煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設備的製作方法
2023-05-08 12:02:41
煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設備的製作方法
【專利摘要】一種煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設備，將煤化工濃鹽水進行兩級澄清軟化、超濾、離子交換軟化、兩級反滲透的方法進行處理，水回收率達到75％-85％，較現有的濃鹽水回收率60％-70％顯著提高，從而實現了煤化工濃鹽水高倍回用的目標。
【專利說明】煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設備
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於煤化工廢水處理環保【技術領域】，具體講就是涉及一種煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設備。
【背景技術】
[0002]現代煤化工業是以煤為原料，經化學加工使煤轉化為氣體、液體和固體產品，並進一步加工成一系列化工產品的新型工業。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，煤化工產業發展迅速，但是由於煤化工產業需要耗費大量用水，隨之帶來的水資源再利用與環境保護問題日益突出，尤其是處於多旱少雨的地區較為突出。因此，煤化工的環保問題亟待需要解決。
[0003]煤化工廢水經過預處理、生化處理後的廢水中COD、氨氮等顯著降低，但難降解有機物仍會使廢水的色度、COD等指標無法達到排放標準，尤其是高含鹽量的生化系統出水無法進行回用。因此，煤化工濃鹽水需要進行深度處理，以達到回用水標準。
[0004]目前，煤化工濃鹽水回用技術主要採用的是超濾+反滲透的膜處理方法。通過超濾去除廢水中的大部分濁度、有機物，減輕對反滲透膜的汙染，可延長膜的壽命，減少運行成本；通過反滲透膜不僅能去除廢水中的有機物，而且還可以進行脫鹽、脫色，出水水質好，可直接作為生產循環用水，可實現煤化工廢水的高倍回用和煤化工清潔生產。但是，超濾+反滲透膜處理法對進水水質要求高，若不合理使用超濾+反滲透，膜的汙堵現象將非常嚴重，最終導致膜清洗、膜更換頻繁，膜的使用壽命大大縮短，甚至導致整個膜系統癱瘓。因此，往往不可簡單、直接的使用超濾+反滲透膜處理技術來實現濃鹽水回用。
[0005]另外，現有的煤化工濃鹽水回用技術中，反滲透系統最終會產生30% -40%的濃液，這不僅意味著水回用率較低，而且意味著大量濃水無出路，直接排放會嚴重汙染環境。因此，針對反滲透濃水產生量大，如何大幅度減少濃水排放量，進一步提高水回用率，是煤化工行業發展迫切需要解決的技術問題。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是針對上述現有的煤化工濃鹽水深度處理過程中存在的回用利用率低，容易堵塞的技術缺陷，提供了一種煤化工濃鹽水高倍回用工藝及專用設備，將煤化工濃鹽水進行兩級澄清軟化、超濾、離子交換軟化、兩級反滲透的方法進行處理，水回收率達到75% -85%，較現有的濃鹽水回收率60% -70%顯著提高，從而實現了煤化工濃鹽水高倍回用的目標。
[0007]技術方案
[0008]為了實現上述技術目的，本實用新型設計一種煤化工濃鹽水高倍回用工藝，其特徵在於，它包括以下幾個步驟:
[0009]第一步，將煤化工濃鹽水進行一級澄清軟化物化處理，將廢水中的SS、COD、氟、總矽、重金屬以及鈣鎂等離子進行沉澱，得到一級澄清軟化池出水；
[0010]第二步，將第一步中一級澄清軟化出水進行二級澄清軟化物化處理，進一步將廢水中的SS、COD、鹼度和鈣進行沉澱得到二級澄清軟化出水；
[0011]第三步，將第二步得到的二級澄清軟化出水調節pH至中性後進行超濾，進一步截留SS、膠體汙染物質，得到的超濾系統產水與濃水，濃液回流至二級澄清軟化出水循環處理；
[0012]第四步，將第三步得到的超濾系統產水進行離子交換軟化，吸附廢水中的剩餘鈣、鎂等金屬離子，得到離子交換軟化出水；
[0013]第五步，將第四步得到的離子交換軟化系統出水進行濃縮分離，截留大部分鹽、有機物，得到一級濃水和產水；
[0014]第六步，將第五步得到的一級濃水進一步濃縮分離，得到二級產水與濃液。
[0015]進一步，所述第五步的工作壓力是20?40bar。
[0016]進一步，所述第六步的工作壓力是25?60ba。
[0017]用於上述所述的煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設備，其特徵在於:它包括一級澄清軟化池、二級澄清軟化池、超濾膜系統、離子交換軟化設備、一級反滲透系統、二級反滲透系統；
[0018]所述原水池與一級澄清軟化池連接，連接管路上裝有第一進水泵，一級澄清軟化池的清液輸出端連接二級澄清軟化池，汙泥輸出端連接汙泥處理系統，二級澄清軟化池清液輸出端連接PH調節水池，汙泥輸出端連接汙泥處理系統，pH調節水池輸出端連接超濾膜系統，pH調節水池與超濾膜系統連接管路上裝有第二進水泵，超濾膜系統的產水端連接離子交換軟化設備，濃液輸出端連接回PH調節水池，離子交換軟化設備清液輸出端連接一級反滲透系統連接，再生廢水輸出端連接回原水池，一級反滲透系統產水端連接產水池，濃液輸出端連接二級反滲透系統，二級反滲透系統產水端連接產水池，濃液輸出端連接回高鹽水處理系統。
[0019]進一步，所述一級澄清軟化池和二級澄清軟化池均設有反應攪拌機、汙泥濃縮刮泥機，並配備加藥泵、汙泥回流泵、汙泥排放泵、堰槽。
[0020]進一步，所述超濾膜系統裝有在線流量計、保安過濾器、循環泵以及藥劑清洗系統，所述在線流量計輸出端連接保安過濾器，保安過濾器輸出端連接循環泵。
[0021]進一步，所述離子交換軟化設備裝有樹脂罐、軟酸性軟化樹脂、酸鹼再生單元和清水衝洗單元以及自動控制閥和金屬在線監測儀表，所述樹脂罐輸出端連接軟酸性軟化樹月旨，軟酸性軟化樹脂連接酸鹼再生單元和清水衝洗單元。
[0022]進一步，所述一級反滲透系統和二級反滲透系統內部均裝有精密過濾器、膜殼及膜元件以及高壓泵、能量回收裝置、電導傳感器、壓力傳感器和流量傳感器、清洗水泵，所述精密過濾器輸出端與膜殼及膜元件相連接。
[0023]有益效果
[0024]本實用新型提供的一種煤化工濃鹽水高倍回用工藝及專用設備，將煤化工濃鹽水進行兩級澄清軟化、超濾、離子交換軟化、兩級反滲透的方法進行處理，水回收率達到75% -85%，較現有的濃鹽水回收率60%?70%顯著提高，從而實現了煤化工濃鹽水高倍回用的目標。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]附圖1是本實用新型的工藝流程圖。
[0026]附圖2是本實用新型的設備連接關係示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和實施例，對本實用新型做進一步說明。
[0028]實施例
[0029]如附圖2所示，一種煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設備，它包括一級澄清軟化池1、二級澄清軟化池2、超濾膜系統3、離子交換軟化設備4、一級反滲透系統5、二級反滲透系統6 ;
[0030]所述原水池7與一級澄清軟化池I連接，連接管路上裝有第一進水泵8，一級澄清軟化池I的清液輸出端連接二級澄清軟化池2，汙泥輸出端連接汙泥處理系統23，二級澄清軟化池2清液輸出端連接pH調節水池11，汙泥輸出端連接汙泥處理系統23，pH調節水池11輸出端連接超濾膜系統3，pH調節水池11與超濾膜系統3連接管路上裝有第二進水泵12，超濾膜系統3的產水端連接離子交換軟化設備4，濃液輸出端連接回pH調節水池11，離子交換軟化設備4清液輸出端連接一級反滲透系統5連接，再生廢水輸出端連接回原水池
I,一級反滲透系統5產水端連接產水池21，濃液輸出端連接二級反滲透系統6，二級反滲透系統6產水端連接產水池21，濃液輸出端連接回高鹽水處理系統22。
[0031 ] 所述一級澄清軟化池I和二級澄清軟化池2均設有反應攪拌機9、汙泥濃縮刮泥機1，並配備加藥泵、汙泥回流泵、汙泥排放泵、堰槽。
[0032]所述超濾膜系統3裝有在線流量計13、保安過濾器14、循環泵15以及藥劑清洗系統，所述在線流量計13輸出端連接保安過濾器14，保安過濾器14輸出端連接循環泵15。
[0033]所述離子交換軟化設備4裝有樹脂罐16、軟酸性軟化樹脂17、酸鹼再生單元和清水衝洗單元18以及自動控制閥和金屬在線監測儀表，所述樹脂罐16輸出端連接軟酸性軟化樹脂17，軟酸性軟化樹脂17連接酸鹼再生單元和清水衝洗單元18。
[0034]所述一級反滲透系統5和二級反滲透系統6內部均裝有精密過濾器19、膜殼及膜元件20以及高壓泵、能量回收裝置、電導傳感器、壓力傳感器和流量傳感器、清洗水泵，所述精密過濾器19輸出端與膜殼及膜元件20相連接。
[0035]如附圖1所示，利用上述專用裝置進行煤化工廢水高倍回用處理工藝過程如下:
[0036]第一步:將煤化工濃鹽水泵入一級澄清軟化池1，在常溫條件下，加入氧化劑、氫氧化鈣、混凝劑及絮凝劑，將廢水中的SS、COD、氟、總矽以及鈣鎂等金屬離子進行沉澱，汙泥進入汙泥處理系統，出水進入二級澄清軟化池2。
[0037]第二步:將第一步中一級澄清軟化池I出水進入二級澄清軟化池2，在常溫條件下，投加碳酸鈉、混凝劑及絮凝劑，進一步將廢水中的SS、COD、鈣進行沉澱，汙泥進入汙泥處理系統23。
[0038]第三步:將第二步二級澄清軟化池2出水進入超濾膜系統3前，先調節pH至中性，然後泵入超濾膜系統3，進一步截留SS、膠體等汙染物質，濃水回流至pH調節水池11進行循環處理，產水SDI值小於3，重金屬及鐵等金屬離子濃度降低到極低，此單元的水回收率為 90% -95%。
[0039]第四步:將第三步超濾膜系統3出水送入離子交換軟化設備4，通過離子交換樹脂的交換性能，吸附廢水中的剩餘鈣、鎂等金屬離子，再生廢水回流至原進水池進行循環處理。其中，此過程的目的是為了減輕反滲透膜的汙染，延長膜的使用壽命。
[0040]第五步:將第四步離子交換軟化設備4出水送入一級反滲透系統5，在20?40bar的壓力條件下，進行濃縮分離，截留大部分鹽、小分子有機物等，使其產水達到回用水標準，可進入產水池進行回用，此單元水回收率為55-70%。
[0041]第六步:將第五步上述一級反滲透系統5的濃液進入二級反滲透系統6，在25?60bar的壓力條件下，進一步濃縮分離，截留剩餘鹽、小分子有機物等，使其產水達到回用水標準，可併入一級反滲透產水進行回用，濃液進入高鹽水處理系統，此單元水回收率為40 ?55%。
[0042]本實用新型的目的是針對上述現有的煤化工濃鹽水深度處理技術存在一些問題，提供了煤化工濃鹽水高倍回用工藝技術，是將煤化工濃鹽水進行兩級澄清軟化、超濾、離子交換軟化、兩級反滲透的方法對濃鹽水進行處理，水回收率達到75% -85%，較現有的濃鹽水回收率60% -70%顯著提高，從而實現了煤化工濃鹽水高倍回用的目標，可為國家的煤化工濃鹽水處理項目提供解決方案。
【權利要求】
1.一種煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設備，其特徵在於:它包括一級澄清軟化池(I)、二級澄清軟化池(2)、超濾膜系統(3)、離子交換軟化設備(4)、一級反滲透系統(5)、二級反滲透系統(6)； 所述原水池(7)與一級澄清軟化池(I)連接，連接管路上裝有第一進水泵(8)，一級澄清軟化池(I)的清液輸出端連接二級澄清軟化池(2)，汙泥輸出端連接汙泥處理系統(23)，二級澄清軟化池(2)清液輸出端連接pH調節水池(11)，汙泥輸出端連接汙泥處理系統(23)，pH調節水池(11)輸出端連接超濾膜系統(3)，pH調節水池(11)與超濾膜系統(3)連接管路上裝有第二進水泵(12)，超濾膜系統(3)的產水端連接離子交換軟化設備(4)，濃液輸出端連接回PH調節水池(11)，離子交換軟化設備(4)清液輸出端連接一級反滲透系統(5)連接，再生廢水輸出端連接回原水池(7)，一級反滲透系統(5)產水端連接產水池(21)，濃液輸出端連接二級反滲透系統(6)，二級反滲透系統(6)產水端連接產水池(21)，濃液輸出端連接回高鹽水處理系統(22)。
2.如權利要求1所述的煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設備，其特徵在於:所述一級澄清軟化池(I)和二級澄清軟化池(2)均設有反應攪拌機(9)、汙泥濃縮刮泥機(10)，並配備加藥泵、汙泥回流泵、汙泥排放泵、堰槽。
3.如權利要求1所述的煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設備，其特徵在於:所述超濾膜系統(3)裝有在線流量計(13)、保安過濾器(14)、循環泵(15)以及藥劑清洗系統，所述在線流量計(13)輸出端連接保安過濾器(14)，保安過濾器(14)輸出端連接循環泵(15)。
4.如權利要求1所述的煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設備，其特徵在於:所述離子交換軟化設備(4)裝有樹脂罐(16)、軟酸性軟化樹脂(17)、酸鹼再生單元和清水衝洗單元(18)以及自動控制閥和金屬在線監測儀表，所述樹脂罐(16)輸出端連接軟酸性軟化樹脂(17)，軟酸性軟化樹脂(17)連接酸鹼再生單元和清水衝洗單元(18)。
5.如權利要求1所述的煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設備，其特徵在於:所述一級反滲透系統(5)和二級反滲透系統(6)內部均裝有精密過濾器(19)、膜殼及膜元件(20)以及高壓泵、能量回收裝置、電導傳感器、壓力傳感器和流量傳感器、清洗水泵，所述精密過濾器(19)輸出端與膜殼及膜元件(20)相連接。
【文檔編號】C02F9/04GK204237639SQ201420579783
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】蘭建偉, 潘文剛, 江晶, 蘇志峰, 夏俊方, 張水水, 趙劍鋒, 徐文軍, 陸魁, 肖龍博 申請人:深圳能源資源綜合開發有限公司, 上海晶宇環境工程有限公司