一种钢铁工业浓盐水处理装置的制作方法

文档序号:15970672发布日期:2018-11-16 23:27阅读:290来源:国知局

本实用新型涉及一种废水处理装置,特别是涉及一种钢铁工业浓盐水处理装置,属于环保设备技术领域。



背景技术:

目前,浓盐水的处理方法主要有电解法、膜分离技术、生物法等,其中膜分离技术是处理含盐废水经济有效的方法之一,而随着反渗透技术的发展,使其已成为膜分离最主要的方式之一。

已有研究采用蒸发塘工艺处理含盐废水,对于这种工艺,产生的浓水需要大面积的蒸发塘,占地面积大,且投资大,运行费用高,易对环境产生负面影响。

另外,人们研究采用混凝沉淀、膜工艺结合多效蒸发工艺处理浓盐水,但是该工艺存在废水中有机物不能有效去除的问题。

钢铁工业是资源、能源消耗最多的行业之一,在生产中需要用到大量的优质水资源,以循环冷却用水为主。由于循环冷却水过程中水分大量蒸发,造成水中盐分、有机物等的浓缩。因此无论是采取何种处理、分离或浓缩的方式,最后总是有一部分水是盐分含量远高于进水,也就远高于当地地下水或者地表水的盐分含量。这部分浓盐水如果直接排放,将对当地水质产生明显影响,造成盐碱化、水生物死亡、水生态破坏等后果。因此通常只有将多余的盐分变为固相,达到盐分的整体平衡,才是科学合理的处置方式。两种方法较为合理,一种是将这部分高盐度的水进行蒸发结晶,形成固体;一种是将浓盐水继续浓缩使其量减小,用于钢厂泼渣等工序进行消纳。而蒸发结晶由于成本太高,目前较为可行的是浓盐水减量化消纳的方法。

一些地区的浓盐水硬度很高,有一些碱度、硫酸根含量也很高,这样的水质如果不经处理直接使用反渗透膜进行继续浓缩,将会析出大量沉淀物而造成膜系统污堵瘫痪。但由于缺乏成熟可靠的浓盐水浓缩减量化工艺,因此目前很多企业的浓盐水并未进行减量化处理,仍然是处理后直接排放。

也有一些企业对高硬度高碱度浓盐水进行除硬预处理后使用膜法或热法浓缩,其预处理流程一般为:向高硬度高碱度浓盐水投加氢氧化钙去除暂时硬度,而后投加碳酸钠及少量氢氧化钠去除永久硬度,而后进入沉淀池进行沉淀,上清液进入过滤器进行过滤,而后进入pH调节池将pH调至中性,而后进入反渗透进行浓缩。该工艺存在占地面积大,流程长,预处理出水水质较差,造成反渗透污堵严重,清洗周期过短,膜寿命缩短等问题。

2015年6月10日公开的专利申请号为CN201410796518.0,名称为“一种高含盐废水的处理方法”的中国发明专利公开了一种高含盐废水的处理方法,将UF、NF、RO、高压平板膜法合理耦合并与MVR结晶、冷冻结晶技术相结合的工艺方法处理高含盐废水,并且采用了软化沉淀、V型滤池及离子交换软化的预处理工艺。其缺点在于:工艺复杂,增加了装置的投资成本和运行维护成本,且操作复杂。

2010年8月11日公开的“高含盐废水的处理方法及其处理装置”(专利申请号为CN201010111515.0)中,提供了一种采用澄清池+滤池+钠离子交换器+除碳器+反渗透的组合工艺处理高含盐废水。其缺点在于:整个处理过程中需要多次调节pH值,且处理装置复杂,增加了其维护成本。

因此,提供一种处理效率高、工艺简单、运行稳定,运行维护及操作简单、成本低的钢铁工业浓盐水处理装置成为该技术领域急需解决的技术难题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种处理效率高,工艺简单、运行稳定,运行维护及操作简单、成本低的钢铁工业浓盐水处理装置,已解决现有工艺存在的问题。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案达到的:

一种钢铁工业浓盐水处理装置,其特征在于:主要由浓盐水池、浓盐水反渗透供水泵、保安过滤器、高压泵、反渗透装置、浓缩盐水池和处理后水池构成,其中,浓盐水池通过浓盐水反渗透供水泵与保安过滤器相连接,保安过滤器与反渗透装置通过管道相连接,反渗透装置通过管道分别与处理后水池和浓缩盐水池相连接。

优选地,所述反渗透装置采用一级两段,二段进水采取段间加压措施,膜组件按照2:1配置。

优选地,所述反渗透装置选用抗污染型反渗透膜进行处理,浓盐水反渗透的回收率≥50%。

优选地,所述保安过滤器前设置投药装置,用于投放阻垢剂和非氧化性杀菌剂。

优选地,所述投药装置包括箱体、进药泵、液位计和远传液位计,箱体和进药泵之间通过管道相连接,箱体为溶液/计量箱,药剂存放在箱体内。

优选地,所述溶液/计量箱设有搅拌器、过滤装置和液位计。

优选地,所述搅拌器叶轮和轴的材质为不锈钢316L或其它耐酸碱材质。

优选地,所述非氧化性杀菌剂为市场上可购的太平洋水处理工程有限公司

(PWT)的快速非氧化性杀菌剂BioGuard ACS(S)、无锡江超环保科技有限公司销售的快速作用非氧化杀菌剂Jiach MPF-301TM、Tresea 388、SS416或北京世博恒业科技有限公司的膜专用非氧化性杀菌剂MSS系列等高效非氧化杀菌剂。

优选地,所述阻垢剂为天然聚合物阻垢剂或合成聚合物阻垢剂。

优选地,所述合成聚合物阻垢剂为羧酸类聚合物阻垢剂、磺酸类聚合物阻垢剂、含磷聚合物阻垢剂或环境友好型阻垢剂。

优选地,所述阻垢剂选用北京世博恒业科技有限公司销售的MPC系列反渗透膜阻垢剂。

优选地,所述投药装置具备连续投加非氧化性杀菌剂的能力。

优选地,所述投药装置具备往处理后水池和浓缩盐水池投加杀菌剂的能力,以抑制水池中细菌的滋生。

有益效果:

本实用新型的钢铁工业浓盐水处理装置处理效率高,工艺简单,运行稳定,运行维护及操作简单,成本低。采用本实用新型装置处理的浓盐水产水悬浮物可小于10mg/L,产水电导率小于200μS/cm,总硬度(以CaCO3计)低于150mg/L,M碱度可小于110mg/L,氯离子浓度可小于100mg/L,产水氨氮小于5mg/L,出水COD基本稳定在10mg/L左右,且浓盐水RO的回收率≥50%。产水满足钢铁工业生产新水的水质要求,既可补充中间水池,又可自用或外供。

下面通过附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明,但并不意味着对本实用新型保护范围的限制。

附图说明

图1为本实用新型钢铁工业浓盐水处理装置的结构示意图。

主要附图标记说明:

1浓盐水池 2浓盐水反渗透供水泵

3保安过滤器 4高压泵

5抗污染型反渗透装置 6浓缩盐水池

7处理后水池

具体实施方式

实施例1

如图1所示,为本实用新型钢铁工业浓盐水处理装置的结构示意图,其中,1为浓盐水池,2为浓盐水反渗透供水泵,3为保安过滤器,4为高压泵,5为抗污染型反渗透装置,6为浓缩盐水池,7为处理后水池;本实用新型钢铁工业浓盐水处理装置主要由浓盐水池1、浓盐水反渗透供水泵2、保安过滤器3、高压泵4、抗污染型反渗透装置5、浓缩盐水池6和处理后水池7构成;其中,浓盐水池1与浓盐水反渗透供水泵2通过管道连接,浓盐水反渗透供水泵2与保安过滤器3相连接,保安过滤器3与高压泵4连接,高压泵4与抗污染型反渗透装置5通过管道相连接,抗污染型反渗透装置5通过管道分别与浓缩盐水池6、处理后水池7相连接。

浓盐水反渗透供水泵2可以是市场上可购得的反渗透供水泵,供水泵选用卧式离心泵,不锈钢材质,如东方泵业集团有限公司销售的供水泵DFWH200-315、DFWH150-315等。

保安过滤器3可以是市场上可购得的保安过滤器,为钢制焊接圆形容器,结垢满足快速更换滤芯的要求,本体材质为耐腐蚀不锈钢。保安过滤器滤元采用大流量可更换卡式滤芯,聚丙烯材质,具备可清洗能力,最大产水量时滤芯的表面滤速不大于60m/h,选用5μm过滤精度,一般滤芯的更换周期≥3个月。HORIZON、GE、科百特、菲斯福尔等大流量水滤芯保安过滤器。

保安过滤器前设置投药装置(可以是市场上可购得的本技术领域常用的投药装置),投药装置包括箱体、进药泵、液位计和远传液位计,箱体和进药泵通过管道相连接,箱体为溶液/计量箱,药剂(阻垢剂和非氧化性杀菌剂)存放在箱体内,采用进药泵将阻垢剂和非氧化性杀菌剂药剂投加到指定位置,溶液/计量箱带有搅拌器、过滤装置和管道,材质为PE,搅拌器叶轮和轴的材质为不锈钢316L或其它耐酸碱材质,阀门、管道采用UPVC材质,溶液/计量箱内设有液位计,同时配备远传液位计,加药装置实现自动控制加药,可连续投加非氧化性杀菌剂,且具备往处理后水池和浓缩盐水池投加杀菌剂的能力,以抑制水池中细菌的滋生。

非氧化性杀菌剂为非氧化性杀菌剂为市场上可购的太平洋水处理工程有限公司(PWT)的快速非氧化性杀菌剂BioGuard ACS(S)、无锡江超环保科技有限公司销售的快速作用非氧化杀菌剂Jiach MPF-301TM、Tresea 388、SS416或北京世博恒业科技有限公司的膜专用非氧化性杀菌剂MSS系列等高效非氧化杀菌剂。

阻垢剂为天然聚合物阻垢剂或合成聚合物阻垢剂。

合成聚合物阻垢剂为羧酸类聚合物阻垢剂、磺酸类聚合物阻垢剂、含磷聚合物阻垢剂或环境友好型阻垢剂。

阻垢剂选用北京世博恒业科技有限公司销售的MPC系列反渗透膜阻垢剂。

高压泵可以是市场上可购得的高压泵,选用变频离心泵,高压泵材质为不锈钢316L,如PENTAIR、苏尔寿销售的反渗透高压泵。

抗污染型反渗透装置5可以是市场上可购得的抗污染型反渗透装置,如海德能销售的PROCTM系列增强型抗污染反渗透膜元件,具有更高的化学品耐受性和性能稳定性脱盐率高,能确保产水水质,且更加节能降耗;陶氏销售的BW30FR-400、BW30FR-400/34i、BW30XFR-400/34i等型号的抗污染型反渗透膜,具有产水水质高、抗污染性能强、脱盐率稳定在99.5%左右、降低成本等优点。

抗污染型反渗透装置5采用一级两段,二段进水采取段间加压措施,膜组件按照2:1配置,并设置浓水回流。

除非特别说明,本实用新型中所用的装置是市场上可购的常用装置。

应用实施例1

浓盐水反渗透供水泵2选用东方泵业型号为DFWH200-315的反渗透供水泵,保安过滤器3选用菲斯福尔大流量可更换卡式滤芯的保安过滤器,高压泵4选用苏尔寿型号为SNS4-65的高压泵,抗污染型反渗透装置5选用陶氏型号为BW30FR-400/34i的抗污染型反渗透膜,浓缩盐水池6、处理后水池7构成的浓盐水反渗透处理单元。其中浓盐水池1与浓盐水反渗透供水泵2通过管道连接,浓盐水反渗透供水泵2与保安过滤器3相连接,保安过滤器3与高压泵4连接,高压泵4与抗污染型反渗透装置5通过管道相连接,抗污染型反渗透装置5通过管道分别与浓缩盐水池6、处理后水池7相连接。

某钢铁精品基地项目污水处理厂采用上述装置处理一级反渗透产生的浓盐水,浓盐水处理原水量10500m3/d,进水浓盐水TDS浓度4000g/L,总硬度(以CaCO3计)1600mg/L,氯离子1000mg/L,电导率7.0mS/cm。上述浓盐水在浓盐水反渗透供水泵2的作用下,由浓盐水池1进入保安过滤器3,保安过滤器3出水在高压泵4作用下,进入抗污染型反渗透装置5进行处理,抗污染型反渗透装置5的产水进入处理后水池7作为工业新水供污水厂用,浓缩盐水进入浓缩盐水池6,可对其进行软化除硬等措施进行处理后供系统消耗性利用。

上述处理后水池7设有非氧化杀菌剂投加装置,投加非氧化杀菌剂,抑制水池中细菌的滋生,保证后续用水水质。常用的非氧化性杀菌剂有:双氯酚、二氧氰基甲烷、异噻唑啉酮、十二烷基苄基氯化铵(1227,苯扎氯铵、洁尔灭)、十二烷基二甲基苄基溴化铵(苯扎溴铵、新洁尔灭)等。本实施例选用北京世博恒业科技有限公司的膜专用非氧化杀菌剂MSS731。

本实施例抗污染型反渗透装置5的产水量为6400m3/d,pH在7-9之间,总溶解固体(Total dissolved solids,TDS,测量单位为毫克/升(mg/L),表明1升水中溶有多少毫克溶解性固体)浓度300mg/L,产水硬度为132mg/L,电导率均值稳定在200μS/cm,氯离子浓度为78mg/L,且出水COD(化学需氧量:Chemical Oxygen Demand)稳定在10mg/L左右。浓盐水反渗透(RO)产水满足污水厂对工业新水用水的水质要求,浓盐水反渗透的回收率是61%。

应用实施例2

浓盐水反渗透供水泵2选用东方泵业型号为DFWH150-315的高压泵,保安过滤器3选用菲斯福尔可更换卡式滤芯的保安过滤器,高压泵4选用苏尔寿型号为SNS4-65的高压泵,抗污染型反渗透装置5选用陶氏销售的BW30FR-400抗污染型反渗透膜,浓缩盐水池6、处理后水池7构成的浓盐水反渗透处理单元,浓缩盐水池6中设置有市场上可购的潜流混合器。

其中浓盐水池1与浓盐水反渗透供水泵2通过管道连接,浓盐水反渗透供水泵2与保安过滤器3相连接,保安过滤器3与高压泵4连接,高压泵4与抗污染型反渗透装置5通过管道相连接,抗污染型反渗透装置5通过管道分别与浓缩盐水池6、处理后水池7相连接。

某水厂采用上述浓盐水处理装置处理RO处理后产生的浓盐水,浓盐水处理量300m3/h,总溶解固体(TDS)浓度38000mg/L,氯离子浓度24000mg/L,电导率57.8mS/cm,硬度为6750mg/L。上述浓盐水在浓盐水反渗透供水泵2的作用下,由浓盐水池1进入保安过滤器3,保安过滤器3的出水在高压泵4作用下,进入抗污染型反渗透装置5进行处理,抗污染型反渗透装置5的产水进入处理后水池7作为工业新水供污水厂用,浓缩盐水进入浓缩盐水池6。

上述处理后水池7设有非氧化杀菌剂投加装置,投加非氧化杀菌剂,抑制水池中细菌的滋生,保证后续用水水质。常用的非氧化性杀菌灭藻剂有:双氯酚、二氧氰基甲烷、异噻唑啉酮、十二烷基苄基氯化铵(1227,苯扎氯铵、洁尔灭)、十二烷基二甲基苄基溴化铵(苯扎溴铵、新洁尔灭)等。本实施例选用北京世博恒业科技有限公司的膜专用非氧化杀菌剂MSS732。

本实施例抗污染型反渗透装置产水165m3/h,产水pH稳定在7左右,总溶解固体(TDS)浓度为330mg/L,氯离子浓度为220mg/L,电导率降至700μS/cm,硬度240mg/L。浓盐水反渗透的回收率为55%。

本实用新型的装置对浓盐水具有稳定、高效的处理性能。

虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述,但以上所述的具体实施示例仅仅是对本实用新型的实施方式进行描述,并非对本实用新型的范围进行限定。在本实用新型基础上,对本领域技术人员对本实用新型的各种变形和改进,均属于本实用新型权利要求保护的范围。

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