公布日：2022.04.05
申请日：2021.12.28
分类号：C02F9/14(2006.01)I;B01D53/18(2006.01)I;B01D53/14(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/14(2006.01)N;C02F103/16(2006.01)N
摘要
本发明提供一种酸性废水低成本资源化利用工艺，酸洗机组排放的酸性废水调节水量、水质后进行预处理，预处理后的酸性废水进入一级电吸附装置，得到的一级浓水进入酸再生吸收装置，排放的废酸液进入酸再生反应炉进行喷淋吸收，形成再生酸进入酸洗机组循环利用；得到的一级产水进入二级电吸附装置处理，得到的二级产水进入碱废水处理系统处理后回用，和/或二级产水与新酸混合后作为补充酸进入酸洗机组。本发明能大幅降低药剂消耗量和污泥量，避免盐分增加，最终水质更好、成本低，解决了传统酸性废水处理工艺出水无法满足超滤+反渗透膜深度回用工艺进水要求的问题，同时实现废水及废水中金属离子、酸近100％的回收利用，避免了废水排放对环境的影响。
权利要求书
1.一种酸性废水低成本资源化利用工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)酸洗机组排放的酸性废水进入酸性废水调节池内调节水量、水质；酸洗机组排放的废酸液进入酸再生反应炉进行高温热水解反应，产生的含酸性成分的高温烟气进入酸再生吸收装置；2)酸性废水调节池内的酸性废水经预处理后进入中间水池一；3)中间水池一内的酸性废水进入一级电吸附装置进行处理，得到一级浓水和一级产水；4)一级浓水作为再生酸吸收液进入酸再生吸收装置，对含酸性成分的高温烟气进行喷淋吸收，形成再生酸，再生酸进入酸洗机组循环利用；一级产水进入二级电吸附装置进行处理，得到二级浓水和二级产水；5)二级浓水利用余压进入中间水池一，二级产水自流进入中间水池二；中间水池二中的二级产水进入碱废水处理系统处理后回用，和/或二级产水与新酸混合后作为补充酸进入酸洗机组。
2.如权利要求1所述的一种酸性废水低成本资源化利用工艺，其特征在于：步骤2)中的预处理过程如下：酸性废水调节池内的酸性废水进入沉淀池一中，经沉淀去除悬浮颗粒物后的上清液进入酸性废水过滤器，酸性废水过滤器过滤后的滤水进入中间水池一。
3.如权利要求2所述的一种酸性废水低成本资源化利用工艺，其特征在于：所述酸性废水过滤器的壳体采用耐酸材质，滤料采用耐酸材质滤料。
4.如权利要求1所述的一种酸性废水低成本资源化利用工艺，其特征在于：步骤3)中，一级浓水的金属离子浓度为3-15g/L，电导率为27000-100000μs/cm。
5.如权利要求1所述的一种酸性废水低成本资源化利用工艺，其特征在于：当步骤1)中酸性废水为盐酸酸性废水时，步骤4)中再生酸为盐酸，浓度为200g/L；当步骤1)中酸性废水为混酸酸性废水时，步骤4)中再生酸为HF和HNO3的混酸，HF的浓度为5-60g/L，HNO3的浓度为80-160g/L。
6.如权利要求1所述的一种酸性废水低成本资源化利用工艺，其特征在于：步骤4)中二级产水的PH值为2-4，总铁含量为15-100mg/L，电导率为100-500μs/cm。
7.如权利要求1所述的一种酸性废水低成本资源化利用工艺，其特征在于：步骤5)中二级产水与新酸混合后作为补充酸进入酸洗机组具体为：当步骤1)中酸性废水为盐酸酸性废水时，步骤5)中二级产水与18％的盐酸勾兑至盐酸浓度为200g/L后作为补充酸进入酸洗机组；当步骤1)中酸性废水为混酸酸性废水时，步骤5)中二级产水与55％的HF、98％或68％的HNO3勾兑至混酸中HF浓度为5-60g/L、HNO3浓度为80-160g/L后作为补充酸进入酸洗机组。
8.如权利要求1所述的一种酸性废水低成本资源化利用工艺，其特征在于：步骤5)中二级产水进入碱废水处理系统处理的处理过程如下：中间水池二中的二级产水进入碱废水调节池内与碱废水进行中和反应，反应后的废水进入中和、混凝、絮凝槽中进行调整PH值、混凝反应、絮凝反应，中和、混凝、絮凝槽出水进入气浮装置，气浮装置出水依次经过生化装置、沉淀池二、过滤装置后送中水用户使用或深度回用。
9.如权利要求8所述的一种酸性废水低成本资源化利用工艺，其特征在于：当步骤1)中酸性废水为盐酸酸性废水时，生化装置采用好氧反应池；当步骤1)中酸性废水为混酸酸性废水时，生化装置必须采用缺氧反应池与好氧反应池串联的方式，缺氧反应池利用碱废水中的COD进行反硝化，以去除二级产水中含有15-50mg/L的硝酸根。
10.如权利要求8所述的一种酸性废水低成本资源化利用工艺，其特征在于：二级产水中的铁离子作为碱性废水处理系统混凝反应的混凝剂。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种可实现运行成本低、并能实现资源化利用的酸性废水处理工艺。
为实现上述目的，本发明的技术方案为一种酸性废水低成本资源化利用工艺，包括如下步骤：
1)酸洗机组排放的酸性废水进入酸性废水调节池内调节水量、水质；酸洗机组排放的废酸液进入酸再生反应炉进行高温热水解反应，产生的含酸性成分的高温烟气进入酸再生吸收装置；
2)酸性废水调节池内的酸性废水经预处理后进入中间水池一；
3)中间水池一内的酸性废水进入一级电吸附装置进行处理，得到一级浓水和一级产水；
4)一级浓水作为再生酸吸收液进入酸再生吸收装置，对含酸性成分的高温烟气进行喷淋吸收，形成再生酸，再生酸进入酸洗机组循环利用；一级产水进入二级电吸附装置进行处理，得到二级浓水和二级产水；
5)二级浓水利用余压进入中间水池一，二级产水自流进入中间水池二；中间水池二中的二级产水进入碱废水处理系统处理后回用，和/或二级产水与新酸混合后作为补充酸进入酸洗机组。
进一步地，步骤2)中的预处理过程如下：酸性废水调节池内的酸性废水进入沉淀池一中，经沉淀去除悬浮颗粒物后的上清液进入酸性废水过滤器，酸性废水过滤器过滤后的滤水进入中间水池一。
更进一步地，所述酸性废水过滤器的壳体采用耐酸材质，滤料采用耐酸滤料。
进一步地，步骤3)中一级浓水的金属离子浓度为3-15g/L，电导率27000-100000μs/cm。。
进一步地，当步骤1)中酸性废水为盐酸酸性废水时，步骤4)中再生酸为盐酸，浓度为200g/L；当步骤1)中酸性废水为混酸酸性废水时，步骤4)中再生酸为HF和HNO3的混酸，HF的浓度为5-60g/L，HNO3的浓度为80-160g/L。
进一步地，步骤4)中二级产水的PH值为2-4，总铁含量为15-100mg/L，电导率为100-500μs/cm。
进一步地，步骤5)中二级产水与新酸混合后作为补充酸进入酸洗机组具体为：当步骤1)中酸性废水为盐酸酸性废水时，步骤5)中二级产水与18％的盐酸勾兑至盐酸浓度为200g/L后作为补充酸进入酸洗机组；当步骤1)中酸性废水为混酸酸性废水时，步骤5)中二级产水与55％的HF、98％或68％的HNO3勾兑至混酸中HF浓度为5-60g/L、HNO3浓度为80-160g/L后作为补充酸进入酸洗机组。
进一步地，步骤5)中二级产水进入碱废水处理系统处理的处理过程如下：中间水池二中的二级产水进入碱废水调节池内与碱废水进行中和反应，反应后的废水进入中和、混凝、絮凝槽中进行调整PH值、混凝反应、絮凝反应，中和、混凝、絮凝槽出水进入气浮装置，气浮装置出水依次经过生化装置、沉淀池二、过滤装置后送中水用户使用或深度回用。
进一步地，当步骤1)中酸性废水为盐酸酸性废水时，生化装置采用好氧反应池；当步骤1)中酸性废水为混酸酸性废水时，生化装置必须采用缺氧反应池与好氧反应池串联的方式，缺氧反应池利用碱废水中的COD进行反硝化，以去除二级产水中含有15-50mg/L的硝酸根。
更进一步地，二级产水中的铁离子(15-100mg/L)作为混凝反应的混凝剂。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明先采用沉淀+过滤作为预处理，满足电吸附装置的进水要求；然后采用一级电吸附装置和二级电吸附装置串联作为核心处理单元处理酸性废水，降低酸性废水的盐分、金属离子，提升电吸附装置的产水水质，避免了酸性废水仅采用一级电吸附处理后出水电导率、金属离子过高导致无法回用的问题，也避免了传统酸碱废水混合处理工艺中混合废水高盐、高硬度、高铁离子对生化处理效果的影响以及生化出水的高铁离子无法进一步深度回用处理的问题；其中，一级电吸附装置的浓水作为再生酸吸收液进入酸再生吸收装置，对由酸再生反应炉产生的含酸性成分的高温烟气进行喷淋吸收，形成再生酸后送至酸洗机组循环利用；二级电吸附装置的产水与新酸混合后作为补充酸进入酸洗机组，实现了废水以及废水中酸近100％的回收利用，真正实现了酸性废水零排放，或者二级电吸附装置的产水送碱废水处理系统进行酸碱中和反应，能够大幅降低药剂消耗量的同时减少废水中因投加酸碱中和剂引入的盐分；此外，二级电吸附装置的产水含有的铁离子可作为混凝槽的混凝剂使用，大幅降低传统碱废水处理工艺中混凝槽需要投加的混凝剂使用量；
(2)本发明提供的酸性废水低成本资源化利用工艺与传统酸性废水处理工艺相比，能够大幅降低药剂消耗量(石灰乳、酸碱中和药剂、混凝剂等)和污泥量，显著改善废水中因投加酸碱中和剂引起的盐分增加，最终回用水水质更好，运行成本低，同时可以实现废水以及废水中金属离子、酸近100％的回收利用，完全避免了废水排放对环境的影响，真正实现了酸性废水低成本、资源化利用，是一种经济、环保、绿色、节能、占地面积省、出水水质优且稳定的新工艺路线。
（发明人：毛敏;张小艳;丁煜;林清鹏;郭旻）