一种采用STRO装置的洗烟废水回用处理装置及方法与流程

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种可广泛适用于垃圾焚烧电厂等行业湿法脱硫产生的洗烟废水的处理及再生利用。

背景技术：

洗烟废水（脱酸废水）是指垃圾焚烧发电厂等行业在焚烧炉烟气净化（湿法脱硫）过程中产生的烟气洗涤废水。

随着城市化水平和工业化程度的提高，水资源短缺和水污染加剧已成为亟待解决的全球性问题，水资源不足已经成为我国经济和社会发展的重要制约因素。工业废水的再生和回用越来越受到重视，国家有关部门对工业用水逐年限制，以鼓励回用和循环。在工业废水回用领域中，超滤、微滤、反渗透、纳滤技术及其组合技术以其高效除浊和除盐能力的有机结合，以其占地面积小、对环境污染少、自动化程度高、适用范围广的优势正逐渐在国内得以推广应用。

垃圾焚烧发电厂焚烧炉烟气在净化过程中产生的洗烟废水成分非常复杂，主要包含氨氮、hcl、hf、sox、重金属、悬浮物、氯化物、盐分等污染物，且水量水质波动较大，如果不彻底处理，将会给周围环境造成严重影响。目前，随着环保要求的提高，现有工艺通常采用单一的沉淀法或过滤法来简单处理洗烟废水，处理出水水质往往达不到新的排放标准，尤其是氨氮、有机物、盐分不能达标。

为了节能减排，节约水资源，本发明针对洗烟废水的特点及处理现状整合了一套系统的回用处理方案，通过物化法预处理与膜过滤相结合的工艺，使处理后的水质达到《城市污水再生利用-工业用水水质》（gb/t19923-2005）敞开式循环冷却水系统补水标准回用于冷却塔补水中；浓水回用于除渣机或灰飞螯合系统。既避免了污染物的排放，又节约了水资源。

与本发明最接近的技术方案：一种洗烟废水回用处理系统，包含冷却器、调节池、反应池、沉淀池、中和池、过滤装置、清水箱、超滤装置、反渗透装置和回用水箱，沉淀池、过滤装置、超滤装置、反渗透装置分别回接调节池，清水箱分别另设置管路与过滤装置、超滤装置连接形成反冲洗管路，反应池和沉淀池按第一反应池、第一沉淀池、第二反应池、第二沉淀池顺序连接，过滤装置包含石英砂过滤器和活性炭过滤器，超滤装置与反渗透装置间设有超滤产水箱，通过物化法预处理与膜过滤相结合的工艺，去除污染物质，处理后水质达到生产用水标准并回用于生产。

现有技术存在的缺点：由于现有技术只用了单一的絮凝沉淀+过滤工艺，且投加的药剂种类较少，对洗烟废水中的部分污染物有较好的去除效果，随着排放标准提高，仍有一部分污染物无法去除（例如氯化物、硫酸盐、tds等），部分去除污染物（例如cod、氨氮、总氮等）不彻底。此外，洗烟废水经多次循环利用后，水中盐分及硬度越来越高，到最后会导致洗涤塔结晶结垢，无法继续在碱洗涤塔内循环使用。

技术实现要素：

针对现有洗烟废水处理方法存在的缺点，本发明的关键点在于针对洗烟废水水质，将现有工艺合理整合在一起，通过“一级混凝反应沉淀+二级软化+管式微滤膜过滤+stro高压膜系统+ro膜系统”的工艺结构，使处理后的水质达到《城市污水再生利用-工业用水水质》（gb/t19923-2005）敞开式循环冷却水系统补水标准用于冷却塔补水，既避免了污染物的排放，又节约了水资源。

本发明所采用的技术手段如下所述。

一种采用stro装置的洗烟废水回用处理装置，其包含：与洗烟废水依序连接的换热器、废水调节池、第一反应池、第一沉淀池、第二反应池、微滤浓缩池、管式微滤装置、ph中和池、微滤产水池、stro装置、stro产水池、ro装置和回用水池。

其中，所述微滤浓缩池和管式微滤装置之间通过循环泵另设有循环管路，所述微滤浓缩池内废水通过循环泵输送至管式微滤装置进行固液分离，废水在管式微滤装置内循环流动，滤膜产水进入下级单元，浓水回流至微滤浓缩池内。

进一步的，所述换热器的上级单元出口与换热器出口之间另设置一旁路管道。

进一步的，所述第一沉淀池和微滤浓缩池通过污泥浓缩池回接废水调节池。

进一步的，所述污泥浓缩池还顺次连接有污泥储池、污泥脱水机，所述污泥脱水机中的滤液经集水池后流入废水调节池。

进一步的，所述stro装置另设管路与浓水池连接。

进一步的，所述ro装置另设置管路回接微滤产水池。

进一步的，为保护滤膜损伤，在所述管式微滤装置前设置篮式过滤器（图中未示出）。

进一步的，所述废水调节池内设置有曝气装置（图中未示出），用于氧化还原性物质及作为搅拌的作用。

进一步的，本发明的一种采用stro装置的洗烟废水回用处理方法，包含以下步骤。

a、洗烟废水经换热器换热后进入废水调节池。

b、将废水调节池内的废水泵送至第一反应池，并向所述第一反应池内投加液碱、螯合剂、混凝剂和助凝剂，之后将废水通入第一沉淀池内沉淀。

c、所述第一沉淀池内的废水溢流进入第二反应池，并向所述第二反应池内依次投加液碱、镁剂、碳酸钠、混凝剂，之后将废水依序通过微滤浓缩池和管式微滤装置进行固液分离。

d、将上述步骤中的废水通入ph中和池，投加中和试剂调节ph值后流经微滤产水池后进入stro装置。

e、洗烟废水经stro装置过滤后，浓水进入浓水池进行回用，stro产水进入stro产水池后流入ro装置内进行深度脱盐；其中ro装置的产水进入回用水池回用，浓水回流至微滤产水池。

优选的，步骤d中投加的中和试剂为盐酸。

依据上述技术手段，本发明所产生的技术效果如下所列。

（1）、通过冷却系统、化学反应系统、沉淀系统、管式微滤膜系统、stro高压膜系统、ro膜系统对洗烟废水进行预处理，去除了大部分污染物质，水质达到《城市污水再生利用-工业用水水质》（gb/t19923-2005）敞开式循环冷却水系统补水标准。

（2）、将经过预处理后的洗烟废水依次通过管式微滤膜装置、stro高压膜系统和ro膜系统，水中的一类污染物去除率可达99.9%以上，总含盐量的去除率可达99.8%以上，氨氮、cod等其他污染物的去除率可稳定达99%以上，废水回收率可达到60%以上，且出水水质可达到回用标准。

（3）、具有占地面积小、出水水质好且稳定、回收率高、对环境几乎无污染、节约水资源、自动化程度高等优点。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明的流程图。本发明一种采用stro装置的洗烟废水回用处理装置，这里所应用的各个部件都是现有成熟的设备或装置。其包含：与洗烟废水依序连接的换热器1、废水调节池2、第一反应池31、第一沉淀池4、第二反应池32、微滤浓缩池51、管式微滤装置52、ph中和池6、微滤产水池7、stro装置8、stro产水池9、ro装置10和回用水池11。

其中，所述微滤浓缩池51和管式微滤装置52之间通过循环泵另设有循环管路，所述微滤浓缩池51内废水通过循环泵输送至管式微滤装置52进行固液分离，废水在管式微滤装置52内循环流动，滤膜产水进入下级单元，浓水回流至微滤浓缩池51内。

进一步的，所述换热器1的上级单元出口与换热器1出口之间另设置一旁路管道。

进一步的，所述第一沉淀池4和微滤浓缩池51通过污泥浓缩池101回接废水调节池2。

进一步的，所述污泥浓缩池101还顺次连接有污泥储池102、污泥脱水机103，所述污泥脱水机103中的滤液经集水池后104流入废水调节池2。

进一步的，所述stro装置8另设管路与浓水池12连接。

进一步的，所述ro装置10另设置管路回接微滤产水池7。

进一步的，为保护滤膜损伤，在所述管式微滤装置52前设置篮式过滤器（图中未示出）。

进一步的，所述废水调节池2内设置有曝气装置（图中未示出），用于氧化还原性物质及作为搅拌的作用。

进一步的，本发明的一种采用stro装置的洗烟废水回用处理方法，包含以下步骤。

a、一部分温度较高的洗烟废水先经换热器1换热降温，一般是通过循环冷却水进行降温。其余废水直接流经旁路管道并与换热后的废水混合后泵送至废水调节池2内。

b、所述废水调节池2内设置有曝气装置，用于氧化还原性物质及作为搅拌的作用，随后将废水调节池2内的废水泵送至第一反应池31（即一级反应池），同时向所述第一反应池31内投加液碱、螯合剂、混凝剂和助凝剂，上述药剂与洗烟废水中的大部分重金属离子发生化学反应生成沉淀，然后进入第一沉淀池4（即一级沉淀池）。这里的药剂投放种类以及用量，均是本领域技术人员可以依据废水情况自由选择的。

c、洗烟废水经沉降后溢流进入第二反应池32（即二级反应池）内继续进行处理，向所述第二反应池32内依次投加液碱、镁剂、碳酸钠、混凝剂，用以去除大部分硅、钙镁硬度等，之后将废水依序通过微滤浓缩池51和管式微滤装置52进行固液分离。这里的药剂投放种类以及用量，均是本领域技术人员可以依据废水情况自由选择的。

为进一步控制洗烟废水在进反渗透膜系统前的水质浊度，先采用管式微滤装置（内设有管式微滤膜）进行过滤处理；通过用循环泵将微滤浓缩池内废水输送到管式微滤膜进行固液分离；废水在管式微滤装置内循环流动，滤膜产水进入下级单元，浓水回流至微滤浓缩池内，当微滤浓缩池内污泥浓度达到设计上限值时进行排泥。同时，管式微滤膜前设篮式过滤器用以滤除坚硬颗粒，防止滤膜损伤。

d、经管式微滤膜过滤的洗烟废水流入ph中和池6内，通过ph在线监测检测仪或其他检测装置进行加药控制，优选的本发明中所投加的中和试剂为盐酸，废水调节到符合工艺条件的ph值后流经微滤产水池7后进入stro装置8（即stro高压膜系统）。

e、洗烟废水经stro装置8过滤后，浓水进入浓水池进行回用，可回用至除渣机或灰飞螯合系统；stro产水进入stro产水池9，后通过ro送水泵流入ro装置10（即ro膜系统）内进行深度脱盐；其中ro膜系统产水进入回用水池回用，回用于循环冷却塔补水；ro浓水回流至微滤产水池7，实现了洗烟废水的循环利用。

污泥储池中的污泥通过脱水机处理后产生的污泥外运处理，压滤清液返回洗烟废水调节池。

此外，将所述第一沉淀池和所述微滤浓缩池内的污泥收集后一并送至污泥浓缩池内进行浓缩，经浓缩的污泥被提升至污泥储池进行暂存，并定期将污泥储池内的污泥抽吸至污泥脱水机内进行污泥脱水，脱水后的干污泥进行后续处理，例如污泥外运处理等，压滤清液则经集水池后回流至废水调节池内进行继续处理。

本发明针对洗烟废水的水质特点，将现有工艺合理整合在一起，通过“一级混凝反应沉淀+二级软化+管式微滤膜过滤+stro高压膜系统+ro膜系统”的工艺来实现洗烟废水的回用处理，该工艺水中的一类污染物物去除率可达99.9%以上，总含盐量的去除率可达99.8%以上，氨氮、cod等其他污染物的去除率可稳定达99%以上，废水回收率可达到60%以上，且出水水质可达到回用标准；同时该工艺流程设备具有占地面积小、出水水质好且稳定、回收率高、对环境几乎无污染、节约水资源、自动化程度高等优点，值得广泛推广。