一種不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液零排放方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，依次包括以下步驟：（1）軟化、混凝沉淀；（2）pH調(diào)節(jié)；（3）過(guò)濾；（4）膜蒸餾，經(jīng)步驟（3）處理后的廢水濃縮液，加熱至55～75℃后，進(jìn)入膜蒸餾組件，所得冷凝水可回用于生產(chǎn)；（5）蒸發(fā)結(jié)晶，經(jīng)過(guò)步驟（4）膜蒸餾處理排出的濃水進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到晶漿，晶漿進(jìn)入加熱室升溫95～100℃后，熱晶漿進(jìn)入結(jié)晶室，沸騰，使溶液達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)，產(chǎn)生晶體排出。本發(fā)明零排放方法將不銹鋼冷軋廢水反滲透脫鹽處理產(chǎn)生的濃縮液，經(jīng)膜蒸餾和蒸發(fā)結(jié)晶工藝處理，得到的純水回用于生產(chǎn)，將濃縮液中的無(wú)機(jī)鹽轉(zhuǎn)化為固體，實(shí)現(xiàn)了廢水零排放，具有良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益。
【專利說(shuō)明】一種不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液零排放方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋼鐵行業(yè)屬于水資源消耗大戶，因此實(shí)施廢水回用是鋼鐵企業(yè)降低噸鋼耗新水和 噸鋼廢水排放量，貫徹國(guó)家節(jié)能減排政策的一項(xiàng)重要措施。鋼鐵行業(yè)廢水的一個(gè)特點(diǎn)就是 電導(dǎo)率高，而大部分的用戶都對(duì)電導(dǎo)率有一定的要求。鋼鐵企業(yè)目前普遍采用的混凝、沉 淀、過(guò)濾以及生物、化學(xué)處理等工藝對(duì)水中的溶解性無(wú)機(jī)離子基本沒(méi)有去除效果，經(jīng)處理后 的廢水只能回用于一些對(duì)水質(zhì)要求不高的場(chǎng)合，這在很大程度上限制了廢水的回用量。如 果能將廢水經(jīng)脫鹽處理降低電導(dǎo)率后就可以回用于高水質(zhì)要求的用戶，這樣將會(huì)大大降低 鋼鐵企業(yè)的噸鋼耗水和噸鋼廢水排放量。
[0003] 國(guó)內(nèi)一些缺水比較嚴(yán)重的鋼鐵企業(yè)如太鋼、唐鋼、邯鋼等均建成了廢水脫鹽回用 工程，但是其廢水水源大多為鋼鐵企業(yè)煉鋼、乳鋼等工藝的循環(huán)冷卻水，該部分廢水的電導(dǎo) 率不高，一般在3000 μ s/cm以下，硬度也不高，因此其脫鹽回用工藝相對(duì)比較簡(jiǎn)單。
[0004] 冷軋廢水，尤其是酸性廢水是鋼鐵企業(yè)較難回用的廢水之一，該廢水具有水質(zhì)變 化大，電導(dǎo)率和硬度高等特點(diǎn)。碳鋼企業(yè)酸洗大多為鹽酸酸洗，鹽酸的再生工藝也比較成 熟，因此進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)的只是清洗的稀酸廢水。而對(duì)于不銹鋼冷軋企業(yè)來(lái)講，其酸洗工 藝決定了其冷軋酸性廢水的復(fù)雜性，不銹鋼冷軋大多采用混酸清洗，包括硝酸、硫酸以及氫 氟酸等，同時(shí)不銹鋼企業(yè)一般既生產(chǎn)不銹鋼，又生產(chǎn)碳鋼，因此廢水中也含有鹽酸?；焖嵩?生系統(tǒng)比較復(fù)雜，工藝也不是很穩(wěn)定，當(dāng)混酸再生系統(tǒng)不能正常工作時(shí)部分濃酸也會(huì)進(jìn)入 廢水處理系統(tǒng)，這就造成廢水的酸性很強(qiáng)，pH有時(shí)在1以下，此時(shí)需要投加大量的氫氧化鈣 來(lái)中和廢水的酸性，因此中和后的不銹鋼冷軋酸性廢水電導(dǎo)率和鈣離子產(chǎn)生的硬度都遠(yuǎn)高 于碳鋼冷軋酸性廢水。對(duì)于不銹鋼冷軋酸性廢水，鋼鐵企業(yè)普遍采用的處理工藝就是中和、 沉淀、過(guò)濾后排放。
[0005] 將不銹鋼冷軋酸性廢水進(jìn)行脫鹽處理后，產(chǎn)生的合格水可以回用于生產(chǎn)，但是同 時(shí)也會(huì)產(chǎn)生部分濃縮液，相比于脫鹽之前的原水，濃縮液中各項(xiàng)離子的含量得到成倍的濃 縮。濃縮液中的超標(biāo)因子主要是硝酸鹽氮，其含量甚至可以高達(dá)l〇〇〇〇mg/L以上。去除硝 酸鹽氮最有效的方法就是生物反硝化脫氮，反硝化過(guò)程需要消耗大量的碳源，一般認(rèn)為污 水中B0D5/N03-N > 3?5時(shí)碳源是充足的。不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液中幾乎是不包含 有機(jī)碳源的，因此需要外加碳源，甲醇是最常用的外加碳源。每反硝化lg的硝酸鹽氮，理論 上需要消耗2. 47g的甲醇，甲醇的價(jià)格大致在5500?6000元/噸，因此如果用甲醇作為外 加碳源，按照硝酸鹽氮濃度l〇〇〇〇mg/L計(jì)算，甲醇的理論藥劑成本在136-149元/噸。
[0006] 膜蒸饋（membrane distillation,簡(jiǎn)稱MD)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型膜分離 技術(shù)。膜蒸餾是膜技術(shù)與蒸餾過(guò)程相結(jié)合的膜分離過(guò)程，它以疏水微孔膜為介質(zhì)，膜的一側(cè) 與熱的待處理的溶液直接接觸（稱為熱側(cè)），另一側(cè)直接或間接地與冷的水溶液接觸（稱為 冷側(cè)）。熱側(cè)溶液中易揮發(fā)的組分在膜面處汽化，通過(guò)膜進(jìn)入冷側(cè)并被冷凝成液相，其他組 分則被疏水膜阻擋在熱側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)混合物分離或提純的目的。
[0007] 不銹鋼冷軋酸性廢水反滲透濃縮液中的無(wú)機(jī)鹽分是非揮發(fā)性的，當(dāng)濃縮液被加熱 時(shí)，其中的水形成水蒸汽，采用膜蒸餾工藝時(shí)水蒸汽透過(guò)疏水性的膜孔，經(jīng)冷凝后產(chǎn)生純 水；液相濃縮液不能穿透膜而被截留，由此濃縮液得到進(jìn)一步的濃縮，同時(shí)產(chǎn)生純水可供生 產(chǎn)工藝使用。膜蒸餾工藝需要將濃縮液整體加熱，需要消耗大量的能量，但是其所需的能源 品質(zhì)不高，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有可以利用的低品位熱源如廢熱、低壓蒸汽等時(shí)，可以大大降低膜蒸餾的 成本。
[0008] 膜蒸餾技術(shù)可以濃縮液做進(jìn)一步的濃縮，但隨著其中鹽分濃度的升高，當(dāng)達(dá)到鹽 的飽和溶解度時(shí)變會(huì)發(fā)生結(jié)晶，在膜蒸餾膜的表面形成結(jié)晶，造成膜的堵塞和潤(rùn)濕，使得通 量降低，產(chǎn)水水質(zhì)惡化。因此當(dāng)鹽分的濃度接近飽和溶解度時(shí)，就要停止?jié)饪s。
[0009] 蒸發(fā)結(jié)晶工藝是采用加熱的方法，在沸騰狀態(tài)下，使溶液中的水分或其它具有揮 發(fā)性的溶劑氣化移除，其溶液中的溶質(zhì)數(shù)量不變，從而使溶液濃縮，當(dāng)溶質(zhì)的濃度超過(guò)其溶 度積時(shí)，溶質(zhì)以晶體的形式析出。蒸發(fā)結(jié)晶工藝用于廢水濃縮時(shí)，產(chǎn)生的蒸餾水可以回用于 生產(chǎn)，鹽類(lèi)以固體的形式析出?？梢哉嬲龑?shí)現(xiàn)廢水零排放。
[0010] 查閱已有的專利及文獻(xiàn)資料，目前還沒(méi)有針對(duì)不銹鋼冷軋酸性廢水反滲透濃縮液 零排放技術(shù)方面的報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液零排 放方法，該零排放方法將不銹鋼冷軋廢水反滲透脫鹽處理產(chǎn)生的濃縮液，經(jīng)膜蒸餾和蒸發(fā) 結(jié)晶工藝處理，得到的純水回用于生產(chǎn)，將濃縮液中的無(wú)機(jī)鹽轉(zhuǎn)化為固體，實(shí)現(xiàn)了廢水零排 放；同時(shí)該零排放方法具有經(jīng)濟(jì)和環(huán)保雙重效果，具有良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益。
[0012] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：
[0013] 本發(fā)明提供一種不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液零排放方法，依次包括以下步驟：
[0014] ( 1)軟化、混凝沉淀，將不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液，通過(guò)碳酸鈉藥劑軟化法，加入 碳酸鈉，控制反應(yīng)池中廢水濃縮液pH在9. 5?10 ;在所述反應(yīng)池中再加入10-50ppm的絮 凝劑和0-3ppm的助凝劑；
[0015] (2) pH調(diào)節(jié)，經(jīng)步驟（1)處理后的廢水濃縮液用鹽酸調(diào)節(jié)pH6?7 ;
[0016] (3)過(guò)濾，經(jīng)步驟（2)處理后的廢水濃縮液，經(jīng)過(guò)濾去除其中的顆粒物；
[0017] (4)膜蒸餾，經(jīng)步驟（3)處理后的廢水濃縮液，加熱至55?75°C后，進(jìn)入膜蒸餾組 件，在膜蒸餾組件內(nèi)部部分被蒸發(fā)為水蒸汽，水蒸氣穿透疏水性的蒸餾膜，通過(guò)真空抽吸至 冷凝器，將水蒸汽冷凝為冷凝水，所得冷凝水可回用于生產(chǎn)；所述膜蒸餾后的濃水80%? 99. 9%循環(huán)至膜蒸餾組件的入口處，0. 1 %?20%排放；
[0018] (5)蒸發(fā)結(jié)晶，經(jīng)過(guò)步驟（4)膜蒸餾處理排出的濃水進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器進(jìn)行蒸發(fā)結(jié) 晶，得到晶漿；所述晶漿進(jìn)入加熱室升溫95?100°C后，熱晶漿進(jìn)入結(jié)晶室，沸騰，使溶液達(dá) 到過(guò)飽和狀態(tài)，產(chǎn)生晶體排出。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明提供的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，優(yōu)選的是，所述經(jīng) 步驟（3)處理后的廢水濃縮液作為所述冷凝器中將水蒸汽冷凝為冷凝水的冷卻水。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明提供的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，優(yōu)選的是，所述步 驟（4)膜蒸餾，將作為冷卻水冷凝過(guò)蒸汽的濃縮液和膜蒸餾產(chǎn)生的80%?99. 9%濃水混 合加熱至55?75°C后，進(jìn)入膜蒸餾組件，在膜蒸餾組件內(nèi)部部分被蒸發(fā)為水蒸汽，水蒸氣 穿透疏水性的蒸餾膜，通過(guò)真空抽吸至冷凝器，將水蒸汽冷凝為冷凝水，冷凝水可回用于生 產(chǎn)；所述膜蒸餾后的濃水80%?99. 9%循環(huán)至膜蒸餾組件的入口處，0. 1%?20%排放。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明提供的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，優(yōu)選的是，所述步 驟（4)膜蒸餾，經(jīng)步驟（3)處理后的廢水濃縮液，加熱至55?75°C后，進(jìn)入膜蒸餾組件，在膜 蒸餾組件內(nèi)部部分被蒸發(fā)為水蒸汽，水蒸氣穿透疏水性的蒸餾膜，通過(guò)空氣吹掃至冷凝器， 將水蒸汽冷凝為冷凝水，所得冷凝水可回用于生產(chǎn)；所述膜蒸餾后的濃水80%?99. 9%循 環(huán)至膜蒸餾組件的入口處，0. 1%?20%排放。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明提供的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，優(yōu)選的是，所述步 驟（4)膜蒸餾，將作為冷卻水冷凝過(guò)蒸汽的濃縮液和膜蒸餾產(chǎn)生的部分濃水混合加熱至 55?75°C后，進(jìn)入膜蒸餾組件，在膜蒸餾組件內(nèi)部部分被蒸發(fā)為水蒸汽，水蒸氣穿透疏水 性的蒸餾膜，通過(guò)空氣吹掃至冷凝器，將水蒸汽冷凝為冷凝水，冷凝水可回用于生產(chǎn)；所述 膜蒸餾后的濃水80%?99. 9%循環(huán)至膜蒸餾組件的入口處，0. 1%?20%排放。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明提供的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，優(yōu)選的是，所述步 驟（4)的膜蒸餾選自真空膜蒸餾和空氣掃式膜蒸餾中的一種。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明提供的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，優(yōu)選的是，所述步 驟（5)沸騰產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后與加熱蒸汽混合作為加熱室的熱源。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明提供的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，優(yōu)選的是，所述步 驟（5)蒸發(fā)結(jié)晶器選用外加熱式強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，保持加熱管存滿料液，料液在管內(nèi)的流速 ^ 2m/s 〇
[0026] 根據(jù)本發(fā)明提供的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，優(yōu)選的是，所述步 驟（1)的絮凝劑選自鋁鹽和鐵鹽中一種；所述的助凝劑選自聚丙烯酰胺。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明提供的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，優(yōu)選的是，所述步 驟（3 )過(guò)濾用濾料選自石英砂和無(wú)煙煤中的一種或兩種。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明提供的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，所述步驟（1)軟化 +混凝沉淀，反滲透濃縮液中含有部分鈣離子，為防止在后續(xù)膜蒸餾工藝中出現(xiàn)結(jié)垢，需要 對(duì)濃縮液進(jìn)行軟化處理。因濃縮液中的鈣離子多以硫酸鈣的形式存在，屬于永久性硬度。去 除永久性硬度采用碳酸鈉藥劑軟化法，通過(guò)控制反應(yīng)池中的pH來(lái)反饋控制碳酸鈉的投加 量，反應(yīng)池中的pH控制在9. 5?10。軟化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀絮體，為強(qiáng)化絮體的沉 降效果，在軟化反應(yīng)池中投加絮凝劑和助凝劑，絮凝劑可以采用鋁鹽或鐵鹽，助凝劑采用聚 丙烯酰胺（PAM)。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明提供的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，所述步驟（2) pH調(diào) 節(jié)，為保證系統(tǒng)的軟化效果，pH -般控制在9. 5?10,這樣高pH的水會(huì)對(duì)后續(xù)的膜蒸餾處 理系統(tǒng)帶來(lái)結(jié)垢等不利影響，因此需要將廢水的pH加酸調(diào)整至6?7,酸采用鹽酸。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明提供的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，所述步驟（3)過(guò)濾， 軟化沉淀后的濃縮液中會(huì)含有一些顆粒物，如不加以去除，會(huì)對(duì)后續(xù)的膜蒸餾處理系統(tǒng)帶 來(lái)不利影響。過(guò)濾工藝可以有效地去除這些懸浮的顆粒物，濾料可以采用石英砂或者無(wú)煙 煤，也可以采用石英砂和無(wú)煙煤作為混合填料。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明提供的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，所述步驟（4)膜蒸 餾膜蒸餾工藝采用真空膜蒸餾或氣掃式膜蒸餾，這兩種膜蒸餾工藝通量大，而且需要設(shè)置 冷凝器來(lái)冷凝膜蒸餾過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽，因此可以采用濃縮液對(duì)蒸汽進(jìn)行冷凝，這樣既減 少了冷凝水的用量，又利用了蒸汽冷凝時(shí)的潛熱和部分顯熱，減少了加熱濃縮液時(shí)熱源的 需求。
[0032] 首先利用現(xiàn)場(chǎng)的低溫蒸汽將冷凝過(guò)蒸汽的濃縮液和膜蒸餾產(chǎn)生的部分濃水混合 加熱至55?75°C，進(jìn)入膜蒸餾組件，在膜蒸餾組件內(nèi)部部分被蒸發(fā)為水蒸汽，穿透疏水性 的蒸餾膜，通過(guò)真空抽吸(真空膜蒸餾）或空氣吹掃(氣掃式膜蒸）的方式至冷凝器，在冷凝 器內(nèi)以經(jīng)軟化、混凝沉淀、過(guò)濾預(yù)處理后的反滲透濃縮液作為冷卻水將水蒸汽冷凝為冷凝 水，冷凝水可回用于生產(chǎn)。膜蒸餾后的濃水部分循環(huán)至膜蒸餾組件的入口處，部分排放，進(jìn) 入后續(xù)的蒸發(fā)結(jié)晶處理。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明提供的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，所述步驟（5)蒸發(fā) 結(jié)晶
[0034] 膜蒸餾產(chǎn)生的濃水進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶。蒸發(fā)結(jié)晶器采用外加熱式強(qiáng)制 循環(huán)蒸發(fā)器。該類(lèi)型的蒸發(fā)器加熱管始終存滿料液，管內(nèi)不蒸發(fā)而阻止了結(jié)晶的析出，同時(shí) 保證料液在管內(nèi)的流速> 2m/s，從而使結(jié)晶無(wú)法附著于管壁。
[0035] 來(lái)自于膜蒸餾的濃水與離開(kāi)結(jié)晶室底部的晶漿混合后，由泵送往加熱室。晶漿在 加熱室內(nèi)升溫，但不發(fā)生蒸發(fā)。熱晶漿進(jìn)入結(jié)晶室后沸騰，使溶液達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)，于是部 分溶質(zhì)沉積在懸浮晶粒表面上，使晶體長(zhǎng)大。沸騰產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后與加熱蒸汽 混合作為加熱室的熱源。作為產(chǎn)品的晶漿從循環(huán)管排出，部分作為晶漿返回系統(tǒng)循環(huán)使用， 部分作為結(jié)晶體排出系統(tǒng)。
[0036] 本發(fā)明的有益效果：
[0037] 本發(fā)明提供的一種不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液零排放方法，該零排放方法將不銹 鋼冷軋廢水反滲透脫鹽處理產(chǎn)生的濃縮液，經(jīng)膜蒸餾和蒸發(fā)結(jié)晶工藝處理，得到的純水回 用于生產(chǎn)，將濃縮液中的無(wú)機(jī)鹽轉(zhuǎn)化為固體，實(shí)現(xiàn)了廢水零排放；同時(shí)該零排放方法具有經(jīng) 濟(jì)和環(huán)保雙重效果，具有良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038] 圖1是本發(fā)明提供的一種不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液處理技術(shù)的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所述實(shí)施例 僅用于示例，而不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
[0040] (1)軟化、混凝沉淀
[0041] 來(lái)自于反滲透系統(tǒng)的濃縮液首先進(jìn)入軟化系統(tǒng)，在軟化池中投加碳酸鈉溶液，將 pH控制在9. 5?10,同時(shí)投加混凝劑(投加量5?30ppm)和助凝劑（0?3ppm)，混凝、反應(yīng) 結(jié)束之后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離。
[0042] (2) pH 調(diào)節(jié)
[0043] 沉淀池的出水用鹽酸將pH調(diào)整至6?7。
[0044] (3)過(guò)濾
[0045] pH調(diào)節(jié)之后進(jìn)入過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，濾料可以采用石英砂、無(wú)煙煤，或者下部采用石 英砂，上部采用無(wú)煙煤。
[0046] (4)膜蒸餾
[0047] 膜蒸餾組件中部分水得到蒸發(fā)，產(chǎn)生的水蒸汽透過(guò)蒸餾膜，通過(guò)抽真空(真空膜蒸 餾)或吹掃空氣(氣掃式膜蒸餾)將蒸汽輸送至冷凝器；同時(shí)水一側(cè)得到濃縮，產(chǎn)生的濃水部 分經(jīng)進(jìn)一步加熱后返回至膜組件的入口，部分進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶工藝段繼續(xù)濃縮。濃水的回流 量以不在膜蒸餾組件內(nèi)產(chǎn)生結(jié)晶為宜。
[0048] 過(guò)濾之后的水進(jìn)入冷凝器與膜蒸餾產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行熱交換。蒸汽得到冷凝，作為 產(chǎn)品水回用于生產(chǎn)工藝；同時(shí)過(guò)濾出水得到部分加熱。膜蒸餾組件產(chǎn)生的部分濃水經(jīng)濃 水循環(huán)泵與經(jīng)過(guò)冷凝器部分加熱的水混合進(jìn)入換熱器繼續(xù)加熱至膜蒸餾組件所需的溫度 (55?75°C);同時(shí)加熱蒸汽得到冷凝，產(chǎn)生的冷凝水回用于生產(chǎn)工藝。
[0049] (5)蒸發(fā)結(jié)晶，
[0050] 膜蒸餾組件排放的濃水與蒸發(fā)結(jié)晶器經(jīng)晶漿循環(huán)泵提升的部分晶漿進(jìn)入加熱器 加熱至蒸發(fā)結(jié)晶所需的溫度，加熱的熱源來(lái)自加熱蒸汽和蒸發(fā)結(jié)晶器產(chǎn)生的蒸汽，蒸發(fā)結(jié) 晶器產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)蒸汽壓縮機(jī)壓縮提高壓力后與加熱蒸汽混合，在加熱濃水的同時(shí)蒸汽得 到冷凝，冷凝水返回生產(chǎn)工藝回用。
[0051] 加熱器的出水進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器，在此處發(fā)生蒸發(fā)和結(jié)晶，產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入蒸汽壓 縮機(jī)，過(guò)飽和的溶液發(fā)生結(jié)晶，以晶漿的形式從底部排出，部分晶漿作為結(jié)晶的晶核經(jīng)晶漿 循環(huán)泵回流循環(huán)使用；其余部分排出，作為固體廢棄物填埋或做其它處理。
[0052] 本發(fā)明提供的一種不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液零排放方法，該零排放方法將不銹 鋼冷軋廢水反滲透脫鹽處理產(chǎn)生的濃縮液，經(jīng)膜蒸餾和蒸發(fā)結(jié)晶工藝處理，得到的純水回 用于生產(chǎn)，將濃縮液中的無(wú)機(jī)鹽轉(zhuǎn)化為固體，實(shí)現(xiàn)了廢水零排放；同時(shí)該零排放方法具有經(jīng) 濟(jì)和環(huán)保雙重效果，具有良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益。
【權(quán)利要求】
1. 一種不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，依次包括以下步驟： (1) 軟化、混凝沉淀，將不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液，通過(guò)碳酸鈉藥劑軟化法，加入碳酸 鈉，控制反應(yīng)池中廢水濃縮液pH在9. 5?10 ;在所述反應(yīng)池中再加入10-50ppm的絮凝劑 和0-3ppm的助凝劑； (2) pH調(diào)節(jié)，經(jīng)步驟（1)處理后的廢水濃縮液用鹽酸調(diào)節(jié)pH6?7 ; (3 )過(guò)濾，經(jīng)步驟（2 )處理后的廢水濃縮液，經(jīng)過(guò)濾去除其中的顆粒物； (4) 膜蒸餾，經(jīng)步驟（3)處理后的廢水濃縮液，加熱至55?75°C后，進(jìn)入膜蒸餾組件， 在膜蒸餾組件內(nèi)部廢水濃縮液部分被蒸發(fā)為水蒸汽，水蒸氣穿透疏水性的蒸餾膜，通過(guò)真 空抽吸至冷凝器，將水蒸汽冷凝為冷凝水，所得冷凝水可回用于生產(chǎn)；所述膜蒸餾后的濃水 80 %?99. 9%循環(huán)至膜蒸餾組件的入口處，0. 1 %?20%排放； (5) 蒸發(fā)結(jié)晶，經(jīng)過(guò)步驟（4)膜蒸餾處理排出的濃水進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得 到晶漿；所述晶漿進(jìn)入加熱室升溫95?100°C后，熱晶漿進(jìn)入結(jié)晶室，沸騰，使溶液達(dá)到過(guò) 飽和狀態(tài)，產(chǎn)生晶體排出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，其特征在于，所 述經(jīng)步驟（3)處理后的廢水濃縮液作為所述冷凝器中將水蒸汽冷凝為冷凝水的冷卻水。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，其特征在于，所 述步驟（4)膜蒸餾，將作為冷卻水冷凝過(guò)蒸汽的濃縮液和膜蒸餾產(chǎn)生的80%?99. 9%濃水 混合加熱至55?75°C后，進(jìn)入膜蒸餾組件，在膜蒸餾組件內(nèi)部部分被蒸發(fā)為水蒸汽，水蒸 氣穿透疏水性的蒸餾膜，通過(guò)真空抽吸至冷凝器，將水蒸汽冷凝為冷凝水，冷凝水可回用于 生產(chǎn)；所述膜蒸餾后的濃水80%?99. 9%循環(huán)至膜蒸餾組件的入口處，0. 1%?20%排放。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，其特征在于，所 述步驟（4)膜蒸餾，經(jīng)步驟（3)處理后的廢水濃縮液，加熱至55?75°C后，進(jìn)入膜蒸餾組 件，在膜蒸餾組件內(nèi)部部分被蒸發(fā)為水蒸汽，水蒸氣穿透疏水性的蒸餾膜，通過(guò)空氣吹掃至 冷凝器，將水蒸汽冷凝為冷凝水，所得冷凝水可回用于生產(chǎn)；所述膜蒸餾后的濃水80%? 99. 9%循環(huán)至膜蒸餾組件的入口處，0. 1 %?20%排放。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，其特征在于，所 述步驟（4)膜蒸餾，將作為冷卻水冷凝過(guò)蒸汽的濃縮液和膜蒸餾產(chǎn)生的部分濃水混合加熱 至55?75°C后，進(jìn)入膜蒸餾組件，在膜蒸餾組件內(nèi)部部分被蒸發(fā)為水蒸汽，水蒸氣穿透疏 水性的蒸餾膜，通過(guò)空氣吹掃至冷凝器，將水蒸汽冷凝為冷凝水，冷凝水可回用于生產(chǎn)；所 述膜蒸餾后的濃水80%?99. 9%循環(huán)至膜蒸餾組件的入口處，0. 1 %?20%排放。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，其特征在于，所 述步驟（4)的膜蒸餾選自真空膜蒸餾和空氣掃式膜蒸餾中的一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，其特征在于，所 述步驟（5)沸騰產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后與加熱蒸汽混合作為加熱室的熱源。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，其特征在于，所 述步驟（5)蒸發(fā)結(jié)晶器選用外加熱式強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，保持加熱管存滿料液，料液在管內(nèi)的 流速> 2m/s。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，其特征在于，所 述步驟（1)的絮凝劑選自鋁鹽和鐵鹽中一種；所述的助凝劑選自聚丙烯酰胺。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼冷軋酸性廢水濃縮液的零排放方法，其特征在于，所 述步驟（3)過(guò)濾用濾料選自石英砂和無(wú)煙煤中的一種或兩種。
【文檔編號(hào)】C02F103/16GK104058536SQ201310095907
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】侯紅娟, 劉勇, 尹婷婷, 李恩超, 曹躍華 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司, 寶鋼不銹鋼有限公司