CN220182991U - 一种钢铁联合企业综合废水的处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种钢铁联合企业综合废水的处理系统，包括调节池、电絮凝装置、硝化生物滤池、反硝化生物滤池、超滤装置、离子交换树脂罐、反渗透系统、Fenton氧化池、混凝沉淀池、焦粉吸附塔。本实用新型针对当前冶金工业综合废水处理后无法达到相应的排放标准以及大量废水外排带来的持续环境污染，开发一种钢铁联合企业综合废水的处理及回用方式，回用水水质满足工业用新水水质要求，外排水满足现行污水排放标准，对冶金企业实现绿色生态化发展具有重要意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业废水处理技术领域，尤其涉及一种钢铁联合企业综合废水的处理系统。
背景技术
20世纪以来，随着工艺、装备和技术水平的提高，我国钢铁工业在节水方面已经取得显著进步，用水和排水形势逐步好转。自2000年以来全国钢铁企业通过实施兼购合并，淘汰落后生产工艺，连铸比率大大提高，改善用水水质、优化循环水系统、改进用水设施、提高循环水技术水平和水重复利用率等措施，使我国钢铁工业的水资源利用状况正逐步趋于合理化，吨钢耗新水量逐年降低。然而，我国钢铁企业的单位耗用水量仍高于国外先进钢铁企业的水平，近一步降低钢铁企业吨钢耗用新水量，提高钢铁企业水的循环利用率，加强钢铁企业废水的综合处理与回用是我国钢铁企业实现可持续发展的关键之一。
通过查新，检索到一些相关的专利和文章，如专利“一种钢铁综合污水回用水双膜法除盐的系统及工艺”(CN101462801A)，该专利包括冷却塔、原水箱、微絮凝过滤装置、旁流活性炭过滤罐、碟片式过滤器、超滤系统、精密过滤器、反渗透系统、反渗透除盐水箱。该系统用于解决钢铁企业综合污水回用水双膜法除盐的问题，但是必须要求来水中的油类物质和氨氮的浓度很低，否则对系统中膜的污染很严重，不仅影响处理效果，而且增加运行成本。专利“一种工业废水处理方法”(CN101028958A)，该专利的工艺流程如下，1预处理，废水依次经过pH调节、废水箱、原水泵、石英砂过滤、活性炭过滤、KDF过滤、精密过滤、超滤；2脱盐处理，预处理后的水由高压泵提供动力进入RO系统，水资源的到了循环利用。该预处理工艺中不能够对油类和氨氮物质进行有效地处置。专利“工业废水深度处理工艺”(CN1524809A)，公开了一种工业废水深度处理工艺，该专利中废水由废水贮槽经废水泵打入5微米过滤器后进入3微米过滤器，废水硬度不高时，处理水可直接进入中间水槽由紫外线杀菌装置杀菌后进入超滤装置，流入超滤水槽，超滤装置浓水作为废水放掉，超滤水槽出水打入一级反渗透装置，达到电子工业用水标准后返回生产线作为高纯度水使用。此专利中的预处理部分较少，对含有机物的废水无处理效果。
实用新型内容
本实用新型提供了一种钢铁联合企业综合废水的处理系统，针对当前冶金工业综合废水处理后无法达到相应的排放标准以及大量废水外排带来的持续环境污染，开发一种钢铁联合企业综合废水的处理及回用方式，回用水水质满足工业用新水水质要求，外排水满足现行污水排放标准，对冶金企业实现绿色生态化发展具有重要意义。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种钢铁联合企业综合废水的处理系统，包括调节池、电絮凝装置、硝化生物滤池、反硝化生物滤池、超滤装置、离子交换树脂罐、反渗透系统、Fenton氧化池、混凝沉淀池、焦粉吸附塔，生产废水首先送入调节池，调节池出水进入电絮凝装置，电絮凝装置出水进入硝化生物滤池，硝化生物滤池处理后的废水进入反硝化生物滤池，反硝化生物滤池出水进入超滤装置，电絮凝装置、硝化生物滤池、反硝化生物滤池和超滤装置的反洗水返回到调节池，超滤装置出水进入离子交换树脂罐，离子交换树脂罐的再生废水回流至调节池，离子交换树脂罐产水进入反渗透系统，反渗透系统产水进入新水储水池，反渗透浓水进入Fenton氧化池，Fenton氧化池的出水进入混凝沉淀池，沉淀后的出水进入到焦粉吸附塔中，焦粉吸附塔出水为处理后的出水。
所述电絮凝装置的电极材料选择铝极板，极板间距为2-4cm，阳极和阴极进行周期交换。
所述硝化生物滤池中的滤料为陶粒滤料。
所述反硝化生物滤池中的填料为陶粒滤料。
所述焦粉吸附塔中的焦粉为干熄焦焦粉，粒径为110-130目。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型针对钢铁联合企业产生的综合废水，提供了一种行之有效的钢铁企业综合废水处理及回用方式，回用水水质满足工业用新水水质要求，不仅减少了最终废水的产生量，而且极大的提高了生产废水的回用率，处理工艺过程能耗小，成本低，设备简单，易于操作，处理效果稳定。
附图说明
图1是本实用新型一种钢铁联合企业综合废水的处理系统的工艺流程图。
具体实施方式
通过实施例对本实用新型进行更详细的描述，这些实施例仅仅是对本实用新型最佳实施方式的描述，并不对本实用新型的范围有任何的限制。
本发明处理的对象为钢铁综合废水，其中pH 7.5-8.5，电导率2.0-3.0ms/cm，COD：150-260mg/L，SS：45-60mg/L，氨氮：35-50mg/L，石油类：4-6mg/L。
如图1所示，钢铁综合废水首先进入调节池，均衡水质水量。调节池出水进入电絮凝装置，电絮凝技术处理高盐废水，可以利用废水的高盐度特性，降低电絮凝所需的电量消耗，从而在较低能耗下达到废水处理的目的。电絮凝设备的电极材料选择铝极板，反应电压控制在4V-6V，极板间距控制2cm-4cm，反应时间12-18min，废水pH控制7.5-8.5，电源采用周期换向电源，在一定周期内对电絮凝的阴极和阳极进行交换，可以有效减少电极的钝化和反应中电流下降的问题，换向周期10-14s。电絮凝装置排放的泥渣进入污泥处理系统进行处理，经过电絮凝处理后，废水中的悬浮物、钙镁等金属离子得到有效的降低。电絮凝出水进入硝化生物滤池，生物滤池中的滤料为陶粒滤料，在好氧微生物的作用下，有机物和氨氮得到有效的去除，水力停留时间控制在8-10h，硝化生物滤池处理后的废水进入反硝化生物滤池，调节废水pH为8.0-9.0，在反硝化生物滤池中补加甲醇，为硝酸盐反硝化脱氮提供充足的碳源，生物滤池填料为陶粒滤料，水力停留时间为10-12h，电絮凝、硝化生物滤池和反硝化生物滤池的反洗水返回到前端调节池，以提高废水的利用率。反硝化生物滤池出水进入超滤装置，控制废水pH为6.8-7.0，通过超滤膜进一步截留废水中的悬浮物、胶体等污染物质，超滤反洗水返回到前端调节池，超滤出水进入离子交换树脂罐，经过树脂的交换性能，吸附废水中的残余钙、镁等金属离子，减轻后续膜浓缩系统的污染，延长反渗透膜的使用寿命，离子交换树脂罐的再生废水回流至调节池进行循环处理，树脂产水进入反渗透系统(RO)进行浓缩分离，截留废水中的大部分盐及小分子有机物等，RO系统产水进入新水储水池供新水用户使用，RO系统产生的浓水进入Fenton氧化池，利用Fenton试剂的强氧化作用无选择的氧化废水中残余难降解有机物。Fenton氧化反应池的出水流入混凝沉淀池。在搅拌的状态下向混凝沉淀池中投加260-300ppm的NaOH碱液和1.5-2.5ppm的絮凝剂PAM，控制废水的pH为9-10，搅拌的同时通入压缩空气，使废水中的二价铁充分氧化成易于沉淀的氢氧化铁，搅拌时间达5-7min后停止对废水搅拌和曝气，沉淀14-18min。沉淀后的出水进入到焦粉吸附塔中，所用焦粉为经过高温活化后的化工厂干熄焦焦粉，由焦粉吸附塔的上部进水，下部出水，利用焦粉的吸附能力去除废水中微小的有机和无机悬浮颗粒，进一步降低废水的色度和溶解性COD类物质的含量；在不调节废水pH值的条件下，控制废水在焦粉吸附塔中的停留时间为4～6h，焦粉粒径为110-130目，焦粉吸附塔的出水即为最终处理后的出水。
实施例1：
钢铁综合废水首先进调节池，均衡水质水量。调节池出进入电絮凝装置，电絮凝设备的电极材料选择铝极板，反应电压控制在5V，极板间距控制3cm，反应时间12min，废水pH控制7.5，电源采用周期换向电源，换向周期7s。经过电絮凝处理后，废水中的悬浮物、钙镁等金属离子得到有效的降低；电絮凝的出水进入硝化生物滤池，在硝化生物滤池内微生物的作用下，使有机物和氨氮得到有效的去除，控制废水在硝化生物滤池内的水力停留时间为8h，硝化生物滤池处理后的废水进入反硝化生物滤池，控制废水pH为8.0，在反硝化生物滤池中补加甲醇，为硝酸盐反硝化脱氮提供充足的碳源，水力停留时间为10h，电絮凝、硝化生物滤池和反硝化生物滤池的反洗水返回到前端调节池，以提高废水的利用率。反硝化生物滤池出水进入超滤装置，控制废水pH为6.8，通过超滤膜进一步截留废水中的悬浮物、胶体等污染物质，超滤反洗水返回到前端调节池，超滤出水进入离子交换树脂，经过树脂的交换性能，吸附废水中的残余钙、镁等金属离子，离子交换树脂的再生废水回流至调节池进行循环处理，树脂产水进入反渗透系统(RO)进行浓缩分离，截留废水中的大部分盐及小分子有机物等，RO产水进入新水储水池供新水用户使用，RO产生的浓水进入Fenton氧化池，利用Fenton试剂的强氧化作用无选择的氧化废水中残余难降解有机物。Fenton氧化反应池的出水流入混凝沉淀池，在搅拌的状态下向混凝沉淀池中投加260ppm的NaOH碱液和1.5ppm的絮凝剂PAM，控制废水的pH为9，搅拌的同时通入压缩空气，使废水中的二价铁充分氧化成易于沉淀的氢氧化铁，搅拌时间达5min后停止对废水搅拌和曝气，沉淀14min。沉淀后的出水进入到焦粉吸附塔中，所用焦粉为经过高温活化后的化工厂干熄焦焦粉，由焦粉吸附塔的上部进水，下部出水，利用焦粉的吸附能力去除废水中微小的有机和无机悬浮颗粒，进一步降低废水的色度和溶解性COD类物质的含量；在不调节废水pH值的条件下，控制废水在焦粉吸附塔中的停留时间为4h，焦粉粒径为110目，焦粉吸附塔的出水即为最终处理后的出水。
实施例2：
钢铁综合废水首先进调节池，均衡水质水量。调节池出进入电絮凝装置，电絮凝设备的电极材料选择铝极板，反应电压控制在6V，极板间距控制4cm，反应时间15min，废水pH控制8.0，电源采用周期换向电源，换向周期11s。经过电絮凝处理后，废水中的悬浮物、钙镁等金属离子得到有效的降低；电絮凝的出水进入硝化生物滤池，在硝化生物滤池内微生物的作用下，使有机物和氨氮得到有效的去除，控制废水在硝化生物滤池内的水力停留时间为9h，硝化生物滤池处理后的废水进入反硝化生物滤池，控制废水pH为8.5，在反硝化生物滤池中补加甲醇，为硝酸盐反硝化脱氮提供充足的碳源，水力停留时间为11h，电絮凝、硝化生物滤池和反硝化生物滤池的反洗水返回到前端调节池，以提高废水的利用率。反硝化生物滤池出水进入超滤装置，控制废水pH为6.9，通过超滤膜进一步截留废水中的悬浮物、胶体等污染物质，超滤反洗水返回到前端调节池，超滤出水进入离子交换树脂，经过树脂的交换性能，吸附废水中的残余钙、镁等金属离子，离子交换树脂的再生废水回流至调节池进行循环处理，树脂产水进入反渗透系统(RO)进行浓缩分离，截留废水中的大部分盐及小分子有机物等，RO产水进入新水储水池供新水用户使用，RO产生的浓水进入Fenton氧化池，利用Fenton试剂的强氧化作用无选择的氧化废水中残余难降解有机物。Fenton氧化反应池的出水流入混凝沉淀池，在搅拌的状态下向混凝沉淀池中投加280ppm的NaOH碱液和2.0ppm的絮凝剂PAM，控制废水的pH为9.5，搅拌的同时通入压缩空气，使废水中的二价铁充分氧化成易于沉淀的氢氧化铁，搅拌时间达6min后停止对废水搅拌和曝气，沉淀16min。沉淀后的出水进入到焦粉吸附塔中，所用焦粉为经过高温活化后的化工厂干熄焦焦粉，由焦粉吸附塔的上部进水，下部出水，利用焦粉的吸附能力去除废水中微小的有机和无机悬浮颗粒，进一步降低废水的色度和溶解性COD类物质的含量；在不调节废水pH值的条件下，控制废水在焦粉吸附塔中的停留时间为5h，焦粉粒径为120目，焦粉吸附塔的出水即为最终处理后的出水。
实施例3
钢铁综合废水首先进调节池，均衡水质水量。调节池出进入电絮凝装置，电絮凝设备的电极材料选择铝极板，反应电压控制在5V，极板间距控制5cm，反应时间18min，废水pH控制8.5，电源采用周期换向电源，换向周期12s。经过电絮凝处理后，废水中的悬浮物、钙镁等金属离子得到有效的降低；电絮凝的出水进入硝化生物滤池，在硝化生物滤池内微生物的作用下，使有机物和氨氮得到有效的去除，控制废水在硝化生物滤池内的水力停留时间为10h，硝化生物滤池处理后的废水进入反硝化生物滤池，控制废水pH为9.0，在反硝化生物滤池中补加甲醇，为硝酸盐反硝化脱氮提供充足的碳源，水力停留时间为12h，电絮凝、硝化生物滤池和反硝化生物滤池的反洗水返回到前端调节池，以提高废水的利用率。反硝化生物滤池出水进入超滤装置，控制废水pH为7.0，通过超滤膜进一步截留废水中的悬浮物、胶体等污染物质，超滤反洗水返回到前端调节池，超滤出水进入离子交换树脂，经过树脂的交换性能，吸附废水中的残余钙、镁等金属离子，离子交换树脂的再生废水回流至调节池进行循环处理，树脂产水进入反渗透系统(RO)进行浓缩分离，截留废水中的大部分盐及小分子有机物等，RO产水进入新水储水池供新水用户使用，RO产生的浓水进入Fenton氧化池，利用Fenton试剂的强氧化作用无选择的氧化废水中残余难降解有机物。Fenton氧化反应池的出水流入混凝沉淀池，在搅拌的状态下向混凝沉淀池中投加300ppm的NaOH碱液和2.5ppm的絮凝剂PAM，控制废水的pH为10.0，搅拌的同时通入压缩空气，使废水中的二价铁充分氧化成易于沉淀的氢氧化铁，搅拌时间达7min后停止对废水搅拌和曝气，沉淀18min。沉淀后的出水进入到焦粉吸附塔中，所用焦粉为经过高温活化后的化工厂干熄焦焦粉，由焦粉吸附塔的上部进水，下部出水，利用焦粉的吸附能力去除废水中微小的有机和无机悬浮颗粒，进一步降低废水的色度和溶解性COD类物质的含量；在不调节废水pH值的条件下，控制废水在焦粉吸附塔中的停留时间为6h，焦粉粒径为130目，焦粉吸附塔的出水即为最终处理后的出水。
各实施例经上述工艺处理后，出水的主要指标如表1所示。
表1各实施例对污染物的去除效果
由表1中结果可知，经上述工艺处理后的钢铁联合企业综合废水，COD≤50mg/L、氨氮≤8mg/L、SS≤20mg/L、石油类≤3.0mg/L，工艺出水水质稳定，达到辽宁省污水综合排放标准(DB 21/1627-2008)的要求。
Claims (5)
1.一种钢铁联合企业综合废水的处理系统，其特征在于，包括依次设置的调节池、电絮凝装置、硝化生物滤池、反硝化生物滤池、超滤装置、离子交换树脂罐、反渗透系统、Fenton氧化池、混凝沉淀池、焦粉吸附塔，调节池出水进入电絮凝装置，电絮凝装置出水进入硝化生物滤池，硝化生物滤池废水进入反硝化生物滤池，反硝化生物滤池出水进入超滤装置，电絮凝装置、硝化生物滤池、反硝化生物滤池和超滤装置的反洗水返回到调节池，超滤装置出水进入离子交换树脂，离子交换树脂罐的再生水回流至调节池，离子交换树脂罐产水进入反渗透系统，反渗透系统产水进入新水储水池，反渗透浓水进入Fenton氧化池，Fenton氧化池出水进入混凝沉淀池，混凝沉淀池出水进入到焦粉吸附塔。
2.根据权利要求1所述的一种钢铁联合企业综合废水的处理系统，其特征在于，所述电絮凝装置的电极材料选择铝极板，极板间距为2-4cm，阳极和阴极进行周期交换。
3.根据权利要求1所述的一种钢铁联合企业综合废水的处理系统，其特征在于，所述硝化生物滤池中的滤料为陶粒滤料。
4.根据权利要求1所述的一种钢铁联合企业综合废水的处理系统，其特征在于，所述反硝化生物滤池中的填料为陶粒滤料。
5.根据权利要求1所述的一种钢铁联合企业综合废水的处理系统，其特征在于，所述焦粉吸附塔中的焦粉为干熄焦焦粉，粒径为110-130目。
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