一种焦化废水浓盐水零排放处理方法与流程

文档序号:34372109发布日期:2023-06-05 05:07阅读:77来源:国知局

本发明涉及废水处理,尤其涉及一种焦化废水浓盐水零排放处理方法。


背景技术:

1、焦化废水是煤在高温干馏过程中,或者煤气在净化、精制过程中产生的。焦化废水中的有机物以酚类化合物居多,约占有机物的一半,剩余的有机物中还含有多环芳香族化合物和含氮、氧、碳的杂环化合物等,另外还含有无机盐、钙镁硬度、氟、硅等。焦化浓盐水是指焦化废水经膜处理后的浓水,其中的有机物、总盐分、硬度等均被高度浓缩,污染物十分复杂。焦化浓盐水主要具有以下特征:1.cod基本上300~1000 mg/l;2.含盐量较高,主要为硫酸盐、氯化物等,浓度可达20000 mg/l以上;3.总硬度以碳酸钙计可达200 mg/l以上;4.含氟化物浓度高,通常可达100 mg/l以上;5.硅含量较高,通常为50~200 mg/l。

2、目前焦化废水浓盐水处理方式主要有几种:高炉水冲渣、熄焦、零排放。高炉水渣消纳的焦化废水浓盐水只占焦化废水浓盐水量的十分之一。随着环保要求提高,焦化行业要逐步淘汰湿法熄焦,升级改造干法熄焦。零排放工艺,能够从根本上解决焦化浓盐水出路的问题。现有零排放组合工艺包括:单级或多级高效沉淀池、多介质、臭氧或芬顿或活性炭或组合、中空超滤、离子交换、纳滤单元、浓水纳滤单元、反渗透单元、浓水反渗透单元、蒸发结晶、冷冻结晶等。

3、然而目前焦化废水浓盐水零排放组合工艺存在以下的问题:现有臭氧、芬顿、活性炭等技术,存在cod去除率低,通常去除率在20~30%:①造成后续超滤、纳滤和反渗透单元膜元件:易受到有机物和微生物污染,产水率低、清洗频率高;②造成纳滤浓水侧,硫酸钠冷冻结晶系统:母液排放量大、硫酸钠结晶盐白度低,toc含量无法满足工业盐的标准,结晶盐成固废或危废;③现有技术投资和运行费用高,同时会产生铁泥、废弃活性炭等二次污染。

4、中国专利公开号cn114656072公开了一种含有有机物高含盐工业废水中有机物与盐的分离方法,包括先将工业废水先使用脱色纳滤膜分离盐和有机物,然后使用电渗析进一步分离盐和有机物的步骤。该技术方案中先使用二级脱色纳滤膜分离有机物与盐,然后使用电渗析进一步分离盐和有机物,虽然盐与有机物得到分离,但是通过分离后电渗析含有有机物的浓水水量较大,浓缩倍数低,对有机物溶液进行干燥处理就需要更高的成本,而且造成一定量的水资源浪费。

5、因此,在现有焦化废水浓盐水零排放处理工艺中,如何减轻有机污染物和微生物对后续膜系统的影响,提高硫酸钠结晶盐的白度和品质和降低零排放处理成本,是目前亟待改进解决的问题。


技术实现思路

1、本发明为实现以下发明目的:

2、发明目的一:

3、减轻有机污染物和微生物对后续膜系统的影响,提高硫酸钠结晶盐的白度和品质;

4、发明目的二:

5、减少含有机物浓水的水处理量,降低有机物浓水处理成本,提高水回收率。

6、本发明为克服以上现有技术问题,公开了一种焦化废水浓盐水零排放处理方法。

7、为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案为:

8、一种焦化废水浓盐水零排放处理方法,包括以下步骤:

9、1)将焦化废水进行超滤处理;

10、2)将超滤处理后的产水导入一级除cod纳滤膜系统,收集一级纳滤浓水和产水;将一级纳滤产水导入二级除cod纳滤膜系统,收集二级纳滤浓水和产水;

11、所述二级纳滤产水经过分盐纳滤膜处理后回收硫酸钠和氯化钠;

12、将一级纳滤浓水和二级纳滤浓水导入浓缩cod纳滤膜系统,收集浓缩cod纳滤浓水和产水;

13、4)浓缩cod纳滤浓水进行蒸发结晶或喷雾干燥或进行生化处理,浓缩cod纳滤产水经过分盐纳滤膜处理后分别回收硫酸钠和氯化钠。

14、作为优选,所述步骤1)中焦化废水浓盐水进行超滤处理采用卷式超滤膜。

15、本发明是基于新研发的除cod纳滤膜和cod浓缩纳滤膜产品,提出的焦化废水处理的新工艺。现有技术处理焦化废水中采用分盐纳滤膜分离硫酸钠和氯化钠,但是废水中cod对分盐纳滤膜性能产生较大的影响:降低分盐纳滤膜产水率、纳滤浓水侧硫酸钠冷冻结晶系统中母液排放量大、硫酸钠结晶盐白度低,toc含量无法满足工业盐的标准,结晶盐成固废或危废。常规的现有技术很难将废水中cod降低至较低的水准。本发明采用的新研制的两款除cod纳滤膜:一级除cod纳滤膜cod去除率40~50%,盐截留率3~5%,二级除cod纳滤膜单元cod去除率40~50%,盐截留率5~8%,将上述两种性能的纳滤膜结合能够大幅降低焦化废水中cod含量,避免cod对后续分盐纳滤膜造成影响,提高硫酸钠的色度和品质。同时,现有技术在cod浓缩步骤一般采用电渗析浓缩或常规的膜浓缩,存在的问题是cod浓水浓缩倍数低,cod浓缩水量大,本专利技术方案中采用浙江美易膜科技有限公司新型研发产品cnt-s-8040型号浓缩纳滤膜元件,此浓缩纳滤膜元件与市场普通浓缩纳滤膜元件存在较大区别:此浓缩纳滤膜元件能够让大部分盐透过,同时对cod具有较高的截留率,cod截留率85~90%,盐截留率:10~15%,在高倍浓缩cod的同时能够让cod中存在的大部分盐分透过。本发明浓缩纳滤膜元件一方面cod浓缩倍数高,处理的cod浓水量少,降低cod处理成本,另一方面能够提高硫酸钠和氯化钠的回收率。

16、作为优选,所述卷式超滤膜cod去除率为10~15%。

17、作为优选,所述卷式超滤膜运行压力为2~4bar。

18、作为优选,所述步骤1)超滤处理前先经过高效沉淀池、多介质过滤器,去除硬度、硅、氟离子等结垢物质。

19、作为优选,所述步骤2)中一级除cod纳滤膜系统cod去除率40~50%,盐截留率3~5%。

20、作为优选,所述步骤2)中一级除cod纳滤膜系统由2段除cod纳滤膜单元或3段除cod纳滤膜单元串联组成。

21、作为优选,所述一级除cod纳滤膜系统水回收率≥90%,运行压力4~8bar。

22、作为优选,所述步骤2)中二级除cod纳滤膜系统cod去除率40~50%,盐截留率5~8%。

23、作为优选,所述步骤2)中二级除cod纳滤膜系统由2段除cod纳滤膜单元或3段除cod纳滤膜单元串联组成。

24、作为优选,所述二级除cod纳滤膜系统水回收率≥90%,运行压力8~12bar。

25、作为优选,所述步骤3)中浓缩cod纳滤膜系统cod去除率85~90%,盐截留率10~15%。

26、作为优选,所述步骤3)中浓缩cod纳滤膜系统由2段浓缩cod纳滤膜单元或3段浓缩cod纳滤膜单元串联组成。

27、作为优选,所述浓缩cod纳滤膜系统水回收率≥95%,运行压力20~30bar。

28、作为优选,所述步骤2)中分盐处理过程为先将二级纳滤产水导入分盐纳滤膜,得到含有氯化钠的纳滤膜产水和含有硫酸钠的浓水,然后分别对纳滤膜产水和浓水进行浓缩处理,浓缩处理后的浓缩液进行蒸发结晶分别回收氯化钠和硫酸钠,浓缩处理后得到的产水直接回用。

29、作为优选,所述浓缩处理方法为反渗透浓缩或电渗析浓缩或高压纳滤浓缩。

30、本发明具有以下有益效果:

31、1)通过在分盐纳滤膜前端增加双级除cod纳滤系统,大幅降低透过液中cod含量,减轻有机污染物和微生物对后续分盐纳滤膜系统的影响,提高回收的硫酸钠结晶盐的白度和品质;

32、2)通过在除cod纳滤系统后端增加浓缩cod纳滤膜系统,相对其他普通浓缩方法,浓缩cod纳滤膜具有更高的浓缩倍数和产生更少的cod浓水,降低cod浓水的水处理量,从而降低有机物浓水处理成本,提高水回收率。

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