一種冷軋反滲透濃鹽水的處理系統(tǒng)和處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理技術領域，具體涉及一種冷軋反滲透濃鹽水的處理系統(tǒng)和處理方法。
【背景技術】
[0002]作為我國的基礎產(chǎn)業(yè)，鋼鐵工業(yè)自改革開放以來，快速發(fā)展，近年來一直處于高速發(fā)展階段，鋼年產(chǎn)量增幅在15%?22%?？墒卿撹F工業(yè)是一個高能耗、高資源、高污染的產(chǎn)業(yè)，其水資源消耗巨大，約占全國工業(yè)用水量的14%。
[0003]我國鋼鐵企業(yè)的單位耗用水量仍高于國外先進鋼鐵企業(yè)的水平，近一步降低鋼鐵企業(yè)噸鋼耗用新水量，提高鋼鐵企業(yè)水的循環(huán)利用率，加強鋼鐵企業(yè)廢水的綜合處理與回用是我國鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵之一。
[0004]目如國家對廢水的排放標準及相關的“節(jié)能減排”政策正逐步提聞，2012年10月I日起頒布了新的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》(GB13456-2012)同時要求自2015年I月
I日起。
[0005]廢水回用是廢水處理的最終目標，國內的冷軋廢水深度處理技術是采用反滲透技術將冷軋廢水深度處理后回用作為鋼鐵企業(yè)循環(huán)冷卻用水，但存在的主要問題是反滲透產(chǎn)生的濃鹽水的處理。
[0006]中國專利《一種濃鹽水的脫鹽處理工藝》(CN201010283192.3)公開了一種濃鹽水的脫鹽處理工藝，采用滲透蒸發(fā)技術對濃鹽水進行脫鹽處理并回收純凈水。此本工藝使?jié)恹}水最大限度提濃，除鹽率高，出水電導率低。同時結合熱量回收技術，大大降低了系統(tǒng)整體能耗，可用于反滲透濃排水、循環(huán)冷卻排污水等廢水的脫鹽處理。該技術運行能耗高，需要把濃鹽水加熱至60度以上，而且只能去除濃鹽水中的鹽份，不能去除濃水中的C0D。中國專利《濃鹽水處理系統(tǒng)》(CN201110212189.7)公開了一種濃鹽水處理系統(tǒng)，包括調整池、調整池提升泵、電沉積箱體、電沉積極板、電磁絮凝器、循環(huán)泵、斜板沉淀器、清水箱以及供水泵。調整池通過調整池提升泵連接電沉積箱體的上部，循環(huán)泵分別連接電沉積箱體的下部以及調整池提升泵至電沉積箱體間的管道。電沉積箱體內設有電沉積極板，電沉積箱體依次連接電磁絮凝器、斜板沉淀器以及清水箱。清水箱連接供水泵，供水泵輸出經(jīng)處理過的水。該技術不能夠去除濃鹽水中的氨氮和硝氮，而且結構復雜，不易操作管理。中國專利《一種正滲透海水淡化濃鹽水處理工藝及處理系統(tǒng)》(CN200910070804.8)公開了一種正滲透海水淡化濃鹽水處理工藝，采用正滲透膜組件，使用海水淡化的濃鹽水作為汲取液，使用淡水作為進料液，海水淡化的濃鹽水在正滲透膜組件的透過側與進料液側透過的部分淡水混合成為稀釋后的達標鹽水后排出正滲透膜組件，進料液剩余部分排出正滲透膜組件。該技術只能用于海水濃鹽水的處理，不適用于冷軋濃鹽水工藝。
[0007]綜上所述，還沒有針對冷軋反滲透濃鹽水的處理工藝和成熟的方法。
[0008]因此，冷軋反滲透濃鹽水的處理是亟待解決的問題。冷軋反滲透濃鹽水除了含鹽量高以外，還含有高COD和高總氮和各類重金屬等多種難處理的有害物質，若未經(jīng)處理而直接排放，勢必會對水體環(huán)境產(chǎn)生極大的危害。

【發(fā)明內容】

[0009]為了解決冷軋反滲透濃鹽水直接排放造成的環(huán)境污染問題，本發(fā)明的目的在于提供一種冷軋反滲透濃鹽水的處理系統(tǒng)和處理方法，該處理系統(tǒng)，一次性投資低，運行操作簡單，以廢治廢；生產(chǎn)處理成本較低，是環(huán)境友好型的鋼鐵廢水綠色環(huán)保處理；本發(fā)明根據(jù)冷軋反滲透濃鹽水水質水量情況，開發(fā)出經(jīng)濟、高效的反滲透濃鹽水達標排放處理系統(tǒng)，減少環(huán)境污染。
[0010]本發(fā)明的技術解決方案如下:
[0011]本發(fā)明提供一種冷軋反滲透濃鹽水的處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)通過管路依次連接:板式換熱器、一級提升泵、納米零價鐵渣反應器、二級提升泵、PH曝氣還原池、三級提升泵、一體化反硝化脫COD生化池、混凝沉淀池；在所述納米零價鐵渣反應器內部裝有爐渣，所述濾渣自下而上依次為石英砂層、水渣層、納米零價鐵渣層、鈣基改性膨潤土層，所述納米零價鐵密為納米級粉末。
[0012]本發(fā)明所述冷軋廢水反滲透濃鹽水的水質電導率為10000?17000μ s/cm，氯離子為1100?4500mg/L,硫酸離子為200?800mg/L,PH為4?10,總氮為40?95mg/L,硝酸鹽氮為 30 ?80mg/L，氨氮為 10 ?25mg/L，COD 為 40 ?300mg/L，BOD 為 20 ?60mg/L，總鐵為2?18mg/L，總鎳為0.1?2mg/L，總鋅為1.0?3mg/L，總鉻為0.1?0.5mg/L，總鉛為0.2?0.5mg/L，總銅0.3?0.8mg/L，水溫為25?51度。
[0013]本發(fā)明所述冷軋反滲透濃鹽水的處理系統(tǒng)，在所述納米零價鐵渣反應器內部裝有爐渣，所述濾渣自下而上依次為石英砂層、水渣層、納米零價鐵渣層、鈣基改性膨潤土層。
[0014]本發(fā)明所述冷軋反滲透濃鹽水的處理系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述濾料中石英砂的占濾料的體積比為2 %?18 %，水渣為5 %?17 %，納米零價鐵渣是40?60 %，鈣基改性膨潤土是 10%?25%。
[0015]本發(fā)明所述冷軋反滲透濃鹽水的處理系統(tǒng)，進一步優(yōu)選的是，所述濾料中石英砂的占濾料的體積比為10%?15%，水渣為10%?15%，納米零價鐵渣是50?60%，鈣基改性膨潤土是20%?22%。
[0016]本發(fā)明所述冷軋反滲透濃鹽水的處理系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述納米零價鐵渣比表面積為60?150m2/g，鐵的固含量為50?98g/L，表面納米粒徑為45?120nm。
[0017]本發(fā)明所述冷軋反滲透濃鹽水的處理系統(tǒng)，進一步優(yōu)選的是，所述納米零價鐵渣比表面積為87?145m2/g，鐵的固含量為72?85g/L，表面納米粒徑為69?112nm。
[0018]本發(fā)明所述冷軋反滲透濃鹽水的處理系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述石英砂粒徑是1.0?3.0mm，均勻度 90%?98%，S12 含量 98.3%?99.5% ；
[0019]所述水渣化學成分主要為以質量百分比計CaO:32?45%;Si02:22?41 % ;A1203:5?15%;Mg0:2?15%;Fe0:0.5?L 0%，水渣的粒徑是0.5?12.0mm，均勻度是85%?98% ；
[0020]所述鈣基改性膨潤土粒徑是1.2?15.0mm,吸水率是50 %?350 %，膠質含量是2?15ml/g,陽離子交換容量是0.3?1.2mmol/g,濕態(tài)抗壓強度10?35kPa。
[0021]本發(fā)明所述冷軋反滲透濃鹽水的處理系統(tǒng)，所述一體化反硝化脫COD生化池分為六個格；第一格內置有浮動填料、第二格內置有浮動填料、第三格內置有改性斜方沸石填料、第四格內置有機械攪拌、第五格的底部設置有微孔曝氣、第六格為沉淀池；
[0022]所述浮動填料為聚乙烯，半徑為8.7?15.2mm，密度為0.43?1.21g.cm2,比表面積為300?800m2/m3，拉伸強度為21?52MPa,堆積密度為75?150kg.m 3 ;
[0023]所述改性斜方沸石，粒徑為5?15mm，比表面積為6.0?9.5m2/g,飽和吸附容量為0.7?1.2mmol/L,離子交換選擇性系數(shù)aNH4, Na為1.3?2.6。
[0024]本發(fā)明所述冷軋反滲透濃鹽水的處理系統(tǒng)，冷軋反滲透濃鹽水經(jīng)過所述納米零價鐵密反應器后，冷乳反滲透濃鹽水中總鐵低于2mg/L,總鎳低于0.05mg/L,總鋅低于1.0mg/L,總鉻低于0.lmg/L,總鉛低于0.lmg/L,總銅0.3mg/L。
[0025]所述冷軋反滲透濃鹽水經(jīng)過所述納米零價鐵渣反應器后，優(yōu)選的是冷軋反滲透濃鹽水中總鐵為0.5mg/L,總鎳為0.03mg/L,總鋅為0.4mg/L,總鉻為0.03mg/L,總鉛為0.02mg/L,總銅 0.01mg/Lo
[0026]所述冷軋反滲透濃鹽水經(jīng)過所述納米零價鐵渣反應器后，最優(yōu)的是冷軋反滲透濃鹽水中總鐵為0.4mg/L,總鎳為0.0 lmg/L,總鋅為0.2mg/L,總鉻為0.02mg/L,總鉛為0.01mg/L,總銅 0.01mg/Lo
[0027]本發(fā)明還提供一種冷軋反滲透濃鹽水的處理方法，所述處理方法應用所述冷軋反滲透濃鹽水的處理系統(tǒng)，包括如下步驟:
[0028](I)冷軋反滲透濃鹽水進入板式換熱器，使出水水溫控制在16?30度；
[0029](2)冷軋反滲透濃鹽水經(jīng)過板式換熱器降低溫度后進入用于吸附和還原冷軋反滲透濃水的各種重金屬的納米零價鐵渣反應器；
[0030](3)所述冷軋反滲透濃鹽水經(jīng)過納米零價鐵渣反應器后進入PH曝氣還原池，PH曝氣還原池中加入硫酸或氫氧化鈉,調節(jié)濃水的PH在6?8 ;
[0031](4)經(jīng)過PH曝氣還原調節(jié)池后的冷軋反滲透濃鹽水，進入一體化反硝化脫COD生化池,水力停留時間為30?40小時；
[0032](5)經(jīng)過一體化生化池后的冷軋反滲透濃鹽水進入混凝沉淀池，在所述混凝沉淀池投入混凝劑，經(jīng)過混凝沉淀池后，所述冷軋反滲透濃鹽水達到廢水排放標準。
[0033]所述冷軋反滲透濃鹽水經(jīng)過所述納米零價鐵渣反應器后，冷軋反滲透濃鹽水中總鐵低于2mg/L,總鎳低于0.05mg/L,總鋅低于1.0mg/L,總鉻低于0.lmg/L,總鉛低于0.1mg/L,總銅 0.3mg/L。
[0034]所述混凝劑是三氯化鐵，氯化鋁(AlCl3.6H20)、硫酸鋁(Al2 (SO) 3.18H20)、聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合硫酸鐵(PFS)的一種或多種復配，投加量是 200mg/l ?1000mg/l。
[0035]本發(fā)明所述冷軋反滲透濃鹽水的處理方法，優(yōu)選的是，冷軋反滲透濃鹽水在所述納米零價鐵渣反應器中的流速是5m/h?15m/h，反沖洗膨脹率為50%?100%，反沖洗周期56小時?96小時。
[0036]本發(fā)明所述冷軋反滲透濃鹽水的處理方法，進一步優(yōu)選的是，冷軋反滲透濃鹽水在所述納米零價鐵渣反應器中的流速是8m/h?10m/h，反沖洗膨脹率為80%?100%，反沖洗周期80小時?96小時。
[0037]本發(fā)明所述冷軋反滲透濃鹽水的處理方法，優(yōu)選的是，所述PH曝氣還原調節(jié)池的底部裝有微孔曝氣裝置，曝氣強度為0.1?4m3空氣/m3廢水，廢水在調節(jié)池中停留的時間是 3 ?1min0
[0038]本發(fā)明所述冷軋廢水反滲透濃鹽水的水質電導