申請日2014.11.04
公開(公告)日2015.03.25
IPC分類號C02F9/04
摘要
一種煤化工清凈廢水高倍回用工藝及其專用裝置，將煤化工清凈廢水進行多級澄清、超濾、滲透處理，最終能使清凈廢水的水回收率達到95%以上，實現(xiàn)了煤化工清凈廢水高倍回用的目標，節(jié)約了水資源，解決了淡水資源缺乏的難題。
權(quán)利要求書
1.一種煤化工清凈廢水高倍回用工藝，其特征在于，它包括以下幾個步 驟：
(1)將清凈廢水進行沉淀處理，去除清凈廢水中的SS、COD、氟、總硅、鈣 鎂金屬離子，得到澄清出水;
(2)將步驟(1)得到的澄清出水進行超濾截留分離處理，進行截留SS、膠體 污染物質(zhì)得到超濾產(chǎn)水產(chǎn)水和濃水;
(3)將步驟(2)得到的超濾產(chǎn)水進行反滲透處理得到反滲透濃水和反滲透 濃水產(chǎn)水;
(4)將步驟(3)得到的反滲透濃水先后兩次進行物理化學沉淀，去除廢水中 的SS、COD、氟、總硅、鈣鎂金屬離子得到兩級澄清出水
(5)將步驟(4)得到兩級澄清池出水進入進一步進行超濾截留分離處理，進 行截留SS、膠體污染物質(zhì)得到兩級超濾產(chǎn)水和兩級超濾濃水;
(6)將步驟(5)的得到的兩級超濾產(chǎn)水進入進行深度除雜得到深度除雜出 水;
(7)將步驟(6)得到深度除雜系統(tǒng)出水進一步反滲透濃縮分離得到反滲透 濃水和步反滲透產(chǎn)水;
(8)將步驟(7)得到反滲透濃水進一步濃縮分離。
2.如權(quán)利要求1所述的一種煤化工清凈廢水高倍回用工藝，其特征在于： 所述步驟(2)的工作壓力為1～6bar，所述步驟(3)的工作壓力為10-20bar，所 述步驟(5)的工作壓力為1～6bar，所述步驟(,7)的工作壓力為10-30bar，所 述步驟(8)的工作壓力為25～60bar。
3.用于上述任一項權(quán)利要求所述的煤化工清凈廢水高倍回用工藝的專用 裝置，其特征在于：它包括組合澄清池(1)、超濾膜單元一(2)、反滲透單元一 (3)、兩級澄清池(4)、超濾膜單元二(5)、深度除雜設(shè)備(6)、反滲透單元二(7)、 反滲透單元三(8);
所述原水池(9)與組合澄清池(1)連接，連接管路上裝有第一進水泵(10)， 組合澄清池(1)的清液輸出端連接超濾膜單元一(2)，污泥輸出端連接污泥處理 系統(tǒng)一(23)，污泥處理系統(tǒng)一(23)的清液輸出端連接回原水池(9)，所述超濾 膜單元一(2)的產(chǎn)水端連接反滲透單元一(3)，清液輸出端連接回原水池(9)， 反滲透單元一(3)清液輸出端連接第一產(chǎn)水箱(17)，濃水輸出端連接調(diào)節(jié)池 (18)，調(diào)節(jié)池(18)與兩級澄清池(4)連接，連接管路上裝有第二進水泵(19)， 兩級澄清池(4)的清液輸出端連接超濾膜單元二(5)，污泥輸出端連接污泥處理 系統(tǒng)二(22)，超濾膜單元二(5)產(chǎn)水輸出端連接深度除雜設(shè)備(6)，濃水輸出端 連接回調(diào)節(jié)池(18)，深度除雜設(shè)備(6)清液輸出端連接反滲透單元二(7)，再生 廢水輸出端連接回調(diào)節(jié)池(18)，反滲透單元二(7)產(chǎn)水端連接產(chǎn)水池(21)，濃 水輸出端連接反滲透單元三(8)，反滲透單元三(8)產(chǎn)水端連接產(chǎn)水池(21)，濃 水輸出端連接回高鹽水處理系統(tǒng)(20)。
4.如權(quán)利要求2所述的煤化工清凈廢水高倍回用工藝的專用裝置，其特 征在于：所述組合澄清池(1)與兩級澄清池(4)均裝有攪拌與反應設(shè)備(11)、加 藥泵、污泥循環(huán)泵、刮泥機、堰板、溢流槽。
5.如權(quán)利要求2所述的煤化工清凈廢水高倍回用工藝的專用裝置，其特 征在于：所述超濾膜單元一(2)與超濾膜單元二(5)裝有保安過濾器(12)、超濾 膜組件(13)、加藥泵以及流量計、壓力傳感器，其中，保安過濾器(12)輸出端 連接超濾膜組件(13)。
6.如權(quán)利要求2所述的煤化工清凈廢水高倍回用工藝的專用裝置，其特 征在于：所述反滲透單元一(3)與反滲透系統(tǒng)二(7)、反滲透系統(tǒng)三(8)均裝有 精密過濾器(14)、高壓泵(15)、膜組件(16)，其中，精密過濾器(14)輸出端連 接高壓泵(15)，高壓泵(15)輸出端連接膜組件(16)。
7.如權(quán)利要求2所述的煤化工清凈廢水高倍回用工藝的專用裝置，其特 征在于：所述深度除雜設(shè)備(6)包括離子交換樹脂、脫氣設(shè)備。
說明書
煤化工清凈廢水高倍回用工藝及其專用裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于煤化工廢水處理環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體講就是涉及一種煤化 工清凈廢水高倍回用工藝及其專用裝置。
背景技術(shù)
現(xiàn)代煤化工業(yè)是以煤為原料,經(jīng)化學加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體產(chǎn) 品,并進一步加工成一系列化工產(chǎn)品的新型工業(yè)。它主要包括煤的氣化、煤的 液化、焦油化學、電石乙炔化學，近幾年來，煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但是由于 煤化工產(chǎn)業(yè)需要耗費大量用水，隨之帶來的水資源再利用與環(huán)境保護問題日益 突出，尤其是處于多旱少雨的地區(qū)較為突出。因此，煤化工的環(huán)保問題亟待需 要解決。
煤化工清凈廢水(也稱高含鹽廢水)主要包括循環(huán)排污水、化學水站排水等， 其特點是懸浮固體(SS)和總?cè)芙夤腆w(TDS)濃度較高，而氨氮和COD濃度相對較 低。廢水TDS濃度較高的主要原因是循環(huán)水系統(tǒng)、化學水系統(tǒng)對新鮮水的濃縮 和給排水系統(tǒng)化學藥劑的添加。隨著人們環(huán)保意識的逐漸提高，早已不再滿足 廢水的達標排放，而是更多地關(guān)注廢水的回收利用，保護水資源的問題，這就 使得高含鹽量廢水處理成為了煤化工企業(yè)的重點研究問題。
目前，常用的清凈廢水處理技術(shù)主要有：熱濃縮、膜技術(shù)及生物法。
(1)熱濃縮工藝:將高含鹽量廢水利用熱能濃縮后得到濃水和清水，常用的 技術(shù)為膜蒸餾技術(shù)、機械濃縮蒸發(fā)以及多效蒸發(fā)。該工藝能耗較大，通常需要 在大型濃縮設(shè)備中運用。工藝中高含鹽廢水中的鈣、鎂離子結(jié)垢對熱濃縮裝置 的堵塞以及氯離子對裝置的腐蝕問題是熱濃縮工藝的主要技術(shù)問題。
(2)膜分離技術(shù):主要有反滲透膜分離技術(shù)、納濾膜分離技術(shù)、超濾膜分離 技術(shù)和微濾膜分離技術(shù)等。納濾膜分離技術(shù)具有能耗低、操作壓力小等特點， 但截留效果相比以往的反滲透技術(shù)來說稍微遜色一些。反滲透膜分離技術(shù)處理 獲得的清水回收率能達到65%～82%。膜分離技術(shù)成熟、處理規(guī)模大、工藝成本 較低，但濃縮倍數(shù)相對熱濃縮技術(shù)來說要小得多，一般只濃縮2.5倍，且廢水 中的含量很高的鹽會對膜裝置產(chǎn)生腐蝕。同時高濃度的無機鹽和微生物，會堵 塞分離膜，采取提高廢水進水壓力來沖開無機鹽和微生物，但高水壓會提高廢 水處理成本，縮短分離膜的使用壽命。
(3)生物處理法:具有經(jīng)濟、高效、無害的特點，是處理各類廢水的首選方 法，目前煉廠產(chǎn)生的高鹽廢水的處理也廣泛采用該處理方法。然而含鹽廢水中 的Ca2+、Mg2+、Cl-及SO42-等無機離子對生物有較強的抑制作用，生化法處理常常 無法達到理想的處理效果。
因此，如何解決上述現(xiàn)有的煤化工清凈廢水處理中存在的回收率低，濃水 產(chǎn)生量大，容易發(fā)生裝置堵塞的問題成為亟待解決的難題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有的煤化工清凈廢水處理過程中回收率低，濃 水產(chǎn)生量大的技術(shù)難題，提供煤化工清凈廢水高倍回用工藝及其專用裝置，將 煤化工清凈廢水進行多級澄清、超濾、滲透處理，最終能使清凈廢水的水回收 率達到95%以上，實現(xiàn)了煤化工清凈廢水高倍回用的目標，節(jié)約了水資源，解決 了淡水資源缺乏的難題。
技術(shù)方案
為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明設(shè)計一種煤化工清凈廢水高倍回用工藝， 其特征在于，它包括以下幾個步驟：
(1)將清凈廢水進行沉淀處理，去除清凈廢水中的SS、COD、氟、總硅、鈣 鎂金屬離子，得到澄清出水;
(2)將步驟(1)得到的澄清出水進行超濾截留分離處理，進行截留SS、膠體 污染物質(zhì)得到超濾產(chǎn)水產(chǎn)水和濃水;
(3)將步驟(2)得到的超濾產(chǎn)水進行反滲透處理得到反滲透濃水和反滲透濃 水產(chǎn)水;
(4)將步驟(3)得到的反滲透濃水先后兩次進行物理化學沉淀，去除廢水中 的SS、COD、氟、總硅、鈣鎂金屬離子得到兩級澄清出水
(5)將步驟(4)得到兩級澄清池出水進入進一步進行超濾截留分離處理，進 行截留SS、膠體污染物質(zhì)得到兩級超濾產(chǎn)水和兩級超濾濃水;
(6)將步驟(5)的得到的兩級超濾產(chǎn)水進入進行深度除雜得到深度除雜出 水;
(7)將步驟(6)得到深度除雜系統(tǒng)出水進一步反滲透濃縮分離得到反滲透濃 水和步反滲透產(chǎn)水;
(8)將步驟(7)得到反滲透濃水進一步濃縮分離。
進一步，所述步驟(2)的工作壓力為1～6bar，所述步驟(3)的工作壓力為 10～20bar，所述步驟(5)的工作壓力為1～6bar，所述步驟(7)的工作壓力為10～ 30bar，所述步驟(8)的工作壓力為25～60bar.
用于上述所述的煤化工清凈廢水高倍回用工藝的專用裝置，其特征在于： 它包括組合澄清池、超濾膜單元一、反滲透單元一、兩級澄清池、超濾膜單元 二、深度除雜設(shè)備、反滲透單元二、反滲透單元三。
原水池與組合澄清池連接，連接管路上裝有第一進水泵，組合澄清池的清 液輸出端連接超濾膜單元一，污泥輸出端連接污泥處理系統(tǒng)一，污泥處理系統(tǒng) 一的清液輸出端連接回原水池，所述超濾膜單元一的產(chǎn)水端連接反滲透單元一， 清液輸出端連接回原水池，反滲透單元一清液輸出端連接第一產(chǎn)水箱，濃水輸 出端連接調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池與兩級澄清池連接，連接管路上裝有第二進水泵，兩 級澄清池的清液輸出端連接超濾膜單元二，污泥輸出端連接污泥處理系統(tǒng)二， 超濾膜單元二產(chǎn)水輸出端連接深度除雜設(shè)備，濃水輸出端連接回調(diào)節(jié)池，深度 除雜設(shè)備清液輸出端連接反滲透單元二，再生廢水輸出端連接回調(diào)節(jié)池，反滲 透單元二產(chǎn)水端連接產(chǎn)水池，濃水輸出端連接反滲透單元三，反滲透單元三產(chǎn) 水端連接產(chǎn)水池，濃水輸出端連接回高鹽水處理系統(tǒng)。
進一步，所述組合澄清池與兩級澄清池均裝有攪拌與反應設(shè)備、加藥泵、 污泥循環(huán)泵、刮泥機、堰板、溢流槽。
進一步，所述超濾膜單元一與超濾膜單元二裝有保安過濾器、超濾膜組件、 加藥泵以及流量計、壓力傳感器，其中，保安過濾器輸出端連接超濾膜組件。
進一步，所述反滲透單元一與反滲透系統(tǒng)二、反滲透系統(tǒng)三均裝有精密過 濾器、高壓泵、膜組件，其中，精密過濾器輸出端連接高壓泵，高壓泵輸出端 連接膜組件。
進一步，所述深度除雜設(shè)備包括離子交換樹脂、脫氣設(shè)備。
有益效果
本發(fā)明提供煤化工清凈廢水高倍回用工藝及其專用裝置，將煤化工清凈廢 水進行多級澄清、超濾、滲透處理，最終能使清凈廢水的水回收率達到95%以上， 實現(xiàn)了煤化工清凈廢水高倍回用的目標，節(jié)約了水資源，解決了淡水資源缺乏 的難題。
