一种焦化企业浓盐水资源化利用的处理方法与流程

1.本发明涉及工业废水处理技术领域，尤其涉及一种焦化企业浓盐水资源化利用的处理方法。


背景技术：

2.焦化废水是有毒有害、难降解的高浓度有机废水，其中有机物以苯酚类化合物居多，约占总有机物的一半，有机物中还包括多环芳香族化合物和含氮、氧、碳的杂环化合物等，无机污染物主要以氨氮、氰化物、硫化物、硫氰化物为主。
3.目前，国内大多数焦化厂废水处理系统采用一级处理和二级处理工艺，但近几年来也开始采用三级处理工艺。一级处理指高浓度废水中污染物的回收利用，包括氨水脱酚、氨水蒸馏、终冷水脱氰等；二级处理主要指酚氰废水无害化处理，以活性污泥法为主，还包括生物强化技术，如生物铁法、投加生长素法、强化曝气法等；三级深度处理是指在生化处理后的排水仍不能达到排放标准时所采用的再次深度净化，其主要工艺有活性炭吸附法、炭—生物膜法、混凝沉淀法和氧化塘法。国外在二级生化处理之前采取了更为复杂的预处理和其他方法控制进入生化系统的水质，防止有毒污染物浓度过高，并在生化处理流程之后采取三级净化系统。
4.经深度处理后的废水，在得到大部分初级纯水的同时不可避免地产生了较大比例的浓盐水，浓盐水污染物浓度高、含盐量高，直接排放不能达到排放标准，常规的生化处理难度较大，以往浓盐水的处理是利用其进行冲渣，但浓盐水容易对设备管道和喷头造成腐蚀结垢，也有企业采取蒸发结晶方法对其进行处理，但这种方法设备投资与运行费用较高。因此，浓盐水处理是焦化废水零排的关键。
5.随着环保要求越来越严格，焦化厂废水零排放的呼声越来越高，焦化企业浓盐水的处理是当前研究的热点与难点，开发出一种处理效果好，工艺流程简单，运行稳定且费用比较合理的处理方法，将对焦化浓盐水的资源化利用和焦化企业的可持续发展具有重要的现实意义。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种焦化企业浓盐水资源化利用的处理方法。工艺运行稳定，能耗低，操作方便，效果好，不仅减少了浓盐水的产生量，而且极大的提高了生产废水的回用率，对焦化企业的可持续发展具有重要的现实意义。
7.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
8.一种焦化企业浓盐水资源化利用的处理方法，处理对象为焦化企业膜法处理后产生的浓盐水，其电导率9.0ms/cm～12.0ms/cm，cod 80mg/l～120mg/l，总硬度1300mg/l～1500mg/l。
9.1、焦化企业浓盐水进入化学软化池，加入800mg/l～1000mg/l氢氧化钙和400mg/l～500mg/l碳酸钠，搅拌20min～30min，以去除浓盐水中的结垢离子。
10.2、出水进入砂滤罐过滤，下层填充钢渣，粒径1.2mm～1.5mm，上层填充石英砂，粒径0.5mm～1.0mm，滤料同时采用石英砂和钢渣，可截留水中不同粒径的固体颗粒和胶体；
11.3、过滤后出水进入ph调节池，调节ph至7.0～8.0，之后进入活性炭吸附塔，此处活性炭选用吸附效果较好的果壳碳，碘值1200mg/g～1300mg/g，废水流速8cm/s～10cm/s，出水浊度和有机物进一步降低。
12.4、吸附后进入离子交换树脂，此处采用强酸性阳离子树脂与nacl反应生成的钠型树脂，可去除残余的ca
2+
、mg
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等阳离子，减少对后续膜法处理的膜污染，运行0.5h～1.0h后，用3.0％～3.5％的nacl溶液对其进行再生，再生废水回流至调节池，离子交换树脂产水进入超滤系统，进入膜单元之前调节ph值至6.0～7.0。
13.5、超滤可去除废水中部分悬浮物和胶体，超滤产水sdi值<3.0，满足纳滤膜的进水要求，纳滤系统回收率90％～95％，超滤和纳滤膜的反洗水回流至前端调节池，纳滤产水进入双极膜电渗析系统，双极膜装置由两张双极膜、两张阴离子交换膜和一张阳离子交换膜构成，分成4隔室，将水中的盐转化为盐酸和氢氧化钠，实现浓盐水的资源化利用。
14.与现有方法相比，本发明的有益效果是：
15.1)本发明针对钢企排放的焦化废水深度处理后的浓盐水，其减量化处理可以通过将浓盐水再次引入膜装置来实现，整体工艺运行稳定，工艺过程能耗小，成本低，设备简单，易于操作，处理效果稳定，系统运行压力较低，总回收率较高，脱盐效果明显，产生的酸碱可回收利用，不仅减少了浓盐水的产生量，而且极大的提高了生产废水的回用率，对焦化企业的可持续发展具有重要的现实意义。
16.2)本发明出水进入砂滤罐过滤，滤料同时采用石英砂和钢渣，可截留水中不同粒径的固体颗粒和胶体。
17.3)吸附后进入离子交换树脂，此处采用强酸性阳离子树脂与nacl反应生成的钠型树脂，可去除残余的ca
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、mg
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等阳离子，减少对后续膜法处理的膜污染。
18.4)本发明离子交换树脂产水进入超滤系统，超滤可去除废水中部分悬浮物和胶体，超滤产水sdi值<3.0，满足纳滤膜的进水要求，纳滤系统回收率90％～95％。
19.5)本发明纳滤产水进入双极膜电渗析系统，将水中的盐转化为盐酸和氢氧化钠，实现浓盐水的资源化利用。
附图说明
20.图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
21.本发明公开了一种焦化企业浓盐水资源化利用的处理方法。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
22.以下结合图1说明介绍本发明的最佳实施方式：
23.实施例1：
24.一种焦化企业浓盐水资源化利用的处理方法，处理对象为焦化企业膜法处理后产生的浓盐水，其电导率9.0ms/cm，cod 80mg/l，总硬度1300mg/l。
25.1、焦化企业浓盐水首先进入化学软化池，加入800mg/l氢氧化钙和400mg/l碳酸钠，搅拌20min，以去除浓盐水中的结垢离子。
26.2、出水进入砂滤罐过滤，下层填充钢渣，粒径1.2mm，上层填充石英砂，粒径0.5mm，滤料同时采用石英砂和钢渣，可截留水中不同粒径的固体颗粒和胶体。
27.3、过滤后出水进入ph调节池，调节ph值为7.0，之后进入活性炭吸附塔，此处活性炭选用吸附效果较好的果壳炭，碘值1200mg/g，废水流速8cm/s，出水浊度和有机物进一步降低。
28.4、吸附后进入离子交换树脂，此处采用强酸性阳离子树脂与nacl反应生成的钠型树脂，可与溶液中残余的ca
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、mg
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等阳离子进行交换吸附从而将其去除，减少对后续膜法处理的膜污染，运行0.5h后，用3.0％的nacl溶液对其进行再生，再生废水回流至调节池，离子交换树脂产水进入超滤系统，进入膜单元之前调节ph值6.0。
29.5、超滤可去除废水中部分悬浮物和胶体，超滤产水sdi值为2.8，满足纳滤膜的进水要求，纳滤系统回收率90％，超滤和纳滤膜的反洗水回流至前端调节池，纳滤产水进入双极膜电渗析系统，双极膜装置由两张双极膜、两张阴离子交换膜和一张阳离子交换膜构成，分成4隔室，将水中的盐转化为盐酸和氢氧化钠，从而实现浓盐水的资源化利用。
30.实施例2：
31.一种焦化企业浓盐水资源化利用的处理方法，处理对象为焦化企业膜法处理后产生的浓盐水，其电导率11.0ms/cm，cod 100mg/l，总硬度1400mg/l。
32.1、焦化企业浓盐水首先进入化学软化池，加入900mg/l氢氧化钙和450mg/l碳酸钠，搅拌25min，以去除浓盐水中的结垢离子。
33.2、出水进入砂滤罐过滤，下层填充钢渣，粒径1.3mm，上层填充石英砂，粒径0.8mm，滤料同时采用石英砂和钢渣，可截留水中不同粒径的固体颗粒和胶体。
34.3、过滤后出水进入ph调节池，调节ph值为7.5，之后进入活性炭吸附塔，此处活性炭选用吸附效果较好的果壳炭，碘值1250mg/g，废水流速9cm/s，出水浊度和有机物进一步降低。
35.4、吸附后进入离子交换树脂，此处采用强酸性阳离子树脂与nacl反应生成的钠型树脂，可与溶液中残余的ca
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、mg
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等阳离子进行交换吸附从而将其去除，减少对后续膜法处理的膜污染，运行0.8h后，用3.5％的nacl溶液对其进行再生，再生废水回流至调节池，离子交换树脂产水进入超滤系统，进入膜单元之前调节ph值6.5。
36.5、超滤可去除废水中部分悬浮物和胶体，超滤产水sdi值2.7，满足纳滤膜的进水要求，纳滤系统回收率93％，超滤和纳滤膜的反洗水回流至前端调节池，纳滤产水进入双极膜电渗析系统，双极膜装置由两张双极膜、两张阴离子交换膜和一张阳离子交换膜构成，分成4隔室，将水中的盐转化为盐酸和氢氧化钠，从而实现浓盐水的资源化利用。
37.实施例3：
38.一种焦化企业浓盐水资源化利用的处理方法，处理对象为焦化企业膜法处理后产生的浓盐水，其电导率12.0ms/cm，cod 120mg/l，总硬度1500mg/l。
39.1、焦化企业浓盐水首先进入化学软化池，加入1000mg/l氢氧化钙和500mg/l碳酸
钠，搅拌30min，以去除浓盐水中的结垢离子。
40.2、出水进入砂滤罐过滤，下层填充钢渣，粒径1.5mm，上层填充石英砂，粒径1.0mm，滤料同时采用石英砂和钢渣，可截留水中不同粒径的固体颗粒和胶体。
41.3、过滤后出水进入ph调节池，调节ph值为8.0，之后进入活性炭吸附塔，此处活性炭选用吸附效果较好的果壳炭，碘值1300mg/g，废水流速10cm/s，出水浊度和有机物进一步降低。
42.4、吸附后进入离子交换树脂，此处采用强酸性阳离子树脂与nacl反应生成的钠型树脂，可与溶液中残余的ca
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、mg
2+
等阳离子进行交换吸附从而将其去除，减少对后续膜法处理的膜污染，运行1.0h后，用3.5％的nacl溶液对其进行再生，再生废水回流至调节池，离子交换树脂产水进入超滤系统，进入膜单元之前调节ph值7.0。
43.5、超滤可去除废水中部分悬浮物和胶体，超滤产水sdi值为2.6，满足纳滤膜的进水要求，纳滤系统回收率95％，超滤和纳滤膜的反洗水回流至前端调节池，纳滤产水进入双极膜电渗析系统，双极膜装置由两张双极膜、两张阴离子交换膜和一张阳离子交换膜构成，分成4隔室，将水中的盐转化为盐酸和氢氧化钠，从而实现浓盐水的资源化利用。
44.按照以上各实施例的技术要求，焦化企业浓盐水经过上述工艺处理后脱盐效果如表1所示。
45.表1各实施例脱盐效果
[0046] hcl(质量分数)naoh(质量分数)实施例135％89％实施例233％91％实施例340％75％
[0047]
由表1中结果可知，工业盐酸达到gb320
‑
2006《工业用合成盐酸》标准，工业氢氧化钠达到gb/t 209
‑
2018《工业用氢氧化钠》标准。
[0048]
本发明针对钢企排放的焦化废水深度处理后的浓盐水，其减量化处理可以通过将浓盐水再次引入膜装置来实现，整体工艺运行稳定，工艺过程能耗小，成本低，设备简单，易于操作，处理效果稳定，系统运行压力较低，总回收率较高，脱盐效果明显，产生的酸碱可回收利用，不仅减少了浓盐水的产生量，而且极大的提高了生产废水的回用率，对焦化企业的可持续发展具有重要的现实意义。
[0049]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。