CN216472723U - 一种钢厂酸洗废水资源化处理装置 - Google Patents

一种钢厂酸洗废水资源化处理装置 Download PDF

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俞经福
李松山
俞能平
熊滨
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俞浩洋
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Abstract

本发明公开了一种钢厂酸洗废水资源化处理装置,所述处理装置包括:物化前处理系统、膜处理系统、苛化处理系统。本发明处理装置将反渗透膜产水循环利用到生产工艺上,生产出的氢氧化钠循环利用,生产出的石膏和碳酸钙送去水泥厂协同处理生产水泥,提取出来纯度较高的氢氧化铁铁泥去铁前工艺继续炼铁,生化污泥去发电厂与煤协同焚烧发电、浓水中的氯化钠去蒸发结晶生产出副产工业氯化钠产品。

Description

一种钢厂酸洗废水资源化处理装置
技术领域
本发明涉及钢厂废水处理领域,具体是一种钢厂酸洗废水资源化处理装置。
背景技术
钢铁行业酸洗处理技术是一种表面处理必不可少的步骤,在该工艺过程中会产生大量富含Fe2+的酸性废水,pH为1左右,如果不经处理无法进入环境或污水处理站,现有的处理装置比较简单,主要是将废水收集后加入大量的石灰进行中和处理,产生的沉淀物(氢氧化铁、硫酸钙等)通过板框压滤,产生的固废送去填埋,对环境污染严重,还会造成有价资源的浪费。滤出的清液中含有大量的盐分,此废水直接进生化系统会造成较大的冲击,可生化性差,不利于生化系统的稳定运行。现有工艺只加石灰中和处理,产生大量的废水得不到有效的处理和利用,固体废弃物中含有大量的氢氧化钙、硫酸钙、硫酸铁、硫酸亚铁等混合物无法资源化利用只能做废物填埋,浪费了资源,污染了环境。针对这种情况,现提出一种钢厂酸洗废水资源化处理装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢厂酸洗废水资源化处理装置,能够有效解决上述背景技术中的不足,本发明处理装置能够解决现有钢铁行业酸洗废水传统处理装置所带来的中和后的高盐水难处理问题,产生的混合铁泥无法得到有效的资源化利用且对环境造成严重污染问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种钢厂酸洗废水资源化处理装置,所述处理装置包括:
S1:物化前处理系统进行反应沉淀处理;
S2:S1沉淀处理后的上清液进入膜处理系统进行过滤处理;
S3:S2处理后的浓水进入苛化处理系统进行沉降压滤处理;
所述处理装置为酸洗废水排入原水调节池内,经过物化反应池加碱调pH至中性,曝气氧化Fe2+至Fe3+后,物化反应池中的废水进入絮凝沉淀池,沉降后的铁泥进入铁泥压滤装置,清水返回絮凝沉淀池,絮凝沉淀池内的上清液溢流至原水缓冲池,RO1膜设备单元和RO2膜设备单元的最终产水进入总产水池并供至各个用水点,NF1纳滤膜处理单元的浓水管道接至苛化处理系统,RO2膜设备单元的浓水接至氯化钠蒸发结晶系统,板框后的清液进行碳化,催化剂回收板框回收催化剂,清液与石灰进行苛化反应,生成氢氧化钠和碳酸钙,经过沉降和压滤后清液为氢氧化钠副产品,水解酸化池、好氧池、内置式MBR生化反应池产生活性污泥,活性污泥通过活性污泥压滤装置压滤排出。
进一步的,所述物化前处理系统中酸洗水进入原水调节池,原水调节池出水连接物化反应池进水管道,物化反应池出水管道连接絮凝沉淀池进水管道,碱投加装置出口连接至物化反应池加药进口端,第一曝气装置出口连接至物化反应池曝气管进口端,絮凝剂投加装置出口连接絮凝沉淀池加药进口端,物化反应池和絮凝沉淀池底部出泥管道分别连接铁泥压滤装置进水端。
进一步的,所述铁泥压滤装置过滤清液回絮凝沉淀池,铁泥压滤装置压滤出来的铁泥去铁前工艺炼铁,脱脂废水来水管道连接至水解酸化池进水管、水解酸化池出水口连接至好氧池进水管,好氧池出水管连接至内置式MBR生化反应池进水管,第二曝气装置出口连接至好氧池曝气管进口端,内置式MBR生化反应池产水管连接至NF2纳滤膜产水池,水解酸化池、好氧池、内置式MBR生化反应池排泥口管道连接至活性污泥压滤装置进水端,活性污泥压滤装置滤过液管道出口连接至好氧池进水端。
进一步的,所述絮凝沉淀池溢流管道连接至管式膜原水缓冲池进口,原水缓冲池出口连接至管式膜设备单元进口端,管式膜设备单元清液出口端管道连接至管式膜产水缓冲池、管式膜设备单元浓水管道连接至絮凝沉淀池进水端,管式膜产水缓冲池出口端连接至RO1膜设备单元进水端,RO1膜设备单元产水管连接至总产水池进水端,RO1膜设备单元浓水管连接至RO1浓水池进水端,RO1 浓水池出水端连接至UF脱色膜设备单元进水端,UF脱色膜设备单元产水端连接至UF脱色膜产水池。
进一步的,所述UF脱色膜设备单元的浓水出口端连接至水解酸化池进口端, UF脱色膜产水池出口端连接至NF1纳滤膜处理单元进水端,NF1纳滤膜处理单元产水管连接至NF1纳滤膜产水池进口端,NF1纳滤膜处理单元浓水出口管连接至NF1纳滤膜浓水池进口端,NF1纳滤膜浓水池出口端连接至苛化处理系统的预反应槽进口端,NF1纳滤膜产水池出口端连接至NF2纳滤膜处理单元进口端,NF2 纳滤膜处理单元产水管连接至NF2纳滤膜产水池,NF2纳滤膜处理单元浓水管连接至UF脱色膜产水池进水端,RO2膜设备单元进水端连接至NF2纳滤膜产水池出口端,RO2膜设备单元浓水管连接至RO2膜浓水罐进口端,RO2膜浓水罐出口端连接至氯化钠蒸发结晶系统,RO2膜设备单元产水管连接至总产水池进水端。
进一步的,所述生石灰投加装置出口端连接至1号串联反应槽进口端,1号串联反应槽底部出口端连接至石膏压滤装置进料端,压滤装置清液出口管道连接至碳化塔装置,催化剂投加装置出口端连接至1号串联反应槽加药进口管道,二氧化碳储罐和减压投加装置出口连接至碳化塔装置进口端。
进一步的,所述二氧化碳回收加压装置进口端连接碳化塔装置顶部过量二氧化碳出口管道,出口端连接至碳化塔装置底部进气管道,碳化塔装置料液出口端连接至催化剂压滤回收装置进料端,催化剂压滤回收装置压滤回收的催化剂泥浆接至预反应槽进口端,催化剂压滤回收装置清液管道连接至膜精制单元进水端,膜精制单元浓水出口端连接至预反应槽进口端,膜精制单元产水出口端连接至2号串联反应槽进口端。
进一步的,所述生石灰投加装置出口端连接至1号串联反应槽进口端,1号串联反应槽出口端连接至碳酸钙沉降池进口端,碳酸钙沉降池底部管道出口端连接至碳酸钙压滤装置,碳酸钙沉降池溢流管道出口端连接至氢氧化钠储罐进口端,碳酸钙压滤装置压滤后清液出口端连接至氢氧化钠储罐进口端,氢氧化钠储罐出口端连接至物化反应池加药管道。
本发明的有益效果:
1.本发明处理装置将反渗透膜产水循环利用到生产工艺上,生产出的氢氧化钠循环利用,生产出的石膏和碳酸钙送去水泥厂协同处理生产水泥,提取出来纯度较高的氢氧化铁铁泥去铁前工艺继续炼铁,生化污泥去发电厂与煤协同焚烧发电、浓水中的氯化钠去蒸发结晶生产出副产工业氯化钠产品。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明处理装置示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示,一种钢厂酸洗废水资源化处理装置,处理装置包括物化前处理系统、膜处理系统、苛化处理系统;
物化前处理系统包括原水调节池101、物化反应池102、絮凝沉淀池103、水解酸化池104、好氧池105、内置式MBR生化反应池106、碱投加装置001、絮凝剂投加装置002、铁泥压滤装置003、活性污泥压滤装置004、第一曝气装置005、第二曝气装置006;
膜处理系统包括管式膜原水缓冲池201、管式膜设备单元2001、管式膜产水缓冲池202、RO1膜设备单元2002、RO1浓水池203、UF脱色膜设备单元2003、 UF脱色膜产水池204、NF1纳滤膜处理单元2004、NF1纳滤膜产水池205、NF2 纳滤膜处理单元2005、NF2纳滤膜产水池206、RO2膜设备单元2006、NF1纳滤膜浓水池207、RO2膜浓水罐208、总产水池209;
苛化处理系统包括生石灰投加装置301、二氧化碳储罐和减压投加装置302、 1号串联反应槽303、预反应槽304、2号串联反应槽305、碳化塔装置306、碳酸钙沉降池307、氢氧化钠储罐308、二氧化碳回收加压装置309、氯化钠蒸发结晶系统310、催化剂投加装置007、催化剂压滤回收装置008、石膏压滤装置 009、碳酸钙压滤装置010、膜精制单元2007。
酸洗生产线上的酸洗水进入原水调节池101,原水调节池101出水连接物化反应池102进水管道,物化反应池102出水管道连接絮凝沉淀池103进水管道,碱投加装置001出口连接至物化反应池102加药进口端,第一曝气装置005出口连接至物化反应池102曝气管进口端,絮凝剂投加装置002出口连接絮凝沉淀池103加药进口端,物化反应池102和絮凝沉淀池103底部出泥管道分别连接铁泥压滤装置003进水端;
铁泥压滤装置003过滤清液回絮凝沉淀池103,铁泥压滤装置003压滤出来的铁泥去铁前工艺炼铁,脱脂废水来水管道连接至水解酸化池104进水管、水解酸化池104出水口连接至好氧池105进水管,好氧池105出水管连接至内置式MBR生化反应池106进水管,第二曝气装置006出口连接至好氧池105曝气管进口端,内置式MBR生化反应池产水管连接至NF2纳滤膜产水池206,水解酸化池104、好氧池105、内置式MBR生化反应池排泥口管道连接至活性污泥压滤装置004进水端,活性污泥压滤装置004滤过液管道出口连接至好氧池105进水端,活性污泥压滤装置004排出的活性污泥用污泥车运至火力发电厂与煤炭一起燃烧发电;
絮凝沉淀池103溢流管道连接至管式膜原水缓冲池201进口,原水缓冲池 201出口连接至管式膜设备单元2001进口端,管式膜设备单元2001清液出口端管道连接至管式膜产水缓冲池202、管式膜设备单元2001浓水管道连接至絮凝沉淀池103进水端,管式膜产水缓冲池202出口端连接至RO1膜设备单元2002 进水端,RO1膜设备单元2002产水管连接至总产水池209进水端,RO1膜设备单元2002浓水管连接至RO1浓水池203进水端,RO1浓水池203出水端连接至 UF脱色膜设备单元2003进水端,UF脱色膜设备单元2003产水端连接至UF脱色膜产水池204;
UF脱色膜浓水出口端连接至水解酸化池104进口端,UF脱色膜产水池204 出口端连接至NF1纳滤膜处理单元2004进水端,NF1纳滤膜处理单元2004产水管连接至NF1纳滤膜产水池205进口端,NF1纳滤膜处理单元2004浓水出口管连接至NF1纳滤膜浓水池207进口端,NF1纳滤膜浓水池207出口端连接至苛化处理系统的预反应槽304进口端,NF1纳滤膜产水池205出口端连接至NF2纳滤膜处理单元2005进口端,NF2纳滤膜处理单元2005产水管连接至NF2纳滤膜产水池206,NF2纳滤膜处理单元2005浓水管连接至UF脱色膜产水池204进水端, RO2膜设备单元2006进水端连接至NF2纳滤膜产水池206出口端,RO2膜设备单元2006浓水管连接至RO2膜浓水罐208进口端,RO2膜浓水罐208出口端连接至氯化钠蒸发结晶系统310,RO2膜设备单元2006产水管连接至总产水池209 进水端;
生石灰投加装置301出口端连接至1号串联反应槽303进口端,1号串联反应槽303底部出口端连接至石膏压滤装置009进料端,压滤出来的石膏运输至水泥厂协同处理生产水泥,压滤装置009清液出口管道连接至碳化塔装置306,催化剂投加装置007出口端连接至1号串联反应槽303加药进口管道,二氧化碳储罐和减压投加装置302出口连接至碳化塔装置306进口端;
二氧化碳回收加压装置309进口端连接碳化塔装置306顶部过量二氧化碳出口管道,出口端连接至碳化塔装置306底部进气管道,碳化塔装置306料液出口端连接至催化剂压滤回收装置008进料端,催化剂压滤回收装置008压滤回收的催化剂泥浆接至预反应槽304进口端,催化剂压滤回收装置008清液管道连接至膜精制单元2007进水端,膜精制单元2007浓水出口端连接至预反应槽304进口端,膜精制单元2007产水出口端连接至2号串联反应槽305进口端;
生石灰投加装置301出口端连接至1号串联反应槽303进口端,1号串联反应槽303出口端连接至碳酸钙沉降池307进口端,碳酸钙沉降池307底部管道出口端连接至碳酸钙压滤装置010,碳酸钙沉降池307溢流管道出口端连接至氢氧化钠储罐308进口端,碳酸钙压滤装置010压滤后清液出口端连接至氢氧化钠储罐308进口端,氢氧化钠储罐308出口端连接至物化反应池102加药管道。
生产使用时:
生产过程中的酸洗废水排入原水调节池101,经过物化反应池102加碱调 pH至中性,充分曝气氧化Fe2+至Fe3+后,物化反应池102中的废水泵入絮凝沉淀池103,沉降后的铁泥经过污泥泵泵入铁泥压滤装置003,清水回絮凝沉淀池103,压滤出来的铁泥去铁前工艺炼铁,絮凝沉淀池103上清液溢流至管式膜原水缓冲池201,后端通过膜处理系统进行处理;
膜处理系统的RO1膜设备单元和RO2膜设备单元的最终产水进入总产水池 209并通过恒压供水至各个用水点,膜处理系统中的NF1纳滤膜浓水主要成分为硫酸钠,其浓水管道接至苛化处理系统,RO2膜设备单元的浓水接至氯化钠蒸发结晶系统310;
苛化处理系统的主要目的是在催化剂的作用下将硫酸钠与石灰反应生成石膏板框压滤成副产品进入水泥厂,板框后的清液进入碳化塔通入二氧化碳处理进行碳化,酸洗条件下沉淀出来催化剂经过催化剂回收板框回收催化剂,清液主要成分为碳酸钠和碳酸氢钠去与石灰进行苛化反应,生成氢氧化钠和碳酸钙,经过沉降和压滤后清液为氢氧化钠副产品,压滤出来的碳酸钙作为原料进入水泥厂烧制水泥。水解酸化池104、好氧池105、内置式MBR生化反应池产生的活性污泥,通过活性污泥压滤装置004压滤排出,泥饼用污泥车运至火力发电厂与煤炭一起燃烧发电。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、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。

Claims (8)

1.一种钢厂酸洗废水资源化处理装置,其特征在于,所述处理装置包括:物化前处理系统、膜处理系统、苛化处理系统;
所述物化前处理系统包括原水调节池(101)、物化反应池(102)、絮凝沉淀池(103)、水解酸化池(104)、好氧池(105)、内置式MBR生化反应池(106)、碱投加装置(001)、絮凝剂投加装置(002)、铁泥压滤装置(003)、活性污泥压滤装置(004)、第一曝气装置(005)、第二曝气装置(006);
所述膜处理系统包括管式膜原水缓冲池(201)、管式膜设备单元(2001)、管式膜产水缓冲池(202)、RO1膜设备单元(2002)、RO1浓水池(203)、UF脱色膜设备单元(2003)、UF脱色膜产水池(204)、NF1纳滤膜处理单元(2004)、NF1纳滤膜产水池(205)、NF2纳滤膜处理单元(2005)、NF2纳滤膜产水池(206)、RO2膜设备单元(2006)、NF1纳滤膜浓水池(207)、RO2膜浓水罐(208)、总产水池(209);
所述苛化处理系统包括生石灰投加装置(301)、二氧化碳储罐和减压投加装置(302)、1号串联反应槽(303)、预反应槽(304)、2号串联反应槽(305)、碳化塔装置(306)、碳酸钙沉降池(307)、氢氧化钠储罐(308)、二氧化碳回收加压装置(309)、氯化钠蒸发结晶系统(310)、催化剂投加装置(007)、催化剂压滤回收装置(008)、石膏压滤装置(009)、碳酸钙压滤装置(010)、膜精制单元(2007)。
2.根据权利要求1所述的一种钢厂酸洗废水资源化处理装置,其特征在于,所述物化前处理系统中酸洗水进入原水调节池(101),原水调节池(101)出水连接物化反应池(102)进水管道,物化反应池(102)出水管道连接絮凝沉淀池(103)进水管道,碱投加装置(001)出口连接至物化反应池(102)加药进口端,第一曝气装置(005)出口连接至物化反应池(102)曝气管进口端,絮凝剂投加装置(002)出口连接絮凝沉淀池(103)加药进口端,物化反应池(102)和絮凝沉淀池(103)底部出泥管道分别连接铁泥压滤装置(003)进水端。
3.根据权利要求1所述的一种钢厂酸洗废水资源化处理装置,其特征在于,所述铁泥压滤装置(003)过滤清液回絮凝沉淀池(103),铁泥压滤装置(003)压滤出来的铁泥去铁前工艺炼铁,脱脂废水来水管道连接至水解酸化池(104)进水管、水解酸化池(104)出水口连接至好氧池(105)进水管,好氧池(105)出水管连接至内置式MBR生化反应池(106)进水管,第二曝气装置(006)出口连接至好氧池(105)曝气管进口端,内置式MBR生化反应池产水管连接至NF2纳滤膜产水池(206),水解酸化池(104)、好氧池(105)、内置式MBR生化反应池排泥口管道连接至活性污泥压滤装置(004)进水端,活性污泥压滤装置(004)滤过液管道出口连接至好氧池(105)进水端。
4.根据权利要求1所述的一种钢厂酸洗废水资源化处理装置,其特征在于,所述絮凝沉淀池(103)溢流管道连接至管式膜原水缓冲池(201)进口,原水缓冲池(201)出口连接至管式膜设备单元(2001)进口端,管式膜设备单元(2001)清液出口端管道连接至管式膜产水缓冲池(202)、管式膜设备单元(2001)浓水管道连接至絮凝沉淀池(103)进水端,管式膜产水缓冲池(202)出口端连接至RO1膜设备单元(2002)进水端,RO1膜设备单元(2002)产水管连接至总产水池(209)进水端,RO1膜设备单元(2002)浓水管连接至RO1浓水池(203)进水端,RO1浓水池(203)出水端连接至UF脱色膜设备单元(2003)进水端,UF脱色膜设备单元(2003)产水端连接至UF脱色膜产水池(204)。
5.根据权利要求1所述的一种钢厂酸洗废水资源化处理装置,其特征在于,所述UF脱色膜设备单元(2003)的浓水出口端连接至水解酸化池(104)进口端,UF脱色膜产水池(204)出口端连接至NF1纳滤膜处理单元(2004)进水端,NF1纳滤膜处理单元(2004)产水管连接至NF1纳滤膜产水池(205)进口端,NF1纳滤膜处理单元(2004)浓水出口管连接至NF1纳滤膜浓水池(207)进口端,NF1纳滤膜浓水池(207)出口端连接至苛化处理系统的预反应槽(304)进口端,NF1纳滤膜产水池(205)出口端连接至NF2纳滤膜处理单元(2005)进口端,NF2纳滤膜处理单元(2005)产水管连接至NF2纳滤膜产水池(206),NF2纳滤膜处理单元(2005)浓水管连接至UF脱色膜产水池(204)进水端,RO2膜设备单元(2006)进水端连接至NF2纳滤膜产水池(206)出口端,RO2膜设备单元(2006)浓水管连接至RO2膜浓水罐(208)进口端,RO2膜浓水罐(208)出口端连接至氯化钠蒸发结晶系统(310),RO2膜设备单元(2006)产水管连接至总产水池(209)进水端。
6.根据权利要求1所述的一种钢厂酸洗废水资源化处理装置,其特征在于,所述生石灰投加装置(301)出口端连接至1号串联反应槽(303)进口端,1号串联反应槽(303)底部出口端连接至石膏压滤装置(009)进料端,压滤装置(009)清液出口管道连接至碳化塔装置(306),催化剂投加装置(007)出口端连接至1号串联反应槽(303)加药进口管道,二氧化碳储罐和减压投加装置(302)出口连接至碳化塔装置(306)进口端。
7.根据权利要求1所述的一种钢厂酸洗废水资源化处理装置,其特征在于,所述二氧化碳回收加压装置(309)进口端连接碳化塔装置(306)顶部过量二氧化碳出口管道,出口端连接至碳化塔装置(306)底部进气管道,碳化塔装置(306)料液出口端连接至催化剂压滤回收装置(008)进料端,催化剂压滤回收装置(008)压滤回收的催化剂泥浆接至预反应槽(304)进口端,催化剂压滤回收装置(008)清液管道连接至膜精制单元(2007)进水端,膜精制单元(2007)浓水出口端连接至预反应槽(304)进口端,膜精制单元(2007)产水出口端连接至2号串联反应槽(305)进口端。
8.根据权利要求1所述的一种钢厂酸洗废水资源化处理装置,其特征在于,所述生石灰投加装置(301)出口端连接至1号串联反应槽(303)进口端,1号串联反应槽(303)出口端连接至碳酸钙沉降池(307)进口端,碳酸钙沉降池(307)底部管道出口端连接至碳酸钙压滤装置(010),碳酸钙沉降池(307)溢流管道出口端连接至氢氧化钠储罐(308)进口端,碳酸钙压滤装置(010)压滤后清液出口端连接至氢氧化钠储罐(308)进口端,氢氧化钠储罐(308)出口端连接至物化反应池(102)加药管道。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113772896A (zh) * 2021-10-09 2021-12-10 安徽普朗膜技术有限公司 一种钢厂酸洗废水资源化处理工艺

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