申请日2009.01.16
公开(公告)日2009.06.24
IPC分类号C02F9/02; C02F1/44; C02F103/16; C02F1/28; C02F1/52
摘要
一种钢铁综合污水回用水双膜法除盐的系统及工艺，属污水处理与回用技术领域。该系统包括冷却塔、原水箱、微絮凝过滤装置、旁流活性炭过滤罐、叠片式过滤器、超滤系统、精密过滤器、反渗透系统、反渗透除盐水箱。用于解决钢铁企业综合污水回用水双膜法除盐的问题。采用双膜法除盐，将经过预处理的水先经过超滤装置处理，达到SDI≤3的要求，再经过反渗透装置进行除盐处理。以预氧化、微絮凝过滤、旁流活性炭过滤、自清洗过滤相组合的方式对钢铁综合污水回用水进行处理，大大提高了双膜法除盐系统的运行稳定和使用寿命，有效的实现了污水资源化和污水“零排放”，对钢铁综合污水回用水的除盐有重要实用价值。
权利要求书
1、一种钢铁综合污水回用水双膜法除盐的系统，其特征在，该系统包括冷却 塔(1)、原水箱(2)、原水泵(3)、微絮凝过滤装置(4)、旁流水泵(5)、旁流活性 炭过滤罐(6)、水泵(7)、叠片式过滤器(8)、超滤系统(9)、精密过滤器(10)、 反渗透系统(11)、反渗透除盐水箱(12);其中，冷却塔、原水箱、原水泵、微絮凝 过滤装置、旁流水泵、旁流活性炭过滤罐、水泵、叠片式过滤器依次由管道连接而成 双膜法除盐预处理系统，超滤系统、精密过滤器、反渗透系统、反渗透除盐水箱依次 由管道连接而成双膜法除盐系统。
2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的微絮凝过滤装置通过管道 依次与水泵和叠片式过滤器相连，在微絮凝过滤装置与水泵之间的管道上，设置旁流 水泵、和旁流活性炭过滤罐，旁流水泵和旁流活性炭过滤罐通过管道连接。
3、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述叠片式过滤器的过滤精度取 50～200μm;所述精密过滤器的过滤精度取5～20μm。
4、一种采用权利要求1所述的系统钢铁综合污水回用水双膜法除盐方法，其特 征在于，
(1)双膜法除盐预处理：将钢铁综合污水经过处理后达到悬浮物小于25mg/L、 CODCr小于40mg/L、矿物油小于3mg/L、暂时硬度小于100mg/L的回用水依次经过 冷却、预氧化、微絮凝过滤、旁流活性炭过滤和叠片式过滤器处理后，去除大部分重 金属离子、胶体、有机物和矿物油，使其悬浮物小于5mg/L、CODCr小于10mg/L、矿 物油小于0.5mg/L、铁小于0.5mg/L、锰小于0.5mg/L;
(2：双膜法除盐：将经过预处理的水先经过超滤装置处理，达到SDI≤3的要求， 再经过精密过滤器后进入反渗透装置进行除盐处理。
5、根据权利要求4所述的工艺，其特征在于，利用冷却塔的集水池或原水箱进 行预氧化，预氧化采用曝气或加药氧化的办法，以促进铁、锰的氧化。
6、根据权利要求4所述的工艺，其特征在于，所述的微絮凝过滤的滤料采用石 英砂或锰砂，水力停留时间HRT=5～30min，设计滤速8～20m/h;絮凝剂选用FeCl3、 聚合氯化铁或聚合硫酸铁，投加量为2～15mg/L，或投加聚合氯化铝，投加量为1～ 15mg/L。
7、根据权利要求4所述的工艺，其特征在于，所述的旁流活性炭过滤采用颗粒 活性炭为滤料，水力停留时间HRT=1～15min。
说明书
一种钢铁综合污水回用水双膜法除盐的系统及工艺
技术领域
本发明属于钢铁污水处理与回用技术领域，特别涉及一种钢铁综合污水回用 水双膜法除盐的系统及工艺，适用于钢铁综合污水的深度处理及除盐回用。
背景技术
污水回用是钢铁企业实现“节水减排”的一个重要途径。为节约用水，提高 整个钢铁厂水资源的重复利用率，作为用水大户的钢铁公司相继投入污水处理 厂，将经过污水处理厂处理后的水进行回用，以节约水源水的补充量;同时，由 于整个钢铁厂水系统浓缩、蒸发等因素，进入污水处理厂的污水水质复杂，含盐 量较高，没有深度脱盐处理的污水回用，造成钢铁厂水系统的含盐量升高、浓缩 倍数提高困难以及加剧系统的腐蚀倾向等。
目前，国内钢铁公司大多是对综合污水(含有不超过30%的生活污水的生 产废水)采用石灰软化—澄清—过滤—消毒工艺达到回用水要求后进行双膜法除 盐回用。由于污水处理厂回用水水质复杂而且波动较大，双膜法除盐系统寿命很 短，而且运行很不稳定。于是，有些公司在双膜法除盐系统前增加了一些预处理 措施，如在夏季增加冷却塔降温，增加微絮凝去除部分悬浮物、胶体和COD，增 加叠片式过滤器去除部分悬浮物，在原水箱前注射粉末活性炭去除部分溶解性有 机物，甚至是这些措施的组合。显然，这些措施都只能从某些方面改善进入双膜 法除盐系统的水质;有些措施虽然能解决一些问题，但又产生了新问题，如采用 注射粉末活性炭的方法，虽然能较为经济的降低溶解性有机物的含量，但易使后 续的叠片式过滤器和UF发生堵塞。
上述情况导致现有的综合污水回用水双膜法除盐系统有以下主要问题：①超 滤系统易受胶体污堵，导致跨膜压差升高，膜通量降低，清洗频率明显增加;② 反渗透系统易受污水中的铁、锰等重金属离子污染，或在一些死角由于有机物的 存在而滋生微生物。③各种污堵都使双膜法除盐系统的运行压力升高、药耗加大、 电耗增加。鉴于上述问题，应不断改进钢铁综合污水回用水双膜法除盐技术，其 核心问题是强化双膜法除盐预处理的能力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种钢铁综合污水回用水双 膜法除盐的系统及工艺，实现污水资源化和钢铁厂污水“零排放”。
本发明的系统包括冷却塔1、原水箱2、原水泵3、微絮凝过滤装置4、旁流 水泵5、旁流活性炭过滤罐6、水泵7、叠片式过滤器8、超滤系统9、精密过滤 器10、反渗透系统11。其中，冷却塔1、原水箱2、原水泵3、微絮凝过滤装置 4、旁流水泵5、旁流活性炭过滤罐6、水泵7、叠片式过滤器8依次由管道连接 而成双膜法除盐预处理系统，超滤系统9、精密过滤器10、反渗透系统11、反 渗透除盐水箱12依次由管道连接而成双膜法除盐系统。
本发明所述的微絮凝过滤装置通过管道依次与水泵和叠片式过滤器相连，在 微絮凝过滤装置与水泵之间的管道上，设置旁流水泵、和旁流活性炭过滤罐，旁 流水泵和旁流活性炭过滤罐通过管道连接。
本发明所述叠片式过滤器的过滤精度取20～200μm;所述精密过滤器的过 滤精度取5～20μm。
本发明所述工艺按如下工序进行：
1.双膜法除盐预处理：将钢铁综合污水经过处理后达到悬浮物小于25mg/L、 CODCr小于40mg/L、矿物油小于3mg/L、暂时硬度小于100mg/L的回用水依次 经过冷却、预氧化、微絮凝过滤、旁流活性炭过滤和叠片式过滤器处理后，去除 大部分重金属离子、胶体、有机物和矿物油，使其悬浮物小于5mg/L、CODCr 小于10mg/L、矿物油小于0.5mg/L、铁小于0.5mg/L、锰小于0.5mg/L。
2.双膜法除盐：将经过预处理的水先经过超滤装置处理，达到SDI≤3的 要求，再经过精密过滤器后进入反渗透装置进行除盐处理。
本发明所述预氧化是利用冷却塔的集水池或原水箱进行预氧化，预氧化可采 用曝气或加药氧化的办法，以促进铁、锰的氧化。
本发明所述微絮凝过滤装置的滤料采用石英砂或锰砂，水力停留时间(水力 停留时间，英文缩写为HRT，通俗的说就是“接触时间”或“作用时间”。)HRT =5～30min，设计滤速8～20m/h。
本发明所述微絮凝过滤装置的絮凝剂选用FeCl3(三氯化铁)、PFC(聚合氯 化铁)或PFS(聚合硫酸铁)，投加量为2～15mg/L，或投加PAC(聚合氯化铝)， 投加量为1～15mg/L。
本发明所述旁流活性炭过滤罐采用颗粒活性炭为滤料，采用固定床方式，旁 流水量为总水量的0.1～100%，具体比例需根据回用水水质进行设定，水力停留 时间HRT=1～15min。
本发明有两点创新的技术改进：一是提高铁、锰的去除能力，采用在冷却塔 的集水池或原水箱进行预氧化来实现此效果;二是微絮凝过滤—活性炭过滤组合 工艺对污水的浊度、胶体、有机物具有协同降解作用，而且采用颗粒活性炭不易 堵塞后续装置，设置叠片式过滤器更能保证超滤系统不被堵塞。
本发明的优点和积极效果在于：
以预氧化、微絮凝过滤、旁流活性炭过滤、自清洗过滤相组合的方式对钢铁 综合污水回用水进行处理，在只需增加少量投资和占地的情况下，大大提高了双 膜法除盐系统的运行稳定和使用寿命，大大降低了药耗和电耗，有效实现了污水 资源化和污水“零排放”，有较好的经济效果。
②微絮凝过滤—活性炭过滤组合工艺对污水的浊度、胶体、有机物具有协同 降解作用，在微絮凝过滤前增加预氧化能进一步强化对铁、锰、有机物的降解作 用。本发明对钢铁综合污水回用水双膜法除盐有重要实用价值。
附图说明
图1是本发明的钢铁综合污水回用水双膜法除盐系统图。其中，冷却塔1、 原水箱2、原水泵3、微絮凝过滤装置4、旁流水泵5、旁流活性炭过滤罐6、水 泵7、叠片式过滤器8、超滤系统9、精密过滤器10、反渗透系统11、反渗透除 盐水箱12、预氧化用压缩空气或氧化药剂13、微絮凝用絮凝剂14、杀菌剂15、 调pH用盐酸16、阻垢剂17、还原剂18、调pH用氢氧化钠19、钢铁综合污水 回用水20、除盐水供出21、超滤浓水22、反渗透浓水23。