一種冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng)和方法
【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生態(tài)處理系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002]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。
[0003]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1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1月1日起。廢水回用是廢水處理的最終目標,國內(nèi)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。
[0004]濕地植物在修復沿海生態(tài)環(huán)境方面存在巨大潛力,利用秋筋濕地、海濱聲華濕地和大型海藻等在沿海廢水處理方面進行有機污染的治理、吸附重金屬以及深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)富營養(yǎng)化水體的修復等,并取得了不錯的效果。利用間歇流人工濕地研究了多種耐鹽水生植物在一定的進水電導率條件下對污染物的凈化發(fā)現(xiàn):其中有2/3的植物能在相應的鹽度中正常生長。
[0005]通過查閱專利和文獻資料,還沒有針對冷軋反滲透濃鹽水的處理的生態(tài)處理方法。
[0006]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夕卜,還含有高C0D、高總氮和各類重金屬等多種難處理的有害物質(zhì),人工濕地作為一種新型生態(tài)污水處理技術深度處理冷軋廢水反滲透濃鹽水在技術上是新的突破。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]為了解決冷軋反滲透濃鹽水的環(huán)境污染的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng)和方法,采用本發(fā)明的生態(tài)系統(tǒng),一次性投資低,運行操作簡單,生產(chǎn)處理成本較低;冷軋反滲透濃鹽水經(jīng)過生態(tài)處理系統(tǒng)處理后,出水水質(zhì)中C0D和總氮低于國家排放標準,濃鹽水中的各類重金屬也被高效去除,是環(huán)境友好型的鋼鐵廢水綠色環(huán)保處理工藝。
[0008]本發(fā)明的技術解決方案如下:
[0009]一種冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng),包括進水管,所述進水管依次連接進水槽、布水隔板、進水礫石整流區(qū)、填料區(qū)、出水礫石整流區(qū)、出水槽、出水管;在所述進水礫石整流區(qū)、填料區(qū)和出水礫石整流區(qū)的下部依次設置防滲層和砂墊層;在所述進水礫石整流區(qū)、填料區(qū)和出水礫石整流區(qū)的上部設置覆土層,在所述覆土層上種植植物;所述填料區(qū)分為粉煤灰陶粒填料區(qū)、錳砂填料區(qū)、改性蒙脫石填料區(qū)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明所述的冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng),優(yōu)選的是,所述粉煤灰陶粒填料區(qū)中的粉煤灰陶粒填料粒徑為10 mm?30 mm,堆積密度為620?800Kg.m 3,孔隙率為2?35%,燒失量為0?0.2%,抗壓強度彡1.5MPa。
[0011]根據(jù)本發(fā)明所述的冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng),優(yōu)選的是,所述粉煤灰陶粒填料區(qū)中的粉煤灰陶粒填料由質(zhì)量百分比為75?88%的粉煤灰和12?25%的粘土制成。
[0012]根據(jù)本發(fā)明所述的冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng),進一步優(yōu)選的是,所述粉煤灰陶粒填料區(qū)中的粉煤灰陶粒填料由質(zhì)量百分比為82?86%的粉煤灰和14?18%的粘土制成。
[0013]根據(jù)本發(fā)明所述的冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng),優(yōu)選的是,所述粉煤灰化學成分以質(zhì)量百分比計:Si02: 45 ?65%;A1203:18 ?35%;Fe203:2 ?ll%;CaO:1 ?7%;FeO:0.5?1.0% ;MgO:0.5?3% ;所述粉煤灰的燒失量:1?4%。
[0014]根據(jù)本發(fā)明所述的冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng),進一步優(yōu)選的是,所述粉煤灰化學成分以質(zhì)量百分比計:Si02:56?60%;A1203:25?30%;Fe203:5?8%;Ca0:4?6% ;FeO:0.8 ?1.0% ;MgO:1 ?2%。
[0015]根據(jù)本發(fā)明所述的冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng),優(yōu)選的是,所述粉煤灰的粒徑是15?30 mm,均勻度是85%?98%。
[0016]根據(jù)本發(fā)明所述的冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng),優(yōu)選的是,所述粘土化學成分以質(zhì)量百分比計:Si02: 60 — 75% ;A1203:8 ?15% ;Fe203:2 ?11% ;CaO:1 ?6% ;MgO:0.5?2% ;所述粘土的燒失量:3?7%。
[0017]根據(jù)本發(fā)明所述的冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng),進一步優(yōu)選的是,所述粘土化學成分以質(zhì)量百分比計:Si02: 70 — 73% ;A1203:9?14% ;Fe203:5?8% ;CaO:3?5% ;MgO:1 ?1.5%0
[0018]根據(jù)本發(fā)明所述的冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng),優(yōu)選的是,所述錳砂填料區(qū)中的錳砂填料粒徑為25?32mm ;錳砂填料的化學成分以質(zhì)量百分比計:Mn02:30?50%, Si02:18 ?25%,F(xiàn)e:20 ?30%。
[0019]根據(jù)本發(fā)明所述的冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng),優(yōu)選的是,所述改性蒙脫石填料區(qū)中的改性蒙脫石粒徑為35?75 mm,膠質(zhì)含量為2?15ml/g,陽離子交換容量為
0.5?1.0mmol/g,吸藍量0.2?0.5 g/g,濕態(tài)抗壓強度10?35kPa,熱濕拉強度0.5?
1.0kPa,膨脹容量是5?25%。
[0020]根據(jù)本發(fā)明所述的冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng),優(yōu)選的是,所述布水隔板開孔率為25%?55%,孔眼直徑為35?60 mm。
[0021]根據(jù)本發(fā)明所述的冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng),優(yōu)選的是,所述覆土層的厚度160?280 mm η
[0022]根據(jù)本發(fā)明所述的冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng),優(yōu)選的是,所述砂墊層中的砂粒度不大于50 mm,含泥量小于5%。
[0023]本發(fā)明還提供一種冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理方法,所述方法應用所述的冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理系統(tǒng),包括如下步驟:
[0024]所述冷軋反滲透濃鹽水通過進水管進入進水槽,進水槽上設計有三角堰,通過控制配水槽水位恒量調(diào)節(jié)進水流量;進水槽的濃鹽水通過布水隔板進入進水礫石整流區(qū),然后進入填料區(qū),所述濃鹽水在填料區(qū)停留時間為3?5 d ;冷軋反滲透濃鹽水經(jīng)過填料區(qū)后進入出水礫石整流區(qū),再進入出水槽,由出水液位控制出水管的排放。
[0025]根據(jù)本發(fā)明所述的冷軋反滲透濃鹽水的生態(tài)處理方法,所述冷軋反滲透濃鹽水經(jīng)過所述生態(tài)處理系統(tǒng)處理后的水質(zhì):電導率1810?7800 μ s/cm,,COD為10?30mg/L,pH為
6.90 ?7.80,濁度 1 ?5 NTU,氨氮 0.1 ?2.3mg/L,總氮 1.6 ?8.2mg/L,總磷 0 ?0.lmg/L,油類為 0 ?2.67 mg/L,鉻為 0 ?0.01 mg/L,鐵為 0 ?0.7 mg/L, Zn 為 0 ?0.lmg/L, Ni為 0 ?0.1 mg/L ο
[0026]本發(fā)明采用的技術方案詳述:
[0027]1.本發(fā)明所述冷軋反滲透濃鹽水一種含鹽量高、含難降解有機物和重金屬高的特種工業(yè)廢水。
[0028]所述冷軋廢水反滲透濃鹽水的水質(zhì):電導率1810?7800μ s/cm,COD為10?60mg/L, pH 為 6.91 ?8.40,濁度 1 ?19 NTU, DO 為 3 ?5 mg/L,氨氮 0.1 ?6.3mg/L,總氮2.6?12.3mg/L,總磷0?0.5mg/L,油類為0?7.77 mg/L,鉻為0?0.02 mg/L,鐵為0 ?1.2 mg/L, Z