CN115385508A - 一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废水处理技术领域，且公开了一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺及系统，包括以下步骤：第一步：采用加药除硬及沉淀过滤工艺对高盐废水进行预处理；第二步：采用超滤膜－海水淡化膜－DTRO膜工艺对高盐废水再浓缩使其含盐量高于15％；第三步：采用加除氟剂及沉淀－超滤膜工艺对DTRO工艺浓水进行处理；第四步：经工序三处理后的浓水进入纳滤膜系统，通过纳滤膜选择性透过一价离子，截留二价及以上的高价位离子，达到分盐的目的。本发明中，通过提供热量将水分蒸发后实现氯化钠的结晶，实现固体盐份回收利用，上述两步结晶过程中的产水视情况返回至沉淀池，达到了对高盐废水中的盐进行回收利用的效果。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺及系统。
背景技术
高盐废水是指总含盐质量分数至少1％的废水.其主要来自化工厂及石油和天然气的采集加工等.这种废水含有多种物质(包括盐、油、有机重金属和放射性物质)。含盐废水的产生途径广泛，水量也逐年增加。去除含盐污水中的有机污染物对环境造成的影响至关重要。
目前市场上已有的对高盐废水处理的方法有生物法进行处理，高浓度的盐类物质对微生物具有抑制作用，采用物化法处理，投资大，运行费用高，且难以达到预期的净化效果。
为此，我们提出一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺及系统。
发明内容
本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺及系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺，包括以下步骤：
第一步：采用加药除硬及沉淀过滤工艺对高盐废水进行预处理；
第二步：采用超滤膜－海水淡化膜－DTRO膜工艺对高盐废水再浓缩使其含盐量高于15％；
第三步：采用加除氟剂及沉淀－超滤膜工艺对DTRO工艺浓水进行处理；
第四步：经工序三处理后的浓水进入纳滤膜系统，通过纳滤膜选择性透过一价离子，截留二价及以上的高价位离子，达到分盐的目的；
第五步：经工序四的产水(一价离子溶液)和浓水(二价及以上离子溶液)分别进入膜蒸馏系统，进一步分别离子浓度提高，使离子浓度高于20％；
第六步：将工序五的高离子浓度溶液进入结晶单元，含二价离子溶液进入低温冷冻结晶，含一价离子溶液进入蒸发结晶系统实现结晶。实现固体盐份回收利用。
作为优选，所述工序一包括：将待处理的高盐废水送入除硬反应器，通过在所述除硬反应器中投加氢氧化钠和碳酸钠来去除废水中的硬度而使废水中形成可以沉淀分离的碳酸钙及氢氧化镁沉淀，之后将含有碳酸钙及氢氧化镁沉淀的废水送入高效沉淀池将其沉淀分离；将高效沉淀池、中经过沉淀分离后的废水送入多介质过滤器进行过滤，从而去除残留悬浮物，之后送入清水池。
作为优选，所述工序二包括：将清水池的废水送入超滤系统，以进一步去除杂质，产水送入调节池，而浓水返回至沉淀池；在调节池中加入阻垢剂后，送入海水淡化SWRO系统进水池，SWRO进水池中的废水泵入SWRO系统进行浓缩，使废水含盐量提高到9％以上；之后将SWRO浓水泵入DTRO膜系统，将含盐量提高到15％以上。
作为优选，所述工序三包括：将DTRO的浓水进入加药池，加除氟剂及沉淀过滤，然后进入超滤膜系统对DTRO工艺浓水进行过滤处理。
作为优选，所述工序四包括：经工序三处理后的浓水进入纳滤膜系统供水池，在泵入纳滤膜系统进行选择性透过一价离子，进入产水池；截留二价及以上的高价位离子进入浓水池，达到分盐的目的。
作为优选，所述工序五包括：将工序四的产水(一价离子溶液)和浓水(二价及以上离子溶液)分别进入调节池，加入一定量的阻垢剂后，进入调节池，然后泵入蒸馏系统，进一步分别提高离子浓度，使离子浓度高于20％。
作为优选，述工序六包括：将工序五的高离子浓度溶液进入结晶单元，主要是含二价离子溶液进入冷冻结晶器(冷冻结晶器是通过外置换热器进行热量移出的冷冻结晶器，通过换热器将结晶系统接受的显热和结晶热持续移出得到过饱和溶液，在结晶器内释放过饱和并培养晶体)，进行低温冷冻得到硫酸钠晶体；含一价离子溶液进入蒸发结晶系统实现结晶，主要是通过提供热量将水分蒸发后实现氯化钠的结晶，实现固体盐份回收利用，上述两步结晶过程中的产水视情况返回至沉淀池。
一种钢铁行业高盐废水零排放资源化处理系统，包括资源化处理系统，所述资源化处理系统包括除硬反应器，高效沉淀池，多介质过滤器，清水池，超滤系统，调节池，沉淀池，海水淡化SWRO系统，DTRO膜系统，加药池，超滤膜系统，纳滤膜系统，蒸馏系统，结晶单元。
作为优选，所述结晶单元包括冷冻结晶器和蒸发结晶系统。
作为优选，所述除硬反应器的输出端通过管道与高效沉淀池的输入端连接在一起，所述高效沉淀池的输出端通过管道与多介质过滤器的输入端连接在一起，所述多介质过滤器的输出端通过管道与清水池的输入端连接在一起，所述清水池的输出端通过管道与超滤系统的输入端连接在一起，所述超滤系统的输出端通过管道与调节池的输入端连接在一起，所述调节池的输出端通过管道与沉淀池的输入端连接在一起，所述沉淀池的输出端通过管道与海水淡化SWRO系统的输入端连接在一起，所述海水淡化SWRO系统的输出端通过管道与DTRO膜系统的输入端连接在一起，所述DTRO膜系统的输出端通过管道与加药池的输入端连接在一起，所述加药池的输出端通过管道与超滤膜系统的输入端连接在一起，所述超滤膜系统的输出端通过管道与纳滤膜系统的输入端连接在一起，所述纳滤膜的输出端通过管道与蒸馏系统的输入端连接在一起，所述蒸馏系统的输出端通过管道与结晶单元的输入端连接在一起，所述结晶系统和除应反应器相互配合使用。
有益效果
本发明提供了一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺及系统。具备以下有益效果：
(1)、该一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺及系统，通过结晶单元内部的主要是含二价离子溶液进入冷冻结晶器进行低温冷冻得到硫酸钠晶体；含一价离子溶液进入蒸发结晶系统实现结晶，主要是通过提供热量将水分蒸发后实现氯化钠的结晶，实现固体盐份回收利用，上述两步结晶过程中的产水视情况返回至沉淀池，达到了对高盐废水中的盐进行回收利用的效果。
(2)、该一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺及系统，将清水池的废水送入超滤系统，以进一步去除杂质，产水送入调节池，而浓水返回至沉淀池；在调节池中加入阻垢剂后，送入海水淡化SWRO系统进水池，SWRO进水池中的废水泵入SWRO系统进行浓缩，使废水含盐量提高到9％以上；之后将SWRO浓水泵入DTRO膜系统，将含盐量提高到15％以上。
(3)、该一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺及系统，经工序三处理后的浓水进入纳滤膜系统供水池，在泵入纳滤膜系统进行选择性透过一价离子，进入产水池；截留二价及以上的高价位离子进入浓水池，达到分盐的目的。
(4)、该一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺及系统，将工序四的产水(一价离子溶液)和浓水(二价及以上离子溶液)分别进入调节池，加入一定量的阻垢剂后，进入调节池，然后泵入蒸馏系统，进一步分别提高离子浓度，使离子浓度高于20％。
(5)、该一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺及系统，在所述除硬反应器中投加氢氧化钠和碳酸钠来去除废水中的硬度而使废水中形成可以沉淀分离的碳酸钙及氢氧化镁沉淀，之后将含有碳酸钙及氢氧化镁沉淀的废水送入高效沉淀池将其沉淀分离；将高效沉淀池、中经过沉淀分离后的废水送入多介质过滤器进行过滤，从而去除残留悬浮物。
具体实施方式
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。
实施例：一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺，包括以下步骤：
第一步：高盐废水的预处理，将待处理的高盐废水送入除硬反应器，通过在所述除硬反应器中投加氢氧化钠和碳酸钠来去除废水中的硬度而使废水中形成可以沉淀分离的碳酸钙及氢氧化镁沉淀，之后将含有碳酸钙及氢氧化镁沉淀的废水送入高效沉淀池将其沉淀分离；将高效沉淀池、中经过沉淀分离后的废水送入多介质过滤器进行过滤，从而去除残留悬浮物，之后送入清水池；
第二步：将清水池的废水送入超滤系统，以进一步去除杂质，产水送入调节池，而浓水返回至沉淀池；在调节池中加入阻垢剂后，送入海水淡化SWRO系统进水池，SWRO进水池中的废水泵入SWRO系统进行浓缩，使废水含盐量提高到9％以上；之后将SWRO浓水泵入DTRO膜系统，将含盐量提高到15％以上；
第三步：将DTRO的浓水进入加药池，加除氟剂及沉淀过滤，然后进入超滤膜系统对DTRO工艺浓水进行过滤处理；
第四步：经工序三处理后的浓水进入纳滤膜系统供水池，在泵入纳滤膜系统进行选择性透过一价离子，进入产水池；截留二价及以上的高价位离子进入浓水池，达到分盐的目的；
第五步：将工序四的产水(一价离子溶液)和浓水(二价及以上离子溶液)分别进入调节池，加入一定量的阻垢剂后，进入调节池，然后泵入蒸馏系统，进一步分别提高离子浓度，使离子浓度高于20％；
第六步：将工序五的高离子浓度溶液进入结晶单元，主要是含二价离子溶液进入冷冻结晶器(冷冻结晶器是通过外置换热器进行热量移出的冷冻结晶器，通过换热器将结晶系统接受的显热和结晶热持续移出得到过饱和溶液，在结晶器内释放过饱和并培养晶体)，进行低温冷冻得到硫酸钠晶体；含一价离子溶液进入蒸发结晶系统实现结晶，主要是通过提供热量将水分蒸发后实现氯化钠的结晶，实现固体盐份回收利用，上述两步结晶过程中的产水视情况返回至沉淀池。
一种钢铁行业高盐废水零排放资源化处理系统，资源化处理系统，所述资源化处理系统包括除硬反应器，高效沉淀池，多介质过滤器，清水池，超滤系统，调节池，沉淀池，海水淡化SWRO系统，DTRO膜系统，加药池，超滤膜系统，纳滤膜系统，蒸馏系统，结晶单元。
所述结晶单元包括冷冻结晶器和蒸发结晶系统。
所述除硬反应器的输出端通过管道与高效沉淀池的输入端连接在一起，所述高效沉淀池的输出端通过管道与多介质过滤器的输入端连接在一起，所述多介质过滤器的输出端通过管道与清水池的输入端连接在一起，所述清水池的输出端通过管道与超滤系统的输入端连接在一起，所述超滤系统的输出端通过管道与调节池的输入端连接在一起，所述调节池的输出端通过管道与沉淀池的输入端连接在一起，所述沉淀池的输出端通过管道与海水淡化SWRO系统的输入端连接在一起，所述海水淡化SWRO系统的输出端通过管道与DTRO膜系统的输入端连接在一起，所述DTRO膜系统的输出端通过管道与加药池的输入端连接在一起，所述加药池的输出端通过管道与超滤膜系统的输入端连接在一起，所述超滤膜系统的输出端通过管道与纳滤膜系统的输入端连接在一起，所述纳滤膜的输出端通过管道与蒸馏系统的输入端连接在一起，所述蒸馏系统的输出端通过管道与结晶单元的输入端连接在一起，所述结晶系统和除应反应器相互配合使用。
通过将待处理的高盐废水送入除硬反应器，通过在所述除硬反应器中投加氢氧化钠和碳酸钠来去除废水中的硬度而使废水中形成可以沉淀分离的碳酸钙及氢氧化镁沉淀，之后将含有碳酸钙及氢氧化镁沉淀的废水送入高效沉淀池将其沉淀分离；将高效沉淀池、中经过沉淀分离后的废水送入多介质过滤器进行过滤，从而去除残留悬浮物，之后送入清水池，然后将清水池的废水送入超滤系统，以进一步去除杂质，产水送入调节池，而浓水返回至沉淀池；在调节池中加入阻垢剂后，送入海水淡化SWRO系统进水池，SWRO进水池中的废水泵入SWRO系统进行浓缩，使废水含盐量提高到9％以上；之后将SWRO浓水泵入DTRO膜系统，将含盐量提高到15％以上。
将DTRO的浓水进入加药池，加除氟剂及沉淀过滤，然后进入超滤膜系统对DTRO工艺浓水进行过滤处理，通过纳滤膜选择性透过一价离子，截留二价及以上的高价位离子，达到分盐的目的，经工序三处理后的浓水进入纳滤膜系统供水池，在泵入纳滤膜系统进行选择性透过一价离子，进入产水池；截留二价及以上的高价位离子进入浓水池，达到分盐的目的，将工序四的产水(一价离子溶液)和浓水(二价及以上离子溶液)分别进入调节池，加入一定量的阻垢剂后，进入调节池，然后泵入蒸馏系统，进一步分别提高离子浓度，使离子浓度高于20％，将工序五的高离子浓度溶液进入结晶单元，主要是含二价离子溶液进入冷冻结晶器(冷冻结晶器是通过外置换热器进行热量移出的冷冻结晶器，通过换热器将结晶系统接受的显热和结晶热持续移出得到过饱和溶液，在结晶器内释放过饱和并培养晶体)，进行低温冷冻得到硫酸钠晶体；含一价离子溶液进入蒸发结晶系统实现结晶，主要是通过提供热量将水分蒸发后实现氯化钠的结晶，实现固体盐份回收利用，上述两步结晶过程中的产水视情况返回至沉淀池。
本发明的工作原理：
本发明中，通过结晶单元内部的主要是含二价离子溶液进入冷冻结晶器进行低温冷冻得到硫酸钠晶体；含一价离子溶液进入蒸发结晶系统实现结晶，主要是通过提供热量将水分蒸发后实现氯化钠的结晶，实现固体盐份回收利用，上述两步结晶过程中的产水视情况返回至沉淀池，达到了对高盐废水中的盐进行回收利用的效果。
本发明中，将清水池的废水送入超滤系统，以进一步去除杂质，产水送入调节池，而浓水返回至沉淀池；在调节池中加入阻垢剂后，送入海水淡化SWRO系统进水池，SWRO进水池中的废水泵入SWRO系统进行浓缩，使废水含盐量提高到9％以上；之后将SWRO浓水泵入DTRO膜系统，将含盐量提高到15％以上。
本发明中，经工序三处理后的浓水进入纳滤膜系统供水池，在泵入纳滤膜系统进行选择性透过一价离子，进入产水池；截留二价及以上的高价位离子进入浓水池，达到分盐的目的。
本发明中，将工序四的产水(一价离子溶液)和浓水(二价及以上离子溶液)分别进入调节池，加入一定量的阻垢剂后，进入调节池，然后泵入蒸馏系统，进一步分别提高离子浓度，使离子浓度高于20％。
本发明中，在所述除硬反应器中投加氢氧化钠和碳酸钠来去除废水中的硬度而使废水中形成可以沉淀分离的碳酸钙及氢氧化镁沉淀，之后将含有碳酸钙及氢氧化镁沉淀的废水送入高效沉淀池将其沉淀分离；将高效沉淀池、中经过沉淀分离后的废水送入多介质过滤器进行过滤，从而去除残留悬浮物。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：采用加药除硬及沉淀过滤工艺对高盐废水进行预处理；
第二步：采用超滤膜－海水淡化膜－DTRO膜工艺对高盐废水再浓缩使其含盐量高于15％；
第三步：采用加除氟剂及沉淀－超滤膜工艺对DTRO工艺浓水进行处理；
第四步：经工序三处理后的浓水进入纳滤膜系统，通过纳滤膜选择性透过一价离子，截留二价及以上的高价位离子，达到分盐的目的；
第五步：经工序四的产水(一价离子溶液)和浓水(二价及以上离子溶液)分别进入膜蒸馏系统，进一步分别离子浓度提高，使离子浓度高于20％；
第六步：将工序五的高离子浓度溶液进入结晶单元，含二价离子溶液进入低温冷冻结晶，含一价离子溶液进入蒸发结晶系统实现结晶。实现固体盐份回收利用。
2.根据权利要求1所述的一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺，其特征在于：所述工序一包括：将待处理的高盐废水送入除硬反应器，通过在所述除硬反应器中投加氢氧化钠和碳酸钠来去除废水中的硬度而使废水中形成可以沉淀分离的碳酸钙及氢氧化镁沉淀，之后将含有碳酸钙及氢氧化镁沉淀的废水送入高效沉淀池将其沉淀分离；将高效沉淀池、中经过沉淀分离后的废水送入多介质过滤器进行过滤，从而去除残留悬浮物，之后送入清水池。
3.根据权利要求2所述的一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺，其特征在于：所述工序二包括：将清水池的废水送入超滤系统，以进一步去除杂质，产水送入调节池，而浓水返回至沉淀池；在调节池中加入阻垢剂后，送入海水淡化SWRO系统进水池，SWRO进水池中的废水泵入SWRO系统进行浓缩，使废水含盐量提高到9％以上；之后将SWRO浓水泵入DTRO膜系统，将含盐量提高到15％以上。
4.根据权利要求3所述的一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺，其特征在于：所述工序三包括：将DTRO的浓水进入加药池，加除氟剂及沉淀过滤，然后进入超滤膜系统对DTRO工艺浓水进行过滤处理。
5.根据权利要求4所述的一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺，其特征在于：所述工序四包括：经工序三处理后的浓水进入纳滤膜系统供水池，在泵入纳滤膜系统进行选择性透过一价离子，进入产水池；截留二价及以上的高价位离子进入浓水池，达到分盐的目的。
6.根据权利要求5所述的一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺，其特征在于：所述工序五包括：将工序四的产水(一价离子溶液)和浓水(二价及以上离子溶液)分别进入调节池，加入一定量的阻垢剂后，进入调节池，然后泵入蒸馏系统，进一步分别提高离子浓度，使离子浓度高于20％。
7.根据权利要求6所述的一种钢铁行业高盐废水零排放及资源化处理工艺，其特征在于：所述工序六包括：将工序五的高离子浓度溶液进入结晶单元，主要是含二价离子溶液进入冷冻结晶器(冷冻结晶器是通过外置换热器进行热量移出的冷冻结晶器，通过换热器将结晶系统接受的显热和结晶热持续移出得到过饱和溶液，在结晶器内释放过饱和并培养晶体)，进行低温冷冻得到硫酸钠晶体；含一价离子溶液进入蒸发结晶系统实现结晶，主要是通过提供热量将水分蒸发后实现氯化钠的结晶，实现固体盐份回收利用，上述两步结晶过程中的产水视情况返回至沉淀池。
8.一种钢铁行业高盐废水零排放资源化处理系统，包括资源化处理系统，其特征在于：所述资源化处理系统包括除硬反应器，高效沉淀池，多介质过滤器，清水池，超滤系统，调节池，沉淀池，海水淡化SWRO系统，DTRO膜系统，加药池，超滤膜系统，纳滤膜系统，蒸馏系统，结晶单元。
9.根据权利要求8所述的一种钢铁行业高盐废水零排放资源化处理系统，其特征在于：所述结晶单元包括冷冻结晶器和蒸发结晶系统。
10.根据权利要求8所述的一种钢铁行业高盐废水零排放资源化处理系统，其特征在于：所述除硬反应器的输出端通过管道与高效沉淀池的输入端连接在一起，所述高效沉淀池的输出端通过管道与多介质过滤器的输入端连接在一起，所述多介质过滤器的输出端通过管道与清水池的输入端连接在一起，所述清水池的输出端通过管道与超滤系统的输入端连接在一起，所述超滤系统的输出端通过管道与调节池的输入端连接在一起，所述调节池的输出端通过管道与沉淀池的输入端连接在一起，所述沉淀池的输出端通过管道与海水淡化SWRO系统的输入端连接在一起，所述海水淡化SWRO系统的输出端通过管道与DTRO膜系统的输入端连接在一起，所述DTRO膜系统的输出端通过管道与加药池的输入端连接在一起，所述加药池的输出端通过管道与超滤膜系统的输入端连接在一起，所述超滤膜系统的输出端通过管道与纳滤膜系统的输入端连接在一起，所述纳滤膜的输出端通过管道与蒸馏系统的输入端连接在一起，所述蒸馏系统的输出端通过管道与结晶单元的输入端连接在一起，所述结晶系统和除应反应器相互配合使用。
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2022
- 2022-09-21 CN CN202211157029.1A patent/CN115385508A/zh active Pending
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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