煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設(shè)備，將煤化工濃鹽水進(jìn)行兩級澄清軟化、超濾、離子交換軟化、兩級反滲透的方法進(jìn)行處理，水回收率達(dá)到75％-85％，較現(xiàn)有的濃鹽水回收率60％-70％顯著提高，從而實現(xiàn)了煤化工濃鹽水高倍回用的目標(biāo)。
【專利說明】煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于煤化工廢水處理環(huán)保【技術(shù)領(lǐng)域】，具體講就是涉及一種煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代煤化工業(yè)是以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體產(chǎn)品，并進(jìn)一步加工成一系列化工產(chǎn)品的新型工業(yè)。它主要包括煤的氣化、煤的液化、焦油化學(xué)、電石乙炔化學(xué)，近幾年來，煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但是由于煤化工產(chǎn)業(yè)需要耗費(fèi)大量用水，隨之帶來的水資源再利用與環(huán)境保護(hù)問題日益突出，尤其是處于多旱少雨的地區(qū)較為突出。因此，煤化工的環(huán)保問題亟待需要解決。
[0003]煤化工廢水經(jīng)過預(yù)處理、生化處理后的廢水中COD、氨氮等顯著降低，但難降解有機(jī)物仍會使廢水的色度、COD等指標(biāo)無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，尤其是高含鹽量的生化系統(tǒng)出水無法進(jìn)行回用。因此，煤化工濃鹽水需要進(jìn)行深度處理，以達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]目前，煤化工濃鹽水回用技術(shù)主要采用的是超濾+反滲透的膜處理方法。通過超濾去除廢水中的大部分濁度、有機(jī)物，減輕對反滲透膜的污染，可延長膜的壽命，減少運(yùn)行成本；通過反滲透膜不僅能去除廢水中的有機(jī)物，而且還可以進(jìn)行脫鹽、脫色，出水水質(zhì)好，可直接作為生產(chǎn)循環(huán)用水，可實現(xiàn)煤化工廢水的高倍回用和煤化工清潔生產(chǎn)。但是，超濾+反滲透膜處理法對進(jìn)水水質(zhì)要求高，若不合理使用超濾+反滲透，膜的污堵現(xiàn)象將非常嚴(yán)重，最終導(dǎo)致膜清洗、膜更換頻繁，膜的使用壽命大大縮短，甚至導(dǎo)致整個膜系統(tǒng)癱瘓。因此，往往不可簡單、直接的使用超濾+反滲透膜處理技術(shù)來實現(xiàn)濃鹽水回用。
[0005]另外，現(xiàn)有的煤化工濃鹽水回用技術(shù)中，反滲透系統(tǒng)最終會產(chǎn)生30% -40%的濃液，這不僅意味著水回用率較低，而且意味著大量濃水無出路，直接排放會嚴(yán)重污染環(huán)境。因此，針對反滲透濃水產(chǎn)生量大，如何大幅度減少濃水排放量，進(jìn)一步提高水回用率，是煤化工行業(yè)發(fā)展迫切需要解決的技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有的煤化工濃鹽水深度處理過程中存在的回用利用率低，容易堵塞的技術(shù)缺陷，提供了一種煤化工濃鹽水高倍回用工藝及專用設(shè)備，將煤化工濃鹽水進(jìn)行兩級澄清軟化、超濾、離子交換軟化、兩級反滲透的方法進(jìn)行處理，水回收率達(dá)到75% -85%，較現(xiàn)有的濃鹽水回收率60% -70%顯著提高，從而實現(xiàn)了煤化工濃鹽水高倍回用的目標(biāo)。
[0007]技術(shù)方案
[0008]為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型設(shè)計一種煤化工濃鹽水高倍回用工藝，其特征在于，它包括以下幾個步驟:
[0009]第一步，將煤化工濃鹽水進(jìn)行一級澄清軟化物化處理，將廢水中的SS、COD、氟、總硅、重金屬以及鈣鎂等離子進(jìn)行沉淀，得到一級澄清軟化池出水；
[0010]第二步，將第一步中一級澄清軟化出水進(jìn)行二級澄清軟化物化處理，進(jìn)一步將廢水中的SS、COD、堿度和鈣進(jìn)行沉淀得到二級澄清軟化出水；
[0011]第三步，將第二步得到的二級澄清軟化出水調(diào)節(jié)pH至中性后進(jìn)行超濾，進(jìn)一步截留SS、膠體污染物質(zhì)，得到的超濾系統(tǒng)產(chǎn)水與濃水，濃液回流至二級澄清軟化出水循環(huán)處理；
[0012]第四步，將第三步得到的超濾系統(tǒng)產(chǎn)水進(jìn)行離子交換軟化，吸附廢水中的剩余鈣、鎂等金屬離子，得到離子交換軟化出水；
[0013]第五步，將第四步得到的離子交換軟化系統(tǒng)出水進(jìn)行濃縮分離，截留大部分鹽、有機(jī)物，得到一級濃水和產(chǎn)水；
[0014]第六步，將第五步得到的一級濃水進(jìn)一步濃縮分離，得到二級產(chǎn)水與濃液。
[0015]進(jìn)一步，所述第五步的工作壓力是20?40bar。
[0016]進(jìn)一步，所述第六步的工作壓力是25?60ba。
[0017]用于上述所述的煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設(shè)備，其特征在于:它包括一級澄清軟化池、二級澄清軟化池、超濾膜系統(tǒng)、離子交換軟化設(shè)備、一級反滲透系統(tǒng)、二級反滲透系統(tǒng)；
[0018]所述原水池與一級澄清軟化池連接，連接管路上裝有第一進(jìn)水泵，一級澄清軟化池的清液輸出端連接二級澄清軟化池，污泥輸出端連接污泥處理系統(tǒng)，二級澄清軟化池清液輸出端連接PH調(diào)節(jié)水池，污泥輸出端連接污泥處理系統(tǒng)，pH調(diào)節(jié)水池輸出端連接超濾膜系統(tǒng)，pH調(diào)節(jié)水池與超濾膜系統(tǒng)連接管路上裝有第二進(jìn)水泵，超濾膜系統(tǒng)的產(chǎn)水端連接離子交換軟化設(shè)備，濃液輸出端連接回PH調(diào)節(jié)水池，離子交換軟化設(shè)備清液輸出端連接一級反滲透系統(tǒng)連接，再生廢水輸出端連接回原水池，一級反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水端連接產(chǎn)水池，濃液輸出端連接二級反滲透系統(tǒng)，二級反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水端連接產(chǎn)水池，濃液輸出端連接回高鹽水處理系統(tǒng)。
[0019]進(jìn)一步，所述一級澄清軟化池和二級澄清軟化池均設(shè)有反應(yīng)攪拌機(jī)、污泥濃縮刮泥機(jī)，并配備加藥泵、污泥回流泵、污泥排放泵、堰槽。
[0020]進(jìn)一步，所述超濾膜系統(tǒng)裝有在線流量計、保安過濾器、循環(huán)泵以及藥劑清洗系統(tǒng)，所述在線流量計輸出端連接保安過濾器，保安過濾器輸出端連接循環(huán)泵。
[0021]進(jìn)一步，所述離子交換軟化設(shè)備裝有樹脂罐、軟酸性軟化樹脂、酸堿再生單元和清水沖洗單元以及自動控制閥和金屬在線監(jiān)測儀表，所述樹脂罐輸出端連接軟酸性軟化樹月旨，軟酸性軟化樹脂連接酸堿再生單元和清水沖洗單元。
[0022]進(jìn)一步，所述一級反滲透系統(tǒng)和二級反滲透系統(tǒng)內(nèi)部均裝有精密過濾器、膜殼及膜元件以及高壓泵、能量回收裝置、電導(dǎo)傳感器、壓力傳感器和流量傳感器、清洗水泵，所述精密過濾器輸出端與膜殼及膜元件相連接。
[0023]有益效果
[0024]本實用新型提供的一種煤化工濃鹽水高倍回用工藝及專用設(shè)備，將煤化工濃鹽水進(jìn)行兩級澄清軟化、超濾、離子交換軟化、兩級反滲透的方法進(jìn)行處理，水回收率達(dá)到75% -85%，較現(xiàn)有的濃鹽水回收率60%?70%顯著提高，從而實現(xiàn)了煤化工濃鹽水高倍回用的目標(biāo)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]附圖1是本實用新型的工藝流程圖。
[0026]附圖2是本實用新型的設(shè)備連接關(guān)系示意圖。

【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型做進(jìn)一步說明。
[0028]實施例
[0029]如附圖2所示，一種煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設(shè)備，它包括一級澄清軟化池1、二級澄清軟化池2、超濾膜系統(tǒng)3、離子交換軟化設(shè)備4、一級反滲透系統(tǒng)5、二級反滲透系統(tǒng)6 ;
[0030]所述原水池7與一級澄清軟化池I連接，連接管路上裝有第一進(jìn)水泵8，一級澄清軟化池I的清液輸出端連接二級澄清軟化池2，污泥輸出端連接污泥處理系統(tǒng)23，二級澄清軟化池2清液輸出端連接pH調(diào)節(jié)水池11，污泥輸出端連接污泥處理系統(tǒng)23，pH調(diào)節(jié)水池11輸出端連接超濾膜系統(tǒng)3，pH調(diào)節(jié)水池11與超濾膜系統(tǒng)3連接管路上裝有第二進(jìn)水泵12，超濾膜系統(tǒng)3的產(chǎn)水端連接離子交換軟化設(shè)備4，濃液輸出端連接回pH調(diào)節(jié)水池11，離子交換軟化設(shè)備4清液輸出端連接一級反滲透系統(tǒng)5連接，再生廢水輸出端連接回原水池
I,一級反滲透系統(tǒng)5產(chǎn)水端連接產(chǎn)水池21，濃液輸出端連接二級反滲透系統(tǒng)6，二級反滲透系統(tǒng)6產(chǎn)水端連接產(chǎn)水池21，濃液輸出端連接回高鹽水處理系統(tǒng)22。
[0031 ] 所述一級澄清軟化池I和二級澄清軟化池2均設(shè)有反應(yīng)攪拌機(jī)9、污泥濃縮刮泥機(jī)1，并配備加藥泵、污泥回流泵、污泥排放泵、堰槽。
[0032]所述超濾膜系統(tǒng)3裝有在線流量計13、保安過濾器14、循環(huán)泵15以及藥劑清洗系統(tǒng)，所述在線流量計13輸出端連接保安過濾器14，保安過濾器14輸出端連接循環(huán)泵15。
[0033]所述離子交換軟化設(shè)備4裝有樹脂罐16、軟酸性軟化樹脂17、酸堿再生單元和清水沖洗單元18以及自動控制閥和金屬在線監(jiān)測儀表，所述樹脂罐16輸出端連接軟酸性軟化樹脂17，軟酸性軟化樹脂17連接酸堿再生單元和清水沖洗單元18。
[0034]所述一級反滲透系統(tǒng)5和二級反滲透系統(tǒng)6內(nèi)部均裝有精密過濾器19、膜殼及膜元件20以及高壓泵、能量回收裝置、電導(dǎo)傳感器、壓力傳感器和流量傳感器、清洗水泵，所述精密過濾器19輸出端與膜殼及膜元件20相連接。
[0035]如附圖1所示，利用上述專用裝置進(jìn)行煤化工廢水高倍回用處理工藝過程如下:
[0036]第一步:將煤化工濃鹽水泵入一級澄清軟化池1，在常溫條件下，加入氧化劑、氫氧化鈣、混凝劑及絮凝劑，將廢水中的SS、COD、氟、總硅以及鈣鎂等金屬離子進(jìn)行沉淀，污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)，出水進(jìn)入二級澄清軟化池2。
[0037]第二步:將第一步中一級澄清軟化池I出水進(jìn)入二級澄清軟化池2，在常溫條件下，投加碳酸鈉、混凝劑及絮凝劑，進(jìn)一步將廢水中的SS、COD、鈣進(jìn)行沉淀，污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)23。
[0038]第三步:將第二步二級澄清軟化池2出水進(jìn)入超濾膜系統(tǒng)3前，先調(diào)節(jié)pH至中性，然后泵入超濾膜系統(tǒng)3，進(jìn)一步截留SS、膠體等污染物質(zhì)，濃水回流至pH調(diào)節(jié)水池11進(jìn)行循環(huán)處理，產(chǎn)水SDI值小于3，重金屬及鐵等金屬離子濃度降低到極低，此單元的水回收率為 90% -95%。
[0039]第四步:將第三步超濾膜系統(tǒng)3出水送入離子交換軟化設(shè)備4，通過離子交換樹脂的交換性能，吸附廢水中的剩余鈣、鎂等金屬離子，再生廢水回流至原進(jìn)水池進(jìn)行循環(huán)處理。其中，此過程的目的是為了減輕反滲透膜的污染，延長膜的使用壽命。
[0040]第五步:將第四步離子交換軟化設(shè)備4出水送入一級反滲透系統(tǒng)5，在20?40bar的壓力條件下，進(jìn)行濃縮分離，截留大部分鹽、小分子有機(jī)物等，使其產(chǎn)水達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)，可進(jìn)入產(chǎn)水池進(jìn)行回用，此單元水回收率為55-70%。
[0041]第六步:將第五步上述一級反滲透系統(tǒng)5的濃液進(jìn)入二級反滲透系統(tǒng)6，在25?60bar的壓力條件下，進(jìn)一步濃縮分離，截留剩余鹽、小分子有機(jī)物等，使其產(chǎn)水達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)，可并入一級反滲透產(chǎn)水進(jìn)行回用，濃液進(jìn)入高鹽水處理系統(tǒng)，此單元水回收率為40 ?55%。
[0042]本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有的煤化工濃鹽水深度處理技術(shù)存在一些問題，提供了煤化工濃鹽水高倍回用工藝技術(shù)，是將煤化工濃鹽水進(jìn)行兩級澄清軟化、超濾、離子交換軟化、兩級反滲透的方法對濃鹽水進(jìn)行處理，水回收率達(dá)到75% -85%，較現(xiàn)有的濃鹽水回收率60% -70%顯著提高，從而實現(xiàn)了煤化工濃鹽水高倍回用的目標(biāo)，可為國家的煤化工濃鹽水處理項目提供解決方案。
【權(quán)利要求】
1.一種煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設(shè)備，其特征在于:它包括一級澄清軟化池(I)、二級澄清軟化池(2)、超濾膜系統(tǒng)(3)、離子交換軟化設(shè)備(4)、一級反滲透系統(tǒng)(5)、二級反滲透系統(tǒng)(6)； 所述原水池(7)與一級澄清軟化池(I)連接，連接管路上裝有第一進(jìn)水泵(8)，一級澄清軟化池(I)的清液輸出端連接二級澄清軟化池(2)，污泥輸出端連接污泥處理系統(tǒng)(23)，二級澄清軟化池(2)清液輸出端連接pH調(diào)節(jié)水池(11)，污泥輸出端連接污泥處理系統(tǒng)(23)，pH調(diào)節(jié)水池(11)輸出端連接超濾膜系統(tǒng)(3)，pH調(diào)節(jié)水池(11)與超濾膜系統(tǒng)(3)連接管路上裝有第二進(jìn)水泵(12)，超濾膜系統(tǒng)(3)的產(chǎn)水端連接離子交換軟化設(shè)備(4)，濃液輸出端連接回PH調(diào)節(jié)水池(11)，離子交換軟化設(shè)備(4)清液輸出端連接一級反滲透系統(tǒng)(5)連接，再生廢水輸出端連接回原水池(7)，一級反滲透系統(tǒng)(5)產(chǎn)水端連接產(chǎn)水池(21)，濃液輸出端連接二級反滲透系統(tǒng)(6)，二級反滲透系統(tǒng)(6)產(chǎn)水端連接產(chǎn)水池(21)，濃液輸出端連接回高鹽水處理系統(tǒng)(22)。
2.如權(quán)利要求1所述的煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設(shè)備，其特征在于:所述一級澄清軟化池(I)和二級澄清軟化池(2)均設(shè)有反應(yīng)攪拌機(jī)(9)、污泥濃縮刮泥機(jī)(10)，并配備加藥泵、污泥回流泵、污泥排放泵、堰槽。
3.如權(quán)利要求1所述的煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設(shè)備，其特征在于:所述超濾膜系統(tǒng)(3)裝有在線流量計(13)、保安過濾器(14)、循環(huán)泵(15)以及藥劑清洗系統(tǒng)，所述在線流量計(13)輸出端連接保安過濾器(14)，保安過濾器(14)輸出端連接循環(huán)泵(15)。
4.如權(quán)利要求1所述的煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設(shè)備，其特征在于:所述離子交換軟化設(shè)備(4)裝有樹脂罐(16)、軟酸性軟化樹脂(17)、酸堿再生單元和清水沖洗單元(18)以及自動控制閥和金屬在線監(jiān)測儀表，所述樹脂罐(16)輸出端連接軟酸性軟化樹脂(17)，軟酸性軟化樹脂(17)連接酸堿再生單元和清水沖洗單元(18)。
5.如權(quán)利要求1所述的煤化工濃鹽水高倍回用工藝專用設(shè)備，其特征在于:所述一級反滲透系統(tǒng)(5)和二級反滲透系統(tǒng)(6)內(nèi)部均裝有精密過濾器(19)、膜殼及膜元件(20)以及高壓泵、能量回收裝置、電導(dǎo)傳感器、壓力傳感器和流量傳感器、清洗水泵，所述精密過濾器(19)輸出端與膜殼及膜元件(20)相連接。
【文檔編號】C02F9/04GK204237639SQ201420579783
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】蘭建偉, 潘文剛, 江晶, 蘇志峰, 夏俊方, 張水水, 趙劍鋒, 徐文軍, 陸魁, 肖龍博 申請人:深圳能源資源綜合開發(fā)有限公司, 上海晶宇環(huán)境工程有限公司