一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺的制作方法

文档序号:11889530阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于包括如下步骤:

(1)生化出水加入絮凝剂和杀菌剂后进入斜板沉降槽中,通过沉淀的方式脱除水中大颗粒的固体颗粒物后,进入多介质过滤器去除未能沉淀的悬浮物和胶体颗粒后进入超滤膜组,通过超滤膜组进一步脱除大部分悬浮物和乳化物后进入树脂吸附罐1,超滤浓水返回生化系统;

(2)经超滤膜组过滤后的产水自上而下进入装有树脂的树脂吸附罐1中,通过树脂吸附作用脱除水中大部分COD和色度后的浓水进入反渗透膜组1中,当树脂吸附罐1中树脂吸附饱和后,经由碱洗、水洗、酸洗、水洗过程对树脂进行脱附,脱附液送到脱附液罐1中;

(3)经树脂吸附罐1处理后的产水加入阻垢剂后进入反渗透膜组1中,反渗透膜组1的浓水则进入反渗透膜组2中进行二次反渗透,其反渗透膜组2的浓水进一步通过膜浓缩膜组提浓,膜浓缩膜组产水与反渗透膜组1、反渗透膜组2的产水送往锅炉,而经膜浓缩膜组提浓后的浓水送往树脂吸附罐2中;

(4)来自膜浓缩膜组的浓水自上而下进入树脂吸附罐2中,经树脂吸附罐2吸附其中的COD后,再经树脂吸附罐3进一步脱除残余的COD,之后经树脂吸附罐4吸附脱除水中的重金属后送往多效蒸发器;当树脂吸附罐2和树脂吸附罐3中树脂吸附饱和后也经过碱洗、水洗、酸洗、水洗过程对树脂进行脱附,树脂吸附罐2的脱附液与树脂吸附罐3的脱附液送到脱附液罐1中;当树脂吸附罐4中树脂吸附饱和后经过酸洗、水洗过程对树脂进行脱附,脱附液送到脱附液罐2中,含重金属离子的脱附液中加入碎铝片进行重金属的置换回收,回收重金属离子后的脱附液回生化系统;

(5)来自树脂吸附罐4的出水进入多效蒸发器,其蒸发的产水直接送往锅炉,而多效蒸发的高浓水送往分质结晶器,经分质结晶后得富含NaCl和Na2SO4且有机物和重金属含量较少的高品质工业盐;

(6)来自脱附液罐1的脱附液经调节PH后进行臭氧氧化处理,降低脱附液的COD,提高B/C,处理后的脱附液返回生化系统。

2.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述步骤(1)的生化出水的水质特征为PH=6~8,CODcr=100~300mg/L,电导率=1500~3000μs/cm,浊度=6~20NTU,重金属离子含量3~8mg/L。

3.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述步骤(1)絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁或聚丙烯酰胺中的一种或两种,加入量为10~100ppm。

4.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述杀菌剂为次氯酸钠、液氯或二氧化氯,加入量为2~5ppm。

5.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于步骤(1)生化出水在斜板沉降的停留时间2~4小时。

6.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述步骤(1)的多介质过滤操作压力为0.2~0.6MPa,过滤速度为5~12m/h,多介质填料分上中下层,上层为果壳,粒度为0.6~1.2mm,占填料层高度的40%~60%,中层为石英砂,粒度为1.2~2mm,下层为石英砂,占填料层高度的30%~50%,粒度为2~3.5mm,占填料层高度的5%~15%。

7.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述超滤膜组采用卷式膜,超滤膜孔径为0.01~0.02μm,进水压力0.1~0.2MPa。

8.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述树脂吸附罐1、树脂吸附罐2和树脂吸附罐3中采用的树脂为大孔吸附树脂。

9.如权利要求8所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于大孔吸附树脂为NKA-II树脂、H-103树脂、CHA-111树脂、XAD16N树脂或D301R树脂中的一种。

10.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于如上所述的树脂吸附罐1的进水压力为0.3~0.5MPa,每小时处理水量为树脂填料体积的3~10倍,产水COD脱除率达到75%以上,当总处理水量达到树脂填料体积的300~800倍进行树脂脱附再生。

11.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述的树脂吸附罐3的进水压力为0.4~0.6MPa。每小时处理水量为树脂填料体积的3~6倍,产水COD脱除率达到70%以上,总处理水量达到树脂填料体积的100~300倍进行树脂脱附再生。

12.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述树脂吸附罐1和树脂吸附罐3吸附饱和后的脱附的具体步骤和条件为:先将温度为40~70℃,质量分数2~6%的NaOH或KOH溶液,总溶液量为树脂体积的1~3倍,以每小时为树脂体积1~3倍的流量自上而下通过树脂进行碱洗;然后将树脂体积2~3倍的温度为40~70℃的自来水以每小时为树脂体积0.5~2倍的流量自上而下通过树脂进行水洗;然后将常温的浓度为1~3wt%HCl或HNO3溶液,总溶液量为树脂体积的0.5~2倍,以每小时为树脂体积0.5~2倍的流量自下而上充满树脂罐后停止进水,静止浸泡罐内树脂20~100min后,并以与充满树脂罐时相同的流量自树脂罐上端进水,下端排水,直至酸溶液全部通过树脂罐,并排空树脂罐内残余的溶液;最后通过常温的自来水进行水洗,需水总量为树脂体积的1~3倍,水洗流量为每小时为树脂体积的0.5~2倍,完成整个脱附过程,将水排空后备用。

13.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述的树脂吸附罐2进水压力为0.4~0.6MPa。每小时处理水量为树脂填料体积的0.5~2倍,产水COD脱除率达到60%以上,总处理水量达到树脂填料体积的50~100倍进行树脂脱附再生。

14.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述树脂吸附罐2吸附饱和后的脱附的具体步骤和条件为:先将温度为50~80℃,质量分数3~7%的NaOH或KOH溶液,总溶液量为树脂体积的3~5倍,以每小时为树脂体积0.5~1.5倍的流量自上而下通过树脂进行碱洗;然后将树脂体积2~4倍的温度为50~75℃的自来水以每小时为树脂体积0.5~1倍的流量自上而下通过树脂进行水洗;然后将常温的浓度为2~4wt%HCl或HNO3溶液,总溶液量为树脂体积的0.5~2倍,以每小时为树脂体积0.5~1倍的流量自下而上充满树脂罐后停止进水,静止浸泡罐内树脂20~120min后,并以与充满树脂罐时相同的流量自树脂罐上端进水,下端排水,直至酸溶液全部通过树脂罐,并排空树脂罐内残余的溶液;最后通过常温的自来水进行水洗,需水总量为树脂体积的2~4倍,水洗流量为每小时为树脂体积的0.5~2倍,完成整个脱附过程,将水排空后备用。

15.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于进入反渗透膜组1和反渗透膜组2之前的浓水需加入有机磷酸盐系列、聚羧酸盐系列和聚丙烯酸盐系列中的一种阻垢剂,加入量4~8ppm。

16.如权利要求15所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述的有机磷酸盐系列阻垢剂为羟基乙叉二膦酸或磺氨基二甲叉膦酸;聚羧酸盐系列阻垢剂为马来酸共聚物或烷基环氧羧酸;聚丙烯酸盐系列阻垢剂为丙烯酸共聚物或丙烯酸羟丙酯共聚物。

17.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述的反渗透膜组1的进水压力0.5~1.5MPa,产水回收率75%~90%,产水中盐分去除率可达95以上。

18.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述的反渗透膜组2的进水压力为1.0~2.0MPa,产水率在70%~85%,产水中盐分去除率可达95以上。

19.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述的膜浓缩膜组采用美国麦王环保工程技术公司的超级膜浓缩工艺,其进水压力为1.5~3.0MPa,产水率为75~90%,产水中盐分去除率可达95以上,控制进出口压差为0.1~0.5MPa。

20.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述的树脂吸附罐4所采用树脂为阳离子交换树脂。

21.如权利要求20所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于阳离子交换树脂为732树脂,DK110树脂、D113树脂和D151树脂中的一种。

22.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述的树脂吸附罐4的每小时处理水量为树脂填料体积的4~7倍,操作压力为常压,重金属离子去除率达到95%以上,当总处理水量达到树脂填料体积的150~450倍进行树脂脱附再生。

23.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于所述的树脂吸附罐4中的树脂吸附饱和后的脱附的具体步骤和条件为:首先用质量分数3~6%的盐酸溶液,总溶液量为树脂体积的2~3倍,以每小时为树脂体积的2~5倍的流量自上而下充满树脂罐后停止进水,静止浸泡罐内树脂30~60min后,并以与充满树脂罐时相同的流量自树脂罐上端进水,下端排水,直至酸溶液全部通过树脂罐,并排空树脂罐内残余的溶液;最后通过常温的自来水进行水洗,需水总量为树脂体积的3~5倍,水洗流量为每小时为树脂体积的2~4倍,完成整个脱附过程,将水排空后备用。

24.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于多效蒸发技术为美国麦王环保工程技术公司多效蒸发技术、GE多效蒸发技术中的一种。

25.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于分质结晶技术为上海东硕环保科技股份有限公司、北京倍杰特国际环境技术有限公司分质结晶技术中的一种。

26.如权利要求1所述的一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺,其特征在于液臭氧氧化的具体步骤和条件为:首先通过HCl或HNO3溶液将脱附液的PH调整至9~11,臭氧加入量3~6g/L,停留时间0.5~1.5h,通过臭氧氧化后水中COD降低50%以上,B/C提高至0.3~0.4。

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