申请日2016.04.05
公开(公告)日2017.10.24
IPC分类号C02F9/08; C02F9/14; C01D3/04; C01D5/00
摘要
本发明公开了一种煤化工污水和废水的处理和利用方法，该方法将生产废水和生产污水分别处理，得到产品盐和可利用的淡水，其中所述生产废水为未受工业物料污染的废水;所述生产污水为受到工业物料污染的污水。通过上述技术方案，本发明一方面大大减少了杂盐的产生量，同时产生可出售的产品盐，另一方面大大降低了外排的结晶尾液量，同时产生均为脱盐淡水的再生水，可用于循环冷却系统，提高了循环冷却系统的浓缩倍率，减少补水量，节约了水资源。
权利要求书
1.一种煤化工污水和废水的处理和利用方法，该方法包括以下步骤：
(1)将生产废水进行第一软化处理，得到硬度不大于0.04meq/L的第一软化水;
(2)将步骤(1)得到的第一软化水进行第一浓缩处理，得到第一浓缩淡水和总盐含量高于200g/L的第一浓缩浓水，将第一浓缩淡水送入再生水回用系统;
(3)将步骤(2)所得第一浓缩浓水进行第一结晶处理，得到第一结晶淡水、第一结晶尾液和产品盐，将第一结晶淡水送入所述再生水回用系统;
(4)将生产污水与所述第一结晶尾液混合后进行脱硝和降COD处理，得到总氮含量小于10mg/L、COD小于60mg/L的出水;
(5)将步骤(4)所得的所述出水进行第二软化处理，得到硬度低于1.5meq/L的第二软化水;
(6)将步骤(5)所得第二软化水进行第二浓缩处理，得到第二浓缩淡水和总盐含量高于200g/L的第二浓缩浓水，将第二浓缩淡水送入所述再生水回用系统;
(7)将步骤(6)所得第二浓缩浓水进行第二结晶处理，得到第二结晶淡水、第二结晶尾液和杂盐，将第二结晶淡水送入所述再生水回用系统，将第二结晶尾液的至少一部分作为步骤(4)所述脱硝和降COD处理的进料回用，剩余的第二结晶尾液送入尾液储存池;
其中所述生产废水为未受工业物料污染的废水;所述生产污水为受到工业物料污染的污水。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，所述生产废水包括新鲜水脱盐废水和/或循环冷却系统排放废水。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述生产废水包括循环冷却系统排放废水时，将所述循环冷却系统排放废水进行废水预浓缩处理，得到预浓缩淡水和总盐含量高于6g/L的预浓缩浓水;然后再将得到的预浓缩浓水进行步骤(1)的处理，将得到的预浓缩淡水送入所述再生水回用系统。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，所述第一软化处理包括：将生产废水进行药剂软化处理，得到药剂软化废水和化学污泥;将得到的药剂软化废水进行离子交换软化处理，得到第一软化水;然后将得到的第一软化水再进行步骤(2)的处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述药剂软化处理使用的药剂为选自Ca(OH)2、Na2CO3和NaOH中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述离子交换软化处理包括进行离子交换树脂的再生，得到离子交换再生废水，将得到的离子交换再生废水作为步骤(4)所述的脱硝和降COD处理的进料。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(3)中，所述第一结晶处理的条件包括：通过控制所述第一结晶尾液的排放量来控制结晶母液中的硝酸根浓度在饱和浓度以下，并分别在40-50℃下进行氯化钠的结晶析出和在85-95℃下进行硫酸钠的结晶析出。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)中，所述生产污水包括低浓度生产污水、高浓度生产污水和煤气化污水中的至少一种，其中，所述低浓度生产污水为COD浓度低于600mg/L的生产污水，高浓度生产污水为COD浓度高于1800mg/L的生产污水。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述生产污水包括煤气化污水时，先将所述煤气化污水进行预软化处理，得到硬度低于2.0meq/L的预软化水;然后将得到的预软化水再进行步骤(4)的处理。
10.根据权利要求1或9所述的方法，其中，所述预软化处理和/或第二软化处理为药剂软化处理。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述药剂软化处理使用的药剂为选自Ca(OH)2、Na2CO3和NaOH中的至少一种。
12.根据权利要求1或3所述的方法，其中，所述第一浓缩处理和/或第二浓缩处理和/或废水预浓缩处理为热蒸发浓缩处理和/或膜分离浓缩处理。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述膜分离浓缩处理为反渗透浓缩处理和/或电渗析浓缩处理。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)中，所述脱硝和降COD处理为选自活性污泥处理、臭氧氧化处理和生物膜处理中的至少一种。
说明书
一种煤化工污水和废水的处理和利用方法
技术领域
本发明涉及煤化工污水和废水的处理技术领域，具体地，涉及一种煤化工污水和废水的处理和利用方法。
背景技术
煤化工企业所在地区通常无外排废水受纳水体或难以承受外排废水造成的水环境影响，因此要求煤化工企业实施废水零排放或近零排放。从已经实施废水零排放的煤化工企业实际运行效果看，存在以下突出问题：(1)产生大量杂盐，现有技术中结晶单元所产固体盐为杂盐，包括氯化钠、硫酸钠、碳酸钙等多种组分，不能有效利用其中的氯化钠和硫酸钠，且这些杂盐需参照危险废物进行处理，处置费用很高，一般在2000元/吨以上，仅此一项年处理费用达数千万元以上;(2)尾液排放量大，由于硝酸盐的溶解度很高，难以产生硝酸盐结晶，致使结晶母液中硝酸根浓度的不断升高，影响结晶过程，必须通过排放结晶尾液的方式将硝酸根排出系统，导致尾液排放量大，所需储存设施规模大，投资高;(3)再生水处理深度不合理导致不同季节再生水用水不平衡。现有煤化工装置再生水多设置普通再生水和优质再生水两个等级，其中，普通再生水不脱盐，用于循环冷却系统补水;优质再生水脱盐，用于循环冷却系统补水和其他生产用水单元，但是冬季时循环冷却系统补水量少，普通再生水难以用尽，需要设置大容积的储存设施储存;此外，由于废水近零排放的要求，从无机盐物料平衡看，新鲜水带入和生产过程产生的无机盐也必须通过结晶脱除，使脱盐设施规模变大。
因此，迫切需要一种有效利用煤化工中的氯化钠和硫酸钠，减少杂盐产量和尾液排放量，提高再生水处理深度的煤化工废水排放方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种煤化工污水和废水的处理和利用方法，该方法包括以下步骤：
(1)将生产废水进行第一软化处理，得到硬度不大于0.04meq/L的第一软化水;
(2)将步骤(1)所得的第一软化水进行第一浓缩处理，得到第一浓缩淡水和总盐含量高于200g/L的第一浓缩浓水，将第一浓缩淡水送入所述再生水回用系统;
(3)将步骤(2)所得第一浓缩浓水进行第一结晶处理，得到第一结晶淡水、第一结晶尾液和产品盐，将第一结晶淡水送入所述再生水回用系统;
(4)将生产污水与所述第一结晶尾液混合后进行脱硝和降COD处理，得到总氮含量小于10mg/L、COD小于60mg/L的出水;
(5)将步骤(4)所得的所述出水进行第二软化处理，得到硬度低于1.5meq/L的第二软化水;
(6)将步骤(5)所得第二软化水进行第二浓缩处理，得到第二浓缩淡水和总盐含量高于200g/L的第二浓缩浓水，将第二浓缩淡水送入所述再生水回用系统;
(7)将步骤(6)所得第二浓缩浓水进行第二结晶处理，得到第二结晶淡水、第二结晶尾液和杂盐，将第二结晶淡水送入所述再生水回用系统，将第二结晶尾液的至少一部分作为步骤(4)所述脱硝和降COD处理的进料回用，剩余的第二结晶尾液送入尾液储存池;
其中所述生产废水为未受工业物料污染的废水;所述生产污水为受到工业物料污染的污水。
通过上述技术方案，本发明具有以下技术效果：
(1)通过对生产废水和生产污水进行分别处理及结晶，一方面大大减少了杂盐产生量，降低了后续处置费用，另一方面可以有效利用生产废水，产生氯化钠产品盐和硫酸钠产品盐。
(2)通过对生产污水进行脱硝和降COD处理以及浓缩处理，从而大大降低了外排的结晶尾液量，减少了储存设施的容积。
(3)通过对生产废水和生产污水进行处理，产生的再生水均为脱盐淡水，属于优质再生水，可回用于循环冷却系统，降低了再生水储存设施的容量要求，同时提高了循环冷却系统的浓缩倍率，减少补水量，节约了水资源。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。