一种大型钢铁联合企业高浓盐水的处理方法与流程

1.本发明涉及工业废水处理技术领域，尤其涉及一种大型钢铁联合企业高浓盐水的处理方法。


背景技术：

2.我国钢铁企业的单位耗用水量目前仍高于国外先进钢铁企业的水平，近一步降低钢铁企业的吨钢耗用新水量、提高钢铁企业的水循环利用率、加强钢铁企业废水的综合处理与回用，是我国钢铁企业实现可持续发展的关键之一。
3.钢铁企业实施污水的高效回收利用、实现节水减排，最大的难题就是反渗透浓盐水的处理问题。浓盐水是反渗透除盐工艺不可避免的产物，含有很高的有机物和盐浓度。
4.申请号为201010283192.3的中国专利申请公开了“一种浓盐水的脱盐处理工艺”，采用渗透蒸发技术对浓盐水进行脱盐处理并回收纯净水。此工艺使浓盐水最大限度提浓，除盐率高，出水电导率低。同时结合热量回收技术，大大降低了系统整体能耗，可用于反渗透浓排水、循环冷却排污水等废水的脱盐处理。但采用该技术的运行能耗高，需要把浓盐水加热至60度以上，而且只能去除浓盐水中的盐份。
5.申请号为200910070804.8的中国专利申请公开了“一种正渗透海水淡化浓盐水处理工艺及处理系统”，采用正渗透膜组件，使用海水淡化的浓盐水作为汲取液，使用淡水作为进料液，海水淡化的浓盐水在正渗透膜组件的透过侧与进料液侧透过的部分淡水混合成为稀释后的达标盐水后排出正渗透膜组件，进料液剩余部分排出正渗透膜组件。但该技术只能用于海水浓盐水的处理，不适用于冶金工业浓盐水工艺。
6.授权公告号为cn103073143b的中国发明专利公开了“一种钢铁厂浓盐水零排放处理工艺”，采用三级反渗透工艺进行废水浓缩，然后进行蒸发结晶。三级反渗透的浓缩不仅运行成本很高，而且该工艺没有考虑到反渗透膜的有机物污染和无机物结垢等问题，限制了推广和应用。
7.综上所述，现有冶金企业浓盐水处理工艺存在处理效果差、膜污染严重、系统产水率低、工艺运行成本过高的缺点。因此，开发一种低成本高效的大型钢铁联合企业高浓废水的处理方法，不仅可以为冶金企业节省大量的新水资源，而且浓盐水排放量的大幅减少将减轻废水排放对周边水域环境的不利影响，符合当前建设资源节约型和环境友好型社会的政策导向，对企业实现节水减排具有重要的意义。


技术实现要素：

8.本发明提供了一种大型钢铁联合企业高浓盐水的处理方法，合理利用了钢铁企业内部的余热余能实现高浓盐水的高倍浓缩和减量化处理，耦合砂滤、电絮凝、焦粉吸附和多效蒸发技术，实现高浓盐水的资源化处理；整个工艺系统运行稳定，为大型钢铁联合企业高浓盐水的处理和利用提供了一种行之有效的方法。
9.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
10.一种大型钢铁联合企业高浓盐水的处理方法，包括如下步骤：
11.1)高浓盐水作为循环冷却水进入冷轧厂的罩式炉喷淋冷却系统进行循环，在此过程中，高浓盐水中的部分有机物分解为二氧化碳和水，并且高浓盐水实现浓缩；
12.2)浓缩后的高浓盐水进入砂滤装置，降低浊度及悬浮物；
13.3)砂滤装置出水进入电絮凝装置，进一步降低悬浮物，去除包括钙、镁在内的金属离子；
14.4)电絮凝装置出水进入臭氧氧化池，对有机物进行降解去除；
15.5)臭氧氧化池出水进入焦粉吸附过滤装置，进一步去除各类杂质及有机物；
16.6)焦粉吸附过滤装置出水进入多效蒸发装置，通过蒸发结晶得到氯化钠结晶盐和硫酸钠结晶盐。
17.所述步骤1)中，高浓盐水的浓缩倍率为8～10。
18.所述步骤2)中，砂滤装置采用单层石英砂均质滤料。
19.所述步骤3)中，电絮凝装置的电极采用铝极板，反应电压控制在7～8v，反应时间为35～45min，高浓盐水的ph值控制7.5～8.5。
20.所述步骤4)中，臭氧氧化池中的臭氧投加量为30～36mg/l，调节高浓盐水的ph值为10～11。
21.所述步骤5)中，高浓盐水在焦粉吸附过滤装置中的停留时间为30～40min。
22.所述步骤6)中，氯化钠结晶盐和硫酸钠结晶盐均达到工业级用盐标准。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.1)采用钢铁联合企业内部现有的罩式炉喷淋冷却系统浓缩高浓盐水，不仅无需对高浓盐水进行预处理，而且省去了常规采用的膜法浓缩工艺，工艺过程能耗及运行成本均得到极大地降低；
25.2)本发明所述工艺过程所需设备简单、易于操作、处理效果稳定，最终蒸发结晶出的氯化钠结晶盐和硫酸钠结晶盐均达到固体工业级用盐标准，可作为产品外卖；
26.3)符合当前国家倡导的建立资源节约型和环境友好型社会的发展方向，对企业的可持续发展具有重要的现实意义。
附图说明
27.图1是本发明所述一种大型钢铁联合企业高浓盐水的处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
28.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
29.如图1所示，本发明所述一种大型钢铁联合企业高浓盐水的处理方法，包括如下步骤：
30.1)高浓盐水作为循环冷却水进入冷轧厂的罩式炉喷淋冷却系统进行循环，在此过程中，高浓盐水中的部分有机物分解为二氧化碳和水，并且高浓盐水实现浓缩；
31.2)浓缩后的高浓盐水进入砂滤装置，降低浊度及悬浮物；
32.3)砂滤装置出水进入电絮凝装置，进一步降低悬浮物，去除包括钙、镁在内的金属离子；
33.4)电絮凝装置出水进入臭氧氧化池，对有机物进行降解去除；
34.5)臭氧氧化池出水进入焦粉吸附过滤装置，进一步去除各类杂质及有机物；
35.6)焦粉吸附过滤装置出水进入多效蒸发装置，通过蒸发结晶得到氯化钠结晶盐和硫酸钠结晶盐。
36.所述步骤1)中，高浓盐水的浓缩倍率为8～10。
37.所述步骤2)中，砂滤装置采用单层石英砂均质滤料。
38.所述步骤3)中，电絮凝装置的电极采用铝极板，反应电压控制在7～8v，反应时间为35～45min，高浓盐水的ph值控制7.5～8.5。
39.所述步骤4)中，臭氧氧化池中的臭氧投加量为30～36mg/l，调节高浓盐水的ph值为10～11。
40.所述步骤5)中，高浓盐水在焦粉吸附过滤装置中的停留时间为30～40min。
41.所述步骤6)中，氯化钠结晶盐和硫酸钠结晶盐均达到工业级用盐标准。
42.本发明首先将高浓盐水在罩式炉喷淋冷却系统中循环使用，由于罩式炉的表面温度很高，高浓盐水不仅水分大量蒸发，同时其中的部分有机物分解为二氧化碳和水，随着冷却循环过程的进行，水量不断减少，污染物的浓度逐渐提升，最终实现浓缩。
43.本发明采用电絮凝技术处理高盐废水，利用高浓盐水的高盐度特性，可以降低电絮凝过程所需的电量消耗，从而在较低能耗下达到废水处理的目的。
44.以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
45.【实施例1】
46.本实施例中，处理对象为大型钢铁联合企业的高浓盐水，其ph值为7.0～8.5，电导率为10～11ms/cm，cod值为100-130mg/l，总硬度为1300～1500mg/l。
47.本实施例中，高浓盐水的处理过程如下：
48.高浓盐水首先进入钢铁联合企业内部冷轧厂的罩式炉喷淋冷却系统，浓盐水在此系统中进行循环使用，并实现浓缩，浓缩倍率为8～10，出水电导率为80.0～110.0ms/cm，出水cod值为170～220mg/l。
49.经过罩式炉喷淋冷却系统浓缩后的高浓盐水进入砂滤装置，通过过滤使浊度和悬浮物进一步降低，砂滤装置出水进入电絮凝装置。
50.电絮凝装置的电极材料选择铝极板，反应电压控制在7v，反应时间35min，高浓盐水的ph值控制7.5。经过电絮凝处理，使高浓盐水中的悬浮物以及钙、镁等金属离子得到有效的降低。
51.经过电絮凝处理后的的高浓盐水进入臭氧氧化池，控制废水的ph值为10，池中臭氧投加量为30mg/l；通过臭氧氧化对高浓盐水中的有机物进行进一步的降解去除。
52.经过臭氧氧化处理后的高浓盐水进入焦粉吸附过滤装置，使高浓盐水中的各类杂质及有机物进一步去除，保障后续蒸发结晶工序的顺利进行；高浓盐水在焦粉吸附过滤装置中的停留时间为30min。
53.焦粉吸附过滤装置的出水进入多效蒸发装置，通过蒸发结晶，得到高纯度的氯化钠结晶盐和硫酸钠结晶盐，其中氯化钠结晶盐达到gb/t 5462-2003《工业盐》中的工业干盐二级标准，硫酸钠结晶盐达到gb/t 6009-2014《工业无水硫酸钠》中的ⅱ类一等品标准。
54.【实施例2】
55.本实施例中，处理对象为大型钢铁联合企业的高浓盐水，其ph值为7.0～8.5，电导率为10～11ms/cm，cod值为100-130mg/l，总硬度为1300～1500mg/l。
56.本实施例中，高浓盐水的处理过程如下：
57.高浓盐水首先进入钢铁联合企业内部冷轧厂的罩式炉喷淋冷却系统，浓盐水在此系统中进行循环使用，并实现浓缩，浓缩倍率为8～10，出水电导率为80.0～110.0ms/cm，出水cod值为170～220mg/l。
58.经过罩式炉喷淋冷却系统浓缩后的高浓盐水进入砂滤装置，通过过滤使浊度和悬浮物进一步降低，砂滤装置出水进入电絮凝装置。
59.电絮凝装置的电极材料选择铝极板，反应电压控制在8v，反应时间45min，高浓盐水的ph值控制8.5。经过电絮凝处理，使高浓盐水中的悬浮物以及钙、镁等金属离子得到有效的降低。
60.经过电絮凝处理后的的高浓盐水进入臭氧氧化池，控制废水的ph值为11，池中臭氧投加量为36mg/l；通过臭氧氧化对高浓盐水中的有机物进行进一步的降解去除。
61.经过臭氧氧化处理后的高浓盐水进入焦粉吸附过滤装置，使高浓盐水中的各类杂质及有机物进一步去除，保障后续蒸发结晶工序的顺利进行；高浓盐水在焦粉吸附过滤装置中的停留时间为40min。
62.焦粉吸附过滤装置的出水进入多效蒸发装置，通过蒸发结晶，得到高纯度的氯化钠结晶盐和硫酸钠结晶盐，其中氯化钠结晶盐达到gb/t 5462-2003《工业盐》中的工业干盐二级标准，硫酸钠结晶盐达到gb/t 6009-2014《工业无水硫酸钠》中的ⅱ类一等品标准。
63.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。