一種煤化工高鹽水純化處理工藝及專用裝置制造方法
【專利摘要】一種煤化工高鹽水純化處理工藝及專用裝置，將煤化工所產(chǎn)生的高鹽水通過物料膜截留、強(qiáng)化除雜、深度除雜、脫氣、氧化過程的處理，出水滿足蒸發(fā)結(jié)晶工藝需要，降低蒸發(fā)結(jié)晶工藝能耗，減少蒸發(fā)結(jié)晶過程結(jié)垢現(xiàn)象，避免蒸發(fā)過程帶來二次污染，提高結(jié)晶鹽的純度，以利于資源回收利用。
【專利說明】
一種煤化工高鹽水純化處理工藝及專用裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤化工廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體講就是涉及一種煤化工高鹽水純化處理工藝及專用裝置。

【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)需要消耗大量用水，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]要解決煤化工的環(huán)保問題，首先要解決煤化工高鹽水處理與排放問題。煤化工高鹽水中的鹽分主要來自于循環(huán)水蒸發(fā)濃縮、除鹽水制備過程和工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的濃鹽水以及回收再利用過程中添加的各種藥劑。煤化工高鹽水總體呈現(xiàn)排放量大、水質(zhì)變化小、含鹽量穩(wěn)定且普遍較高，尤其是氯離子含量較高，其組成形式主要以有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽類形式存在為主，其中，NH4+-N含量較低，COD 一般在200?800mg/L，TDS可達(dá)到50000?80000mg/L，水體感觀性狀良好，清澈透底、無(wú)明顯異味，但色度較高，鈣鎂硅等含量高，且含有硫酸根、磷酸根、碳酸根等易結(jié)垢的離子。
[0004]目前，高鹽水處理工藝通常采用自然蒸發(fā)、熱蒸發(fā)技術(shù)以及兩種技術(shù)的組合工藝三大類，但是煤化工高鹽水污染物濃度高，成分復(fù)雜，除了含有大量的鹽分外，還含有PO/-、CO32' SS、C0D、氟、總硅、鈣鎂等金屬離子以及少量的重金屬，若直接將其送進(jìn)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，會(huì)對(duì)蒸發(fā)結(jié)晶處理造成很大的影響:(I)能耗損失大:由于廢液中所能回收產(chǎn)品的濃度低，導(dǎo)致水分蒸發(fā)所需的能耗較大，成本過高；(2)設(shè)備腐蝕強(qiáng):高濃度的氯離子溶液對(duì)設(shè)備的腐蝕性極強(qiáng)，需要對(duì)材料進(jìn)行特殊處理，進(jìn)一步增加了回收成本；(3)結(jié)垢問題嚴(yán)重:在蒸發(fā)回收氯化鈉的過程中，蒸發(fā)室和加熱管極易結(jié)垢，這將降低加熱管的傳熱系數(shù)，增加能源的消耗；(4)帶來二次污染:在蒸發(fā)回收產(chǎn)物過程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)入冷凝水中，導(dǎo)致冷凝水的二次污染。因此，需要對(duì)高鹽水進(jìn)行預(yù)處理，去除其相關(guān)的雜質(zhì)等。
[0005]現(xiàn)有的高鹽水的蒸發(fā)結(jié)晶處理工藝中，通常采用混凝沉降法作為預(yù)處理方法。它具有成本低、性能好、高效率、維護(hù)操作簡(jiǎn)便，處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，可以在一定程度上降低廢水的濁度和色度，去除多種高分子有機(jī)物，甚至是難降解的溶解性有機(jī)物，以及一些重金屬離子和放射性物質(zhì)等，并且還能夠改善污泥的脫水性能，但這種傳統(tǒng)的混凝沉淀法也存在一些不足，首先是受水質(zhì)、溫度、絮凝劑類型影響比較大，設(shè)備運(yùn)行復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用高，投入的過多藥劑也將對(duì)水體造成污染；其次是水質(zhì)千變?nèi)f化，最佳的投藥量各不相同，必須通過試驗(yàn)確定；第三是占地面積大，且排出的剩余污泥需經(jīng)濃縮脫水處理。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有煤化工高鹽水蒸發(fā)結(jié)晶的預(yù)處理過程中存在的能耗高、處理效果不佳，維修費(fèi)用高的技術(shù)問題，提供了一種煤化工高鹽水純化處理工藝及專用裝置，將煤化工所產(chǎn)生的高鹽水通過物料膜截留、強(qiáng)化除雜、深度除雜、脫氣、氧化過程的處理，滿足蒸發(fā)結(jié)晶工藝需要，降低蒸發(fā)結(jié)晶工藝能耗，減少蒸發(fā)結(jié)晶過程結(jié)垢現(xiàn)象，避免蒸發(fā)過程帶來二次污染，提高結(jié)晶鹽的純度，以利于資源回收利用。
[0007]技術(shù)方案
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供的一種煤化工高鹽水純化處理工藝，其特征在于，它包括以下幾個(gè)步驟:
[0009](I)將煤化工高鹽水進(jìn)行截留分離，去除其中的大分子有機(jī)物得到截留濃縮液和濾出產(chǎn)水；
[0010](2)將步驟(I)得到的濾出產(chǎn)水進(jìn)行均勻水質(zhì)水量處理得到中間水池出水；
[0011](3)將步驟⑵得到的中間水池出水進(jìn)行強(qiáng)化除雜處理，去除其中的PO43' CO廣、SS、COD、氣、總娃、令丐續(xù)鎖銀金屬尚子，得到除雜出水；
[0012](4)將步驟(3)得到的除雜出水進(jìn)行深度除雜處理，去除水中的SS、膠體、有機(jī)物、重金屬及鈣鎂鋇鍶等金屬離子，得到去除率大于98%的深度除雜出水；
[0013](5)將步驟(4)得到的深度除雜出水進(jìn)行脫氣處理，去除CO2等酸性氣體，得到脫氣出水；
[0014](6)將步驟(5)得到的脫氣出水進(jìn)行吸附氧化處理，氧化水中的有機(jī)物，得到氧化出水。
[0015]進(jìn)一步，所述步驟(I)進(jìn)行截留分離的工作壓力是6_30bar。
[0016]進(jìn)一步，所述步驟(5)脫氣處理過程中，首先調(diào)節(jié)廢水至pH < 4.5，廢水中的揮發(fā)性弱酸根將以氣態(tài)形式存在，然后進(jìn)入脫氣系統(tǒng)進(jìn)行脫氣處理。
[0017]用于上述煤化工高鹽水純化處理工藝的專用裝置，其特征在于:它包括物料膜單元、中間水池、強(qiáng)化除雜設(shè)備、深度除雜設(shè)備、脫氣設(shè)備、氧化設(shè)備；附屬設(shè)備包括原水池、第一進(jìn)水泵、精密過濾器、高壓泵、物料膜組件、第二進(jìn)水泵、攪拌機(jī)、樹脂、噴淋器、填料層、活性炭過濾層、產(chǎn)水箱、污泥處理系統(tǒng)、氧化處理系統(tǒng)。
[0018]所述原水池與物料膜單元連接，連接管路上裝有第一進(jìn)水泵，物料膜單元的透過液出口連接到中間水池，濃縮液出口連接到氧化處理系統(tǒng)；中間水池出水端與強(qiáng)化除雜設(shè)備連接，連接管路上裝有第二進(jìn)水泵；強(qiáng)化除雜設(shè)備清液輸出端與深度除雜設(shè)備連接，污泥輸出端與污泥處理系統(tǒng)連接，污泥處理系統(tǒng)濾液輸出端連接回中間水池，深度除雜設(shè)備清液輸出端連接脫氣設(shè)備，再生液連接回中間水池；脫氣設(shè)備出水端連接氧化設(shè)備，氣體輸出端連接氣體收集裝置；氧化設(shè)備出水端連接產(chǎn)水池。
[0019]進(jìn)一步，所述物料膜單元包括精密過濾器，精密過濾器的輸入端連接原水池，輸出端連接物料膜組件，在精密過濾器和物料膜組件連接管路上裝有高壓泵，物料膜組件的透過液出口連接到中間水池，濃縮液出口連接到氧化處理系統(tǒng)。
[0020]進(jìn)一步，所述物料膜單元設(shè)有循環(huán)泵、流量傳感器。
[0021]進(jìn)一步，所述強(qiáng)化除雜設(shè)備設(shè)有反應(yīng)攪拌機(jī)、加藥泵。
[0022]進(jìn)一步，所述深度除雜設(shè)備裝有軟化樹脂、軟化器、流量計(jì)及酸堿再生單元。
[0023]進(jìn)一步，所述脫氣設(shè)備裝有噴淋器、填料，其中，噴淋器與填料分別固定于脫氣設(shè)備的上部與中部。
[0024]進(jìn)一步，所述氧化系統(tǒng)配有活性碳過濾層、反應(yīng)攪拌機(jī)、加藥泵。
[0025]有益效果
[0026]本發(fā)明供的一種煤化工高鹽水純化處理工藝及專用裝置，將煤化工所產(chǎn)生的高鹽水通過物料膜截留、強(qiáng)化除雜、深度除雜、脫氣、氧化過程的處理，滿足蒸發(fā)結(jié)晶工藝需要，降低蒸發(fā)結(jié)晶工藝能耗，減少蒸發(fā)結(jié)晶過程結(jié)垢現(xiàn)象，避免蒸發(fā)過程帶來二次污染，提高結(jié)晶鹽的純度，以利于資源回收利用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]附圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
[0028]附圖2是本發(fā)明專用裝置連接示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明。
[0030]實(shí)施例
[0031]如附圖2所示，一種煤化工高鹽水純化處理工藝的專用裝置，其特征在于:它包括物料膜單元1、中間水池2、強(qiáng)化除雜設(shè)備3、深度除雜設(shè)備4、脫氣設(shè)備5、氧化設(shè)備6 ;附屬設(shè)備包括原水池7、第一進(jìn)水泵8、精密過濾器9、高壓泵10、物料膜組件11、第二進(jìn)水泵12、攪拌機(jī)13、樹脂14、噴淋器15、填料層16、活性炭過濾層17、產(chǎn)水箱18、污泥處理系統(tǒng)19、氧化處理系統(tǒng)20。
[0032]所述原水池7與物料膜單元I連接，連接管路上裝有第一進(jìn)水泵8，物料膜單元I的透過液出口連接到中間水池2，濃縮液出口連接到氧化處理系統(tǒng)20 ;中間水池2出水端與強(qiáng)化除雜設(shè)備3連接，連接管路上裝有第二進(jìn)水泵12 ;強(qiáng)化除雜設(shè)備3清液輸出端與深度除雜設(shè)備4連接，污泥輸出端與污泥處理系統(tǒng)19連接，污泥處理系統(tǒng)19濾液輸出端連接回中間水池2 ;深度除雜設(shè)備4清液輸出端連接脫氣設(shè)備5，再生液連接回中間水池2 ;脫氣設(shè)備5出水端連接氧化設(shè)備6，氣體輸出端連接氣體收集裝置；氧化設(shè)備6出水端連接產(chǎn)水池18。
[0033]所述物料膜單元I包括精密過濾器9，精密過濾器9的輸入端連接原水池7，輸出端連接物料膜組件11，在精密過濾器9和物料膜組件11連接管路上裝有高壓泵10，物料膜組件11的透過液出口連接到中間水池2，濃縮液出口連接到氧化處理系統(tǒng)20。
[0034]所述物料膜單元I設(shè)有循環(huán)泵、流量傳感器。
[0035]所述強(qiáng)化除雜設(shè)備3設(shè)有反應(yīng)攪拌機(jī)13、加藥泵。
[0036]所述深度除雜設(shè)備4裝有軟化樹脂14、軟化器、流量計(jì)及酸堿再生單元。
[0037]所述脫氣設(shè)備5裝有噴淋器15、填料16，其中，噴淋器15與填料16分別固定于脫氣設(shè)備的上部與中部。
[0038]所述氧化系統(tǒng)6配有活性碳過濾層17、反應(yīng)攪拌機(jī)13、加藥泵。
[0039]如附圖1所示，利用上述裝置進(jìn)行煤化工高鹽水純化處理工藝過程是:
[0040]第一步:將煤化工高鹽水泵入物料膜單元1，利用物料膜截留大分子有機(jī)物，基本不截留鹽分的特性，在6?30bar的壓力條件下，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行截留分離，產(chǎn)生的濃縮液經(jīng)氧化處理系統(tǒng)20處理。
[0041]第二步:將上述物物料膜單元I產(chǎn)水與再生廢水、脫氣廢液在中間水池2中進(jìn)行均勻混合，可為后續(xù)處理過程提供連續(xù)穩(wěn)定的水源。
[0042]第三步:將上述中間水池2出水泵入強(qiáng)化除雜系統(tǒng)3，通過投加化學(xué)藥劑，去除廢水中的SO42' CO廣、SS、COD、氟、總硅、鈣鎂鋇鍶等金屬離子，雜質(zhì)形成污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)19，經(jīng)脫水處理后外運(yùn)，濾液回中間水池2循環(huán)處理。
[0043]第四步:將上述強(qiáng)化除雜系統(tǒng)3出水進(jìn)入深度除雜系統(tǒng)4，利用離子交換樹脂的吸附性能，吸附廢水中的剩余SS、膠體、有機(jī)物、重金屬及鈣鎂鋇鍶等金屬離子，去除率大于98%，再生液回流至中間水池2循環(huán)處理，此過程可減輕后續(xù)處理負(fù)荷。
[0044]第五步:將上述深度除雜系統(tǒng)4出水進(jìn)入脫氣系統(tǒng)5，首先調(diào)節(jié)廢水至pH < 4.5，廢水中的CO/—等揮發(fā)性弱酸根基本上將以氣態(tài)形式存在，然后進(jìn)入脫氣系統(tǒng)5，該系統(tǒng)中廢水經(jīng)噴灑，流過表面積大的填料，空氣從下部進(jìn)入，逆向穿過填料層，水中的CO2等迅速地析出，從頂部溢出，脫氣后的水回中間水池2循環(huán)處理。
[0045]第六步:將上述脫氣系統(tǒng)5出水進(jìn)入氧化設(shè)備6，先經(jīng)過活性炭吸附層，將水中剩余有機(jī)物吸附，然后通過投加氧化劑，徹底氧化水中的有機(jī)物。
[0046]本發(fā)明采用物料膜截留、強(qiáng)化除雜、深度除雜、脫氣、氧化的方法對(duì)煤化工高鹽水進(jìn)行處理，產(chǎn)生的濃水經(jīng)氧化處理系統(tǒng)處理，最終出水SS、膠體、C0D、PO廣、C032_、重金屬、鈣鎂、硅、色度等污染物的含量極低，甚至有些污染物完全被去除，可滿足蒸發(fā)結(jié)晶工藝需要，降低蒸發(fā)結(jié)晶工藝能耗，減少蒸發(fā)結(jié)晶過程結(jié)垢現(xiàn)象，避免蒸發(fā)過程帶來二次污染，提高結(jié)晶鹽的純度，以利于資源回收利用，經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益可觀。
【權(quán)利要求】
1.一種煤化工高鹽水純化處理工藝，其特征在于，它包括以下幾個(gè)步驟: (1)將煤化工高鹽水進(jìn)行截留分離，去除其中的大分子有機(jī)物得到截留濃縮液和濾出產(chǎn)水； (2)將步驟(1)得到的濾出產(chǎn)水進(jìn)行均勻水質(zhì)水量處理得到中間水池出水； (3)將步驟(2)得到的中間水池出水進(jìn)行強(qiáng)化除雜處理，去除其中的？043—、⑶廣、88,000、氟、總硅、鈣鎂鋇鍶金屬離子，得到除雜出水； (4)將步驟(3)得到的除雜出水進(jìn)行深度除雜處理，去除水中的33、膠體、有機(jī)物、重金屬及鈣鎂鋇鍶等金屬離子，得到去除率大于98%的深度除雜出水； (5)將步驟(4)得到的深度除雜出水進(jìn)行脫氣處理，去除酸性氣體，得到脫氣出水； (6)將步驟(5)得到的脫氣出水進(jìn)行吸附氧化處理，氧化水中的有機(jī)物，得到氧化出水。
2.如權(quán)利要求1所述的一種煤化工高鹽水純化處理工藝，其特征在于:所述步驟(1)進(jìn)行截留分離的工作壓力是6-301^1~。
3.如權(quán)利要求1所述的一種煤化工高鹽水純化處理工藝，其特征在于:所述步驟(5)脫氣處理過程中，首先調(diào)節(jié)廢水至1)? ? 4.5，廢水中的揮發(fā)性弱酸根將以氣態(tài)形式存在，然后進(jìn)入脫氣系統(tǒng)進(jìn)行脫氣處理。
4.用于上述煤化工高鹽水純化處理工藝的專用裝置，其特征在于:它包括物料膜單元(11中間水池(2)、強(qiáng)化除雜設(shè)備(3)、深度除雜設(shè)備(4)、脫氣設(shè)備(5)、氧化設(shè)備(6),原水池(7)、第一進(jìn)水泵(8)、精密過濾器(9)、高壓泵(10)、物料膜組件(111第二進(jìn)水泵(12)、攪拌機(jī)(13)、軟化樹脂(14)、噴淋器(15)、填料層(16)、活性炭過濾層(17)、產(chǎn)水箱(18)、污泥處理系統(tǒng)(19)、氧化處理系統(tǒng)(20)； 所述原水池(7)與物料膜單元(1)連接，連接管路上裝有第一進(jìn)水泵(8),物料膜單元(1)的透過液出口連接到中間水池(2),濃縮液出口連接到氧化處理系統(tǒng)(20)；中間水池(2)出水端與強(qiáng)化除雜設(shè)備(3)連接，連接管路上裝有第二進(jìn)水泵(12),強(qiáng)化除雜設(shè)備(3)清液輸出端與深度除雜設(shè)備(4)連接，污泥輸出端與污泥處理系統(tǒng)(19)連接，污泥處理系統(tǒng)(19)濾液輸出端連接回中間水池⑵；深度除雜設(shè)備⑷清液輸出端連接脫氣設(shè)備(5),再生液連接回中間水池(2),脫氣設(shè)備(5)出水端連接氧化設(shè)備￠)，氣體輸出端連接氣體收集裝置，氧化設(shè)備出)出水端連接產(chǎn)水池(18)。
5.如權(quán)利要求4所述的煤化工高鹽水純化處理工藝的專用裝置，其特征在于:所述物料膜單元(1)包括精密過濾器(9),精密過濾器(9)的輸入端連接原水池(7),輸出端連接物料膜組件(11),在精密過濾器(9)和物料膜組件(11)連接管路上裝有高壓泵(10),物料膜組件(11)的透過液出口連接到中間水池(2),濃縮液出口連接到氧化處理系統(tǒng)(20^
6.如權(quán)利要求4所述的煤化工高鹽水純化處理工藝的專用裝置，其特征在于:所述物料膜單元(1)設(shè)有循環(huán)泵、流量傳感器。
7.如權(quán)利要求4所述的煤化工高鹽水純化處理工藝的專用裝置，其特征在于:所述強(qiáng)化除雜設(shè)備(3)設(shè)有反應(yīng)攪拌機(jī)(13)、加藥泵。
8.如權(quán)利要求4所述的煤化工高鹽水純化處理工藝的專用裝置，其特征在于:所述深度除雜設(shè)備(4)裝有軟化樹脂(14)、軟化器、流量計(jì)及酸堿再生單元。
9.如權(quán)利要求4所述的煤化工高鹽水純化處理工藝的專用裝置，其特征在于:所述脫氣設(shè)備(5)裝有噴淋器(巧)、填料(16),其中，噴淋器(15)與填料(16)分別固定于脫氣設(shè)備的上部與中部。
10.如權(quán)利要求4所述的煤化工高鹽水純化處理工藝的專用裝置，其特征在于:所述氧化系統(tǒng)(6)配有活性碳過濾層(17)、反應(yīng)攪拌機(jī)(13)、加藥泵。
【文檔編號(hào)】C02F9/04GK104355445SQ201410614837
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4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(qǐng)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