CN202610061U - 工业废水深度处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工业废水深度处理装置，属于水处理装置技术领域。本实用新型所述的工业废水深度处理装置，是由依次连接在管路中的初步降低硬度反应器、高效过滤器、电吸附适度除盐器和反渗透深度除盐器组成。本实用新型适用水质宽泛、运行稳定、能够深度除盐、出水分质回用、产生的少量污水达标排放，不产生二次污染；经处理后的工业废水，适用于工业循环水、工业循环冷却水、锅炉用水。

Description

工业废水深度处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种工业废水深度处理装置，属于水处理装置技术领域。

背景技术

废水、污水通过处理再利用，不但可以节约宝贵水资源，而且可以大幅度减少污水排放，保护人类赖以生存的自然环境，对于人类的生活和经济的可持续发展具有重要意义。

工业废水受污染程度较大，发达国家一般将工业废水在生产现场经过简单处理，进入设施完善的城市污水处理系统与生活污水混合后进行处理，单独回用在工业发达国家并不多见。

工业废水除盐回用处理流程比城市污水处理流程长，一般采用二级生化处理—过滤—活性炭吸附—反渗透—再回用的流程。

现有技术中，炼油厂将二级生化处理达标后的外排水，经絮凝沉淀、过滤和杀菌处理后回用作循环冷却水补水。经过调研发现，对于低硬度、低腐蚀性、低含盐污水可以采用该工艺，但对于盐含量较高的工业废水，在深度处理回用时，必须要脱除部分或几乎全部无机盐，才能满足回用水的要求。

目前，常用的除盐方式主要有：电渗析、反渗透、离子交换法和电吸附法。电渗析法容易结垢，占地面积较大，目前主要用于地下水处理，用于污水处理回用方面还未见报导。

反渗透膜对进水水质要求极为严格，虽然除盐较为彻底，但膜易受污染、能耗较高，浓水难以达到排放标准。

离子交换法比较常用，主要用于净水处理，但要消耗大量的酸、碱进行再生处理；离子交换树脂也易受废水中的有机物污染。

电吸附法对进水要求宽，有一定抗污染能力，无二次污染，为部分除盐工艺，产水目前只适用于循环冷却水补水。

中国专利CN200520087169.1公开了一种污水回用处理装置。该专利采用电吸附法去除经生化处理的污水中盐、部分有机物，出水回用于循环水系统。该装置适合的水质为电导率小于2500μS/cm。当电导率大于2500μS/cm时，系统将会出现明显的结垢趋势，导致系统运行不稳定、需要频繁的化学清洗，同时出水水质也难以满足循环水补水水质要求。

中国专利CN201010265113.6公开了一种低能耗废水回用制备系统。采用反渗透——纳滤组合工艺回用废水，仅对有机物截留但没有降解作用，浓缩了有机物的浓水存在处理难度大、处理成本高的问题。

综上所述，经二级生化处理后达到排放标准的外排水，目前深度处理回用所采用的主要处理技术是反渗透法除盐工艺和电吸附法除盐工艺，它们存在如下技术问题：

1、反渗透法属深度除盐工艺，除盐较为彻底，产水水质较好，但该工艺对进水水质要求较为严格，反渗透膜易受到污染，尤其当水质波动时，反渗透工艺的稳定运行将受影响；

2、反渗透除盐工艺在处理废水时，废水中有机物在浓水侧只能浓缩而不能降解，导致反渗透浓水有机物含量超过排放标准，产生二次污染，且反渗透浓水很难处理到排放标准；

3、电吸附除盐工艺在处理废水时，对进水水质要求较低，在除盐的同时对有机物有一定的去除效果，但其产水水质较反渗透差，属于适度除盐，目前其产水只能用作循环冷却水补水。电吸附除盐工艺的优点是排污水有机物被部分降解，不浓缩，浓水可达标排放。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种适用水质宽泛、运行稳定、能够深度除盐、出水分质回用、产生的少量污水达标排放，不产生二次污染；经处理后的工业废水，适用于工业循环水、工业循环冷却水、锅炉用水的工业废水深度处理装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明所述的工业废水深度处理装置，是由依次连接在管路中的初步降低硬度反应器、高效过滤器、电吸附适度除盐器和反渗透深度除盐器组成。

所述初步降低硬度反应器包括依次连接的碱反应池、沉降池和中和池。

中和池与高效过滤器之间设置缓冲池，缓冲池还与反渗透深度除盐器的浓水出口相连。

所述碱反应池底部设置碱反应池搅拌器。

所述中和池底部设置中和池搅拌器。

所述碱反应池搅拌器与中和池搅拌器均是鼓风搅拌器、机械搅拌器或管道搅拌器中的任意一种。

所述沉降池是自然沉降池、斜板沉降池或絮凝沉降池中的一种或多种。

所述电吸附适度除盐器与反渗透深度除盐器之间设置电吸附产水池。

其中，电吸附适度除盐器产出水达到工业循环用水标准，反渗透深度除盐器产出水质达到锅炉用水标准，反渗透浓水回至电吸附适度除盐器前端，而不是外排。

工作原理及过程：

待处理工业废水，首先进入初步降低硬度反应器的碱反应池，投加碱性物，在碱反应池搅拌器作用下混合反应，降低硬度后进入沉降池，沉降后进入中和池，投加酸性物质，在中和池搅拌器作用下中和，出水进入缓冲池，泥渣送往渣厂，缓冲池出水加入絮凝剂、杀菌剂后进入高效过滤器，过滤除去废水中的悬浮物，进入电吸附适度除盐器，电吸附再生排污水达标排放，电吸附适度除盐器产水达到回用水质标准后进入电吸附产水池，一部分产出水送往工业循环用水，另一部分加入阻垢剂、还原剂后进入反渗透深度除盐器，反渗透深度除盐器产出水送往供锅炉上水储槽，浓水返回电吸附适度除盐器前端。

本实用新型各个工作单元的功能和作用如下：

(1)所述的初步降低硬度反应器的作用是防止污水中的金属离子在后续除盐处理装置中结垢，影响除盐器的连续稳定运行。

(2)在高效过滤器中，将初步降低硬度单元产出水中的悬浮物进一步处理，目的是消除悬浮物对除盐器连续稳定运行的影响。

(3)在电吸附除盐器中，对高效过滤单元产出水进行除盐处理，目的是部分去除水中的阴阳离子，使之达到循环水补水水质要求；同时，电吸附适度除盐单元对有机物有一定的降解作用，电吸附产水较进水有机物浓度低，含盐量低，尤其硬度低，可大大减轻反渗透深度除盐器的膜污染，使反渗透除盐器运行更稳定。

(4)在反渗透深度除盐单元对电吸附产水进一步脱盐处理，产出水的水质能够达到锅炉用水标准，浓水返回高效过滤操作单元，与初步降低硬度后的工业废水混合，继续参与处理。电吸附再生排污水可达标排放。

综上所述，四个反应器优势互补、协调配合，共同构成了本实用新型装置。

本实用新型操作说明如下：

本实用新型的工业废水深度处理装置适用于电导率小于5000μS/cm的废水。

反应池搅拌器、中和池搅拌器均为鼓风搅拌器、机械搅拌器或管道搅拌器中的任意一种；沉降池是自然沉降池、斜板沉降池或絮凝沉降池中的一种或者多种的组合。

(1)初步降低硬度反应器：

初步降低硬度反应器的操作参数如下：

优选操作参数如下：

工作时，采用的碱性物质是氢氧化钠、生石灰或氢氧化钙中的任意一种；采用的酸性物质是硫酸或盐酸。

(2)高效过滤器：

高效过滤器是砂滤器、纤维过滤器、叠片过滤器、微滤器或超滤器中的一种或者多种的组合；絮凝剂是无机絮凝剂、有机絮凝剂中的一种或者多种的组合；杀菌剂是氯气、二氧化氯、次氯酸钠或臭氧中的任意一种。

高效过滤器的操作参数如下：

絮凝剂加入量mg/L            0～30

絮凝反应时间min             5～20

杀菌剂加入量mg/L            0～10

(3)电吸附适度除盐器：

电吸附适度除盐器中模块运行方式是单级、多级串联、并联或串联—并联的组合形式。

电吸附适度除盐器的操作参数如下：

电吸附模块的模对工作电压V    1.0～1.8

除盐工作时间min              20～100

再生反洗时间min              20～100

优选操作参数如下：

电吸附模块的模对工作电压V    1.2～1.6

除盐工作时间min              30～60

再生反洗时间min              30～60

(4)反渗透深度除盐器：

工作时，阻垢剂优选FLOCON 260，加入量为3～7mg/L；还原剂优选亚硫酸氢钠，加入量为1～4mg/L。

反渗透深度除盐器的操作参数如下：

反渗透深度除盐单元处理电吸附适度除盐产出水的比例％    0～100

产水率％                                              20～80

优选操作参数如下：

反渗透深度除盐单元处理电吸附适度除盐产出水的比例％    20～100

产水率％                                              50～75

经本实用新型处理后的产出水适用于工业循环用水、锅炉用水，也可以根据回用要求将工业循环用水、锅炉用水以任意比例混合后使用。

本实用新型所具有的有益效果是：

(1)提供了一种适用水质宽泛、运行稳定，能够深度除盐、出水分质回用、处理系统产生的少量污水达标排放，不产生二次污染；经处理后的工业废水，适用于工业循环水、工业循环冷却水、锅炉用水的工业废水深度处理装置；

(2)利用电吸附除盐器对进水水质要求较低的特点，首先处理工业废水，电吸附产水的有机物和盐含量均稳定后，部分作为反渗透除盐器的进水，解决了反渗透处理工业污水时，膜易污染，运行不稳定的问题；

(3)利用电吸附除盐器在除盐的同时对有机物有一定的去除效果的特点，将不能达标排放的反渗透浓水二次处理，解决了反渗透浓水不能达标排放的问题。电吸附除盐器的浓水可以达标排放，因此，装置的外排污水可以达标排放；

(4)本实用新型产水有深度除盐的反渗透产水和部分除盐的电吸附产水，两种产水可按回用要求单独或混合供水，产水水质多样化，拓宽了回用范围。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中：1、碱反应池；2、碱反应池搅拌器；3、泥渣出口管道；4、初步降低硬度反应器；5、沉降池；6、中和池；7、中和池搅拌器；8、缓冲池；9、高效过滤器；10、电吸附适度除盐器；11、电吸附产水池；12、反渗透深度除盐器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述：

实施例1

如图1所示，所述的工业废水深度处理装置，是由依次连接在管路中的初步降低硬度反应器4、高效过滤器9、电吸附适度除盐器10和反渗透深度除盐器12组成。

所述初步降低硬度反应器4包括依次连接的碱反应池1、沉降池5和中和池6。

中和池6与高效过滤器9之间设置缓冲池8，缓冲池8还与反渗透深度除盐器12的浓水出口相连。

所述碱反应池1底部设置碱反应池搅拌器2。

所述中和池6底部设置中和池搅拌器7。

所述电吸附适度除盐器10与反渗透深度除盐器12之间设置电吸附产水池11。

工作原理及过程：

待处理工业废水，首先进入初步降低硬度反应器4的碱反应池1，投加碱性物，在碱反应池搅拌器2作用下混合反应，降低硬度后进入沉降池5，沉降后进入中和池6，投加酸性物质，在中和池搅拌器7作用下中和，出水进入缓冲池8，泥渣由泥渣出口管道3送往渣厂，缓冲池8出水加入絮凝剂、杀菌剂后进入高效过滤器9，过滤除去废水中的悬浮物，进入电吸附适度除盐器10，电吸附再生排污水达标排放，电吸附适度除盐器10产水达到回用水质标准后进入电吸附产水池11，一部分产出水送往工业循环用水，另一部分加入阻垢剂、还原剂后进入反渗透深度除盐器12，反渗透深度除盐器12产出水送往供锅炉上水储槽，浓水返回电吸附适度除盐器10前端。

其中，电吸附适度除盐器10产出水达到工业循环用水标准，反渗透深度除盐器12产出水质达到锅炉用水标准，反渗透浓水回至电吸附适度除盐器10前端，而不是外排。

采用本实用新型装置处理达标排放的化工污水，进水水质为电导率4000μS/cm，COD33mg/L，硬度900mg/L(以碳酸钙计)。初步降低硬度反应器4所投加碱性物质为氢氧化钠，pH值控制为10.5，搅拌器为鼓风搅拌器，混合反应时间为20min，沉降池5为斜板沉降池，沉降时间为4h；中和池6投加的酸性物质为硫酸，pH值控制为6.8，中和反应时间为10min。初步降低硬度反应器4出水水质为电导率3700μS/cm，硬度200mg/L(以碳酸钙计)。高效过滤器9为叠片过滤器，过滤精度为20μm，不投加絮凝剂、杀菌剂。电吸附适度除盐器10中模块运行方式为两级串联，每对电极加电电压为1.5V，工作时间34min，反洗时间34min。反渗透深度除盐器12处理电吸附适度除盐单元产水的比例为20％，阻垢剂FLOCON260投加浓度5mg/L，还原剂亚硫酸氢钠投加浓度2.5mg/L，反渗透深度除盐器12的产水率75％。电吸附适度除盐器10产水电导率1000μS/cm，COD 20mg/L；反渗透深度除盐器12的产水电导率40μS/cm，COD未检出；排污水COD 30mg/L。

实施例2

本实施例所述的工业废水深度处理装置、整个装置的工作原理和过程均如实施例1，不同之处如下：

采用本实用新型装置处理某被污染的地下水，进水水质为电导率2800μS/cm，COD25mg/L，硬度800mg/L(以碳酸钙计)。初步降低硬度反应器4所投加碱性物质为氢氧化钠，pH值控制为10.2，搅拌器为机械搅拌器，混合反应时间为10min，沉降池5为自然沉降池，沉降时间为6h；中和反应投加的酸性物质为硫酸，pH值控制为6.5，中和反应的时间为10min。初步降低硬度反应器4出水水质为电导率2600μS/cm，硬度300mg/L(以碳酸钙计)。高效过滤器9过滤方式为砂滤器+叠片过滤器组合，砂滤前投加聚合铝铁絮凝剂，浓度为10mg/L，絮凝反应时间30min；杀菌剂为次氯酸钠，浓度为10mg/L。电吸附适度除盐器10中模块运行方式为两级串联，每对电极加电电压为1.8V，工作时间60min，反洗时间60min。反渗透深度除盐器12处理电吸附单元产水的比例为50％，阻垢剂FLOCON260投加浓度5mg/L，还原剂亚硫酸氢钠投加浓度2.5mg/L，反渗透产水率66％。电吸附适度除盐单元的产水电导率700μS/cm，COD 15mg/L；反渗透深度除盐单元的产水电导率25μS/cm，COD未检出；排污水COD 23mg/L。

Claims (9)

1.一种工业废水深度处理装置，其特征在于：由依次连接在管路中的初步降低硬度反应器、高效过滤器、电吸附适度除盐器和反渗透深度除盐器组成。

2.根据权利要求1所述的工业废水深度处理装置，其特征在于：所述初步降低硬度反应器包括依次连接的碱反应池、沉降池和中和池。

3.根据权利要求2所述的工业废水深度处理装置，其特征在于：所述中和池与高效过滤器之间设置缓冲池。

4.根据权利要求3所述的工业废水深度处理装置，其特征在于：所述缓冲池与反渗透深度除盐器浓水出口相连。

5.根据权利要求2所述的工业废水深度处理装置，其特征在于：所述碱反应池底部设置碱反应池搅拌器。

6.根据权利要求2所述的工业废水深度处理装置，其特征在于：所述中和池底部设置中和池搅拌器。

7.根据权利要求5～6任一所述的工业废水深度处理装置，其特征在于：搅拌器的类型是鼓风搅拌器、机械搅拌器或管道搅拌器。

8.根据权利要求2所述的工业废水深度处理装置，其特征在于：所述沉降池是自然沉降池、斜板沉降池或絮凝沉降池中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的工业废水深度处理装置，其特征在于：所述电吸附适度除盐器与反渗透深度除盐器之间设置电吸附产水池。

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