專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鋼鐵綜合污水回用水雙膜法除鹽的系統(tǒng)及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵污水處理與回用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋼鐵綜合污水回用水雙膜法除鹽的系統(tǒng)及工藝，適用于鋼鐵綜合污水的深度處理及除鹽回用。
背景技術(shù)：
污水回用是鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)"節(jié)水減排"的一個(gè)重要途徑。為節(jié)約用水，提高整個(gè)鋼鐵廠水資源的重復(fù)利用率，作為用水大戶(hù)的鋼鐵公司相繼投入污水處理廠，將經(jīng)過(guò)污水處理廠處理后的水進(jìn)行回用，以節(jié)約水源水的補(bǔ)充量；同時(shí)，由于整個(gè)鋼鐵廠水系統(tǒng)濃縮、蒸發(fā)等因素，進(jìn)入污水處理廠的污水水質(zhì)復(fù)雜，含鹽量較高，沒(méi)有深度脫鹽處理的污水回用，造成鋼鐵廠水系統(tǒng)的含鹽量升高、濃縮倍數(shù)提高困難以及加劇系統(tǒng)的腐蝕傾向等。
目前，國(guó)內(nèi)鋼鐵公司大多是對(duì)綜合污水(含有不超過(guò)30%的生活污水的生產(chǎn)廢水)采用石灰軟化一澄清一過(guò)濾一消毒工藝達(dá)到回用水要求后進(jìn)行雙膜法除鹽回用。由于污水處理廠回用水水質(zhì)復(fù)雜而且波動(dòng)較大，雙膜法除鹽系統(tǒng)壽命很短，而且運(yùn)行很不穩(wěn)定。于是，有些公司在雙膜法除鹽系統(tǒng)前增加了一些預(yù)處理措施，如在夏季增加冷卻塔降溫，增加微絮凝去除部分懸浮物、膠體和C0D，增加疊片式過(guò)濾器去除部分懸浮物，在原水箱前注射粉末活性炭去除部分溶解性有機(jī)物，甚至是這些措施的組合。顯然，這些措施都只能從某些方面改善進(jìn)入雙膜法除鹽系統(tǒng)的水質(zhì)；有些措施雖然能解決一些問(wèn)題，但又產(chǎn)生了新問(wèn)題，如采用注射粉末活性炭的方法，雖然能較為經(jīng)濟(jì)的降低溶解性有機(jī)物的含量，但易使后續(xù)的疊片式過(guò)濾器和UF發(fā)生堵塞。
上述情況導(dǎo)致現(xiàn)有的綜合污水回用水雙膜法除鹽系統(tǒng)有以下主要問(wèn)題①超濾系統(tǒng)易受膠體污堵，導(dǎo)致跨膜壓差升高，膜通量降低，清洗頻率明顯增加；②反滲透系統(tǒng)易受污水中的鐵、錳等重金屬離子污染，或在一些死角由于有機(jī)物的存在而滋生微生物。③各種污堵都使雙膜法除鹽系統(tǒng)的運(yùn)行壓力升高、藥耗加大、電耗增加。鑒于上述問(wèn)題，應(yīng)不斷改進(jìn)鋼鐵綜合污水回用水雙膜法除鹽技術(shù)，其核心問(wèn)題是強(qiáng)化雙膜法除鹽預(yù)處理的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種鋼鐵綜合污水回用水雙膜法除鹽的系統(tǒng)及工藝，實(shí)現(xiàn)污水資源化和鋼鐵廠污水"零排放"。
本發(fā)明的系統(tǒng)包括冷卻塔l、原水箱2、原水泵3、微絮凝過(guò)濾裝置4、旁流水泵5、旁流活性炭過(guò)濾罐6、水泵7、疊片式過(guò)濾器8、超濾系統(tǒng)9、精密過(guò)濾器10、反滲透系統(tǒng)ll。其中，冷卻塔l、原水箱2、原水泵3、微絮凝過(guò)濾裝置4、旁流水泵5、旁流活性炭過(guò)濾罐6、水泵7、疊片式過(guò)濾器8依次由管道連接而成雙膜法除鹽預(yù)處理系統(tǒng)，超濾系統(tǒng)9、精密過(guò)濾器10、反滲透系統(tǒng)11、反滲透除鹽水箱12依次由管道連接而成雙膜法除鹽系統(tǒng)。
本發(fā)明所述的微絮凝過(guò)濾裝置通過(guò)管道依次與水泵和疊片式過(guò)濾器相連，在微絮凝過(guò)濾裝置與水泵之間的管道上，設(shè)置旁流水泵、和旁流活性炭過(guò)濾罐，旁流水泵和旁流活性炭過(guò)濾罐通過(guò)管道連接。
本發(fā)明所述疊片式過(guò)濾器的過(guò)濾精度取20 200y m;所述精密過(guò)濾器的過(guò)濾精度取5 20 u m。
本發(fā)明所述工藝按如下工序進(jìn)行
1. 雙膜法除鹽預(yù)處理將鋼鐵綜合污水經(jīng)過(guò)處理后達(dá)到懸浮物小于25mg/L、CODo小于40mg/L、礦物油小于3mg/L、暫時(shí)硬度小于100mg/L的回用水依次經(jīng)過(guò)冷卻、預(yù)氧化、微絮凝過(guò)濾、旁流活性炭過(guò)濾和疊片式過(guò)濾器處理后，去除大部分重金屬離子、膠體、有機(jī)物和礦物油，使其懸浮物小于5mg/L、 CODCr小于10mg/L、礦物油小于0.5mg/L、鐵小于0.5mg/L、錳小于0.5mg/L。
2. 雙膜法除鹽將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的水先經(jīng)過(guò)超濾裝置處理，達(dá)到SDI《3的要求，再經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾器后進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)行除鹽處理。
本發(fā)明所述預(yù)氧化是利用冷卻塔的集水池或原水箱進(jìn)行預(yù)氧化，預(yù)氧化可采用曝氣或加藥氧化的辦法，以促進(jìn)鐵、錳的氧化。
本發(fā)明所述微絮凝過(guò)濾裝置的濾料采用石英砂或錳砂，水力停留時(shí)間(水力停留時(shí)間，英文縮寫(xiě)為HRT，通俗的說(shuō)就是"接觸時(shí)間"或"作用時(shí)間"。)HRT=5 30min，設(shè)計(jì)濾速8 20m/h。
本發(fā)明所述微絮凝過(guò)濾裝置的絮凝劑選用FeCl3 (三氯化鐵)、PFC (聚合氯化鐵)或PFS (聚合硫酸鐵)，投加量為2 15mg/L，或投加PAC (聚合氯化鋁)，投加量為l 15mg/L。
本發(fā)明所述旁流活性炭過(guò)濾罐采用顆粒活性炭為濾料，采用固定床方式，旁流水量為總水量的0.1~100%，具體比例需根據(jù)回用水水質(zhì)進(jìn)行設(shè)定，水力停留時(shí)間HRT=l 15min。
本發(fā)明有兩點(diǎn)創(chuàng)新的技術(shù)改進(jìn) 一是提高鐵、錳的去除能力，釆用在冷卻塔的集水池或原水箱進(jìn)行預(yù)氧化來(lái)實(shí)現(xiàn)此效果；二是微絮凝過(guò)濾一活性炭過(guò)濾組合
工藝對(duì)污水的濁度、膠體、有機(jī)物具有協(xié)同降解作用，而且采用顆?；钚蕴坎灰锥氯罄m(xù)裝置，設(shè)置疊片式過(guò)濾器更能保證超濾系統(tǒng)不被堵塞。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于
以預(yù)氧化、微絮凝過(guò)濾、旁流活性炭過(guò)濾、自清洗過(guò)濾相組合的方式對(duì)鋼鐵
4綜合污水回用水進(jìn)行處理，在只需增加少量投資和占地的情況下，大大提高了雙膜法除鹽系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定和使用壽命，大大降低了藥耗和電耗，有效實(shí)現(xiàn)了污水資源化和污水"零排放"，有較好的經(jīng)濟(jì)效果。
②微絮凝過(guò)濾一活性炭過(guò)濾組合工藝對(duì)污水的濁度、膠體、有機(jī)物具有協(xié)同降解作用，在微絮凝過(guò)濾前增加預(yù)氧化能進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)鐵、錳、有機(jī)物的降解作用。本發(fā)明對(duì)鋼鐵綜合污水回用水雙膜法除鹽有重要實(shí)用價(jià)值。


圖l是本發(fā)明的鋼鐵綜合污水回用水雙膜法除鹽系統(tǒng)圖。其中，冷卻塔l、原水箱2、原水泵3、微絮凝過(guò)濾裝置4、旁流水泵5、旁流活性炭過(guò)濾罐6、水泵7、疊片式過(guò)濾器8、超濾系統(tǒng)9、精密過(guò)濾器IO、反滲透系統(tǒng)ll、反滲透除鹽水箱12、預(yù)氧化用壓縮空氣或氧化藥劑13、微絮凝用絮凝劑14、殺菌劑15、調(diào)pH用鹽酸16、阻垢劑17、還原劑18、調(diào)pH用氫氧化鈉19、鋼鐵綜合污水回用水20、除鹽水供出21、超濾濃水22、反滲透濃水23。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明適用于鋼鐵綜合污水的深度處理及除鹽回用。
1. 雙膜法除鹽預(yù)處理將鋼鐵綜合污水經(jīng)過(guò)處理后達(dá)到懸浮物小于25mg/L、COD&小于40mg/L、礦物油小于3mg/L、暫時(shí)硬度小于100mg/L的回用水依次經(jīng)過(guò)冷卻、預(yù)氧化、微絮凝過(guò)濾、旁流活性炭過(guò)濾和疊片式過(guò)濾器處理。本發(fā)明經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定采用在冷卻塔的集水池或原水箱進(jìn)行曝氣預(yù)氧化，比投加藥劑氧化要經(jīng)濟(jì)，而且對(duì)后續(xù)雙膜法除鹽系統(tǒng)基本沒(méi)有損傷。對(duì)于旁流活性炭過(guò)濾罐，采用顆?；钚蕴坎灰锥氯罄m(xù)裝置，設(shè)置疊片式過(guò)濾器更能保證超濾系統(tǒng)不被堵塞，采用固定床方式，旁流水量為總水量的0.1~100%，具體比例可根據(jù)回用水水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，水力停留時(shí)間HRT=l 15min。
綜合污水回用水經(jīng)過(guò)預(yù)處理后可去除大部分重金屬離子、膠體、有機(jī)物和礦物油，使其懸浮物小于5mg/L、 CODc"」、于10mg/L、礦物油小于0.5mg/L、鐵小于0.5mg/L、錳小于0.5mg/L。
2. 雙膜法除鹽系統(tǒng)將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的水先經(jīng)過(guò)超濾裝置處理，去除水中的
膠體硅、生物污染物、顆粒物、濁度、細(xì)菌，達(dá)到SDI《3的要求，滿(mǎn)足進(jìn)入反滲透的要求，進(jìn)入超濾產(chǎn)水箱。再經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾器，其濾孔呈錐形結(jié)構(gòu)，過(guò)濾能進(jìn)入深處，形成深層過(guò)濾，納污量大，壽命長(zhǎng)，便于快速更換，對(duì)后續(xù)反滲透裝置起到很好的保安作用。之后進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)行除鹽處理，反滲透裝置主要功能是脫除水中的鹽分，脫鹽率大于96%。
以下提供具體實(shí)施例-1. 雙膜法除鹽預(yù)處理某鋼鐵公司將冶煉、軋鋼廢水和其余約24%左右的 生活污水混合而成的鋼鐵綜合污水經(jīng)過(guò)粗格柵_(tái)細(xì)格柵_(tái)石灰軟化_高密度澄
清池一pH調(diào)節(jié)一V型濾池一投加NaC10消毒處理后，制取成懸浮物小于20mg/L、 CODo小于30mg/L、礦物油小于3mg/L、暫時(shí)硬度小于100mg/L、余氯0.5mg/L 的回用水，再依次經(jīng)過(guò)冷卻控制水溫在8 3(TC、冷卻塔集水池曝氣預(yù)氧化、原 水池、原水泵、選用石英砂為濾料并投加3 10mg/L的FeCb (三氯化鐵)進(jìn)行 微絮凝過(guò)濾、設(shè)定總水量的10 50%進(jìn)行旁流活性炭過(guò)濾，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾精度為 55um的疊片式過(guò)濾器處理。另外，為抑制水中細(xì)菌繁殖，在原水泵后需投加殺 菌劑進(jìn)行殺菌處理，殺菌劑可采用NaClO (次氯酸鈉)，加藥量為0.5 3mg/L， 為了保證NaC10的殺菌效果，還需調(diào)節(jié)pH在5.5 7.0，可投加一定量的鹽酸。 綜合污水回用水經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，可去除大部分重金屬離子、膠體、有機(jī)物和礦物 油，保證懸浮物小于5mg/L、 CODo小于10mg/L、礦物油小于0.5mg/L、鐵小于 0.1mg/L、錳小于0.05mg/L。
2. 雙膜法除鹽系統(tǒng)將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的水先經(jīng)過(guò)內(nèi)壓式超濾裝置處理，達(dá)到
SDI《2的要求，送入超濾產(chǎn)水箱，而超濾的濃水則排至排水管網(wǎng)。再經(jīng)過(guò)精度 為5 y m的精密過(guò)濾器后用高壓泵升壓后進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)行除鹽處理。超濾產(chǎn) 水在進(jìn)入精密過(guò)濾器之前需投加還原劑和阻垢劑并經(jīng)過(guò)管道混合器混合，其中阻 垢劑可為美國(guó)清力公司生產(chǎn)的PTP0100高效阻垢/分散劑，投加劑量為3 5mg/L; 還原劑采用NaHS03 (亞硫酸氫鈉)，加藥劑量為1 3mg/L,保證進(jìn)入反滲透裝 置前的氯含量小于0.1mg/L。反滲透的濃水排出去燜鋼渣，反滲透透過(guò)水投加 NaOH (氫氧化鈉)調(diào)節(jié)pH至7.0左右，經(jīng)管道混合器混合送進(jìn)除鹽水箱，供相 關(guān)用戶(hù)如煉鋼板坯連鑄使用，也可作為循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水或其他生產(chǎn)用水。
權(quán)利要求
1、一種鋼鐵綜合污水回用水雙膜法除鹽的系統(tǒng)，其特征在，該系統(tǒng)包括冷卻塔(1)、原水箱(2)、原水泵(3)、微絮凝過(guò)濾裝置(4)、旁流水泵(5)、旁流活性炭過(guò)濾罐(6)、水泵(7)、疊片式過(guò)濾器(8)、超濾系統(tǒng)(9)、精密過(guò)濾器(10)、反滲透系統(tǒng)(11)、反滲透除鹽水箱(12)；其中，冷卻塔、原水箱、原水泵、微絮凝過(guò)濾裝置、旁流水泵、旁流活性炭過(guò)濾罐、水泵、疊片式過(guò)濾器依次由管道連接而成雙膜法除鹽預(yù)處理系統(tǒng)，超濾系統(tǒng)、精密過(guò)濾器、反滲透系統(tǒng)、反滲透除鹽水箱依次由管道連接而成雙膜法除鹽系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的微絮凝過(guò)濾裝置通過(guò)管道依次與水泵和疊片式過(guò)濾器相連，在微絮凝過(guò)濾裝置與水泵之間的管道上，設(shè)置旁流水泵、和旁流活性炭過(guò)濾罐，旁流水泵和旁流活性炭過(guò)濾罐通過(guò)管道連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述疊片式過(guò)濾器的過(guò)濾精度取50 200um;所述精密過(guò)濾器的過(guò)濾精度取5 20ym。
4、 一種采用權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)鋼鐵綜合污水回用水雙膜法除鹽方法，其特征在于，(1)雙膜法除鹽預(yù)處理將鋼鐵綜合污水經(jīng)過(guò)處理后達(dá)到懸浮物小于25mg/L、CODo小于40mg/L、礦物油小于3mg/L、暫時(shí)硬度小于100mg/L的回用水依次經(jīng)過(guò)冷卻、預(yù)氧化、微絮凝過(guò)濾、旁流活性炭過(guò)濾和疊片式過(guò)濾器處理后，去除大部分重金屬離子、膠體、有機(jī)物和礦物油，使其懸浮物小于5mg/L、 CODo小于10mg/L、礦物油小于0.5mg/L、鐵小于0.5mg/L、錳小于0.5mg/L;(2:雙膜法除鹽將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的水先經(jīng)過(guò)超濾裝置處理，達(dá)到SDI《3的要求，再經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾器后進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)行除鹽處理。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的工藝，其特征在于，利用冷卻塔的集水池或原水箱進(jìn)行預(yù)氧化，預(yù)氧化采用曝氣或加藥氧化的辦法，以促進(jìn)鐵、.錳的氧化。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的工藝，其特征在于，所述的微絮凝過(guò)濾的濾料采用石英砂或錳砂，水力停留時(shí)間HRT二5 30min，設(shè)計(jì)濾速8 20m/h;絮凝劑選用FeCl3、聚合氯化鐵或聚合硫酸鐵，投加量為2 15mg/L，或投加聚合氯化鋁，投加量為l 15mg/L。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的工藝，其特征在于，所述的旁流活性炭過(guò)濾采用顆?；钚蕴繛闉V料，水力停留時(shí)間HRT-l 15min。
全文摘要
一種鋼鐵綜合污水回用水雙膜法除鹽的系統(tǒng)及工藝，屬污水處理與回用技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括冷卻塔、原水箱、微絮凝過(guò)濾裝置、旁流活性炭過(guò)濾罐、疊片式過(guò)濾器、超濾系統(tǒng)、精密過(guò)濾器、反滲透系統(tǒng)、反滲透除鹽水箱。用于解決鋼鐵企業(yè)綜合污水回用水雙膜法除鹽的問(wèn)題。采用雙膜法除鹽，將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的水先經(jīng)過(guò)超濾裝置處理，達(dá)到SDI≤3的要求，再經(jīng)過(guò)反滲透裝置進(jìn)行除鹽處理。以預(yù)氧化、微絮凝過(guò)濾、旁流活性炭過(guò)濾、自清洗過(guò)濾相組合的方式對(duì)鋼鐵綜合污水回用水進(jìn)行處理，大大提高了雙膜法除鹽系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定和使用壽命，有效的實(shí)現(xiàn)了污水資源化和污水“零排放”，對(duì)鋼鐵綜合污水回用水的除鹽有重要實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)C02F9/02GK101462801SQ20091007702
公開(kāi)日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者劉正發(fā), 吳禮云, 張建紅, 楊 李, 陳志新 申請(qǐng)人:首鋼總公司;首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司;北京首鋼國(guó)際工程技術(shù)有限公司