一种循环水排污水的处理回用方法技术

本发明专利技术提供了一种对工业循环水排污水的处理回用方法，该方法包括向循环水排污水中投加聚丙烯酰胺絮凝剂进行絮凝反应，絮凝剂加入量为４－８ｍｇ／升污水，絮凝反应时间控制至少５分钟；絮凝反应后的排污水进入高效气浮池，气浮过程的时间控制为至少１０分钟，气浮水排入过滤池，过滤后排出；向上述过滤后的排水中加酸调节水体碱度及加入阻垢剂，并送至保安过滤器；从保安过滤器的过滤出水送入频繁倒极电渗析系统进行脱盐处理，该频繁倒极电渗析处理后的出水供作为循环水补水。本发明专利技术的方法不使用运行成本高的纳滤、反渗透技术，并且处理后的排污水保留了一定的离子含量，使出水满足循环水系统回用水水质要求，更可有效实现污水的连续处理和产水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水处理技术中的污水再生利用
，具体是涉及一种处理回用循 环水排污水的方法。
技术介绍
水资源紧缺是当今世界大多数地区所面临的问题，尤其是在中国，随着科技的飞 速发展和工业化水平的提高，水资源的紧缺越来越成为制约城市和工业发展的重要因素之 一，而循环冷却水系统是用水大户，占工业总用水量的70%左右，所以，研究探索循环冷却 水的节水工艺至关重要。 由于循环水是在水循环系统中长期反复使用，因而具有溶解性固体被浓缩、硬度 高、悬浮物增多、微生物滋生和腐蚀性增强等特征。目前常采用的解决手段是向水体中投加 阻垢剂、杀菌剂、缓蚀剂等药剂来提高浓缩倍数，以实现节水运行。然而，即使实施了在上述 措施有效的情况下，循环水系统依然会有很大的排污量。以年产70万吨的乙烯生产厂为 例，正常运行时循环水量达到52000m3/h，每小时需向循环水系统补充新鲜水800 900m3， 而循环水系统每小时的排污量也达到150 180m3，目前，对于如此大的排污量最普遍采用 的处理方式还是直接排放。虽然污水的处理和回用已经有比较多的研究和应用，但对工业循环水排污水的 处理和回用技术研究的公开报道和应用还很少。原因在于循环水排污水与造纸、石油炼 制、化工产品制造等行业工业生产中产生的各类含油污水或高浊污水在性质上有很大差别 (主要表现在高碱度和高硬度)，而循环水在系统中运行时为了保证阻垢和缓蚀作用，回用 补水还要求具有适当的电导率，即，处理后还应保留一定的离子含量。这些因素也决定了对 循环水排污水的回用处理工艺不同于造纸工业、炼油工业和化工产品制造业所产生和排放 污水的处理。超滤和反渗透技术在水处理领域的应用已经非常普遍，尤其是近年来，水体脱盐
开始普遍采用反渗透技术，该技术的核心部件是反渗透膜，但反渗透膜对进水的 水质要求苛刻，导致脱盐处理的成本高，经济性差。另一方面，如前面提到，循环水补水需要 一定的离子含量，电导率一般在500 μ s/cm左右，而反渗透出水电导率一般在几十μ s/cm 以下，由于需和其它水源勾兑后方可作补水使用，作为回用水一定程度上造成了资源浪费， 且循环水排污水高碱度、高硬度的特点会造成反渗透工艺消耗大量的酸和阻垢剂。尽管国 内已经出现多例采用反渗透技术的海水淡化示范工程以及高含盐废水脱盐工程，但专门对 循环水排污水进行脱盐回用的实例极少见报。中国专利申请200610150162. 9公开了 “一种工业循环水排污水的处理方法”，该 方法主要是将工业循环水排污水经过絮凝沉淀、过滤处理后，一部分直接作为循环水系统 的补水回用，另一部分经过纳滤系统处理后回用，通过将二者按照一定的比例混合后加入 到循环水中，达到工业循环水的重复利用、减少系统新鲜水补水量和排污量的目的。出于考 虑到循环水没有必要去除所有的离子(盐)，以及纳滤膜的特点，该方法对排污水的处理采用了纳滤工艺，与反渗透膜技术相比，在实现对排污水回用处理的同时，还具有运行成本降 低的优点。为了使水体达到纳滤膜的进水要求，这部分排污水需要先预处理，例如，其实施 例中记载的排污水在进入纳滤膜前，还经过了絮凝、过滤和中空纤维超滤的处理，可见，该 方法实施中，为阻止膜结垢以及延长膜寿命需要的预处理投资很高，而对于纳滤膜，还存在 运行过程需消耗大量的酸和阻垢剂，以及运行压力过高而造成运行成本增加的缺陷，且利 用纳滤膜处理，出水中的离子含量远远小于循环水系统中需要保留的离子含量，不但不能 满足循环水补水的电导率需要，而且一定程度上也造成了资源浪费。采用电吸附装置处理回收排污水也是近年来的研究方向，其原理是利用电极和液 体界面处的双电层进行离子的储存和释放，实现对污水进行脱盐处理后作为循环水补水。 但为了达到电吸附装置的进水指标，前期还需要非常复杂的预处理流流程，例如需要经历 混凝_砂滤_纤维球过滤_超滤_保安过滤后才能进行电吸附。不仅工艺流程复杂，处理 过程由于电极再生时间较长(占到运行时间的1/4 1/2)，使整个处理过程成为间歇操作， 设备利用效率和产水率都很难提高。另外，由于电极材料的限制造成吸附量有限，导致脱盐 率不高，通常只适合低含盐水的再生利用，处理高含盐废水会存在设备繁多、占地面积大等 缺陷
技术实现思路
本专利技术提供了一种对工业循环水排污水的处理回用方法，该方法是针对工业循环 水系统的运行特点和排污水的性质，通过一套科学合理的处理工艺，避免了纳滤、反渗透技 术运行成本高的问题，并且处理后的排污水保留了一定的离子含量，使出水满足循环水系 统回用水水质要求，本专利技术的方法适合循环水系统高含盐、高硬度的特点，更可有效实现循 环水排污水的连续处理和产水。循环水是在例如化工生产和热力设施系统中循环运行的工业用水，为了保护化工 设备和热力设施，也为了保证循环水系统的长期稳定运行，循环水系统的防腐蚀和抑制结 垢是首要问题，所以，循环水中都需要加入阻垢剂。循环水系统中应用最广泛的为聚磷酸盐 或有机膦酸以及与其它缓蚀剂复配使用(复合水处理剂)以增加协同作用。由于工业循环 水长期在设施的管路中运行，阻垢剂的阻垢和缓蚀作用体现在二个方面以聚磷酸盐为例， 当水中具有溶解氧和适量的钙离子时，聚磷酸盐在水中生成的长链的阴离子容易吸附在微 小的碳酸钙晶粒上，同时这种阴离子也易与CO32-发生离子置换，这种置换过程发生在分散 于水中的全部钙离子层上，从而防止了碳酸钙的析出；同时，聚磷酸盐还能螯合水中Ca2+、 Mg2+等离子，形成单环螯合物和双环螯合物，这些水处理药剂与钙及许多金属阳离子形成螯 合物，也能使含铁和锰的水稳定，在金属管路表面形成保护膜，从而起到保护管路的缓蚀作 用。也就是说，循环水补水中需要存在一定的离子含量，方可保证阻垢和缓蚀作用的发生。 基于这样的考虑，本专利技术的处理方法要求对排污水适度脱盐，使最终的出水保留一定的含 盐量，更满足循环水回用水的要求。本专利技术提供了一种循环水排污水处理回用方法，该方法包括如下步骤向循环水排污水中投加聚丙烯酰胺(PAM)絮凝剂进行絮凝反应，絮凝剂加入量为 4-8mg/升污水，絮凝反应时间控制至少5分钟；絮凝反应后的排污水进入高效气浮池，气浮时间控制为至少10分钟，使小密度悬浮物和胶体上升至液面通过刮渣系统排出，而气浮水排入过滤池，过滤后排出；向上述过滤后的排水中加酸调节水体碱度，使水体的朗格利尔饱和指数不大于2. 0，并加入阻垢剂，送至保安过滤器，进一步过滤截流水中的悬浮物；从保安过滤器过滤后的出水送入频繁倒极电渗析系统进行脱盐处理，该频繁倒极 电渗析处理后的出水供作为循环水补水。根据本专利技术的方法，采用絮凝-气浮-过滤、保安过滤和频繁倒极电渗析技术的有 机集成，更有针对性地实现对循环水排污水的除浊、脱盐处理。根据循环水排污水的具体特 点，本专利技术使用的絮凝剂是PAM，要求在排污水进入絮凝区同时加入(可以是管路中加入， 或排污水进入絮凝区时加入)，为达到絮凝目的，絮凝反应中控制污水沿水流方向的速度梯 度和混合强度呈逐渐减小，且控制絮凝反应时间为5-8分钟。具体地，排污水进入絮凝区的 初期流速应达到对水体施加剧烈搅拌混合的效果，随后使搅拌强度放缓，利于形成絮凝体 而促使水体中的胶体和颗粒物脱稳，然后更进一步降低水流的速度梯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种循环水排污水处理回用方法，该方法包括如下步骤：向循环水排污水中投加聚丙烯酰胺絮凝剂进行絮凝反应，絮凝剂加入量为４－８ｍｇ／升污水，絮凝反应时间控制至少５分钟；絮凝反应后的排污水进入高效气浮池，气浮过程的时间控制为至少１０分钟，使小密度悬浮物和胶体上升至液面通过刮渣系统排出，而气浮水排入过滤池，过滤后排出；向上述过滤后的排水中加酸调节水体碱度，使水体的朗格利尔饱和指数不大于２．０，并加入阻垢剂，送至保安过滤器，进一步过滤截流水中的悬浮物；从保安过滤器的过滤出水送入频繁倒极电渗析系统进行脱盐处理，该频繁倒极电渗析处理后的出水供作为循环水补水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑卫民，倪望青，谢勇，唐鹏，耿晓彬，
申请(专利权)人：北京新金应利科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]