煤化工高鹽廢水零排放解決案例說明
來源：石家莊博特環保科技有限公司 閱讀：34944 更新時間：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高效反滲透技術來處理此廢水，是在常規反滲透技術上發展起來的，它克服了單純離子交換和反滲透各自的缺點，結合了離子交換和反滲透各自的優點，是目前最先進的反滲透技術。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，反滲透在高PH 條件下運行，硅主要是以離子形式存在，不會污染反滲透膜并可通過反滲透去除；而水中的有機物在高PH 條件下皂化或弱電離，不會造成膜的有機物和生物污染，可節省了大量的酸.
工藝流程說明： 首先來水進入原水池后進行水量和水質的調節。根據廢水的特點，硬度含量很高，設置石灰處理。向原水中投加石灰以去除水中的硬度，經澄清池去除懸浮物后送入硬度去除系統去除水中的硬度，硬度采用兩級離子交換，一級采用強酸鈉離子交換器，在此將去除大部分的硬度，二級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。脫碳后產水由反滲透進水泵預提升并經精密過濾器去除水中可能存在的直徑大于5μm 的顆粒，以免大顆粒物質進入RO 系統損傷膜元件，然后由反滲透高壓泵增壓后送入一級反滲透系統；反滲透是脫鹽的核心部分，可脫除97%以上的鹽分；一級反滲透的產水送至反滲透水箱，作為循環冷卻水補水回用，經濃縮后的濃水儲存于濃水箱中，可作為后續處理系統的進水；RO 的產水送至反滲透產水箱中外送至循環水站做為循環水補充水。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，單獨預處理后進行濃縮處理。最后濃縮的濃鹽水送至蒸發器系統。
各工藝段的詳細描述如下： （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的單速攪拌機與廢水充分混合。投加陰離子絮凝劑有助于廢水中懸浮固體的混凝和絮凝。當廢水呈上流式運動時，固體顆粒沉淀形成污泥床，可作為一個濾床過濾更小的顆粒，從而進一步促進沉淀反應的完成。每個反應澄清池出水通過池頂邊緣的V 形堰溢流進入集水槽，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位于排泥管線上的帶可調節控制器的氣動閥控制。污泥回流池內污泥排入進水混凝調節池處理。回流加石灰污泥將使進入反應澄清池的廢水中固體含量達到6～10％(質量分數)。反應澄清池為機電一體化設備，包括電氣設備攪拌電機、刮泥機驅動電機、泥耙提升電機及扭矩儀等。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進行脫水，污泥最終含水量約為70%。污泥固體外運填埋或送至堆灰場。 （2）雙介質過濾器 過濾系統可以進一步去除進入其系統的殘余懸浮固體。這些過濾器的濾料中應包括無煙煤，砂和石榴石介質。這些過濾器會配備一些鼓風機進行氣洗，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硬度），通過石灰可以去除大部分的硬度，但由于其運行的局限性，并不能去除所有的硬度，因此，還需要設置硬度去除設備。高效反滲透的軟化過程，采用兩級去除，第一級為強酸鈉離子交換器，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。硬度去除部分設置3 套相對獨立的系統，任何一臺設備在反洗再生時，系統的產水量等均可以達到設計規范，并且運行非常靈活。 （4）脫氣 在高效反滲透系統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。消耗非常少的原水和化學藥品，使用簡單的方法，就可以使進水達到了零硬度、零堿度。 （5）反滲透 反滲透膜運行在高PH 值下，高效反滲透膜系統有下面的優點特征： ?不怕有機物及生物污染，系統可以在高的COD及BOD 濃度甚至有油的環境下運行而不出問題；在高PH 環境，脂肪酸進行皂化，有機物弱電離而溶解在水中，不會附著在膜的表面； ?系統不怕難溶鹽產生的污垢，所有的多價陽離子都能被除掉； ?有耐顆粒污染的能力，膜能忍受相對高濃度的大顆粒污染物； ?系統不怕硅垢，能忍受系統給水高濃度的膠體和活性硅。
工藝流程說明： 進入蒸發系統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器產生的高溫蒸餾水作為熱源加熱。預熱后的鹽水然后進入各自的脫氧罐中使用蒸發器中產生的二次蒸汽脫氧。預熱脫氧后的鹽水進入蒸發器的底部物料罐。 蒸發器是立式降膜設計。鹽水從底部物料罐循環至頂部物料罐，通過物料分配系統進入換熱管，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，鹽水和二次蒸汽從換熱管底部進入底部物料罐與循環鹽水混合，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，進入機械蒸汽壓縮機。壓縮機提高二次蒸汽的壓力，增壓后的二次蒸汽的冷凝點高于換熱管中鹽水的沸點，通過管道進入蒸發器的殼程，并在換熱管外壁冷凝。 在蒸發器中濃縮的鹽水然后被泵入蒸發塘。 蒸發塘部分 項目正常投產后，回用水處理裝置中蒸發器排放20m3/h濃鹽水，沿道路邊設置管道，輸送濃鹽水到處置和蒸發的設施，簡稱蒸發塘。本蒸發塘包括儲存池、蒸發池和干鹽池。根據有關設計資料，蒸發塘應征地總面積為80公頃。經過本次設計，本項目達到污水“零”排放的目標。
工藝流程說明： 首先來水進入原水池后進行水量和水質的調節。根據廢水的特點，硬度含量很高，設置石灰處理。向原水中投加石灰以去除水中的硬度，經澄清池去除懸浮物后送入硬度去除系統去除水中的硬度，硬度采用兩級離子交換，一級采用強酸鈉離子交換器，在此將去除大部分的硬度，二級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。脫碳后產水由反滲透進水泵預提升并經精密過濾器去除水中可能存在的直徑大于5μm 的顆粒，以免大顆粒物質進入RO 系統損傷膜元件，然后由反滲透高壓泵增壓后送入一級反滲透系統；反滲透是脫鹽的核心部分，可脫除97%以上的鹽分；一級反滲透的產水送至反滲透水箱，作為循環冷卻水補水回用，經濃縮后的濃水儲存于濃水箱中，可作為后續處理系統的進水；RO 的產水送至反滲透產水箱中外送至循環水站做為循環水補充水。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，單獨預處理后進行濃縮處理。最后濃縮的濃鹽水送至蒸發器系統。
各工藝段的詳細描述如下： （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的單速攪拌機與廢水充分混合。投加陰離子絮凝劑有助于廢水中懸浮固體的混凝和絮凝。當廢水呈上流式運動時，固體顆粒沉淀形成污泥床，可作為一個濾床過濾更小的顆粒，從而進一步促進沉淀反應的完成。每個反應澄清池出水通過池頂邊緣的V 形堰溢流進入集水槽，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位于排泥管線上的帶可調節控制器的氣動閥控制。污泥回流池內污泥排入進水混凝調節池處理。回流加石灰污泥將使進入反應澄清池的廢水中固體含量達到6～10％(質量分數)。反應澄清池為機電一體化設備，包括電氣設備攪拌電機、刮泥機驅動電機、泥耙提升電機及扭矩儀等。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進行脫水，污泥最終含水量約為70%。污泥固體外運填埋或送至堆灰場。 （2）雙介質過濾器 過濾系統可以進一步去除進入其系統的殘余懸浮固體。這些過濾器的濾料中應包括無煙煤，砂和石榴石介質。這些過濾器會配備一些鼓風機進行氣洗，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硬度），通過石灰可以去除大部分的硬度，但由于其運行的局限性，并不能去除所有的硬度，因此，還需要設置硬度去除設備。高效反滲透的軟化過程，采用兩級去除，第一級為強酸鈉離子交換器，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。硬度去除部分設置3 套相對獨立的系統，任何一臺設備在反洗再生時，系統的產水量等均可以達到設計規范，并且運行非常靈活。 （4）脫氣 在高效反滲透系統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。消耗非常少的原水和化學藥品，使用簡單的方法，就可以使進水達到了零硬度、零堿度。 （5）反滲透 反滲透膜運行在高PH 值下，高效反滲透膜系統有下面的優點特征： ?不怕有機物及生物污染，系統可以在高的COD及BOD 濃度甚至有油的環境下運行而不出問題；在高PH 環境，脂肪酸進行皂化，有機物弱電離而溶解在水中，不會附著在膜的表面； ?系統不怕難溶鹽產生的污垢，所有的多價陽離子都能被除掉； ?有耐顆粒污染的能力，膜能忍受相對高濃度的大顆粒污染物； ?系統不怕硅垢，能忍受系統給水高濃度的膠體和活性硅。
工藝流程說明： 進入蒸發系統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器產生的高溫蒸餾水作為熱源加熱。預熱后的鹽水然后進入各自的脫氧罐中使用蒸發器中產生的二次蒸汽脫氧。預熱脫氧后的鹽水進入蒸發器的底部物料罐。 蒸發器是立式降膜設計。鹽水從底部物料罐循環至頂部物料罐，通過物料分配系統進入換熱管，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，鹽水和二次蒸汽從換熱管底部進入底部物料罐與循環鹽水混合，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，進入機械蒸汽壓縮機。壓縮機提高二次蒸汽的壓力，增壓后的二次蒸汽的冷凝點高于換熱管中鹽水的沸點，通過管道進入蒸發器的殼程，并在換熱管外壁冷凝。 在蒸發器中濃縮的鹽水然后被泵入蒸發塘。 蒸發塘部分 項目正常投產后，回用水處理裝置中蒸發器排放20m3/h濃鹽水，沿道路邊設置管道，輸送濃鹽水到處置和蒸發的設施，簡稱蒸發塘。本蒸發塘包括儲存池、蒸發池和干鹽池。根據有關設計資料，蒸發塘應征地總面積為80公頃。經過本次設計，本項目達到污水“零”排放的目標。
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