一種工業(yè)廢水深度處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水深度處理方法，采用以下步驟：?循環(huán)冷卻水排污水依次加入純堿溶液，混凝劑和高效助凝劑，所述的混凝劑為聚合硫酸鐵，高效助凝劑為海帶提取物—海藻酸鈉凝膠溶液，；?殺菌劑殺菌；超濾過濾；加入復(fù)合阻垢緩蝕劑，混合均勻后，打入二級反滲透水處理系統(tǒng)；混合床離子交換器處理，出水直接用于鍋爐補(bǔ)給水。本發(fā)明通過加入混凝劑聚合硫酸鐵和高效助凝劑，解決循環(huán)冷卻水排污水在電廠回用中所涉及的、殺菌、阻垢、防腐、除鹽等深度處理相關(guān)技術(shù)難題，為循環(huán)冷卻水排污水深度處理后回用于電廠鍋爐補(bǔ)給水的安全和經(jīng)濟(jì)使用提供了技術(shù)支持，其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益都十分顯著。
【專利說明】一種工業(yè)廢水深度處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水深度處理方法，特別涉及一種火電廠循環(huán)冷卻水排污水深度處理后用于鍋爐補(bǔ)給水的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)冷卻水排污水是火電廠產(chǎn)生的工業(yè)廢水的主要來源，一般用于沖灰等簡單用途。隨著火電廠水資源短缺的加劇，水源供給已經(jīng)成為制約火電廠建設(shè)和生產(chǎn)的瓶頸因素之一。將循環(huán)冷卻水排污水經(jīng)一定處理、除去水中所有雜質(zhì)、回用于鍋爐補(bǔ)給水的處理工藝，在緩解電廠水源供需矛盾、減輕了污染，減少城市向環(huán)境的排污量等方面，具有廣泛的應(yīng)用前景。但循環(huán)冷卻水排污水是經(jīng)過了 4~5倍濃縮的原水，運(yùn)行環(huán)境為高溫、富氧、開放式，在運(yùn)行過程中添加了硫酸、阻垢劑和緩蝕劑。因此循環(huán)冷卻水排污水具有含鹽量極高、有機(jī)物含量高、細(xì)菌種群復(fù)雜、水質(zhì)組成較復(fù)雜、結(jié)垢傾向大等特點(diǎn)，回用難度較大。此外，循環(huán)冷卻水運(yùn)行中添加硫酸以降低水的堿度，因此循環(huán)冷卻水排污水的硫酸鹽含量非常高，水質(zhì)總硬度中永久硬度約占85 %以上。
[0003]循環(huán)冷卻水排污水處理之后用于鍋爐補(bǔ)給水水質(zhì)必須滿足下列條件:(I)DD〈0.2 μ S/cm,硬度~ O μ mol/L,Si02≤20 μ g/L ；⑵水處理系統(tǒng)應(yīng)盡可能簡單、運(yùn)行費(fèi)用低；(3)水處理系統(tǒng)運(yùn)行可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定。
[0004]為了達(dá)到上述要 求，火電廠循環(huán)冷卻水排污水必須進(jìn)行深度處理，解決軟化、菌藻、結(jié)垢、除鹽等諸多問題，處理成去除所有的雜質(zhì)的除鹽水，才能達(dá)到電廠鍋爐補(bǔ)給水的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了克服以上技術(shù)的不足，提供了一種工業(yè)廢水深度處理方法，為火電廠循環(huán)冷卻水排污水深度處理后回用于電廠鍋爐補(bǔ)給水的安全經(jīng)濟(jì)使用提供了技術(shù)支持。
[0006]本發(fā)明的工業(yè)廢水深度處理方法，采用以下步驟:
(1)循環(huán)冷卻水排污水引入澄清沉淀池，依次加入純堿溶液，混凝劑聚合硫酸鐵和高效助凝劑，攪拌，沉降，抽取上層澄清液；純堿的加入量為40mmol/L,聚合硫酸鐵的加入量為15mg/L~25mg/L，高效助凝劑的加入量為22mg/L~30mg/L ;所述的高效助凝劑為海帶提取物一海藻酸鈉凝膠溶液，高效助凝劑的加入量以海藻酸鈉計(jì)為22mg/L~30mg/L ;所述的海藻酸鈉凝膠溶液，是采用以下方法制成:將IKg干海帶充分浸泡，去除泥沙后切成5cm左右的小段，在1.0MPa壓力下維持10分鐘進(jìn)行蒸汽爆破處理，處理后的海帶再加入IOL2%(重量)碳酸鈉溶液，維持45°C消化I小時(shí)，加入IOKg水，攪拌均勻后分離，棄去殘?jiān)?，取粘稠上清液即為海藻酸鈉凝膠溶液；
(2)步驟(1)的上清液送入多介質(zhì)過濾器過濾取澄清過濾液；
(3)步驟(2)的澄清液加入殺菌劑殺菌后，加入鹽酸調(diào)pH至7.5~8.0 ;
(4)步驟(3)送入超濾過濾；超濾組件為LFC3-LD-4040抗污染高脫鹽反滲透膜，孔徑0.03 μ m，材質(zhì)為PVDF (聚偏氟乙烯)中空纖維膜；
(5)步驟(4)出水按IOmg/ L~20mg / L的量加入復(fù)合阻垢緩蝕劑，混合均勻后，打入二級反滲透水處理系統(tǒng)；所述的復(fù)合阻垢緩蝕劑以以下組合物:重量配比為40:31:22:5的丙烯酰胺及其衍生物的聚合物和共聚物:羥基亞乙基二磷酸:乙二胺四亞甲基磷酸:三乙醇胺；RO組件為陶氏BW30-365FR抗污染型淡化反滲透膜；
(6)步驟(5)出水直接送入混合床離子交換器處理，出水直接給鍋爐補(bǔ)水。
[0007]由于循環(huán)冷卻水排污水是經(jīng)過了 4~5倍濃縮的原水，運(yùn)行過程中添加了硫酸、阻垢劑和緩蝕劑。因此循環(huán)冷卻水排污水含鹽量極高、有機(jī)物含量高、細(xì)菌種群復(fù)雜、水質(zhì)組成較復(fù)雜、結(jié)垢傾向大。由于循環(huán)冷卻水運(yùn)行中添加了一定量的硫酸來降低堿度，因此循環(huán)冷卻水排污水的硫酸鹽含量非常高，水質(zhì)總硬度中，永久硬度約占85 %以上。因此，本發(fā)明的處理方法，首先加入純堿去除大部分水質(zhì)硬度，避免后續(xù)超濾處理、反滲透除鹽處理中膜面結(jié)垢。
[0008]軟化處理后的循環(huán)冷卻水排污水，分別加入混凝劑和高效助凝劑，進(jìn)行沉淀處理。加入混凝劑(聚合硫酸鐵)進(jìn)行混凝處理，使水中原有的懸浮物、膠體和軟化過程形成的碳酸鈣微晶等微小顆粒形成較大尺寸的礬花沉淀。最后加入高效助凝劑，進(jìn)一步促進(jìn)絮體長大和沉淀，降低水的硬度和濁度?；炷幚磉^程中形成的微小沉淀物，經(jīng)過海藻酸鈉凝膠長鏈分子的吸附作用和架橋作用，粘合形成較大的顆粒，直接用自然沉降法快速與水分離，上層的清水直接利用。本發(fā)明采用的高效助凝劑為海帶提取物一海藻酸鈉凝膠溶液，其外觀為微黃色粘稠液體，無毒無味，不受PH值限制，并能廣泛與聚鐵、聚鋁、硫酸鋁等多種絮凝劑配合使用，效果俱佳， 是一種理想的環(huán)保型水處理助凝劑。本發(fā)明的循環(huán)冷卻水排污水經(jīng)軟化、混凝、沉淀、過濾處理后，去除了絕大部分硬度、有機(jī)物、細(xì)菌等雜質(zhì)，之后進(jìn)入超濾處理系統(tǒng)，保證出水的SDI15 ( 1，達(dá)到RO處理的要求范圍，避免后續(xù)反滲透膜面結(jié)垢，保持長期運(yùn)行的穩(wěn)定性。
[0009]本發(fā)明的循環(huán)冷卻水排污水經(jīng)上述超濾處理后，再經(jīng)RO水處理系統(tǒng)，去除99%的溶解性鹽。本發(fā)明采用的復(fù)合阻垢緩蝕劑，無毒、不含磷，無環(huán)境影響。復(fù)配成品為微黃色略粘稠液體，密度1.29g/mL,固含量約29%。其應(yīng)用于生化達(dá)標(biāo)的進(jìn)水處理過程CaCO3阻垢率≥80%, CaSO4阻垢率≥100%, BaSO4阻垢率≥95%，SrSO4阻垢率≥95%，阻垢效果好、投加量低、成本低、無毒害。
[0010]上述本發(fā)明的循環(huán)冷卻水排污水深度處理方法，為了進(jìn)一步提高殺菌效果，所述的殺菌劑為二氧化氯和異噻唑啉酮組成的復(fù)合殺菌劑，二氧化氯為常規(guī)連續(xù)添加殺菌劑，用量(以有效氯計(jì))為6~9 mg/L，異噻唑啉酮類殺菌劑為沖擊型殺菌劑，定期高劑量添加，用量為150~200 mg/L ο
本發(fā)明的深度處理方法，通過加入混凝劑聚合硫酸鐵和高效助凝劑，經(jīng)過海藻酸鈉凝膠長鏈分子的吸附作用和架橋作用，粘合形成較大的顆粒，沉淀速度快，去除效率高，工藝簡單，可直接用于超濾等后繼處理，解決循環(huán)冷卻水排污水在電廠回用中所涉及的深度處理、殺菌、阻垢、防腐、除鹽處理等相關(guān)技術(shù)難題，為循環(huán)冷卻水排污水深度處理后回用于電廠鍋爐補(bǔ)給水的安全和經(jīng)濟(jì)使用提供了技術(shù)支持。循環(huán)冷卻水排污水深度處理后作為電廠鍋爐補(bǔ)給水，不僅解決了電廠急需的原水來源，而且減少了電廠的廢水排量，RO處理后的廢水作為其他噴淋、降塵水使用，其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益都十分顯著。【具體實(shí)施方式】
[0011]2 X 300MW擴(kuò)建機(jī)組配套的鍋爐補(bǔ)給水處理工程進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)。循環(huán)冷卻水排污水水源取自本廠一期運(yùn)行中4X300MW的循環(huán)冷卻水排污水。
[0012]一:本發(fā)明采用的原料:
純堿:固體粉末，純度≥98%，細(xì)度:325目；
混凝劑:聚合硫酸鐵(PFS):液態(tài)，全鐵含量> 10%，密度1.45g/cm3 ；
高效助凝劑:海藻酸鈉凝膠，是采用以下方法制成:將IKg干海帶充分浸泡，去除泥沙后切成5cm左右的小段，在1.0MPa壓力下維持10分鐘進(jìn)行蒸汽爆破處理，處理后的海帶再加入IOL 2%(重量)碳酸鈉溶液，維持45°C消化I小時(shí)，加入IOKg水，攪拌均勻后分離，棄去殘?jiān)?，取粘稠上清液即為海藻酸鈉凝膠溶液。
[0013]復(fù)合阻垢緩蝕劑:重量配比為40:31:22:5的丙烯酰胺及其衍生物的聚合物和共聚物:羥基亞乙基二磷酸:乙二胺四亞甲基磷酸:三乙醇胺。RO組件為陶氏BW30-365FR抗污染型淡化反滲透膜
復(fù)合殺菌劑:二氧化氯、異噻唑啉酮類殺菌劑
水樣為電廠循環(huán)冷卻水排污水 ，主要水質(zhì)指標(biāo)如表1，試驗(yàn)水溫36.3°C。
[0014]表1試驗(yàn)水樣的主要水質(zhì)指標(biāo)
試驗(yàn)水樣的主要水質(zhì)指標(biāo)
【權(quán)利要求】
1.一種工業(yè)廢水深度處理方法，采用以下步驟: (1)循環(huán)冷卻水排污水引入澄清沉淀池，依次加入純堿溶液，混凝劑聚合硫酸鐵和高效助凝劑，攪拌，沉降，抽取上層澄清液；純堿的加入量為40mmol/L,聚合硫酸鐵的加入量為15mg/L~25mg/L，高效助凝劑的加入量為22mg/L~30mg/L ;所述的高效助凝劑為海帶提取物一海藻酸鈉凝膠溶液，高效助凝劑的加入量以海藻酸鈉計(jì)為22mg/L~30mg/L ;所述的海藻酸鈉凝膠溶液，是采用以下方法制成:將IKg干海帶充分浸泡，去除泥沙后切成5cm左右的小段，在1.0MPa壓力下維持10分鐘進(jìn)行蒸汽爆破處理，處理后的海帶再加入IOL2%(重量)碳酸鈉溶液，維持45°C消化I小時(shí)，加入IOKg水，攪拌均勻后分離，棄去殘?jiān)?，取粘稠上清液即為海藻酸鈉凝膠溶液； (2)步驟(1)的上清液送入多介質(zhì)過濾器過濾取澄清過濾液； (3)步驟(2)的澄清液加入殺菌劑進(jìn)行殺菌后，加入鹽酸調(diào)pH至7.5~8.0 ; (4)步驟(3)送入超濾過濾；超濾組件為LFC3-LD-4040抗污染高脫鹽反滲透膜，孔徑0.03 μ m，材質(zhì)為PVDF (聚偏氟乙烯)中空纖維膜； (5)步驟(4)出水按IOmg/ L~20mg / L的量加入復(fù)合阻垢緩蝕劑，混合均勻后，打入二級反滲透水處理系統(tǒng)；所述的復(fù)合阻垢緩蝕劑是以下組合物:重量配比為40:31:22:5的丙烯酰胺及其衍生物的聚合物和共聚物:羥基亞乙基二磷酸:乙二胺四亞甲基磷酸:三乙醇胺；RO組件為陶氏BW30-365FR抗污染型淡化反滲透膜； (6)步驟(5)出水直接送入混合床離子交換器處理，出水直接給鍋爐補(bǔ)水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)廢水深度處理方法，其特征在于:所述的殺菌劑為二氧化氯和異噻唑啉酮組成的復(fù)合殺菌劑，二氧化氯為常規(guī)連續(xù)添加殺菌劑，用量(以有效氯計(jì))為6~9 mg/L，異噻唑啉酮類殺菌劑為沖擊型殺菌劑，定期高劑量添加，用量為150~200 mg/Lο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)廢水深度處理方法，其特征在于:所述的混合床離子交換器中充填樹脂為磺化聚苯乙烯一二乙烯苯強(qiáng)酸性陽樹脂650C、氨化聚苯乙烯一二乙烯強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂550C。
【文檔編號】C02F1/44GK103964610SQ201410209923
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】李艷萍, 李勇, 許乃媛, 任磊, 范平麗 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)技術(shù)學(xué)院, 國網(wǎng)山東省電力公司