煤化工高鹽廢水零排放解決案例說明
來源:石家莊博特環(huán)??萍加邢薰?/span> 閱讀:34445 更新時(shí)間:2017-09-28 08:43
煤化工高鹽廢水零排放解決案例說明 本工程采用一種新的反滲透技術(shù)高效反滲透技術(shù)來處理此廢水,是在常規(guī)反滲透技術(shù)上發(fā)展起來的,它克服了單純離子交換和反滲透各自的缺點(diǎn),結(jié)合了離子交換和反滲透各自的優(yōu)點(diǎn),是目前最先進(jìn)的反滲透技術(shù)。其核心的工藝原理是:采用離子交換將水中的硬度去除,大部分的鹽分靠反滲透去除;同時(shí),反滲透在高PH 條件下運(yùn)行,硅主要是以離子形式存在,不會(huì)污染反滲透膜并可通過反滲透去除;而水中的有機(jī)物在高PH 條件下皂化或弱電離,不會(huì)造成膜的有機(jī)物和生物污染,可節(jié)省了大量的酸.
工藝流程說明: 首先來水進(jìn)入原水池后進(jìn)行水量和水質(zhì)的調(diào)節(jié)。根據(jù)廢水的特點(diǎn),硬度含量很高,設(shè)置石灰處理。向原水中投加石灰以去除水中的硬度,經(jīng)澄清池去除懸浮物后送入硬度去除系統(tǒng)去除水中的硬度,硬度采用兩級(jí)離子交換,一級(jí)采用強(qiáng)酸鈉離子交換器,在此將去除大部分的硬度,二級(jí)硬度去除采用弱酸陽離子交換器,去除剩余所有的硬度,脫除硬度后的軟水送至脫氣塔以脫除水中大部分的CO2。脫碳后產(chǎn)水由反滲透進(jìn)水泵預(yù)提升并經(jīng)精密過濾器去除水中可能存在的直徑大于5μm 的顆粒,以免大顆粒物質(zhì)進(jìn)入RO 系統(tǒng)損傷膜元件,然后由反滲透高壓泵增壓后送入一級(jí)反滲透系統(tǒng);反滲透是脫鹽的核心部分,可脫除97%以上的鹽分;一級(jí)反滲透的產(chǎn)水送至反滲透水箱,作為循環(huán)冷卻水補(bǔ)水回用,經(jīng)濃縮后的濃水儲(chǔ)存于濃水箱中,可作為后續(xù)處理系統(tǒng)的進(jìn)水;RO 的產(chǎn)水送至反滲透產(chǎn)水箱中外送至循環(huán)水站做為循環(huán)水補(bǔ)充水。RO濃水送至濃水箱,鈉離子交換器和弱酸陽離子交換器送置再生廢水箱,單獨(dú)預(yù)處理后進(jìn)行濃縮處理。最后濃縮的濃鹽水送至蒸發(fā)器系統(tǒng)。
各工藝段的詳細(xì)描述如下: (1)石灰澄清池(固體接觸澄清池) 石灰澄清池采用固體接觸反應(yīng)澄清池,其采用七流式固體接觸單元,集合了混合、混凝、絮凝、固/液分離、自動(dòng)污泥沉淀和固體同流等功能。陰離子絮凝劑通過澄清池中心錐筒內(nèi)的單速攪拌機(jī)與廢水充分混合。投加陰離子絮凝劑有助于廢水中懸浮固體的混凝和絮凝。當(dāng)廢水呈上流式運(yùn)動(dòng)時(shí),固體顆粒沉淀形成污泥床,可作為一個(gè)濾床過濾更小的顆粒,從而進(jìn)一步促進(jìn)沉淀反應(yīng)的完成。每個(gè)反應(yīng)澄清池出水通過池頂邊緣的V 形堰溢流進(jìn)入集水槽,然后流入清水池。沉淀污泥通過澄清池底部的污泥耙不斷攪拌。反應(yīng)澄清池底污泥通過螺桿泵不斷送入污泥濃縮池脫水和污泥回流池添加石灰。污泥回流工藝受一個(gè)位于排泥管線上的帶可調(diào)節(jié)控制器的氣動(dòng)閥控制。污泥回流池內(nèi)污泥排入進(jìn)水混凝調(diào)節(jié)池處理。回流加石灰污泥將使進(jìn)入反應(yīng)澄清池的廢水中固體含量達(dá)到6~10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。反應(yīng)澄清池為機(jī)電一體化設(shè)備,包括電氣設(shè)備攪拌電機(jī)、刮泥機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、泥耙提升電機(jī)及扭矩儀等。剩余污泥通過污泥泵由污泥池送至污泥濃縮池,濃縮后的污泥再泵送到離心脫水機(jī)進(jìn)行脫水,污泥最終含水量約為70%。污泥固體外運(yùn)填埋或送至堆灰場(chǎng)。 (2)雙介質(zhì)過濾器 過濾系統(tǒng)可以進(jìn)一步去除進(jìn)入其系統(tǒng)的殘余懸浮固體。這些過濾器的濾料中應(yīng)包括無煙煤,砂和石榴石介質(zhì)。這些過濾器會(huì)配備一些鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行氣洗,和用于反洗的反洗泵。 (3)硬度去除 由于原水的堿度比硬度高(即水中的硬度全部為暫時(shí)硬度),通過石灰可以去除大部分的硬度,但由于其運(yùn)行的局限性,并不能去除所有的硬度,因此,還需要設(shè)置硬度去除設(shè)備。高效反滲透的軟化過程,采用兩級(jí)去除,第一級(jí)為強(qiáng)酸鈉離子交換器,通過鈉離子交換樹脂去除水中大部分的硬度。鈉離子交換器的再生是采用鹽水再生。硬度去除部分設(shè)置3 套相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng),任何一臺(tái)設(shè)備在反洗再生時(shí),系統(tǒng)的產(chǎn)水量等均可以達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范,并且運(yùn)行非常靈活。 (4)脫氣 在高效反滲透系統(tǒng)中的后階段是把所有剩余的堿度降到非常低的水平。由于給水堿度的變化不同,從WAC 中出來的水有大量的堿度,我們可加入一定量的硫酸降低PH 值,這樣通過常規(guī)的大氣脫氣器就可以非常容易地去除堿度,脫完氣的水將被存放在脫氣器的中間水池內(nèi)。消耗非常少的原水和化學(xué)藥品,使用簡(jiǎn)單的方法,就可以使進(jìn)水達(dá)到了零硬度、零堿度。 (5)反滲透 反滲透膜運(yùn)行在高PH 值下,高效反滲透膜系統(tǒng)有下面的優(yōu)點(diǎn)特征: ?不怕有機(jī)物及生物污染,系統(tǒng)可以在高的COD及BOD 濃度甚至有油的環(huán)境下運(yùn)行而不出問題;在高PH 環(huán)境,脂肪酸進(jìn)行皂化,有機(jī)物弱電離而溶解在水中,不會(huì)附著在膜的表面; ?系統(tǒng)不怕難溶鹽產(chǎn)生的污垢,所有的多價(jià)陽離子都能被除掉; ?有耐顆粒污染的能力,膜能忍受相對(duì)高濃度的大顆粒污染物; ?系統(tǒng)不怕硅垢,能忍受系統(tǒng)給水高濃度的膠體和活性硅。
工藝流程說明: 進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)的物料由高效反滲透濃水組成。鹽水在板式換熱器中使用蒸發(fā)器產(chǎn)生的高溫蒸餾水作為熱源加熱。預(yù)熱后的鹽水然后進(jìn)入各自的脫氧罐中使用蒸發(fā)器中產(chǎn)生的二次蒸汽脫氧。預(yù)熱脫氧后的鹽水進(jìn)入蒸發(fā)器的底部物料罐。 蒸發(fā)器是立式降膜設(shè)計(jì)。鹽水從底部物料罐循環(huán)至頂部物料罐,通過物料分配系統(tǒng)進(jìn)入換熱管,并在管壁上形成物料膜,在鹽水物料通過換熱管的過程中水分蒸發(fā),鹽水和二次蒸汽從換熱管底部進(jìn)入底部物料罐與循環(huán)鹽水混合,鹽水完成少量的濃縮。 二次蒸汽從底部物料罐水平進(jìn)入折板消霧器。夾帶的鹽水霧滴在通過消霧器的過程中被去除,重新回到底部物料罐。消霧后的二次蒸汽,幾乎不含任何液滴,進(jìn)入機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)。壓縮機(jī)提高二次蒸汽的壓力,增壓后的二次蒸汽的冷凝點(diǎn)高于換熱管中鹽水的沸點(diǎn),通過管道進(jìn)入蒸發(fā)器的殼程,并在換熱管外壁冷凝。 在蒸發(fā)器中濃縮的鹽水然后被泵入蒸發(fā)塘。 蒸發(fā)塘部分 項(xiàng)目正常投產(chǎn)后,回用水處理裝置中蒸發(fā)器排放20m3/h濃鹽水,沿道路邊設(shè)置管道,輸送濃鹽水到處置和蒸發(fā)的設(shè)施,簡(jiǎn)稱蒸發(fā)塘。本蒸發(fā)塘包括儲(chǔ)存池、蒸發(fā)池和干鹽池。根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)資料,蒸發(fā)塘應(yīng)征地總面積為80公頃。經(jīng)過本次設(shè)計(jì),本項(xiàng)目達(dá)到污水“零”排放的目標(biāo)。
工藝流程說明: 首先來水進(jìn)入原水池后進(jìn)行水量和水質(zhì)的調(diào)節(jié)。根據(jù)廢水的特點(diǎn),硬度含量很高,設(shè)置石灰處理。向原水中投加石灰以去除水中的硬度,經(jīng)澄清池去除懸浮物后送入硬度去除系統(tǒng)去除水中的硬度,硬度采用兩級(jí)離子交換,一級(jí)采用強(qiáng)酸鈉離子交換器,在此將去除大部分的硬度,二級(jí)硬度去除采用弱酸陽離子交換器,去除剩余所有的硬度,脫除硬度后的軟水送至脫氣塔以脫除水中大部分的CO2。脫碳后產(chǎn)水由反滲透進(jìn)水泵預(yù)提升并經(jīng)精密過濾器去除水中可能存在的直徑大于5μm 的顆粒,以免大顆粒物質(zhì)進(jìn)入RO 系統(tǒng)損傷膜元件,然后由反滲透高壓泵增壓后送入一級(jí)反滲透系統(tǒng);反滲透是脫鹽的核心部分,可脫除97%以上的鹽分;一級(jí)反滲透的產(chǎn)水送至反滲透水箱,作為循環(huán)冷卻水補(bǔ)水回用,經(jīng)濃縮后的濃水儲(chǔ)存于濃水箱中,可作為后續(xù)處理系統(tǒng)的進(jìn)水;RO 的產(chǎn)水送至反滲透產(chǎn)水箱中外送至循環(huán)水站做為循環(huán)水補(bǔ)充水。RO濃水送至濃水箱,鈉離子交換器和弱酸陽離子交換器送置再生廢水箱,單獨(dú)預(yù)處理后進(jìn)行濃縮處理。最后濃縮的濃鹽水送至蒸發(fā)器系統(tǒng)。
各工藝段的詳細(xì)描述如下: (1)石灰澄清池(固體接觸澄清池) 石灰澄清池采用固體接觸反應(yīng)澄清池,其采用七流式固體接觸單元,集合了混合、混凝、絮凝、固/液分離、自動(dòng)污泥沉淀和固體同流等功能。陰離子絮凝劑通過澄清池中心錐筒內(nèi)的單速攪拌機(jī)與廢水充分混合。投加陰離子絮凝劑有助于廢水中懸浮固體的混凝和絮凝。當(dāng)廢水呈上流式運(yùn)動(dòng)時(shí),固體顆粒沉淀形成污泥床,可作為一個(gè)濾床過濾更小的顆粒,從而進(jìn)一步促進(jìn)沉淀反應(yīng)的完成。每個(gè)反應(yīng)澄清池出水通過池頂邊緣的V 形堰溢流進(jìn)入集水槽,然后流入清水池。沉淀污泥通過澄清池底部的污泥耙不斷攪拌。反應(yīng)澄清池底污泥通過螺桿泵不斷送入污泥濃縮池脫水和污泥回流池添加石灰。污泥回流工藝受一個(gè)位于排泥管線上的帶可調(diào)節(jié)控制器的氣動(dòng)閥控制。污泥回流池內(nèi)污泥排入進(jìn)水混凝調(diào)節(jié)池處理。回流加石灰污泥將使進(jìn)入反應(yīng)澄清池的廢水中固體含量達(dá)到6~10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。反應(yīng)澄清池為機(jī)電一體化設(shè)備,包括電氣設(shè)備攪拌電機(jī)、刮泥機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、泥耙提升電機(jī)及扭矩儀等。剩余污泥通過污泥泵由污泥池送至污泥濃縮池,濃縮后的污泥再泵送到離心脫水機(jī)進(jìn)行脫水,污泥最終含水量約為70%。污泥固體外運(yùn)填埋或送至堆灰場(chǎng)。 (2)雙介質(zhì)過濾器 過濾系統(tǒng)可以進(jìn)一步去除進(jìn)入其系統(tǒng)的殘余懸浮固體。這些過濾器的濾料中應(yīng)包括無煙煤,砂和石榴石介質(zhì)。這些過濾器會(huì)配備一些鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行氣洗,和用于反洗的反洗泵。 (3)硬度去除 由于原水的堿度比硬度高(即水中的硬度全部為暫時(shí)硬度),通過石灰可以去除大部分的硬度,但由于其運(yùn)行的局限性,并不能去除所有的硬度,因此,還需要設(shè)置硬度去除設(shè)備。高效反滲透的軟化過程,采用兩級(jí)去除,第一級(jí)為強(qiáng)酸鈉離子交換器,通過鈉離子交換樹脂去除水中大部分的硬度。鈉離子交換器的再生是采用鹽水再生。硬度去除部分設(shè)置3 套相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng),任何一臺(tái)設(shè)備在反洗再生時(shí),系統(tǒng)的產(chǎn)水量等均可以達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范,并且運(yùn)行非常靈活。 (4)脫氣 在高效反滲透系統(tǒng)中的后階段是把所有剩余的堿度降到非常低的水平。由于給水堿度的變化不同,從WAC 中出來的水有大量的堿度,我們可加入一定量的硫酸降低PH 值,這樣通過常規(guī)的大氣脫氣器就可以非常容易地去除堿度,脫完氣的水將被存放在脫氣器的中間水池內(nèi)。消耗非常少的原水和化學(xué)藥品,使用簡(jiǎn)單的方法,就可以使進(jìn)水達(dá)到了零硬度、零堿度。 (5)反滲透 反滲透膜運(yùn)行在高PH 值下,高效反滲透膜系統(tǒng)有下面的優(yōu)點(diǎn)特征: ?不怕有機(jī)物及生物污染,系統(tǒng)可以在高的COD及BOD 濃度甚至有油的環(huán)境下運(yùn)行而不出問題;在高PH 環(huán)境,脂肪酸進(jìn)行皂化,有機(jī)物弱電離而溶解在水中,不會(huì)附著在膜的表面; ?系統(tǒng)不怕難溶鹽產(chǎn)生的污垢,所有的多價(jià)陽離子都能被除掉; ?有耐顆粒污染的能力,膜能忍受相對(duì)高濃度的大顆粒污染物; ?系統(tǒng)不怕硅垢,能忍受系統(tǒng)給水高濃度的膠體和活性硅。
工藝流程說明: 進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)的物料由高效反滲透濃水組成。鹽水在板式換熱器中使用蒸發(fā)器產(chǎn)生的高溫蒸餾水作為熱源加熱。預(yù)熱后的鹽水然后進(jìn)入各自的脫氧罐中使用蒸發(fā)器中產(chǎn)生的二次蒸汽脫氧。預(yù)熱脫氧后的鹽水進(jìn)入蒸發(fā)器的底部物料罐。 蒸發(fā)器是立式降膜設(shè)計(jì)。鹽水從底部物料罐循環(huán)至頂部物料罐,通過物料分配系統(tǒng)進(jìn)入換熱管,并在管壁上形成物料膜,在鹽水物料通過換熱管的過程中水分蒸發(fā),鹽水和二次蒸汽從換熱管底部進(jìn)入底部物料罐與循環(huán)鹽水混合,鹽水完成少量的濃縮。 二次蒸汽從底部物料罐水平進(jìn)入折板消霧器。夾帶的鹽水霧滴在通過消霧器的過程中被去除,重新回到底部物料罐。消霧后的二次蒸汽,幾乎不含任何液滴,進(jìn)入機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)。壓縮機(jī)提高二次蒸汽的壓力,增壓后的二次蒸汽的冷凝點(diǎn)高于換熱管中鹽水的沸點(diǎn),通過管道進(jìn)入蒸發(fā)器的殼程,并在換熱管外壁冷凝。 在蒸發(fā)器中濃縮的鹽水然后被泵入蒸發(fā)塘。 蒸發(fā)塘部分 項(xiàng)目正常投產(chǎn)后,回用水處理裝置中蒸發(fā)器排放20m3/h濃鹽水,沿道路邊設(shè)置管道,輸送濃鹽水到處置和蒸發(fā)的設(shè)施,簡(jiǎn)稱蒸發(fā)塘。本蒸發(fā)塘包括儲(chǔ)存池、蒸發(fā)池和干鹽池。根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)資料,蒸發(fā)塘應(yīng)征地總面積為80公頃。經(jīng)過本次設(shè)計(jì),本項(xiàng)目達(dá)到污水“零”排放的目標(biāo)。
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