酸洗钝化废水零排放处理工艺的制作方法

本发明涉及酸洗钝化废水处理
技术领域：
，具体地说是一种能够达到废水零排放标准的酸洗钝化废水零排放处理工艺。
背景技术：
：现有的酸洗钝化废水工艺，废水排放执行纳管排放标准，废水处理达标后排入城市污水管网。现有污水处理系统含：物化及生化处理工艺，系统能够稳定运行，出水水质稳定，废水中的SS和胶体、有机污染物、色度、表面活性剂已大部去除。现有的酸洗钝化废水工艺能够将含1500mg/L左右COD的原水处理后达到纳管排放标准要求(≤500mg/L)接管排放，实际排放COD浓度为350mg/L左右。目前太湖流域零排放要求出水水质达到：CODCr为≤30mg/L、BODr为≤5mg/L、浊度为≤0.5NTU、NH4-N为零排放、总氮为零排放、总磷为零排放、pH值为6-9、含盐量为≤100mg/L，而现有的酸洗钝化废水工艺显然达不到上述要求。技术实现要素：本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种能够达到废水零排放标准的酸洗钝化废水零排放处理工艺。本发明的目的是通过以下技术方案解决的：一种酸洗钝化废水零排放处理工艺，包括预处理工艺和深度处理工艺，其特征在于：所述深度处理工艺的步骤如下：2.1)采用废水提升泵从废水处理排放池将预处理后的废水提升至原水箱内；2.2)采用原水加压泵对原水箱送往超滤装置进行过滤的原水进行加压且在加压后添加杀菌阻垢剂；2.3)原水经超滤装置过滤后送至超滤产水箱并采用纳滤给水泵送入纳滤保安过滤器进行过滤；2.4)采用纳滤高压泵将纳滤保安过滤器过滤后的废水送至纳滤装置过滤后送往纳滤产水箱；2.5)反渗透给水泵将纳滤产水箱中的纳滤清液送往反渗透保安过滤器过滤进行过滤，且采用反渗透高压泵将反渗透保安过滤器过滤后的废水送至反渗透装置进行过滤；2.6)反渗透装置过滤出的反渗透清液送至反渗透产水箱通过回用水泵进行生产回用。所述步骤2.2)中的杀菌阻垢剂为非氧化剂。所述步骤2.3)中的废水送至超滤产水箱前加入次氯酸钠、酸、碱，且废水在超滤产水箱内中和反应后通过纳滤给水泵送至纳滤保安过滤器进行过滤。所述步骤2.3)中的纳滤给水泵将废水送至纳滤保安过滤器的过程中加入酸和纳滤阻垢剂调节pH值并反应后送往纳滤保安过滤器，该纳滤保安过滤器的过滤精度为10μm。所述步骤2.4)中的纳滤装置的纳滤膜组件截留分子量为150～300道尔顿，且纳滤装置纳滤后产生的纳滤浓水送往纳滤浓水箱并经浓水给水泵送至DTRO保安过滤器进行过滤，DTRO保安过滤器过滤后送往DTRO莫浓缩装置进行浓缩处理，DTRO莫浓缩装置浓缩处理后的获得浓水送往集成浓水箱，集成浓水箱中的浓水送至蒸发器进行蒸发处理，蒸发器蒸发的出的蒸汽送往冷凝器冷凝后获得的冷凝水送往反渗透产水箱，蒸发器留存的物质送往离心机离心获得的固废外运。所述步骤2.5)中的反渗透保安过滤器的过滤精度为5μm，且在反渗透高压泵将反渗透保安过滤器过滤后的废水送至反渗透装置的过程中加入还原阻垢剂。所述步骤2.6)中的反渗透装置产生的反渗透浓水送往纳滤浓水箱并经浓水给水泵送至DTRO保安过滤器进行过滤，DTRO保安过滤器过滤后送往DTRO莫浓缩装置进行浓缩处理，DTRO莫浓缩装置浓缩处理后的获得浓水送往集成浓水箱，集成浓水箱中的浓水送至蒸发器进行蒸发处理，蒸发器蒸发的出的蒸汽送往冷凝器冷凝后获得的冷凝水送往反渗透产水箱，蒸发器留存的物质送往离心机离心获得的固废外运。所述步骤2.6)中的反渗透装置产生的反渗透浓水送往集成浓水箱中和处理后的纳滤浓水进行混合后送至蒸发器进行蒸发处理，蒸发器蒸发的出的蒸汽送往冷凝器冷凝后获得的冷凝水送往反渗透产水箱，蒸发器留存的物质送往离心机离心获得的固废外运。所述深度处理工艺中的超滤装置、纳滤装置和反渗透装置上皆配置有清洗装置。所述预处理工艺的步骤如下：1.1)酸洗钝化废水通过废水提升泵送入机械中和反应池，在机械中和反应池中进行搅拌的同时投加NaOH溶液调节pH值使磷生成羟基磷灰石以去除；1.2)将搅拌处理后的废水送往微涡澄清池的过程中加入氯化钙溶液，并在微涡澄清池内投加凝聚剂，充分反应后产生的不溶沉淀物送至污泥池并经压滤机处理成干泥外运；1.3)微涡澄清池出水先送往生化缺氧池处理后再送往生物接触氧化池中处理，生物接触氧化池中的溶解氧不低于3.0g/l；1.4)生物接触氧化池处理后的废水送往辐流式二沉池进行固液分离；1.5)固液分离后产生的废水依序送入中间水池、砂过滤器、活性炭过滤器处理并获得清水送往废水处理排放池等待进行深度处理。本发明相比现有技术有如下优点：本发明的酸洗钝化废水零排放处理工艺通过预处理和深度处理，使得该处理工艺在基本不改动现有装置的基础上进行后续改进，降低了投资成本且能够平稳有效的运行；预处理的设置是为了保障反渗透装置的正常运行，对进入反渗透装置的水源进行有效的预处理以防止对反渗透装置造成不可恢复的损坏；另外由于零排放要求使得处理出水全部回用，首先考虑盐平衡使得工艺必排盐，系统不能排废水，唯一选择排固体盐，因此最后的处理工序为蒸发结晶，且由于废水蒸发结晶的成本很高，因此蒸发结晶前考虑废水浓缩。附图说明附图1为本发明的酸洗钝化废水零排放处理工艺预处理流程图；附图2为本发明的酸洗钝化废水零排放处理工艺深度处理流程图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。如图1-2所示：一种酸洗钝化废水零排放处理工艺，包括预处理工艺和深度处理工艺，其中预处理工艺的步骤如下：1.1)酸洗钝化废水通过废水提升泵送入机械中和反应池，在机械中和反应池中进行搅拌的同时投加NaOH溶液调节pH值使磷生成羟基磷灰石以去除；1.2)将搅拌处理后的废水送往微涡澄清池的过程中加入氯化钙溶液，并在微涡澄清池内投加凝聚剂，充分反应后产生的不溶沉淀物送至污泥池并经压滤机处理成干泥外运；1.3)微涡澄清池出水先送往生化缺氧池处理后再送往生物接触氧化池中处理，生物接触氧化池中的溶解氧不低于3.0g/l；1.4)生物接触氧化池处理后的废水送往辐流式二沉池进行固液分离；1.5)固液分离后产生的废水依序送入中间水池、砂过滤器、活性炭过滤器处理并获得清水送往废水处理排放池等待进行深度处理；深度处理工艺的步骤如下：2.1)采用废水提升泵从废水处理排放池将预处理后的废水提升至原水箱内；2.2)采用原水加压泵对原水箱送往超滤装置进行过滤的原水进行加压且在加压后添加非氧化剂作为杀菌阻垢剂；2.3)原水经超滤装置过滤后送至超滤产水箱且在送至超滤产水箱前加入次氯酸钠、酸、碱，废水在超滤产水箱内中和反应后通过纳滤给水泵送至纳滤保安过滤器进行过滤，同时纳滤给水泵将废水送至纳滤保安过滤器的过程中加入酸和纳滤阻垢剂调节pH值并反应后送往纳滤保安过滤器，该纳滤保安过滤器的过滤精度为10μm；2.4)采用纳滤高压泵将纳滤保安过滤器过滤后的废水送至纳滤装置过滤后送往纳滤产水箱，纳滤装置的纳滤膜组件截留分子量为150～300道尔顿，且纳滤装置纳滤后产生的纳滤浓水送往纳滤浓水箱并经浓水给水泵送至DTRO保安过滤器进行过滤，DTRO保安过滤器过滤后送往DTRO莫浓缩装置进行浓缩处理，DTRO莫浓缩装置浓缩处理后的获得浓水送往集成浓水箱，集成浓水箱中的浓水送至蒸发器进行蒸发处理，蒸发器蒸发的出的蒸汽送往冷凝器冷凝后获得的冷凝水送往反渗透产水箱，蒸发器留存的物质送往离心机离心获得的固废外运；2.5)反渗透给水泵将纳滤产水箱中的纳滤清液送往反渗透保安过滤器过滤进行过滤，且采用反渗透高压泵将反渗透保安过滤器过滤后的废水送至反渗透装置进行过滤，反渗透保安过滤器的过滤精度为5μm，且在反渗透高压泵将反渗透保安过滤器过滤后的废水送至反渗透装置的过程中加入还原阻垢剂；2.6)反渗透装置过滤出的反渗透清液送至反渗透产水箱通过回用水泵进行生产回用；具体来说反渗透装置产生的反渗透浓水送往纳滤浓水箱并经浓水给水泵送至DTRO保安过滤器进行过滤，DTRO保安过滤器过滤后送往DTRO莫浓缩装置进行浓缩处理，DTRO莫浓缩装置浓缩处理后的获得浓水送往集成浓水箱，集成浓水箱中的浓水送至蒸发器进行蒸发处理，蒸发器蒸发的出的蒸汽送往冷凝器冷凝后获得的冷凝水送往反渗透产水箱，蒸发器留存的物质送往离心机离心获得的固废外运；或者反渗透装置产生的反渗透浓水送往集成浓水箱中和处理后的纳滤浓水进行混合后送至蒸发器进行蒸发处理，蒸发器蒸发的出的蒸汽送往冷凝器冷凝后获得的冷凝水送往反渗透产水箱，蒸发器留存的物质送往离心机离心获得的固废外运。另外深度处理工艺中的超滤装置、纳滤装置和反渗透装置上皆配置有清洗装置。下面通过工作原理和工艺性能对深度处理工艺中所涉及的超滤装置、纳滤装置、反渗透装置、DTRO膜浓缩装置和蒸发结晶系统进行进一步的详细说明。一、超滤装置超滤装置的工作原理为：在一定的外界压力作用下，当待分离溶液(进料液)以一定的流速沿着膜一侧表面流动时，溶剂(如水)和低分子溶质(如无机盐类)将透过膜微孔至膜的另一侧，而溶液中的高分子物质、胶体微粒、热原质及细菌、微生物等被膜所截流下来，从而实现分离、浓缩与提纯、净化的目的。一般认为超滤是一种“筛分”及错流和切向流的过程，由于在中空纤维的壁面上形成流体剪切的条件，从而使得污染物较难在膜表面形成，并被作为浓缩排放液排出。这种过滤过程可使膜的污染趋势下降，清洗周期延长。超滤装置中的膜组件的性能参数如下：膜件数量(支)1×52超滤装置的出力1×1.5m3/h运行压力0.1～0.2MPa运行压差0.01～0.1MPa反洗压力≤0.1MPa微生物去除率≥99％对胶体硅的去除率99.0％对胶体铁的去除率99.0％对胶体铝的去除率99.0％对悬浮固体的去除率99.99％对TOC的去除率约30％出水浊度<0.2NTU出水SDI<3.0水的回收率≥90％过滤周期≥30分钟反洗总历时≤2分钟化学清洗周期1-3个月进水PH值1-10膜使用年限≥2年超滤装置中的膜组件的进水要求为：水中不溶解固体物含量小于5wt％、颗粒粒径小于100μm、余氯或氧化剂含量＜0.1、pH值范围为1-13。二、纳滤装置纳滤装置的工作原理为：废水经预处理后的出水无菌体和悬浮物，氨氮指标已经基本达标，但还在部份难降解CODcr不能去除，有机物、色度、氨氮及总氮尚不能达标，拟采用纳滤进行深度处理。采用纳滤能进一步脱除渗滤液中的有机物、重金属及高价离子，同时对后续反渗透处理起到很好的预处理作用，有效避免反渗透的结垢及污堵。纳滤装置的工艺特点为：⑴运行压低、能耗低：纳滤膜组件对离子具有选择性截留，允许单价盐透过膜，具有中等透盐率；由于单价离子可透过膜，不会产生渗透压，所以相比反渗透具有更低的操作压力；⑵对有机物、重金属、色度脱除效果好：纳滤膜组件截留分子量为150～300道尔顿，对渗滤液中有机物、重金属、高价盐及色度脱除效好，同时避免后续反渗透的结垢及污堵；⑶抗污染性能好：采用三层复合纳滤膜元件，其抗污染性好，运行稳定，受水质波动相对较小；⑷回收率高：纳滤回收率可以达到85-90％以上，相比反渗透可达到更高的回收率。10吨/天卷式纳滤装置的技术参数为：由于废水组成成份复杂，存在各种钙、镁、硅等种难溶盐，这些难溶无机盐进入纳滤系统后由于被截留而高倍浓缩，当其浓度超过该条件下的溶解度时将会在膜表面产生结垢现象。为防止无机盐结垢，在进入纳滤前须对原水进行pH值调节；另外为了防止硅结垢，在进入纳滤保安过滤器前投加一定量的阻垢剂。为提高纳滤回收率，同时克服膜污染，卷式纳滤采用浓缩内循环模式，膜组件部分浓水直接回到该组件或该段的进口，并与进水相混合，从而保证膜表面过滤流速。纳滤浓水进入纳滤浓水箱，纳滤清液进纳滤产水箱。三、反渗透装置反渗透装置的工作原理为：分离粒径一般小于0.1nm，其分离粒子级别可达到离子级别，是最精密的膜法液体分离技术，它能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物，能够去除可溶性的金属盐、有机污染物、细菌、胶体粒子、发热物质，其脱盐率大于99％，对COD、氨氮及总氮的脱除率可以达到90％以上，出水水质自稳定。由于纳滤对硝态氮、亚硝态氮、钠离子的脱除率相对较低，纳滤的出水除总氮可能不达标外，外其余指标均能稳定达标。采用反渗透对后段纳滤产生的清液进一步处理，以进一步脱除总氮确保出水总氮达到排放标准。根据进水水质的不同，反渗透操作压力为20bar—70bar。反渗透装置的工艺特点为：⑴出水水质稳定达标：反渗透膜组件对COD、氨氮及总氮的脱除率可以达到90％以上，出水水质自稳定达标；⑵抗污染性能好：采用三层复合聚酰胺膜元件，其抗污染性好，运行稳定，受水质波动相对较小；⑶回收率高：由于经过MBR预处理，已脱除大部份有物污染物，所以反渗透回收率可以达到一个较高的水平。8.5吨/天卷式反渗透装置的技术参数为：为提高反渗透回收率，同时克服膜污染，卷式反渗透也采用浓缩内循环模式，膜组件部分浓水直接回到该组件或该段的进口，并与进水相混合，从而保证膜表面过滤流速；另外反渗透浓水进入浓缩液处理系统处理，出水达标排放或回用。四、DTRO膜浓缩装置DTRO膜浓缩装置能够去除各种有机或无机杂质，包括重金属、氨、各种有机物、无机物及其他有害物质；DT膜柱性能高效，运行成本低。料液通过膜片与外壳之间的间隙后通过导流通道进入底部导流盘中，被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜，然后180°逆转到另一膜面，再流入到下一个过滤膜片，从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心、再到圆周、再到圆中心的切向流过滤，浓缩液最后从进料端法兰处流出。料液流经过滤膜的同时，透过液通过中心收集管不断排出。浓缩液与透过液通过安装于导流盘上的O型密封圈隔离。DTRO膜浓缩装置的工艺流程：纳滤浓水经浓水给水泵提升并经DTRO保安过滤器过滤后，由柱塞高压泵加压进入DTRO膜浓缩装置，经DTRO膜装置浓缩处理后淡水自流进入DTRO淡水池(或回反渗透产水箱再处理)，浓水则进入集成浓水箱；DTRO膜浓缩装置浓水经浓缩后达6％的浓度，再由提升泵提升进入后续多效蒸发结晶系统进行结晶处理，结晶物经干燥后装车外运；冷凝液回流到反渗透产水箱。浓水浓缩系统中的DTRO保安过滤器是为了防止水中微粒进入DTRO膜浓缩装置，DTRO保安过滤器能有效截留预处理设备中泄漏的微细机械杂质、破碎活性炭颗粒，确保反渗透进水的清洁度，这种颗粒经高压泵加速后可能击穿反渗透膜元件，造成大量盐份的泄漏，同时可能划伤高压泵的叶轮。DTRO保安过滤器滤元为孔径5μm美国GE公司可更换卡式滤元，其具有表面积大；过滤效率高，可进入深层过滤；纳污容量大，使用寿命长，更换简便等优点。五、蒸发结晶系统蒸发器也就是一种换热器。但和一般的传热过程相比，蒸发操作又有如下特点：⑴沸点升高：蒸发的溶液中含有不挥发性的溶质，在相同压力下溶液的蒸汽压较同温度下纯溶剂的蒸汽压低，使溶液的沸点高于纯溶剂的沸点，这种现象称为溶液沸点的升高。在加热蒸汽温度一定的情况下，蒸发溶液时的传热温差必定小于加热纯溶剂的温差，而且溶液的浓度越高，这种影响也越显著；⑵物料的工艺特性：蒸发的溶液本身具有某些特性，例如有些物料在浓缩时可能析出晶体，或易于结垢；有些则具有较大的黏度或较强的腐蚀性等。如何根据物料的特性和工艺要求，选择适宜的蒸发流程和设备是蒸发操作必须要考虑的问题；⑶节约能源：蒸发时汽化的溶剂量较大，需要消耗较大的能量。如何充分利用热量，是蒸发操作要考虑的另一个问题。蒸发设备的主体是蒸发器，它主要由加热器和分离器组成，本设备采用强制循环式蒸发器。蒸发器的设备技术参数：(1)物料名称：含盐废水；(2)设计处理量：≥200L/h；(3)进料温度(℃)：常温；(4)出料温度(℃)：-75；(5)设备材质：物料接触部位采用304，其他部件Q235B；(6)加热形式：电加热，电加热管使物料均匀地分布到每一根列管的外壁，使加热管和被加热物料充分地接触热交换，使整个加热器温度平衡。本发明的酸洗钝化废水零排放处理工艺通过预处理和深度处理，使得该处理工艺在基本不改动现有装置的基础上进行后续改进，降低了投资成本且能够平稳有效的运行；预处理的设置是为了保障反渗透装置的正常运行，对进入反渗透装置的水源进行有效的预处理以防止对反渗透装置造成不可恢复的损坏；另外由于零排放要求使得处理出水全部回用，首先考虑盐平衡使得工艺必排盐，系统不能排废水，唯一选择排固体盐，因此最后的处理工序为蒸发结晶，且由于废水蒸发结晶的成本很高，因此蒸发结晶前考虑废水浓缩。以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。当前第1页1 2 3