申请日2014.11.04
公开(公告)日2015.03.25
IPC分类号C02F9/04
摘要
一种煤化工清净废水高倍回用工艺及其专用装置，将煤化工清净废水进行多级澄清、超滤、渗透处理，最终能使清净废水的水回收率达到95%以上，实现了煤化工清净废水高倍回用的目标，节约了水资源，解决了淡水资源缺乏的难题。
权利要求书
1.一种煤化工清净废水高倍回用工艺，其特征在于，它包括以下几个步 骤：
(1)将清净废水进行沉淀处理，去除清净废水中的SS、COD、氟、总硅、钙 镁金属离子，得到澄清出水;
(2)将步骤(1)得到的澄清出水进行超滤截留分离处理，进行截留SS、胶体 污染物质得到超滤产水产水和浓水;
(3)将步骤(2)得到的超滤产水进行反渗透处理得到反渗透浓水和反渗透 浓水产水;
(4)将步骤(3)得到的反渗透浓水先后两次进行物理化学沉淀，去除废水中 的SS、COD、氟、总硅、钙镁金属离子得到两级澄清出水
(5)将步骤(4)得到两级澄清池出水进入进一步进行超滤截留分离处理，进 行截留SS、胶体污染物质得到两级超滤产水和两级超滤浓水;
(6)将步骤(5)的得到的两级超滤产水进入进行深度除杂得到深度除杂出 水;
(7)将步骤(6)得到深度除杂系统出水进一步反渗透浓缩分离得到反渗透 浓水和步反渗透产水;
(8)将步骤(7)得到反渗透浓水进一步浓缩分离。
2.如权利要求1所述的一种煤化工清净废水高倍回用工艺，其特征在于： 所述步骤(2)的工作压力为1～6bar，所述步骤(3)的工作压力为10-20bar，所 述步骤(5)的工作压力为1～6bar，所述步骤(,7)的工作压力为10-30bar，所 述步骤(8)的工作压力为25～60bar。
3.用于上述任一项权利要求所述的煤化工清净废水高倍回用工艺的专用 装置，其特征在于：它包括组合澄清池(1)、超滤膜单元一(2)、反渗透单元一 (3)、两级澄清池(4)、超滤膜单元二(5)、深度除杂设备(6)、反渗透单元二(7)、 反渗透单元三(8);
所述原水池(9)与组合澄清池(1)连接，连接管路上装有第一进水泵(10)， 组合澄清池(1)的清液输出端连接超滤膜单元一(2)，污泥输出端连接污泥处理 系统一(23)，污泥处理系统一(23)的清液输出端连接回原水池(9)，所述超滤 膜单元一(2)的产水端连接反渗透单元一(3)，清液输出端连接回原水池(9)， 反渗透单元一(3)清液输出端连接第一产水箱(17)，浓水输出端连接调节池 (18)，调节池(18)与两级澄清池(4)连接，连接管路上装有第二进水泵(19)， 两级澄清池(4)的清液输出端连接超滤膜单元二(5)，污泥输出端连接污泥处理 系统二(22)，超滤膜单元二(5)产水输出端连接深度除杂设备(6)，浓水输出端 连接回调节池(18)，深度除杂设备(6)清液输出端连接反渗透单元二(7)，再生 废水输出端连接回调节池(18)，反渗透单元二(7)产水端连接产水池(21)，浓 水输出端连接反渗透单元三(8)，反渗透单元三(8)产水端连接产水池(21)，浓 水输出端连接回高盐水处理系统(20)。
4.如权利要求2所述的煤化工清净废水高倍回用工艺的专用装置，其特 征在于：所述组合澄清池(1)与两级澄清池(4)均装有搅拌与反应设备(11)、加 药泵、污泥循环泵、刮泥机、堰板、溢流槽。
5.如权利要求2所述的煤化工清净废水高倍回用工艺的专用装置，其特 征在于：所述超滤膜单元一(2)与超滤膜单元二(5)装有保安过滤器(12)、超滤 膜组件(13)、加药泵以及流量计、压力传感器，其中，保安过滤器(12)输出端 连接超滤膜组件(13)。
6.如权利要求2所述的煤化工清净废水高倍回用工艺的专用装置，其特 征在于：所述反渗透单元一(3)与反渗透系统二(7)、反渗透系统三(8)均装有 精密过滤器(14)、高压泵(15)、膜组件(16)，其中，精密过滤器(14)输出端连 接高压泵(15)，高压泵(15)输出端连接膜组件(16)。
7.如权利要求2所述的煤化工清净废水高倍回用工艺的专用装置，其特 征在于：所述深度除杂设备(6)包括离子交换树脂、脱气设备。
说明书
煤化工清净废水高倍回用工艺及其专用装置
技术领域
本发明属于煤化工废水处理环保技术领域，具体讲就是涉及一种煤化 工清净废水高倍回用工艺及其专用装置。
背景技术
现代煤化工业是以煤为原料,经化学加工使煤转化为气体、液体和固体产 品,并进一步加工成一系列化工产品的新型工业。它主要包括煤的气化、煤的 液化、焦油化学、电石乙炔化学，近几年来，煤化工产业发展迅速，但是由于 煤化工产业需要耗费大量用水，随之带来的水资源再利用与环境保护问题日益 突出，尤其是处于多旱少雨的地区较为突出。因此，煤化工的环保问题亟待需 要解决。
煤化工清净废水(也称高含盐废水)主要包括循环排污水、化学水站排水等， 其特点是悬浮固体(SS)和总溶解固体(TDS)浓度较高，而氨氮和COD浓度相对较 低。废水TDS浓度较高的主要原因是循环水系统、化学水系统对新鲜水的浓缩 和给排水系统化学药剂的添加。随着人们环保意识的逐渐提高，早已不再满足 废水的达标排放，而是更多地关注废水的回收利用，保护水资源的问题，这就 使得高含盐量废水处理成为了煤化工企业的重点研究问题。
目前，常用的清净废水处理技术主要有：热浓缩、膜技术及生物法。
(1)热浓缩工艺:将高含盐量废水利用热能浓缩后得到浓水和清水，常用的 技术为膜蒸馏技术、机械浓缩蒸发以及多效蒸发。该工艺能耗较大，通常需要 在大型浓缩设备中运用。工艺中高含盐废水中的钙、镁离子结垢对热浓缩装置 的堵塞以及氯离子对装置的腐蚀问题是热浓缩工艺的主要技术问题。
(2)膜分离技术:主要有反渗透膜分离技术、纳滤膜分离技术、超滤膜分离 技术和微滤膜分离技术等。纳滤膜分离技术具有能耗低、操作压力小等特点， 但截留效果相比以往的反渗透技术来说稍微逊色一些。反渗透膜分离技术处理 获得的清水回收率能达到65%～82%。膜分离技术成熟、处理规模大、工艺成本 较低，但浓缩倍数相对热浓缩技术来说要小得多，一般只浓缩2.5倍，且废水 中的含量很高的盐会对膜装置产生腐蚀。同时高浓度的无机盐和微生物，会堵 塞分离膜，采取提高废水进水压力来冲开无机盐和微生物，但高水压会提高废 水处理成本，缩短分离膜的使用寿命。
(3)生物处理法:具有经济、高效、无害的特点，是处理各类废水的首选方 法，目前炼厂产生的高盐废水的处理也广泛采用该处理方法。然而含盐废水中 的Ca2+、Mg2+、Cl-及SO42-等无机离子对生物有较强的抑制作用，生化法处理常常 无法达到理想的处理效果。
因此，如何解决上述现有的煤化工清净废水处理中存在的回收率低，浓水 产生量大，容易发生装置堵塞的问题成为亟待解决的难题。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有的煤化工清净废水处理过程中回收率低，浓 水产生量大的技术难题，提供煤化工清净废水高倍回用工艺及其专用装置，将 煤化工清净废水进行多级澄清、超滤、渗透处理，最终能使清净废水的水回收 率达到95%以上，实现了煤化工清净废水高倍回用的目标，节约了水资源，解决 了淡水资源缺乏的难题。
技术方案
为了实现上述技术目的，本发明设计一种煤化工清净废水高倍回用工艺， 其特征在于，它包括以下几个步骤：
(1)将清净废水进行沉淀处理，去除清净废水中的SS、COD、氟、总硅、钙 镁金属离子，得到澄清出水;
(2)将步骤(1)得到的澄清出水进行超滤截留分离处理，进行截留SS、胶体 污染物质得到超滤产水产水和浓水;
(3)将步骤(2)得到的超滤产水进行反渗透处理得到反渗透浓水和反渗透浓 水产水;
(4)将步骤(3)得到的反渗透浓水先后两次进行物理化学沉淀，去除废水中 的SS、COD、氟、总硅、钙镁金属离子得到两级澄清出水
(5)将步骤(4)得到两级澄清池出水进入进一步进行超滤截留分离处理，进 行截留SS、胶体污染物质得到两级超滤产水和两级超滤浓水;
(6)将步骤(5)的得到的两级超滤产水进入进行深度除杂得到深度除杂出 水;
(7)将步骤(6)得到深度除杂系统出水进一步反渗透浓缩分离得到反渗透浓 水和步反渗透产水;
(8)将步骤(7)得到反渗透浓水进一步浓缩分离。
进一步，所述步骤(2)的工作压力为1～6bar，所述步骤(3)的工作压力为 10～20bar，所述步骤(5)的工作压力为1～6bar，所述步骤(7)的工作压力为10～ 30bar，所述步骤(8)的工作压力为25～60bar.
用于上述所述的煤化工清净废水高倍回用工艺的专用装置，其特征在于： 它包括组合澄清池、超滤膜单元一、反渗透单元一、两级澄清池、超滤膜单元 二、深度除杂设备、反渗透单元二、反渗透单元三。
原水池与组合澄清池连接，连接管路上装有第一进水泵，组合澄清池的清 液输出端连接超滤膜单元一，污泥输出端连接污泥处理系统一，污泥处理系统 一的清液输出端连接回原水池，所述超滤膜单元一的产水端连接反渗透单元一， 清液输出端连接回原水池，反渗透单元一清液输出端连接第一产水箱，浓水输 出端连接调节池，调节池与两级澄清池连接，连接管路上装有第二进水泵，两 级澄清池的清液输出端连接超滤膜单元二，污泥输出端连接污泥处理系统二， 超滤膜单元二产水输出端连接深度除杂设备，浓水输出端连接回调节池，深度 除杂设备清液输出端连接反渗透单元二，再生废水输出端连接回调节池，反渗 透单元二产水端连接产水池，浓水输出端连接反渗透单元三，反渗透单元三产 水端连接产水池，浓水输出端连接回高盐水处理系统。
进一步，所述组合澄清池与两级澄清池均装有搅拌与反应设备、加药泵、 污泥循环泵、刮泥机、堰板、溢流槽。
进一步，所述超滤膜单元一与超滤膜单元二装有保安过滤器、超滤膜组件、 加药泵以及流量计、压力传感器，其中，保安过滤器输出端连接超滤膜组件。
进一步，所述反渗透单元一与反渗透系统二、反渗透系统三均装有精密过 滤器、高压泵、膜组件，其中，精密过滤器输出端连接高压泵，高压泵输出端 连接膜组件。
进一步，所述深度除杂设备包括离子交换树脂、脱气设备。
有益效果
本发明提供煤化工清净废水高倍回用工艺及其专用装置，将煤化工清净废 水进行多级澄清、超滤、渗透处理，最终能使清净废水的水回收率达到95%以上， 实现了煤化工清净废水高倍回用的目标，节约了水资源，解决了淡水资源缺乏 的难题。