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核心技术

高浓高盐废水的资源化处理
高盐高浓化工废水资源化处理技术   高盐高浓化工废水泛指含盐份≥5%、CODcr≥6000mg/l的化工、医药有机合成废水。因其盐份高、CODcr高不能直接进入生化系统进 行生化处理,一直是化工医药行业污水处理的难题。大奖娱乐官方网站.exe下载_大奖娱乐下载_大奖娱乐官网下载经过多年潜心研究,成功开发了“废水调质——蒸发脱盐——盐份资源化——废气 分类处理——污水生化处理——膜虑中水回用”的成套技术,实现了高盐高浓废水处理技术的突破。   1.资源化高盐高浓废水处理工艺流程   1.1资源化高盐高浓废水处理工艺流程图   图1资源化高盐高浓废水处理工艺流程图 1.2工艺流程说明   按高盐高浓废水的含盐种类分类收集到原水罐,再将不同浓度、酸碱度的原水调到PH中性至 弱碱性,并调到盐度基本一致,对不同种类的废水用化学或物理方法除去的部分有机物。调质预处理完成后的废水,进MVR蒸发器,蒸发出水分,使蒸发完成液达 到过饱和态,进增稠器结晶,结晶盐进离心机分离出粗盐。离心母液回原水罐,蒸出水进匀质池,与其他废水匀质后进高效除氨氮和除磷系统或直接进生化系统处 理。经生化系统处理的废水再经MBR生化膜系统处理,达到排放标准。达标水经钠虑后作循环水再利用。分离的粗盐采用高温烘焙除去有机物,烘焙出的有机废气 进废气处理系统。去除有机物后的的粗盐经精制后得到工业用盐或作工业原料。   2.高盐废水分类收集   2.1分类收集的原则   (1)以废水含盐种类分类收集为基本原则。如钠盐、钾盐应分别收集。   (2)以废水PH值分类收集为第二原则。在确定含盐种类后,酸性废水和碱性废水分类收集。   (3)有机物种类一般不考虑。   2.2分类收集设备   根据废水产生量,分别设置高浓酸性废水罐(池)和碱性废水罐(池)。   3.高盐废水调质预处理   3.1调质预处理的目的   将酸、碱性废水中和到中性至偏碱性,减少蒸发设备的腐蚀。将废水含盐浓度调到基本一致。除去部分有机物。   3.2调质预处理工艺   (1)中和:将酸、碱性废水按确定的比例加入中和罐进行中和。在酸、碱性废水量不平衡时,充分利用本企业和附近企业的副产酸碱液,形成循环经济产业链。   (2)沉淀过滤:中和后产生的沉淀物经沉淀池沉淀,过滤出沉淀物。必要时加入絮凝剂和破乳剂。   (3)格栅过滤:对含油或悬浮有机溶剂多的废水,采用格栅过滤,除去浮油。并对浮油的来源进行调查,尽量从源头控制,减少浮油排放到废水中。   (4)废水匀质:调整废水的含盐量和CODcr,使废水的含盐量和CODcr处于一个比较稳定的范围,利于MVR蒸发器的稳定运行。   4.MVR蒸发脱盐   4.1废水蒸发器的选型原则   简单蒸馏是不可取的。三效蒸发器和蒸汽机械增压蒸发器(MVR)是两种可选方案。三效蒸发器投资相对MVR小,运行成本MVR比三效蒸发器要经济的多。两种蒸发器的综合性能比较如下表。   表1三效蒸发器和MVR综合性能(以蒸发量5吨/小时为例) 4.2 MVR蒸发器的选型   (1)压缩机的选型   MVR蒸发器压缩机分两种类型,即离心式压缩机和罗茨压缩机。离心式压缩机的综合性能远高于罗茨压缩机,可参考现有资料,在此不详述。   (2)压缩机材质选择   选择材质首先考虑的因素是废水的腐蚀性,其次是材料的经济性。作为蒸发含盐废水的MVR,考虑到多种介质腐蚀,优先选用2205高钼合金钢。2205高钼合金钢的耐腐蚀性、机械性能大大优于316L不锈钢。   (3)机型大小选择   根据MVR系统热力学计算,确定蒸发室二次蒸汽产生量,选择压缩机的大小。   4.3 MVR蒸发器的系统节能   无论是采用三效蒸发器还是MVR蒸发废水,能耗都很高。应从全厂的角度考虑综合节能措 施,充分利用各种二次蒸汽、蒸汽冷凝水等低温热源,来提高MVR进水温度。以5吨/小时蒸发量的MVR为例,MVR进水温度由20℃提高到60℃,可节能 836400千焦/小时,相当于节省蒸汽380公斤/小时,对MVR的节能效果非常显著。   4.4粗盐结晶与分离   KLLDTB连续冷却增稠结晶器是MVR完成液结晶的首选,由武汉科力蓝环保科技公司研发。装置具有连续结晶出料、不易堵塞、完成液热量回收等特点。分离可采用卧式离心机、下出料离心机等,根据产量选型。   5. 粗盐烘焙   烘焙是除去粗盐中有机物的最简单方法。在150℃、2分钟可除去粗盐中99.8%的二甲 苯、甲苯。在350℃、5分钟可除去粗盐中绝大部分大环化合物。根据粗盐中有机物的种类,如只含一般溶剂,可采用连续隧道窑烘箱在150--180℃烘焙 3分钟,除去有机溶剂。如含难挥发大环化合物,可采用回转窑在350℃以上分解大环化合物。烘焙产生的废气收集入废气系统处理。   6.粗盐精制   去除有机物的粗盐通常含有较多的杂质或含两种以上的盐,需要通过重结晶或顺序结晶、脱色技术来精制得到工业盐。   6.1重结晶:用自来水或回用中水溶解粗盐,选择合适的结晶浓度、温度,在重结晶釜完成溶解结晶,经离心分离,得到工业用盐湿品,经烘干,得到工业用盐。离心母液部分返回原水罐,部分返回增稠结晶器。   6.2顺序结晶:对含两种以上的粗盐,根据盐的溶解度差异,采用顺序结晶工艺,分离出不同品种的盐。   6.3脱色:如果盐的色度达不到要求,应采用活性炭脱色。活性炭的加入量控制在盐量的2-5%。经精制处理后的盐即可作为工业用盐或工业原料。活性炭渣作固废处理。   7.蒸出废水处理   7.1废水匀质   MVR蒸出的废水不含盐份,无论CODcr有多高,都可以直接进废水生化系统处理。但通常我们会将其与工厂其他废水按一定比例调配后,再进生化系统处理,这样有利于生化处理系统的平稳运行,效果更好。   7.2高效除氨氮、磷   有些废水因氨氮、总磷高,通过常规生化处理难以达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级标准:氨氮15mg/l,总磷0.5mg/l的要求,需要独立单元去除氨氮、总磷。   (1)高效除氨氮技术   目前国内对于高浓度氨氮废水处理大致分三类:吹脱法、蒸氨法、膜过滤法,这三种方法各有 优缺点。催化转化高效除氨氮技术,是吹脱法的一种化学反应改进技术,可根据不同的废水特性,采用氨氮催化转化——吸收设备,添加专利除氨氮药剂,充分使液 相氨氮向气相转移,从而达到脱除氨氮的目的。催化转化高效除氨氮技术,可将原水氨氮浓度13000 mg/l,处理到≤50 mg/l。   (2)高效除磷技术   采用磷高效吸附剂及水体除磷技术可以快速、高效去除污水中的磷,去除过程产生的污泥量少,易与水体分离,对含磷50-100mg/l工业废水处理仅需0.15-0.6g /l的投加量,3分钟的去除率达99.5%。   7.3废水物化生化处理   (1)高浓化工废水物化生化处理流程   图2高浓化工废水物化生化处理流程图   本流程以脱盐高浓化工废水为对象,充分考虑了废水的难降解性、难生化性,设置了武汉科力蓝环保公司开发的高效铁碳微电解、高效芬顿氧化和改进的UASB和MBR工艺,来解决高浓废水的可生化性问题。以下分别做些介绍。   (2)多元催化氧化微电解(规整填料)技术   高效多元微电解技术以规整铁碳填料为核心,配套特殊结构设计的反应器,特别针对有机物浓 度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理,可大幅度地降低废水的色度和CODcr,提高B/C比值即提高废水的可生化性;可广泛应用于印染、化工、电镀、 制浆造纸、制药、洗毛、农药、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。废水中CODcr去除率一般在35-60%左右,色度可去掉60-90%。同时 B/C值可提高0.3。   (3)高效芬顿氧化技术   高效芬顿氧化技术技术采用高效旋流布水器和内外两层混合系统,使废水同氧化剂充分反应混 合,以利于氧化反应能够快速有效进行,大大提高了氧化程度。采用强制循环系统减少酸的投加量,pH值比常规芬顿反应高,一般为4-4.5左右。采用含 TiO2特殊填料,提高了反应效率,填料结构使硫酸亚铁均匀分布,增大接触与反应面积,减少了硫酸亚铁的投加量,减少了污泥产量,总体CODcr去除率高 于普通芬顿20%。   (4)KLIC高效厌氧反应器(改进型UASB)   KLIC高效厌氧反应器与传统的UASB相比,具有占地面积小、反应效率高、负荷大、耐 冲击、废气易收集利用等特点。容积负荷可达15-35kgCODcr/(m³·d)。非常适合于高氨氮、高CODcr废水的处理。反应器高度可达 16m~25m,高径比一般为4—8,由5个基本部分组成:混合区、颗粒污泥膨胀床区、精处理区、内循环系统和出水区。其中内循环系统是KLIC工艺的核 心部分,由下层三相分离器、沼气提升管、气液分离器和泥水下降管组成。   (5)MBR反应器   MBR反应器(Membrane Bio-Reactor,MBR)为膜分离技术与生物处理技术结合的新型废水处理系统。具有容积负荷高、抗冲击能力强等优点。以膜组件取代传统末端二沉 池,在生物反应器中保持高活性污泥浓度,提高了生物处理有机物负荷,减少污水处理设施占地面积,反应器系统内活性污泥(MLSS)浓度可提升至 8000-10,000mg/L,污泥龄(SRT)可延长至30天以上,硝化菌在系统内能充分繁殖,硝化效果明显,对深度除磷脱氮很有好处。可实现对污水 深度净化,CODcr、氨氮、磷去除率远高于传统的二沉池,出水清澈透明。   8.小结   高盐高浓化工废水经分类收集、调质预处理、MVR脱盐、粗盐除有机物、粗盐精制,实现了 含盐废水盐份的资源化。根据高浓化工废水的一般特性,选择废水高效除氨氮和磷、铁碳氧化、芬顿氧化、高效厌氧反应、常规A/O生化、MBR反应和钠虑,实 现了中水的回用。本工艺的开发成功,为高盐高浓化工废水的资源化开辟了一条新路。