焦化废水浓盐水处理工艺
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焦化污水处理工艺流程一、引言焦化污水是指焦化工业过程中产生的废水,含有高浓度的有机物、悬浮物、油脂、重金属等污染物,对环境造成严重的污染。
为了保护环境和可持续发展,焦化污水处理工艺流程的设计和运行至关重要。
本文将详细介绍焦化污水处理工艺流程的标准格式。
二、工艺流程1. 原水处理焦化污水处理的第一步是对原水进行处理,以去除固体悬浮物、油脂和其他杂质。
常用的原水处理工艺包括筛孔过滤、沉淀、气浮等。
通过这些工艺的组合,可以有效地净化原水,为后续处理提供良好的条件。
2. 生化处理生化处理是焦化污水处理的关键步骤。
通过利用微生物的代谢活性,将有机物转化为无机物,从而降低污水中有机物的浓度。
常用的生化处理工艺包括活性污泥法、厌氧处理、生物膜法等。
这些工艺可以有效地降解有机物,提高水质。
3. 深度处理深度处理是为了进一步去除焦化污水中的重金属和其他难降解的有机物。
常用的深度处理工艺包括吸附、氧化、离子交换等。
通过这些工艺的组合,可以将焦化污水中的污染物降至更低的浓度,达到排放标准。
4. 消毒处理消毒处理是为了杀灭焦化污水中的病原微生物,确保出水的安全性。
常用的消毒工艺包括紫外线消毒、臭氧消毒、氯消毒等。
通过这些工艺的应用,可以有效地杀灭污水中的细菌、病毒等微生物,保障水质安全。
5. 污泥处理焦化污水处理过程中产生的污泥需要进行处理和处置。
常用的污泥处理工艺包括浓缩、脱水、干化等。
通过这些工艺的应用,可以将污泥减少体积,提高固体含量,便于后续处置。
三、数据示例为了更好地说明焦化污水处理工艺流程,以下是一个数据示例:1. 原水处理- 筛孔过滤:去除直径大于2mm的固体悬浮物,去除率达到90%以上。
- 沉淀:通过加入絮凝剂,使悬浮物凝结并沉淀,去除率达到80%以上。
- 气浮:利用气泡的浮力将悬浮物带到水面,去除率达到95%以上。
2. 生化处理- 活性污泥法:通过投加活性污泥,利用微生物的代谢活性分解有机物,去除率达到90%以上。
焦化污水处理工艺流程一、引言焦化废水是一种含有多种有害物质的复杂有机废水,其处理难度大,对环境和人体健康造成严重影响。
本文将全面解析焦化污水处理工艺流程,包括预处理、生化处理、深度处理、污泥处理、监控与检测等方面,以期为解决焦化废水问题提供参考。
二、预处理废水分类:将废水分为含油废水和含酚废水,分别进行处理。
调节池:调节水质、水量,稳定废水的pH值。
沉淀池:去除废水中的悬浮物和杂质,降低后续处理的负担。
三、生化处理活性污泥法:利用微生物降解有机物,去除废水中的氨氮和有机物。
生物滤池法:通过生物膜反应,降解有机物,同时具有过滤悬浮物的作用。
序批式反应器(SBR):一种高效、灵便的生化处理方法,能适应多种水质变化。
四、深度处理化学氧化法:利用氧化剂如臭氧、氯等氧化有机物,进一步提高水质。
吸附法:利用活性炭、沸石等吸附剂吸附残留的有机物和重金属。
膜过滤法:利用膜技术如反渗透、纳滤等去除溶解性有机物和盐类。
五、污泥处理污泥沉降:将活性污泥与废水分离,得到净化的水和浓缩的污泥。
污泥脱水:通过压滤、离心等方法将污泥脱水,便于后续处置。
污泥处置:可选择焚烧、填埋、土地利用等方式处置污泥,但需遵循相关法规要求。
六、监控与检测流量计:监测废水处理量,确保工艺的稳定运行。
pH计:实时监测废水的pH值,确保处理的最佳条件。
自动分析仪:用于监测废水中的氨氮、COD等关键指标,评估处理效果。
在线监测系统:实时监控废水处理过程,实现远程监控和管理。
七、结论焦化污水处理工艺流程是一个复杂而严谨的过程,需要各个环节的协同工作。
通过预处理、生化处理、深度处理、污泥处理和监控检测的有机结合,可以有效去除焦化废水中的有害物质,实现废水的净化与资源化利用。
在实际应用中,应根据具体情况优化工艺参数,提高处理效率,同时加强环境保护意识,确保废水达标排放或者回用,为建设漂亮中国贡献力量。
焦化污水处理工艺流程引言概述:焦化污水是一种由焦化生产过程中产生的含有高浓度有机物和重金属的废水。
焦化污水的处理是保护环境和维护人类健康的重要环节。
本文将详细介绍焦化污水处理的工艺流程。
一、预处理阶段:1.1 污水采集: 将焦化生产过程中产生的废水采集起来,通过管道输送至预处理站点。
1.2 气浮沉淀: 利用气浮沉淀技术,将废水中的悬浮物和沉淀物分离出来。
首先,将废水加入气浮池,通过注入气体使悬浮物浮起,然后利用池底的刮板将悬浮物和沉淀物刮集出来。
1.3 调节pH值: 调节废水的pH值,使其适应后续处理工艺的要求。
通常采用酸碱中和法或者中性化法进行pH值的调节。
二、生物处理阶段:2.1 厌氧处理: 将预处理后的废水引入厌氧池中,通过厌氧菌的作用,将有机物质分解为甲烷和二氧化碳。
这个过程有助于降低废水中的有机物浓度。
2.2 好氧处理: 将经过厌氧处理的废水引入好氧池中,利用好氧菌的作用,进一步降解废水中的有机物质。
同时,好氧处理还能够去除废水中的氨氮等有害物质。
2.3 混凝沉淀: 将好氧处理后的废水引入混凝池中,加入混凝剂,使废水中的弱小颗粒物会萃成较大的团块,然后通过沉淀作用将团块沉降到底部,从而实现固液分离。
三、物理化学处理阶段:3.1 活性炭吸附: 将混凝沉淀后的废水引入活性炭吸附池中,利用活性炭对废水中的有机物质进行吸附。
活性炭具有较大的比表面积和吸附能力,能够有效去除废水中的有机污染物。
3.2 膜分离: 将经过活性炭吸附的废水引入膜分离设备,通过滤膜的作用,将废水中的溶解性有机物质、重金属离子等物质分离出来。
常用的膜分离技术包括超滤、反渗透等。
3.3 高级氧化: 对膜分离后的废水进行高级氧化处理,利用臭氧、过氧化氢等氧化剂,将废水中的难降解有机物质进一步分解为无害的物质。
四、净化处理阶段:4.1 活性污泥法: 将高级氧化后的废水引入活性污泥池中,利用活性污泥的作用,将废水中的有机物质和氨氮等污染物进一步降解。
高浓度含盐废水处理工艺一、前言高浓度含盐废水是指含有较高浓度盐类的废水,如海水淡化、化工废水、煤矿废水等。
这种废水处理难度大,处理成本高。
本文将介绍一种适用于处理高浓度含盐废水的工艺。
二、工艺流程该工艺主要包括以下步骤:1.初次沉淀:将废水经过初次沉淀,去除悬浮物和部分重金属离子。
2.反渗透:将初次沉淀后的水进入反渗透设备中,通过反渗透膜过滤去除大部分盐类离子。
3.电渗析:将反渗透后的水进入电渗析设备中,利用电场作用分离出剩余的少量离子。
4.蒸发结晶:将电渗析后的浓缩液进入蒸发器进行结晶,得到固体盐类。
5.固体处理:对产生的固体盐类进行处理和处置。
三、各步骤详解1.初次沉淀初次沉淀是指将高浓度含盐废水经过物理或化学方法去除其中的悬浮物和部分重金属离子。
常用的初次沉淀方法包括慢速过滤、沉淀池、膜过滤等。
其中,沉淀池法是最常见的一种方法,其原理是将废水静置在一个大型容器中,使悬浮物和重金属离子沉淀到底部。
经过初次沉淀后,水质明显改善。
2.反渗透反渗透是指利用半透膜将水中的溶质和离子分离出来的一种技术。
其原理是利用高压作用下,将含盐水通过半透膜过滤,使得水分子可以通过半透膜而盐类离子无法通过,从而达到去除盐类的目的。
反渗透设备通常由预处理系统、高压泵、反渗透膜组件和控制系统组成。
3.电渗析电渗析是指利用电场作用将带电离子从水溶液中分离出来的一种技术。
其原理是利用两个极板之间形成的电场,使得带电离子向相应的极板移动并被收集起来。
该技术主要应用于处理低浓度的溶液,但在高浓度含盐废水处理中也有一定的应用。
4.蒸发结晶蒸发结晶是指将液体中的溶质通过加热蒸发使其达到饱和状态,然后通过自然结晶或人工结晶得到固体溶质。
该技术主要应用于处理高浓度含盐废水中的固体盐类。
5.固体处理固体处理是指对产生的固体盐类进行处理和处置。
常见的方法包括填埋、焚烧、回收等。
其中,填埋法是最常见的一种方法,其原理是将固体废物掩埋在地下,利用土壤自然降解。
焦化污水处理工艺流程
焦化污水是焦化生产过程中产生的一种废水,含有高浓度的悬浮物、油脂、酚类、苯类等有机物和氨氮、硫化物等无机物。
焦化污水处理工艺流程是指对焦化污水进行处理,将其达到国家排放标准要求的流程。
下面是一种常用的焦化污水处理工艺流程:
1. 混合调节池:将焦化污水与其他废水进行混合调节,以平衡水质和流量,并
进行初步的固液分离。
2. 酸洗池:将混合调节池中的废水送入酸洗池,通过酸洗作用去除焦化污水中
的铁、锌等金属离子。
3. 沉淀池:经过酸洗后的废水进入沉淀池,利用化学药剂与废水中的悬浮物、
油脂等进行絮凝沉淀,形成污泥。
4. 污泥处理:将沉淀池中产生的污泥进行浓缩、脱水处理,以减少废物的体积
和处理成本。
5. 生物处理:经过沉淀池处理后的废水进入生物处理系统,利用微生物的降解
作用,将废水中的有机物进行降解,减少污染物的浓度。
6. 深度处理:经过生物处理后的废水,进一步进行深度处理,采用活性炭吸附、膜分离等技术,去除废水中的难降解有机物和微量污染物。
7. 二次沉淀:对深度处理后的废水进行二次沉淀,去除残存的悬浮物和污泥。
8. 消毒:通过紫外线消毒或者其他消毒方式,对废水进行消毒处理,杀灭废水
中的细菌和病毒。
9. 排放:经过以上处理步骤后,焦化污水达到国家排放标准要求,可以安全地
排放到水体或者进行再利用。
需要注意的是,焦化污水处理工艺流程的具体设计和运行参数需要根据实际情况进行调整和优化,以确保处理效果和经济性。
此外,废水处理过程中还需要进行监测和运行管理,以保证处理设施的正常运行和废水排放的合规性。
焦化污水处理工艺流程焦化污水是指在炼焦过程中产生的含有高浓度有机物和悬浮物的废水。
为了保护环境和资源的可持续利用,焦化污水需要进行处理以减少对环境的影响。
下面将详细介绍焦化污水处理的工艺流程。
1. 预处理焦化污水预处理的目的是去除悬浮物、油脂和大颗粒污染物,以减少后续处理工艺的负荷。
预处理包括机械过滤和沉淀。
机械过滤通过过滤器去除大颗粒物质,沉淀则利用重力将悬浮物和油脂沉淀到底部。
2. 生物处理生物处理是焦化污水处理的核心步骤,通过利用微生物降解有机物来减少水中有机物的浓度。
生物处理分为好氧处理和厌氧处理两个阶段。
好氧处理是指在氧气存在下进行的微生物降解有机物的过程。
好氧处理采用活性污泥法,将焦化污水与活性污泥充分接触,微生物利用有机物进行生长和降解。
好氧处理能有效去除可生化有机物,如苯、酚、醛等。
厌氧处理是指在无氧条件下进行的微生物降解有机物的过程。
厌氧处理采用厌氧反应器,其中生物降解有机物的微生物是厌氧菌。
厌氧处理主要去除难降解有机物,如苯酚、酚醛等。
3. 深度处理深度处理是为了进一步去除残留的有机物和重金属等污染物,以达到排放标准。
深度处理采用物理化学方法,如吸附、氧化和沉淀等。
吸附是利用吸附剂将有机物和重金属等污染物吸附在表面,常用的吸附剂有活性炭和聚合物吸附剂。
氧化是指利用氧化剂将有机物和重金属氧化为无害物质,常用的氧化剂有氯化铁、过氧化氢等。
沉淀是通过调节pH值和添加沉淀剂,使有机物和重金属形成沉淀,然后通过沉淀池将其分离。
4. 二次沉淀二次沉淀是为了去除深度处理后仍然存在的悬浮物和沉淀物。
通过加入沉淀剂,使悬浮物和沉淀物形成较大颗粒,然后通过沉淀池进行沉淀和分离。
5. 消毒消毒是为了杀灭残留的细菌和病原体,以确保处理后的焦化污水符合排放标准。
常用的消毒方法有紫外线消毒和氯消毒。
紫外线消毒是利用紫外线照射水中的微生物,破坏其DNA结构,从而达到杀菌的目的。
氯消毒是利用氯化物将氯释放到水中,与水中的有机物和微生物发生化学反应,达到杀菌的效果。
焦化污水处理工艺流程一、引言焦化污水是指在焦化过程中产生的含有高浓度有机物、悬浮物、重金属等污染物的废水。
由于其含有毒性物质且难以降解,对环境造成严重的污染和危害。
因此,开辟高效的焦化污水处理工艺流程是保护环境、提高焦化行业可持续发展的重要任务。
二、焦化污水的特性焦化污水具有以下特性:1. 高浓度有机物:焦化过程中生成的苯、甲苯、乙苯等有机物浓度较高。
2. 悬浮物:焦炉煤气中的颗粒物质通过冷凝和洗涤进入废水中,造成悬浮物浓度较高。
3. 酸性:焦化过程中生成的酚、酚醛等物质使焦化废水呈酸性。
4. 高温:焦化废水温度通常较高。
三、焦化污水处理工艺流程为了高效处理焦化污水,通常采用以下工艺流程:1. 预处理焦化污水首先进入预处理单元,进行初步的固液分离和调节pH值。
在此过程中,可以采用物理处理方法,如格栅、沉砂池等,去除大颗粒悬浮物和沉淀物。
同时,通过添加碱性物质,调节焦化废水的pH值,以便后续处理工艺的进行。
2. 生化处理经过预处理后的焦化污水进入生化处理单元。
生化处理是通过微生物降解有机物来减少废水中的污染物浓度。
常见的生化处理方法包括活性污泥法、生物膜法等。
在生化池中,通过合理控制温度、氧气供应和微生物的生长环境,使有机物得到有效降解。
生化处理可以在一定程度上降低废水中的COD(化学需氧量)和BOD(生化需氧量)浓度。
3. 深度处理经过生化处理后的焦化污水进入深度处理单元。
深度处理的目的是进一步去除废水中的难降解有机物和重金属离子。
常见的深度处理方法包括活性炭吸附、高级氧化等。
通过活性炭吸附,可以去除废水中的有机物和色度。
高级氧化方法,如臭氧氧化、紫外光氧化等,可以降解难降解有机物和重金属离子。
4. 二次沉淀经过深度处理后的焦化污水进入二次沉淀单元。
在二次沉淀中,通过添加絮凝剂,使废水中的悬浮物和胶体物质凝结成较大的颗粒,便于后续的固液分离。
常用的絮凝剂有聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等。
此外,还可以通过调节pH值和添加金属盐等方式增强絮凝效果。
焦化污水处理工艺流程焦化污水是指焦化厂生产过程中产生的含有高浓度有机物和重金属离子的废水。
焦化污水的处理是保护环境、减少污染的重要环节。
下面将详细介绍焦化污水处理的工艺流程。
一、预处理阶段焦化污水处理的第一步是预处理阶段,其目的是去除污水中的固体悬浮物和油脂等杂质。
预处理工艺普通包括格栅、沉砂池和油水分离器等设备。
格栅用于去除较大的固体悬浮物,沉砂池用于沉淀较重的固体颗粒,油水分离器则用于分离出污水中的油脂。
二、生化处理阶段预处理后的焦化污水进入生化处理阶段,通过生物反应器中的微生物来降解有机物。
常用的生化处理工艺有活性污泥法、厌氧处理法和生物膜法等。
其中,活性污泥法是最常用的处理工艺之一。
1. 活性污泥法活性污泥法是通过在反应器中投加活性污泥,利用其中的微生物对有机物进行降解。
焦化污水进入活性污泥池后,经过好氧和厌氧两个阶段的反应,有机物被微生物降解为二氧化碳和水。
处理后的污水经过沉淀池沉淀,澄清后的水体再经过过滤等工艺进行进一步处理。
2. 厌氧处理法厌氧处理法是将焦化污水在缺氧或者无氧条件下进行处理,通过厌氧菌降解有机物。
厌氧处理法相对于活性污泥法来说,对有机物的降解效果更好,同时产生的污泥量较少。
处理后的污水经过沉淀、过滤等工艺进行进一步处理。
3. 生物膜法生物膜法是通过在反应器中建立生物膜,利用膜上的微生物对有机物进行降解。
生物膜法相对于活性污泥法和厌氧处理法来说,具有处理效果稳定、耐冲击负荷能力强等优点。
处理后的污水经过沉淀、过滤等工艺进行进一步处理。
三、深度处理阶段生化处理后的焦化污水还需要进行进一步的深度处理,以去除其中的重金属离子和难降解的有机物。
深度处理工艺普通包括吸附、化学沉淀和高级氧化等。
1. 吸附吸附是利用吸附剂对污水中的有机物和重金属离子进行吸附,从而达到去除的目的。
常用的吸附剂有活性炭、离子交换树脂等。
吸附后的污水经过过滤等工艺进行进一步处理。
2. 化学沉淀化学沉淀是通过加入适量的化学药剂,使污水中的重金属离子形成沉淀物,从而去除重金属离子。
焦化废水处理方法焦化废水是指焦化厂生产过程中产生的废水,其中含有高浓度的有机物、悬浮物、氨氮和重金属等物质,因此对环境造成了严重的污染。
为了保护环境和人民健康,焦化废水的处理变得至关重要。
以下是关于焦化废水处理方法的详细介绍。
1. 物理处理方法:- 筛网过滤: 使用细密的筛网对焦化废水进行过滤,去除较大颗粒的悬浮物。
- 气浮法: 通过注入空气或其他气体,形成微小的气泡,使悬浮物浮出水面,从而实现固液分离。
- 沉淀法: 利用物理沉淀原理,通过加入沉淀剂使悬浮物沉降,从而实现固液分离。
2. 化学处理方法:- 中和法: 通过添加碱性或酸性物质,调节焦化废水的pH值,使其处于中性范围,并与废水中的酸性或碱性物质发生反应中和。
- 氧化法: 利用化学氧化剂,如过氧化氢或高锰酸盐,将废水中的有机物氧化分解为无害的物质。
- 化学沉淀法: 添加适当的沉淀剂,与焦化废水中的重金属离子结合形成沉淀物,从而达到去除重金属离子的目的。
3. 生物处理方法:- 曝气法: 利用曝气装置将焦化废水充分与空气接触,提供充足的氧气,促进废水中有机物的生物降解。
- 活性污泥法: 将含有大量微生物的活性污泥加入焦化废水中,微生物通过代谢作用将有机物降解并转化为水和二氧化碳。
- 植物净化法: 利用水生植物如芦苇、菖蒲等,通过其根系吸附和吸收废水中的有机物和重金属,达到净化的效果。
4. 膜分离法:- 微滤膜法: 利用微孔滤膜对焦化废水进行过滤,去除悬浮物和微生物等大分子物质。
- 超滤膜法: 使用超滤膜对废水进行过滤,去除较小的有机物分子和重金属离子等。
- 反渗透膜法: 运用反渗透原理,通过半透膜将水分子从废水中分离,达到浓缩废水的效果。
5. 综合处理方法:- 活性炭吸附法: 利用活性炭对焦化废水中的有机物和重金属进行吸附,去除水中的污染物。
- 电化学法: 通过电解、氧化还原等电化学反应,分解废水中的有机物和重金属,达到净化的目的。
- 聚合膜法: 利用聚合膜对废水进行处理,去除有机物和重金属等污染物。
焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水,其中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物,成分复杂,污染物浓度高、色度高、毒性大,性质非常稳定,是一种典型的难降解有机废水。
它的超标排放对人类、水产、农作物都构成了很大危害。
如何改善和解决焦化废水对环境的污染问题,已成为摆在人们面前的一个迫切需要解决的课题。
目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理,然后进行生物脱酚二次处理。
但是,焦化废水经上述处理后,外排废水中氰化物、COD及氨氮等指标仍然很难达标。
针对这种状况,近年来国内外学者开展了大量的研究工作,找到了许多比较有效的焦化废水治理技术。
这些方法大致分为生物法、化学法、物化法和循环利用等4类。
1 生物处理法生物处理法是利用微生物氧化分解废水中有机物的方法,常作为焦化废水处理系统中的二级处理。
目前,活性污泥法是一种应用最广泛的焦化废水好氧生物处理技术。
这种方法是让生物絮凝体及活性污泥与废水中的有机物充分接触;溶解性的有机物被细胞所吸收和吸附,并最终氧化为最终产物(主要是CO2)。
非溶解性有机物先被转化为溶解性有机物,然后被代谢和利用[1]。
基本流程如图1所示。
图1 生物处理法基本流程但是采用该技术,出水中的CODCr、BOD5、NH3-N等污染物指标均难于达标,特别是对NH3-N污染物,几乎没有降解作用。
近年来,人们从微生物、反应器及工艺流程几方面着手,研究开发了生物强化技术:生物流化床,固定化生物处理技术及生物脱氮技术等。
这些技术的发展使得大多数有机物质实现了生物降解处理,出水水质得到了很大改善,使得生物处理技术成为一项很有发展前景的废水处理技术。
合肥钢铁集团公司焦化厂、安阳钢铁公司焦化厂、昆明焦化制气厂采用A/O (缺氧/好氧)法生物脱氮工艺,运行结果表明该工艺运行稳定可靠,废水处理效果良好,但是处理设施规模大,投资费用高。
上海宝钢焦化厂将原有的A/O生物脱氮工艺改为A/OO工艺,污水处理效果优于A/O工艺[2],运行成本有所降低,效果明显。
1 焦化废水浓盐水的主要水质特点
焦化废水具有水质水量变化大、成分复杂的特点,其来源主要是剩余氨水。
是在煤干馏及煤气冷却过程中产生的废水,其水量占焦化废水总量的一半以上。
该股废水含有高浓度的氨氮、酚类、氰化物、硫化物以及有机物等污染物;其次是生产过程中其他排放水,主要有在生产过程中的除尘洗涤水、含酚氰冷却水和蒸汽冷凝水、地平冲洗及化验、循环水系统排污水等,其中煤气终冷、粗苯精苯加工蒸汽冷凝水、焦油精制蒸汽冷凝水因含有酚、氰、硫化物和油类等特征污染物,与剩余氨水统称酚氰废水。
焦化废水的水质因工艺流程和生产操作方式不同而有差异,一般焦化厂经脱酚、蒸氨、生化、回用后的浓盐水的含盐量高,通常大于15000mg/L;COD含量高且基本均为难生化降解有机物,通常在300~1 000mg/L;氟离子含量很高,通常大于150mg/L,硬度不高。
水量通常不太大,随焦化规模不同浓盐水量从每小时几十吨到几百吨不等。
2 焦化废水浓盐水的主要处理工艺
随着废水资源化的要求越来越高,针对焦化废水的水质特点,目前有广泛应用前途的工艺为分盐工艺,通常采用分盐纳滤膜分为一价氯化钠和二价硫酸钠,分盐后浓淡水侧分别浓缩,浓缩后的高浓盐水进一步资源化。
整体工艺为预处理+膜集成浓缩+高浓盐水资源化。
2.1 预处理工艺
针对水中COD高,氟化物含量高的特点,通常采用添加除氟剂/COD去除剂去除水中可絮凝部分的COD和大部分的氟。
根据水质情况、处理规模和项目具体情况,反应沉淀池可采用高密度沉淀池或反应池+辐流沉淀池的池型。
通过絮凝沉淀,COD通常可降低约30%~60%,出水COD含量通常为150~500mg/L,氟可降至20~50mg/L以下。
由于后续系统接膜组合浓缩工艺,故需进一步降低水中的COD含量,以防在短周期内对膜造成不易清洗不易恢复的有机物污染,故需在絮凝沉淀过滤后进一步通过臭氧催化氧化/电催化氧化/光催化氧化等高级氧化的方法进一步去除水中的COD,通过高级氧化,COD通常可去除30%~50%,产水COD含量为
100~350mg/L。
针对水中的硬度和碱度含量及处理要求,可采用高密度沉淀池或离子交换器或两者的组合工艺去除水中的硬度和碱度,避免后续膜浓缩和蒸发结晶装置结垢。
预处理工艺流程如图1所示。
图1 预处理工艺流程框
2.2 膜集成浓缩工艺
焦化废水中胶体含量比较多,需采用超滤去除水中大部分胶体。
水中主要盐分为硫酸钠和氯化钠,少量K+、F-,采用分盐纳滤膜进行分盐。
分盐后浓淡水
侧采用膜集成工艺分别浓缩。
纳滤浓水侧主要为浓缩后的硫酸钠,COD主要在纳滤浓水侧,浓缩后硫酸
钠浓度约3.5%~5%,COD约200~800mg/L。
通常采用浓水纳滤进一步浓缩硫酸钠浓度至6%~12%,或采用蒸汽机械再压缩技术进行蒸发浓缩。
纳滤产水侧主要为氯化钠,浓度约1%~1.5%,COD含量约50~100 mg/L,
二价离子含量通常很低,不易发生有机物污染和无机物结垢,水质相对好。
通常
通过反渗透进一步浓缩至氯化钠浓度为8%~10%,或通过反渗透浓缩至氯化钠浓度为4%~5%后通过电渗析浓缩至16%~20%。
膜集成浓缩工艺流程如图2所示。
图2 膜集成浓缩工艺流程框
2.3 高浓盐水资源化工艺
经膜集成浓缩单元浓缩后的高浓盐水进一步资源化,目前主要有以下几种工艺:目前应用最广的工艺为将高浓盐水通过硫酸钠蒸发结晶/冷冻结晶/熔融结晶干燥工艺生产出符合工业标准的硫酸钠,通过氯化钠蒸发结晶干燥工艺生产出符合工业标准的氯化钠,资源化的盐包装外售。
另一种先进的高浓盐水资源化工艺为利用双极膜生产盐酸/硫酸和氢氧化钠,稀酸和稀碱回用于厂内或园区生产中。
还有一种工艺为将氯化钠溶液和硫酸钠溶液做为原料生产应用更广、价值更高的产品。
2.3.1蒸发结晶/冷冻结晶干燥工艺生产硫酸钠和氯化钠
硫酸钠高浓盐水COD含量高,通常在400~2000mg/L,为纯化硫酸钠,保证产品质量,并减少杂盐率,根据高浓硫酸钠溶液及项目的具体情况,通常采用蒸发结晶或冷冻结晶/熔融结晶或两者结合的工艺。
可根据母液及杂盐组成及系统运行情况,部分回流以减少杂盐率,提高硫酸钠收率。
蒸发结晶干燥得无水硫酸钠,冷冻结晶得芒硝,芒硝进一步熔融结晶干燥得无水硫酸钠,满足标准的无水硫酸钠包装外售。
蒸发结晶和冷冻结晶COD浓度高的母液至杂盐蒸发器蒸发干燥外运处置。
流程如图3所示。
图3 高浓盐水蒸发结晶工艺流程框
氯化钠高浓盐水通常采用蒸发结晶干燥生产出满足标准的氯化钠包装外售。
可根据母液及杂盐组成及系统运行情况,部分回流以减少杂盐率,提高氯化钠回收率。
母液运至杂盐蒸发器蒸发干燥外运处置。
整个焦化废水高浓盐水处理系统做到了近零排放,水回用,满足产品标准的硫酸钠和氯化钠外售,杂盐外运处置。
2.3.2 利用双极膜生产盐酸/硫酸和氢氧化钠
在工厂或工业园区内将硫酸钠/氯化钠高浓盐水利用双极膜生产出约
2mmol/L浓度的硫酸/盐酸和氢氧化钠,回用于工厂或工业园区的生产中,是一种技术先进、运行成本适合的高浓盐水资源化方法。
考虑投资和运行成本的经济性,进双极膜的盐水浓度通常≥5%,通过前端的膜集成浓缩单元通常都可以满足浓度要求。
双极膜对浓盐水进水水质要求高,要
想得到高品质的酸和碱,需尽量纯化浓盐水。
在预处理段尽量除去水中的COD 和除Na+、Cl-、SO2-4外的离子并做好高浓盐水的预处理。
高浓盐水的预处理需考虑相应去除COD、Ca2+、Mg2+、F-,可采用吸附、高级氧化工艺去除COD,采用螯合树脂去除高浓盐水中的Ca2+、Mg2+,采用树脂吸附去除盐水中F-。
满足进水要求的高浓盐水进入双极膜产出硫酸/盐酸和氢氧化钠。
2.3.3 将氯化钠溶液和硫酸钠溶液做为原料生产应用更广、价值更高的产品
将氯化钠溶液做为生产离子膜烧碱的原料液,进一步纯化生产离子膜烧碱;将高浓硫酸钠溶液经纯化后制备碳酸氢钠和硫酸铵。
实现硫酸钠/氯化钠溶液的资源化。
目前有工业园区将废水近零排放产生的氯化钠做为离子膜烧碱生产的原料盐,将氯化钠做高值化利用。
也有氯碱厂做了用废水近零排放产生的高浓氯化钠溶液做为原料生产离子膜烧碱的中试。
成功利用的关键在于氯化钠盐或氯化钠盐水的纯化,需根据离子膜烧碱电解槽对氯化钠溶液的进液要求及原料液的性质和组成针对性选择适合的工艺做盐水纯化和精制。