logo好方法网

一种煤化工高盐废水零排放的新型集成处理方法


技术摘要:
本发明公开了一种煤化工高盐废水零排放的新型集成处理方法,其集成处理工艺分别由除硬除硅单元、高级氧化复合有机物脱除单元、除浊及深度软化单元、膜减量及浓缩单元、盐硝分离单元和蒸发结晶单元这五部分组成,本发明涉及高盐废水处理技术领域。该煤化工高盐废水零排  全部
背景技术:
我国资源基本情况是“缺油、少气、相对富煤”,因而煤就成为了我国最重要的能源 和化工原料之一,因此以煤为原料,实施煤炭资源的清洁高效利用对于保持我国经济的快 速增长、保障国家的能源安全都具有重大意义,根据能源发展期间将加快建设内蒙古鄂尔 多斯、宁夏宁东、陕西榆林及新疆准东等五大国家综合能源基地,到2015年,五大基地一次 能源生产能力达到26.6亿吨标准煤,占全国70%以上。因此在既有煤炭深加工项目的基础 上,积极推进以煤炭液化、煤制气、煤制烯烃、煤基多联产、煤油气资源综合利用等为主要方 向的大规模工程示范,同时,规划中对生态环境保护也提出了具体要求,配套的环保产业必 将得到长足发展,煤化工行业水资源利用量大,废水产生量也大,按目前水平,每立方米煤 制天然气要耗水9.5吨,每吨煤制油耗水月10吨,另外,煤化工行业废水存在现有工艺运行 成本高、难以达标排放及回用等问题,以及煤化工行业企业的给水、循环冷却水、废水处理 等各用水点和处理段分散管理,不能实现高水高用,低水低用,无法实现系统节水、减排、节 约新鲜水的目的,处理后的达标水直接排放而循环冷却水系统又大量耗用新鲜水,造成了 水资源的极大浪费,严重制约了煤化工产业在干旱地区的发展。 在此背景下,本发明就煤化工行业末端高盐废水的处理,通过多种处理单元的有 效结合,提出一种技术可靠、经济、稳定的煤化工高盐废水处理工艺,使所有高盐废水全部 实现回用,并对水中的硫酸钠和氯化钠进行分质结晶得到满足行业标准的盐,最终使系统 杂盐率控制在总盐量20%以下,降低杂盐的处理费用。
技术实现要素:
(一)解决的技术问题 针对现有技术的不足,本发明提供了一种煤化工高盐废水零排放的新型集成处理 方法,能将高盐废水经处理后的产水全部回用于循环冷却水系统,分质结晶得到的氯化钠 和硫酸钠分别满足行业回用要求,并使系统杂盐率控制在总盐量15%以下,从而降低煤化 工末端高盐废水对外部环境的影响。 (二)技术方案 为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种煤化工高盐废水零排 放的新型集成处理方法,其集成处理工艺分别由除硬除硅单元、高级氧化复合有机物脱除 单元、除浊及深度软化单元、膜减量及浓缩单元、盐硝分离单元和蒸发结晶单元这五部分组 成,所述集成处理方法具体包括以下步骤: S1、首先将煤化工高盐废水经除硬除硅单元进行处理,煤化工高盐废水通入均质 调节池中进行水质和水量调节后,被泵提升进入高效絮凝沉淀池,再通过分别投加除硅剂、 3 CN 111592161 A 说 明 书 2/6 页 除氟剂、碱和碳酸钠将废水中的钙镁离子和二氧化硅变成碳酸钙、氢氧化镁和二氧化硅胶 体物质,并通过投加絮凝剂和助凝剂,将沉淀物在此进行去除,降低后续处理单元的结垢污 堵,降低水中的氟的含量,降低对设备的腐蚀; S2、由于来水COD含量较高,为了避免COD对膜系统的污堵及得到的盐的纯度,对来 水进行有机物的降解,废水含盐量较高,单一的常规氧化技术由于受水中氯离子、硫酸根离 子等的影响,有机物的去除率大幅度下降,通过采用高级氧化复合有机物脱除单元内的UV 光解技术与臭氧催化氧化技术相耦合的NCUO技术,在紫外线的照射及臭氧和催化剂的作用 下,水中产生大量的HO-(羟基自由基)、H 、eaq-(水合电子)和O3活性体,这些活性中间体再 与水中有机物发生亲核、亲电和电子转移反应,引起水中有机物的降解和矿化,并使其TOC 浓度降低,最终达到降解水中TOC的目的; S3、将步骤S2有机物降解后的水通过除浊及深度软化单元内的机械过滤和离子软 化的组合工艺进行进一步的除硅软化处理,使其满足膜浓缩系统的进水,确保系统的稳定 运行,为了降低系统的投资成本,然后经预处理后的高盐水利用膜减量及浓缩单元内的反 渗透方法进行一次浓缩处理,之后利用盐硝分离单元内的盐硝分离膜进行膜法分盐,得到 以氯化钠和硫酸钠为主的两种废水,由于得到的氯化钠为主的废水TDS为26000mg/L,因此 采用高压反渗透进行再一次的浓缩,将含盐量浓缩至96500mg/L后利用MED三效蒸发进行蒸 发处理,得到99.5%以上纯度的氯化钠,之后排入蒸发结晶单元内的冷冻结晶单元中; S4、经步骤S3盐硝分离膜得到的硫酸钠为主的废水含盐量在74000mg/L,如直接进 入冷冻结晶单元由于硫酸钠的浓度较低,硫酸钠的产量太低,然后采用二次热法浓缩处理 方法,根据氯化钠、硫酸钠和水三项体系在一定温度下的曲线图,将浓缩倍数控制在3.2倍, 之后进入冷冻结晶装置,结晶温度控制在0℃,得到的十水硫酸钠进行蒸发脱水,并且得到 99%以上纯度的无水硫酸钠,离心母液进入三效蒸发器得到98.5%以上纯度的氯化钠,最 终离心母液采用喷雾干燥进行干燥处理,使系统的杂盐产量控制在总系统含盐量的15%以 下。 优选的,所述步骤S1中除硬除硅单元设置两级沉淀池,来解决由于除硅和除硬所 控制的PH值有所差异的问题。 优选的,所述步骤S3中MED三效蒸发的第三效蒸发温度控制在60-10℃,离心母液 中硫酸钠的浓度控制在4%-5%范围内。 优选的,所述蒸发结晶单元是由氯化钠蒸发结晶装置、硫酸钠冷冻结晶蒸发脱水 装置及硫酸钠结晶母液蒸发结晶单元组成。 优选的,所述步骤S1中的絮凝剂为硫酸铝、氯化铝、硫酸铁或氯化铁中的一种或多 种的组合。 优选的,所述步骤S1中助凝剂为粉煤灰或粘土中的一种或两组的组合。 (三)有益效果 本发明提供了一种煤化工高盐废水零排放的新型集成处理方法。与现有技术相比 具备以下有益效果: (1)、该煤化工高盐废水零排放的新型集成处理方法,通过多种处理工艺的有效结 合及改进优化,大大提升了系统的运行的稳定性、经济型和合理性,通过本集成工艺处理后 可将95%以上的废水作为新生水回用于生产系统,减少了企业对新鲜水的用量,节约了水 4 CN 111592161 A 说 明 书 3/6 页 资源,达到了绿色节能目标,经本集成工艺处理后的煤化工末端高盐废水最终全部回用于 循环水系统,回用率达到95%以上,并采用“膜法分盐—热法分盐”的耦合分盐工艺,得到满 足行业标准的硫酸钠和氯化钠,使系统杂盐产量在总盐量的15%以下,减少了无机盐的外 排量,保护了环境,技术应用推广前景广阔,社会和经济效益都非常显著。 (2)、该煤化工高盐废水零排放的新型集成处理方法,通过本集成工艺处理后根据 盐的类别和纯度得到:99%以上的硫酸钠、99.5%以上的氯化钠和98.5%以上的氯化钠,根 据盐的纯度分类别实现资源化利用,降低了杂盐作为危废的处置费用。 附图说明 图1为本发明的工艺流程图; 图2为本发明实施例的膜减量及浓缩、盐硝分离和蒸发结晶工艺流程图; 图3为本发明实施例的除硬除硅、高级氧化复合有机物脱除和除浊及深度软化工 艺流程图。
下载此资料需消耗2积分,
分享到:
收藏