冶煉綜合污水深度處理分質(zhì)回用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于污水處理工藝領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，冶金行業(yè)得到了迅猛發(fā)展，冶金工業(yè)用水 量也隨著不斷增大，是耗水大戶。
[0003] 鋼鐵企業(yè)工業(yè)用水主要是冷卻用水，其次是煤氣洗涂、除塵用水，還有一部分是生 產(chǎn)工藝、沖洗設(shè)備、地面等用水。目前耗水量占全國總消耗的14%左右。工業(yè)用水不僅決定 行業(yè)用水效果W及最終產(chǎn)品品質(zhì)，也決定對(duì)周邊水環(huán)境影響程度的大小，即其與冶金行業(yè) 的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效應(yīng)息息相關(guān)。
[0004] 鋼鐵企業(yè)冶煉污水來源主要包括高爐和熱風(fēng)爐的冷卻水、高爐煤氣的洗涂水、爐 渣水渾和水力排水，焦化廢水等。
[0005] 目前，國內(nèi)很多鋼鐵企業(yè)已經(jīng)進(jìn)行了冶煉污水回用的工作，大部分是采用傳統(tǒng)的 處理技術(shù)，如混凝沉淀、氣浮、過濾等，但因冶煉污水成分復(fù)雜，經(jīng)傳統(tǒng)工藝處理后的水不能 有效去除其中的污染物（如電導(dǎo)率、氯根等），無法滿足生產(chǎn)用水要求，限制了回用的范圍， 大部分達(dá)標(biāo)排放。因此，針對(duì)企業(yè)排污水的水質(zhì)狀況，采用有效的深度處理工藝，可W使回 用水滿足各用水點(diǎn)的要求，最終實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。該一需求促進(jìn)了更多、更新的水處 理技術(shù)的發(fā)展。
[0006] 反滲透除鹽的原理是：在有鹽分的水中（如原水），施W比自然滲透壓更大的壓 力，使?jié)B透向相反方向進(jìn)行，把原水中的水分子壓到膜的另一邊，變成潔凈的水（除鹽水）， 從而達(dá)到除去水中鹽分的目的。同其它的分離方法相比，反滲透具有顯著的優(yōu)點(diǎn)；不發(fā)生相 變、不產(chǎn)生二次污染、無須加熱、設(shè)備簡單、效率高、占地少、能耗低、操作簡單、靈活等。在較 高含鹽濃度范圍內(nèi)，反滲透比離子交換和電滲析等除鹽過程具有更低的能耗。而且制膜技 術(shù)也不斷機(jī)械化、自動(dòng)化。
[0007] 反滲透技術(shù)在50年代才開始研究，到60年代末制成具有工業(yè)價(jià)值的反滲透膜， 1971年開始有工業(yè)性反滲透裝置在電廠投入運(yùn)行，現(xiàn)在采用反滲透法進(jìn)行水處理遍及美 國、日本、法國、意大利等國家。我國于70年代末開始引進(jìn)反滲透裝置于發(fā)電廠的水處理， 90年代反滲透膜的開發(fā)研制成為熱點(diǎn)，現(xiàn)在反滲透技術(shù)主要應(yīng)用于海水淡化、純水和超純 水制備、城市給水處理、城市污水處理W及應(yīng)用、工業(yè)電鍛廢水及紙漿和造紙工業(yè)廢水處 理、化工廢水處理、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等廢水處理。該充分證明了反滲透技術(shù)在污水回用 處理的技術(shù)成熟可靠。
[0008] 目前由于冶煉廢水的復(fù)雜性和不穩(wěn)定性（如煤氣洗涂水和焦化廢水，有機(jī)物含量 高，含有酷、氯等苯環(huán)類），反滲透膜法技術(shù)在冶煉污水回用領(lǐng)域還未普及應(yīng)用，未出現(xiàn)成熟 的工藝技術(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 本發(fā)明目的采用水處理技術(shù)處理回收鋼鐵冶煉生產(chǎn)廢水，處理達(dá)到循環(huán)水，一級(jí)、 二級(jí)除鹽水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，分質(zhì)回用，提高水資源循環(huán)利用率，節(jié)約新水消耗，降低噸鋼外排水。
[0010] 本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0011] 本發(fā)明包括如下工藝流程；前處理工藝、預(yù)處理工藝、深度處理工藝；
[0012] 所述前處理工藝包括：污水收集調(diào)節(jié)渠、福流沉淀池系統(tǒng)、氣浮反應(yīng)池、氣浮池、纖 維球過濾器系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)；
[0013] 預(yù)處理工藝包括生態(tài)調(diào)節(jié)池處理、曝氣氧化處理、高密度沉淀池處理、V型濾池過 濾、微濾處理；
[0014] 深度處理工藝包括超濾處理、一級(jí)反滲透處理和二級(jí)反滲透處理；
[0015] 冶煉生產(chǎn)廢水經(jīng)污水匯集到收集調(diào)節(jié)渠，經(jīng)過機(jī)械格柵將較大的漂浮物攔截后廢 水進(jìn)入提升吸水井，向提升吸水井投入聚合氯化鐵，用提升粟將提升吸水井內(nèi)的廢水提升 到福流沉淀池并在福流沉淀池的中也分配井投加聚丙帰醜胺，經(jīng)過福流沉淀池沉淀后的出 水自流至氣浮反應(yīng)池，同時(shí)進(jìn)行二次投加聚合氯化鐵和聚丙帰醜胺；為了去除水中的油，氣 浮反應(yīng)池的出水流入氣浮池；氣浮池配套有溶氣罐系統(tǒng)與空氣；溶氣罐系統(tǒng)利用30%的氣 浮池出水經(jīng)回流加壓粟與空氣混合，在溶氣罐內(nèi)形成溶氣水，通過氣浮池進(jìn)水端釋放器均 勻釋放，依靠氣浮作用析出廢水中比重輕的浮油，達(dá)到油水分離，從而凈化水質(zhì)；氣浮池出 水流入吸水井；吸水井的水經(jīng)過加壓粟粟入纖維球過濾器；纖維球過濾器的出水流入生態(tài) 調(diào)節(jié)池；生態(tài)調(diào)節(jié)池的水經(jīng)過取水粟粟入到曝氣池，通過羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣，氧化水中的二 價(jià)鐵離子，之后由原水提升粟抽出并送入高密度澄清池進(jìn)行物化處理；
[0016] 高密度澄清池的產(chǎn)水自流至V型濾池進(jìn)行二次過濾；二次過濾后的出水送至清水 池暫存，同時(shí)在清水池入口投加化CIO ;
[0017] 清水池出水進(jìn)入超濾膜裝置去除進(jìn)水中的息浮物、顆粒、細(xì)菌、病毒、膠體、大分子 有機(jī)物，滿足出水SDI15《3的指標(biāo)；產(chǎn)水自行進(jìn)入超濾產(chǎn)水池暫存；
[0018] 暫存的產(chǎn)水通過一級(jí)R0提升粟抽出并加壓進(jìn)入一級(jí)5 y m保安過濾器，在保安過 濾器進(jìn)口母管和出口分別投加適量的鹽酸、阻垢劑和還原劑；保安過濾器的出水再經(jīng)過一 級(jí)高壓粟升壓進(jìn)入一級(jí)反滲透裝置進(jìn)行脫鹽處理，脫鹽產(chǎn)水進(jìn)入一級(jí)除鹽水箱暫存，其中 大部分一級(jí)除鹽水通過一級(jí)除鹽水粟輸出，另一部分被二級(jí)R0提升粟抽出，通過二級(jí)5 y m 保安過濾器保安過濾及二級(jí)高壓粟壓力提升后，進(jìn)入二級(jí)反滲透裝置進(jìn)行二次脫鹽處理， 其產(chǎn)水進(jìn)入二級(jí)除鹽水箱暫存，并由二級(jí)除鹽水粟外輸；另外，在二級(jí)保安過濾器進(jìn)口母管 處投加適量化0H，用W調(diào)節(jié)PH，從而保證二級(jí)R0裝置的脫鹽率。
[0019] 生態(tài)調(diào)節(jié)池儲(chǔ)水供循環(huán)水系統(tǒng)用水；一級(jí)反滲透出水供一級(jí)除鹽水用戶使用；二 級(jí)反滲透出水供二級(jí)除鹽水用戶使用。
[0020] 采用本發(fā)明處理回收高污染冶煉生產(chǎn)廢水，處理達(dá)到工業(yè)循環(huán)水、一級(jí)、二級(jí)除鹽 水標(biāo)準(zhǔn)，分質(zhì)回用，提高水資源循環(huán)利用率，減少了新水消耗，降低噸鋼外排水、噸鋼耗新水 指標(biāo)。
[0021] 本發(fā)明的經(jīng)濟(jì)效益：
[0022] 一級(jí)反滲透產(chǎn)量（除鹽水）1400m3/h，成本2. 5元/m3,除鹽水價(jià)格5. 5元/m3,年 增加效益：
[0023] 1400m3/hX (5. 5-2. 5)元 /m3X2化 X365 天=3679. 2 萬元。
[0024] 節(jié)約外排水效益；1400m3/hX0. 5元/m3X2化X365天=613. 2萬元。
[00巧]共計(jì)年創(chuàng)造效益；3679.化613. 2 = 4292. 4萬元。
[0026] 本發(fā)明的社會(huì)效益：
[0027] 回收工業(yè)廢水，減少外排，減少低溫水補(bǔ)水量，為企業(yè)開辟了一條新的水源，解決 了企業(yè)升級(jí)改造缺水問題。
[0028] 符合國家節(jié)能減排，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，緩解水資源嚴(yán)重短缺和水域污染的局面，對(duì) 水體污染及環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生積極的作用。
[0029] 本發(fā)明運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，日處理冶煉廢水8萬噸，日產(chǎn)循環(huán)水3. 6萬噸，日產(chǎn)一級(jí)除 鹽水3. 36萬噸，二級(jí)除鹽水0. 72萬噸。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 原水水源；冶煉生產(chǎn)綜合污水。原水水質(zhì)神為6-9, SS為300-500,電導(dǎo)率 y s/cm 是 3000- 4000，Si〇2(mg/L)為 20,總硬度（mg/L)為 1000- 2200,巧硬度（mg/L)是 800-1800,堿度（mg/L)為 100-200,硫酸根（mg/L)為 500-800,氯化物（mg/L)為 200-600， 鐵（mg/L)為 1-5,油（mg/L)為 50, C0D(mg/L)為 40-80。
[0031] 前處理系統(tǒng)
[0032] 前處理系統(tǒng)目的是去除水中的大部息浮物、膠體、及部分有機(jī)物等，使出水水質(zhì)達(dá) 到循環(huán)減輕預(yù)處理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)和提高其產(chǎn)水水質(zhì)。
[0033] 前處理系統(tǒng)包括：污水收集調(diào)節(jié)渠、福流沉淀池系統(tǒng)、氣浮反應(yīng)池、氣浮池、纖維球 過濾器系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)。
[0034] 所述污水收集調(diào)節(jié)渠起收集污水及水量、水質(zhì)調(diào)節(jié)均衡作用，它寬度是8米，深度 是5米，經(jīng)冶煉系統(tǒng)的排水管收集冶煉污水至污水處理廠。
[00巧]所述福流沉淀池系統(tǒng)：
[0036] 冶煉污水通過引水渠，將污水引入至提升粟吸水井，進(jìn)水口設(shè)置啟閉機(jī)，用來調(diào)節(jié) 水量，設(shè)置機(jī)械格柵，主要攔截大的漂浮物，通過5臺(tái)提升粟，將冶煉來水提升到中也配水 井，分流至福流沉淀池。沉淀池用于去除水中大部分息浮物，共有四個(gè)直徑為28米福流式 沉淀池，每個(gè)池子配一臺(tái)濃縮機(jī)，用于刮除沉于池底的污泥，沉淀池下部為地下式泥漿粟 室，沉淀池回收率98%。
[0037] 在吸水井內(nèi)按照每升污水投加lOmg絮凝劑的比例投加絮凝劑所述絮凝劑采用聚 合氯化鐵，在中也分配井按照每升污水投加2mg助凝劑的比例投加助凝劑，（助凝劑采用聚 丙帰醜胺）。
[0038] 沉淀池出水經(jīng)產(chǎn)水渠（寬；2. 2m，水深；0. 7m)，將福流沉淀池上清液引入氣浮反應(yīng) 池，產(chǎn)水渠二次投加15mg/L (每升污水投加15mg絮凝劑）絮凝劑聚合氯化鐵，間隔50米按 照lmg/L(每升污水投加Img助凝劑）污水的比例投加助凝劑（聚丙帰醜胺）。
[0039] 所述氣浮反應(yīng)池共設(shè)2個(gè)，為1#、2#，單池尺寸：長X寬X高=15mX6mX3. 5m。池 內(nèi)設(shè)邸式反應(yīng)攬拌機(jī)，連續(xù)運(yùn)行，通常邸式反應(yīng)攬拌機(jī)使藥劑與廢水充分混合，有效發(fā)揮絮 凝作用。每池按進(jìn)水流速0. 6 -0. 2m/s設(shè)置H擋攬拌器；一擋3.化/min ;二擋；2.化/min ; H擋；1.化/min。攬拌葉輪直徑2900m，葉輪獎(jiǎng)板尺寸：長800m ;寬200m，每個(gè)葉輪安裝4塊 獎(jiǎng)板。每個(gè)氣浮反應(yīng)池進(jìn)、出口處設(shè)間口。
[0040] 所述氣浮池用于去除廢水中的息浮物與油。6組共12格，編號(hào)從南往北為1 一 12#， 每格平面尺寸18mX5. 5m，池深2. 5m，有效水深2. 3m，廢水在池中停留時(shí)間為35min。
[0041] 每組氣浮池配有一臺(tái)刮泥刮油機(jī)，用于刮除池底的污泥與浮在水面上的油渣。刮 泥刮油機(jī)刮油（渣）速度1.1米/分，返回速度1.65米/分，刮泥、刮油分步進(jìn)行。要求每 班對(duì)每池進(jìn)行刮油刮渣2次，如出水水質(zhì)差，水面浮油多，應(yīng)根據(jù)情況增加刮油刮泥次數(shù)， W保證池面基本保持清潔、無過多浮渣，池底污泥層不超過300mm。刮油刮泥時(shí)污泥與油渣 自流入泥渣池，通過泥粟輸送至泥處理系統(tǒng)。
[0042] 每格氣浮池進(jìn)水端設(shè)有6個(gè)溶氣釋放器，用來均勻釋放溶氣罐內(nèi)形成的溶氣水， 使水中的油類浮到水表面，由刮油板刮至油渣槽，經(jīng)排渣管自流入泥渣池。
[0043] 每格氣浮池出水端底部設(shè)集泥斗，刮油刮泥機(jī)將污泥刮入該泥斗中。出水靠靜壓 經(jīng)銀齒眶流入出水槽，通過出水管匯集后流入加壓粟吸水井。
[0044] 每格氣浮池配有一個(gè)直徑1