CN210764753U

CN210764753U - 一种煤焦化高盐废水零排放的预处理系统

Info

Publication number: CN210764753U
Application number: CN201921644551.6U
Authority: CN
Inventors: 罗嘉豪; 刘佳; 田宇鸣; 熊江磊; 陈琳媛; 陈炜彧
Original assignee: China Electronics Innovation Environmental Technology Co ltd
Current assignee: China Electronics Innovation Environmental Technology Co ltd
Priority date: 2019-09-29
Filing date: 2019-09-29
Publication date: 2020-06-16
Anticipated expiration: 2029-09-29

Abstract

本实用新型是煤焦化高盐废水零排放的预处理系统，其结构是调节池通过管道连接A pH调节池，A pH调节池、A混凝池、A絮凝池、A沉淀池、B pH调节池、B混凝池、B絮凝池、B沉淀池和B清水池依次连接，B清水池通过管道连接C混凝池，C混凝池、C pH调节池、C絮凝池、C沉淀池和C清水池依次连接，C清水池通过管道连接D混凝池，D混凝池、D絮凝池、D沉淀池、D pH调节池和D清水池依次连接，D清水池、多介质过滤器、弱阳树脂罐和膜集成装置依次通过管道连接，膜集成装置浓水口通过管道外接蒸发器。本实用新型的优点：利用多级混凝沉淀，最大程度的去除废水中容易结垢的氟、硅、钙镁硬度等，能保证膜系统的稳定运行。

Description

一种煤焦化高盐废水零排放的预处理系统

技术领域

本实用新型涉及的是一种煤焦化高盐废水零排放的预处理系统，属于水处理技术领域。

背景技术

焦化厂主要生产焦炭、煤气、硫铵和轻苯等化工产品。在焦炉煤气冷却、洗涤、粗苯加工及焦油加工过程中，产生大量含酚、氰、油、氨及大量有机物的工业废水。焦化废水经过前处理、生化处理、物化处理及深度处理产水的反渗透浓水具有硬度高、氟离子高、硅含量高等特点。如对该类型的废水进行浓缩或零排放处理，为避免膜系统和蒸发器的结垢问题，需要先对废水进行深度除硬、除氟、除硅，这样能增加后续膜系统的浓缩倍数，解决蒸发器结垢的问题。

现有技术中的预处理工艺常为一级化混除氟、除硬度等即首先通过混凝沉淀去除废水中的氟离子，再通过一级混凝沉淀加药除硬，最后采用反渗透或电渗析进行浓缩，产水回用，浓水收集再处理。

但是现有技术存在以下问题：这种一级化混除氟，难以将氟离子浓度降至3mg/L以下，后续经过了膜系统的高倍浓缩，反渗透浓水中氟离子浓度会升高，增加了堵膜的风险，如果后续上蒸发器，还会对蒸发器材质有更高的要求。在高盐废水中一级除硬化混，也难以将硬度降至 1mg/L以下，在后续膜浓缩系统中，容易造成钙镁硬度结垢问题，出现堵膜的风险。

实用新型内容

本实用新型提出的是一种煤焦化高盐废水零排放的预处理系统，其目的旨在克服现有技术存在的上述不足，实现废水在进入膜集成装置之前最大程度的去除废水中易结垢的物质，保证后续膜系统在高倍浓缩的条件下运行的稳定性，并降低后续蒸发器结垢的风险。

本实用新型的技术解决方案：一种煤焦化高盐废水零排放的预处理系统，其特征是调节池通过管道连接ApH调节池，ApH调节池、A混凝池、A絮凝池、A沉淀池、BpH调节池、B混凝池、B絮凝池、B沉淀池和B清水池依次连接，B清水池通过管道连接C混凝池，C混凝池、CpH调节池、C絮凝池、C沉淀池和C清水池依次连接，C清水池通过管道连接D混凝池，D混凝池、D絮凝池、D沉淀池、DpH调节池和D清水池依次连接，D清水池、多介质过滤器、弱阳树脂罐和膜集成装置依次通过管道连接，膜集成装置浓水口通过管道外接蒸发器。

优选的，所述的调节池和ApH调节池之间管道上设调节池提升泵， B清水池和C混凝池之间管道上设B清水池提升泵，C清水池和D混凝池之间管道上设C清水池提升泵，D清水池和多介质过滤器之间管道上设D 清水池提升泵。

优选的，所述的A沉淀池、B沉淀池、C沉淀池和D沉淀池的出泥口通过带有排泥泵的管道汇总连接污泥收集槽，污泥收集槽通过管道连接污泥压滤机，污泥压滤机废水口通过管道外接调节池。

优选的，所述的ApH调节池中设有液碱和盐酸加药口、配有搅拌装置，A混凝池中设有氯化钙、氯化铁加药口，A絮凝池内设有PAM加药口、设有搅拌机，BpH调节池中设有液碱和盐酸加药口，B混凝池中设有氯化钙、除氟药剂、氯化铁加药口，B絮凝池中设有PAM加药口，C混凝池中设有除硅镁剂、氯化铁加药口，CpH调节池中设有液碱加药口，C絮凝池中设有PAM加药口，D混凝池中设有碳酸钠、氯化铁加药口，D絮凝池设有PAM加药口，DpH调节池中设有盐酸加药口，多介质过滤器配有反洗装置，弱阳树脂罐配有再生和冲洗装置。

本实用新型的优点：相比于传统的预处理，本实用新型利用多级混凝沉淀，最大程度的去除废水中容易结垢的氟、硅、钙镁硬度等，能保证膜系统的稳定运行。除氟化混单元通过两级除氟化混，添加除氟药剂 (附有高位能活性位点的多孔纳米三氧化二铝)能将废水中的氟离子降至3ppm以下，能保证膜系统在高倍浓缩条件下无氟化钙结垢的风险。同时低浓度的氟也降低了对蒸发器材质选择的要求，降低了蒸发器的固体投资。加药化混除硬单元配合弱阳离子交换树脂能将高盐废水的总硬度降至1mg/L以下，有效的防止了钙镁物质结垢堵膜风险和蒸发器结垢的风险。加入镁剂(氯化镁或者硫酸镁)的化混除硅单元，能有效的将废水中的硅含量降至5mg/L以下，能降低膜系统堵塞的风险，提高膜系统的回收率，减少浓水量从而降低了后续废水处理能耗。

附图说明

图1是本实用新型煤焦化高盐废水零排放的预处理系统的结构框图。

图2是本实用新型煤焦化高盐废水零排放的预处理系统的处理流程图。

图中的1是调节池、2是调节池提升泵、3是ApH调节池、4是A混凝池、5是A絮凝池、6是A沉淀池、7是BpH调节池、8是B混凝池、 9是B絮凝池、10是B沉淀池、11是B清水池、12是B清水池提升泵、 13是C混凝池、14是CpH调节池、15是C絮凝池、16是C沉淀池、17 是C清水池、18是C清水池提升泵、19是D混凝池、20是D絮凝池、21 是D沉淀池、22是DpH调节池、23是D清水池、24是排泥泵、25是污泥收集槽、26是污泥压滤机、27是D清水池提升泵、28是多介质过滤器、 29是弱阳树脂罐、30是膜集成装置。

具体实施方式

下面结合实施例和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，一种煤焦化高盐废水零排放的预处理系统，其结构是调节池1通过管道连接ApH调节池3，ApH调节池3、A混凝池4、A絮凝池5、A沉淀池6、BpH调节池7、B混凝池8、B絮凝池9、B沉淀池 10和B清水池11依次连接，B清水池11通过管道连接C混凝池13，C 混凝池13、CpH调节池14、C絮凝池15、C沉淀池16和C清水池17依次连接，C清水池17通过管道连接D混凝池19，D混凝池19、D絮凝池 20、D沉淀池21、DpH调节池22和D清水池23依次连接，D清水池23、多介质过滤器28、弱阳树脂罐29和膜集成装置30依次通过管道连接，膜集成装置30浓水口通过管道外接蒸发器。

所述的调节池1和ApH调节池3之间管道上设调节池提升泵2，B 清水池11和C混凝池13之间管道上设B清水池提升泵12，C清水池17 和D混凝池19之间管道上设C清水池提升泵18，D清水池23和多介质过滤器28之间管道上设D清水池提升泵27。

所述的A沉淀池6、B沉淀池10、C沉淀池16和D沉淀池21的出泥口通过带有排泥泵24的管道汇总连接污泥收集槽25，污泥收集槽25通过管道连接污泥压滤机26，污泥压滤机26废水口通过管道外接调节池。

所述的ApH调节池3中设有液碱和盐酸加药口、配有搅拌装置，A 混凝池4中设有氯化钙、氯化铁加药口，A絮凝池5内设有PAM(聚丙烯酰胺)加药口、设有搅拌机，BpH调节池7中设有液碱和盐酸加药口，B 混凝池8中设有氯化钙、除氟药剂(附有高位能活性位点的多孔纳米三氧化二铝)、氯化铁加药口，B絮凝池9中设有PAM加药口，C混凝池13 中设有除硅镁剂、氯化铁加药口，CpH调节池14中设有液碱加药口，C 絮凝池15中设有PAM加药口，D混凝池19中设有碳酸钠、氯化铁加药口， D絮凝池20设有PAM加药口，DpH调节池22中设有盐酸加药口，多介质过滤器28配有反洗装置，弱阳树脂罐29配有再生和冲洗装置。

如图2所示，根据以上结构，工作时，

煤焦化的高盐蒸氨废水经过生化、物化、深度处理后的RO浓水经管路收集至调节池1；

一级除氟：由调节池提升泵2提升至一级除氟反应器的ApH调节池 3，调节进水pH到7.0～8.0；然后进入A混凝池4，在A混凝池4中加入氯化钙、氯化铁，其中氯化钙的投加量为钙:氟摩尔比1.2～2.0:1.0，氯化铁的投加量50～100mg/L；A混凝池出水进入A絮凝池5，在A絮凝池5 中加入PAM，其中PAM的投加量为1～3mg/L；A絮凝池5出水自流至A沉淀池6。

二级除氟：A沉淀池6出水溢流至二级除氟用BpH调节池7，BpH 调节池7中加入盐酸或者氢氧化钠，调节pH到7.0～8.0；BpH调节池7 出水自流至B混凝池8，B混凝池8中加入氯化钙、除氟药剂(附有高位能活性位点的多孔纳米三氧化二铝)、氯化铁，其中氯化钙按照钙:氟摩尔比为1.0～1.5:1.0投加，除氟药剂投加量为500～1000mg/L，氯化铁投加量为50～100mg/L；B混凝池8出水自流至B絮凝池9，B絮凝池9中加入PAM，PAM投加量为1～3mg/L；B絮凝池9出水自流至B沉淀池10，B 沉淀池10出水溢流至B清水池11。

除硅：B清水池11出水经B清水池提升12进入除硅用C混凝池13，在C混凝池1中加入氯化镁，氯化镁与硅按1.2～1.5:1.0的摩尔比例投加；C混凝池1出水自流至CpH调节池14，在CpH调节池14中加入液碱调节pH至11.50～12.0；CpH调节池14出水自流至C絮凝池15，在C絮凝池15里加入PAM，其中PAM的投加量为1～3mg/L；C絮凝池15出水自流至C沉淀池16，C沉淀池16出水溢流至C清水池17。

除硬：C清水池17出水经C清水池提升泵18至除硬用D混凝池19，在D混凝池19中加入碳酸钠、氯化铁，其中碳酸钠投加量按碳酸钠与钙离子的摩尔比1.2～1.5:1.0加入，氯化铁的投加量为30～60mg/L；D混凝池19出水自流至D絮凝池20，在D絮凝池20中加入PAM，PAM的投加量为1～3mg/L。D絮凝池20的出水自流至D沉淀池21；D沉淀池21出水溢流至DpH调节池22，在DpH调节池22中加入硫酸调节废水pH到6.5～7.5； DpH调节池22出水溢流至D清水池23。一级除氟的A沉淀池6、二级除氟的B沉淀池10、除硅的C沉淀池16、除硬的D沉淀池21经排泥泵24 抽到污泥收集槽25后进入污泥压滤机26脱水，泥饼外运处置，废水进入调节池。

D清水池23出水经D清水池提升泵27到多介质过滤器28，多介质过滤器28出水到弱阳树脂罐29，弱阳树脂罐29出水进入到膜集成装置 30，膜集成装置30的产水回用，浓水分别收集进入蒸发器。

本实用新型设计的系统能将煤焦化蒸氨废水的反渗透浓水的氟离子由120mg/L降至3mg/L以下，硅由20mg/L降至5mg/L以下，硬度(以碳酸钙计)由275mg/L降至1mg/L。经过对废水中易结垢物质的高效去除，能将后续膜系统的回收率提高至73～81％，减少了需要处理的浓水量，节约了能耗。

综上所述，本实用新型提供的煤焦化高盐废水零排放预处理系统采用了多级混凝沉淀配合过滤系统和离子交换树脂有效的降低了废水中易结垢的物质,为后续提高膜集成系统的高倍浓缩提供了前提，该预处理系统配合膜集成技术减少了浓水处理量，降低了能耗，减少了对环境的危害，减轻了企业的负担。

实施例

(1)焦化蒸氨废水经过预处理、生化处理、物化处理及深度处理产生的反渗透浓水，经收集后进入调节池1，此时废水的pH为7.0～8.0之间，进水氟离子浓度在100～300mg/L之间，总硅在15～50mg/L，总硬度(以碳酸钙计)在150～300mg/L，TDS在11000～15000mg/L，废水中的TDS主要来源于氯化钠和硫酸钠。调节池1废水混合均匀后经调节池提升泵2 进入一级除氟ApH调节池3，在ApH调节池3中设有液碱和盐酸加药口，配有搅拌装置。ApH调节池3出水自流至一级除氟A混凝池4，在A混凝池4中设有氯化钙、氯化铁加药口，其中氯化钙投加量为钙：氟摩尔比为1.2:1，氯化铁投加量50～100mg/L。A混凝池4出水自流至一级除氟A絮凝池5。在A絮凝池5内设有聚丙烯酰胺(PAM)加药口，反应池内均设有搅拌机。A絮凝池5出水自流至一级除氟A沉淀池6中。A沉淀池 6污泥经排泥泵24定期排放至污泥收集槽25，经压滤机脱水后，污泥委外，废水回至调节池。

(2)A沉淀池6出水溢流至二级除氟BpH调节池7，在BpH调节池7中设有液碱和盐酸加药口，调节进水pH到中性。BpH调节池7出水自流至二级除氟B混凝池8，B混凝池8中设有氯化钙、除氟药剂、氯化铁加药口。B混凝池8出水自流至二级B絮凝池9，B絮凝池9中设有聚丙烯酰胺(PAM)的加药口。B絮凝池9出水自流至二级除氟B沉淀池10， B沉淀池10中污泥经排泥泵24定期排放至污泥收集槽25，经压滤机脱水后，污泥委外，废水回至调节池1中。B沉淀池10出水溢流至二级除氟B清水池11中。

(3)B清水池11出水经B清水池提升泵12进入除硅C混凝池13中， C混凝池13中设有除硅镁剂、氯化铁加药口，C混凝池13出水自流至除硅CpH调节池14中，CpH调节池14中设有液碱加药口，调节废水pH 至11.50～12.0。CpH调节池14出水自流至除硅C絮凝池15中，C絮凝池15中设有PAM(聚丙烯酰胺)加药口。C絮凝池15出水自流至除硅C 沉淀池16中，C沉淀池16中污泥经排泥泵24定期排放至污泥收集槽25，经压滤机脱水后，污泥委外处理，废水回流至调节池1。C沉淀池16出水溢流至除硅C清水池17中。

(4)C清水池17出水经C清水池提升泵18到除硬度D混凝池19中， D混凝池19中设有碳酸钠、氯化铁加药口。D混凝池19出水自流至除硬度D絮凝池20中，D絮凝池20设有PAM加药口。D絮凝池20出水自流至除硬度D沉淀池21，D沉淀池21中污泥经排泥泵24定期排放至污泥收集槽25，经压滤机脱水后，污泥委外处理，废水回流至调节池1。D沉淀池21出水溢流至除硬度DpH调节池22中，DpH调节池22中设有盐酸加药口，调节废水pH至6.5～7.5。DpH调节池22出水溢流至除硬度D 清水池23中。

(5)D清水池23的出水经D清水池提升泵27到多介质过滤器28中，截留大部分悬浮物和大分子物质，多介质过滤器28出水进入到弱阳树脂罐29。多介质过滤器28配有反洗装置，弱阳树脂罐29配有再生和冲洗装置。

(6)弱阳树脂罐29软化出水进到膜集成装置30，经过膜集成装置 30回用73～81％的回收水，膜集成装置30的浓水收集后做进一步处理。

以上所述各部件均为现有技术，本领域技术人员可使用任意可实现其对应功能的型号和现有设计。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种煤焦化高盐废水零排放的预处理系统，其特征是调节池通过管道连接A pH调节池，A pH调节池、A混凝池、A絮凝池、A沉淀池、B pH调节池、B混凝池、B絮凝池、B沉淀池和B清水池依次连接，B清水池通过管道连接C混凝池，C混凝池、C pH调节池、C絮凝池、C沉淀池和C清水池依次连接，C清水池通过管道连接D混凝池，D混凝池、D絮凝池、D沉淀池、D pH调节池和D清水池依次连接，D清水池、多介质过滤器、弱阳树脂罐和膜集成装置依次通过管道连接，膜集成装置浓水口通过管道外接蒸发器。

2.如权利要求1所述的一种煤焦化高盐废水零排放的预处理系统，其特征是所述的调节池和A pH调节池之间管道上设调节池提升泵，B清水池和C混凝池之间管道上设B清水池提升泵，C清水池和D混凝池之间管道上设C清水池提升泵，D清水池和多介质过滤器之间管道上设D清水池提升泵。

3.如权利要求1所述的一种煤焦化高盐废水零排放的预处理系统，其特征是所述的A沉淀池、B沉淀池、C沉淀池和D沉淀池的出泥口通过带有排泥泵的管道汇总连接污泥收集槽，污泥收集槽通过管道连接污泥压滤机，污泥压滤机废水口通过管道外接调节池。

4.如权利要求1所述的一种煤焦化高盐废水零排放的预处理系统，其特征是所述的ApH调节池中设有液碱和盐酸加药口、配有搅拌装置，A混凝池中设有氯化钙、氯化铁加药口，A絮凝池内设有PAM加药口、设有搅拌机，B pH调节池中设有液碱和盐酸加药口，B混凝池中设有氯化钙、除氟药剂、氯化铁加药口，B絮凝池中设有PAM加药口，C混凝池中设有除硅镁剂、氯化铁加药口，C pH调节池中设有液碱加药口，C絮凝池中设有PAM加药口，D混凝池中设有碳酸钠、氯化铁加药口，D絮凝池设有PAM加药口，D pH调节池中设有盐酸加药口，多介质过滤器配有反洗装置，弱阳树脂罐配有再生和冲洗装置。