进行除重金属处理。
e4.将步骤e3中完成除重金属处理的液体引入V型过滤池进行过滤处理以降低浊度；再将过滤完成的液体引入活性焦吸附单元，通过活性焦吸附的方法降低COD。
e5.将步骤e4中完成过滤处理和降COD处理的液体引入浓盐水调节池进行水质水量调节处理得到预期盐母液。
e6.将步骤e5中进行水质水量调节后的预期盐母液引入蒸发结晶单元进行蒸发结晶处理，得到预期的钾盐和钠盐。
本实施例中，步骤b第一次脱氨处理工序和步骤e1第二次脱氨处理工序中均选择投加过量的次氯酸钠除氨，过量次氯酸钠投加量为足量次氯酸钠投加量的1倍-2倍，足量次氯酸钠投加量为去除所有COD时所需电子受体对应的次氯酸钠分子量。步骤e中的部分水洗液的取值范围介于全部水洗液的3％-30％。
本方案中首先，将膜浓缩浓盐水与回流的上一循环的水洗烧结机头灰的部分水洗液在pH调节池混合，通过调整回流比保证pH控制在8左右，进入第一脱氨单元，通过投加过量次氯酸钠进行脱氨，然后进入烧结机头灰洗灰单元，固液分离后得到水洗液部分回流至前面所述的pH调节池，余下部分进入第二脱氨单元，通过投加过量次氯酸钠进行脱氨，经过智能除硬除硅除氟高密池进行除硬除硅除氟处理，然后经过除重金属单元去除重金属，再经过过滤单元去除悬浮物、胶体等，降低浊度后送入活性焦吸附单元进行COD去除，经COD去除的液体再进入浓盐水调节池，进行水质水量调节，将浓盐水调节池出水送至蒸发结晶系统，进行钾盐、钠盐的分盐；本领域技术人员能根据所述的流程及步骤采用现有设备的简单组装完成本方案，如智能除硬除硅除氟高密池通过人工智能算法精确添加氢氧化钙、氧化镁、碳酸钠、混凝剂和絮凝剂来协同降低总硬、氟离子浓度和溶解硅含量，智能除硬除硅除氟高密池所使用的的人工智能算法不限于机器学习算法，智能除硬除硅除氟高密池可以配置图像识别技术对矾花形态的好坏进行判别；脱氨单元可以额外添加统一的氨气吸收装置包括集气罩、引风机、臭气喷淋塔、尾气排放烟囱；洗灰单元与水洗罐之间通过泵连通，泵上设置压力表与流量计；与上述工艺相对应，本领域技术人员应当理解，在此不再赘述。
本实施例用全厂一级膜浓缩后的浓盐水去浸提烧结机头灰中的钾离子、氯离子、钠离子，以期回收高纯度的氯化钾、氯化钠等物质。本发明中第一脱氨单元大幅度去除氨氮，实现了烧结机头灰水洗浸提时低氨环境，提高了工人师傅工作环境的友好程度，第二脱氨单元去除洗灰单元中新产生的氨氮，保证后续分盐结晶的纯度。智能除硬除硅除氟高密池精准降低水中总硬、氟离子浓度以及溶解硅的同时节约大量药剂成本，除重金属单元将重金属含量大幅降低，通过过滤单元和活性焦吸附进一步降低浊度和COD，以获取高纯度氯化钠、氯化钾等物质。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
a.将膜浓缩浓盐水与上一循环烧结机头灰水洗后固液分离得到的部分水洗液引入至pH调节池进行pH调节处理，使得pH调节池内的液体pH值在7-9之间；
b.将步骤a中调节pH值处理后的液体引入第一次脱氨处理工序进行第一次脱氨处理；
c.将步骤b中进行第一次脱氨处理后的液体引入洗灰单元用于对烧结机头灰进行水洗处理得到水洗原液；
d.对步骤c中的水洗原液进行第一次固液分离处理得到水洗液；
e.将步骤d处理后排出的部分水洗液引入步骤a的pH调节池，并重复步骤a-d；将步骤d中剩余的水洗液引入后续处理工序进行加工处理形成副产品。
2.根据权利要求1所述的利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法，其特征在于：所述烧结机头灰与步骤a中的膜浓缩浓盐水的固液比介于1：10-1：3。
3.根据权利要求1所述的利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法，其特征在于：步骤e中，所述后处理工序包括：e1.将步骤e中剩余的水洗液引入第二次脱氨处理工序进行第二次脱氨处理。
4.根据权利要求3所述的利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法，其特征在于：步骤e中，所述后处理工序还包括：e2.对步骤e1完成第二次脱氨处理后的液体进行除硬除硅除氟处理，并进行第二次固液分离得到第二次分离原液。
5.根据权利要求4所述的利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法，其特征在于：步骤e中，所述后处理工序还包括：e3.对步骤e2中的第二次分离原液进行除重金属处理。
6.根据权利要求5所述的利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法，其特征在于：步骤e中，所述后处理工序还包括：e4.对步骤e3中完成除重金属处理的液体进行过滤处理和降COD处理。
7.根据权利要求6所述的利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法，其特征在于：步骤e中，所述后处理工序还包括：e5.对步骤e4中完成过滤处理和降COD处理的液体进行水质水量调节处理得到预期盐母液。
8.根据权利要求7所述的利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法，其特征在于：步骤e中，所述后处理工序还包括：e6.对步骤e5中进行水质水量调节后的预期盐母液进行蒸发结晶处理得到预期盐。
9.根据权利要求3所述的利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法，其特征在于：步骤b第一次脱氨处理工序和步骤e1第二次脱氨处理工序中均选择投加过量的次氯酸钠除氨，过量次氯酸钠投加量为足量次氯酸钠投加量的1倍-2倍，足量次氯酸钠投加量为去除所有COD时所需电子受体对应的次氯酸钠分子量。
10.根据权利要求1所述的利用膜浓缩浓盐水处理烧结机头灰的方法，其特征在于：步骤e中的部分水洗液的取值范围介于全部水洗液的3％-30％。
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