一种煤化工废水的零排放处理工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种煤化工废水的零排放处理工艺及装置，属于水处理技术领域。步骤：煤废水中加入生物表面活性剂，然后送入电絮凝处理；电絮凝的污泥送入脱水、焚烧处理；电絮凝产水送入铁炭微电解塔中进行氧化处理；铁炭微电解的产水中加入NaOH和Na2CO3，使高含盐废水中的钙、镁沉淀；得到的废水送入陶瓷超滤膜中进行过滤，浓缩液送入板框过滤器中进行过滤，得到废盐；得到的陶瓷超滤膜产水送入纳滤膜中进行过滤，纳滤膜的浓缩液送入第一蒸发器中进行蒸发、结晶，得到回收Na2SO4；纳滤膜产水送入反渗透膜中进行过滤，反渗透膜的浓缩液送入第二蒸发器中进行蒸发、结晶，得到回收NaCl。

Zero discharge treatment process and device for coal chemical industry wastewater

The invention relates to a zero discharge treatment process and device for coal chemical wastewater, which belongs to the field of water treatment technology. Steps: coal waste water adding biosurfactant, then fed into electric flocculation treatment; electric flocculation of sludge into dehydration and incineration; electric flocculation water into the iron carbon micro electrolysis oxidation tower; iron carbon micro electrolysis production water adding NaOH and Na2CO3, calcium and magnesium in Gao Hanyan in wastewater by precipitation; the wastewater into ceramic ultrafiltration membrane filtration, concentrated liquid into the filter filter, get the waste salt; the ceramic ultrafiltration membrane water into the nanofiltration membrane for filtration, concentration of nanofiltration membrane to the first evaporator evaporation, crystallization, recovery of Na2SO4 filter; nanofiltration membrane water into reverse the membranes, concentrated solution of reverse osmosis membrane to second evaporator evaporation, crystallization, recovery of NaCl.

【技术实现步骤摘要】
一种煤化工废水的零排放处理工艺及装置
本专利技术涉及一种煤化工废水的零排放处理工艺及装置，属于水处理

技术介绍
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消耗大量用水，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。煤化工行业的废水主要包括两种，一种是工艺废水、生活污水等，目前主要采取化学工艺和微生物技术进行处理。另外一种则是高含盐废水，其处理流程较为复杂，目前主要有以下两种技术。1、膜分离技术，膜分离技术是当前煤化工产业治理含盐废水的主要手段，具有成本低、效率高、技术成熟等一系列优势。膜分离技术利用的是渗透压原理，较为典型的技术是反渗透膜分离技术，分离膜可以将大部分盐分、有机物和杂质颗粒截留在一侧，通过人工装置提高压强、温度来提高产水率。2、热浓缩技术，热浓缩技术主要依靠热工设备提供的热能，将液体中的固体成分进行浓缩，蒸发出水分，最终实现分离和净化。在上世纪80年代以前，热浓缩技术得到了广泛地应用，除了煤化工含盐废水领域之外，还包括海水淡化、石油化工等产业。热浓缩技术的工艺原理简单，但要实现高效的浓缩技术和精华效果，需要投入大量的机械设备，能耗成本较高，企业的经济效益不高。经过对多效率蒸发、机械压缩蒸发等方式的改造，目前主要以多级串联的方式展开坐产活动，产水率一般维持在90%左右。要解决煤化工的环保问题，首先要解决煤化工高盐水处理与排放问题。煤化工高盐废水的主要来源为除盐水系统排水、循环水系统排水、回用水处理系统浓水及锅炉排水等。煤化工高盐水总体呈现排放量大、水质变化小、含盐量稳定且普遍较高，尤其是氯离子含量较高，其组成形式主要以有机物和无机盐类形式存在为主，其中，NH4+-N含量较低，COD一般在200～800mg/L，TDS可达到50000～80000mg/L，水体感观性状良好，清澈透底、无明显异味，但色度较高，钙镁硅等含量高，且含有硫酸根、磷酸根、碳酸根等易结垢的离子。由于高盐废水含有大量的胶体、悬浮物以及Ca2+、Mg2+等易结垢离子，且直接蒸发处理成本较高，因此如何对其处置已成为影响企业生产连续正常运行、制约企业发展循环经济、节水减排的瓶颈和难题口。
技术实现思路
本专利技术的目的是：解决煤化工中的高盐废水的零排放过程中固废利用程度低、钙镁容易造成反渗透和蒸发装置结垢的问题，提出了一种煤化工废水的零排放处理工艺及装置。技术方案是：一种煤化工废水的零排放处理工艺，包括如下步骤：第1步，煤化工高含盐废水中加入生物表面活性剂，然后送入电絮凝处理；电絮凝的污泥送入脱水、焚烧处理；第2步，电絮凝的产水送入铁炭微电解塔中进行氧化处理；第3步，铁炭微电解的产水中加入NaOH和Na2CO3，使高含盐废水中的钙、镁沉淀；第4步，第3步得到的废水送入陶瓷超滤膜中进行错流过滤，陶瓷超滤膜的浓缩液送入板框过滤器中进行过滤，得到废盐，板框过滤器的滤液返回至陶瓷超滤膜继续过滤；第5步，第4步得到的陶瓷超滤膜产水送入纳滤膜中进行过滤，纳滤膜的浓缩液送入第一蒸发器中进行蒸发、结晶，得到回收Na2SO4；第一蒸发器的冷凝水作为工艺水回用；第6步，第5步得到的纳滤膜产水送入反渗透膜中进行过滤，反渗透膜的浓缩液送入第二蒸发器中进行蒸发、结晶，得到回收NaCl；第二蒸发器的冷凝水作为工艺水回用。所述的第1步中，煤化工高含盐废水COD在100～1000mg/L之间；pH在6.0～9.0之间；总硬度1500～5000mg/L；SiO2在10～70mg/L之间；SO42-在600～2400mg/L之间；Ca2+在150～600mg/L之间；Mg2+在180～750mg/L之间；SS总固体悬浮物（SS）在15～85mg/L之间。所述的第1步中，所述的生物表面活性剂选自鼠李糖脂、槐糖脂、葡萄糖、果糖、蔗糖脂、纤维二糖脂、脂多糖、脂肽、鸟氨酸、赖氨酸、缩氨酸、磷脂、脂肪酸中的一种或几种的混合。所述的第1步中，生物表面活性剂的加入量是高含盐废水量的0.05～0.2wt%。所述的第1步中，电絮凝过程的电极采用纯铝电极，极板间距为0.8～1.2cm，电流密度为3.5～5.5A/m2，进行电絮凝反应，电解时间为200～350s。所述的第2步中，铁炭微电解的过程中，需要预加酸控制调废水的pH值为4～6，并通过曝气使废水的溶解氧为2～3mg/L，铁炭微电解塔内的废水水力停留时间为1～2.5h；铁炭微电解填料由铁屑、粉末活性炭组成，铁屑与粉末活性炭的重量比为4～8：1。所述的第3步中，加入的NaOH、Na2CO3量分别比完全沉淀镁离子和钙离子所需要量都多出0.2g/L。所述的第4步中，陶瓷超滤膜平均孔径是0.005μm～0.05μm，或者截留分子量是1000～200000Da；错流过滤时，膜面流速为1～6m/s，进料压力为0.1～0.5Mpa，进料温度是20～40℃；陶瓷超滤膜的构型为管式。所述的第5步中，纳滤膜的进料压力是1.0～2.0MPa，进料温度是15～30℃。所述的第6步中，反渗透膜的进料压力是1.5～3.0MPa，进料温度是15～30℃。一种煤化工废水的零排放处理装置，包括有：电絮凝反应器，用于对煤化工废水进行电絮凝处理；生物表面活性剂投加罐，连接于电絮凝反应器的进料口，用于向煤化工废水中加入生物表面活性剂；铁炭微电解塔，连接于电絮凝反应器的出水口，用于对废水进行微电解反应处理；沉淀反应槽，连接于铁炭微电解塔的出水口，用于对废水进行沉淀反应；沉淀剂投加槽，连接于沉淀反应槽，用于向沉淀反应槽中加入NaOH和Na2CO3；陶瓷超滤膜，连接于沉淀反应槽的出水口，用于对生成的沉淀进行过滤；板框过滤器，连接于陶瓷超滤膜的浓缩液出口，用于对陶瓷超滤膜截留的沉淀进一步地浓缩，得到废盐；板框过滤器的滤液出口连接于陶瓷超滤膜的进水口；纳滤膜，连接于陶瓷超滤膜的渗透液出口，用于对陶瓷超滤膜的产水中的Na2SO4进行截留；第一蒸发器，连接于纳滤膜的浓缩液出口，用于对纳滤浓缩液进一步地蒸发、结晶，回收Na2SO4；反渗透膜，连接于纳滤膜的渗透液出口，用于对纳滤膜的产水中的NaCl进行截留；第二蒸发器，连接于反渗透膜的浓缩液出口，用于对反渗透浓缩液进一步地蒸发、结晶，回收NaCl。所述的陶瓷超滤膜的构型为管式陶瓷膜过滤器。管式陶瓷膜过滤器，包括有壳体、在壳体的两端设置有分别封头，管式陶瓷膜置于壳体中，在两个封头上分别设置原料进口和原料出口，管式陶瓷膜的过滤通道与原料进口和原料出口连通；壳体内部的两端分别设有花盘，管式陶瓷膜的两端的外侧分别套接于花盘中，在封头的内部设置有压板，压板压于花盘上，花盘与管式陶瓷膜之间通过密封圈进行密封；在原料出口所处的封头内，还设置有固定板，固定板朝向管式陶瓷膜的一侧设置有第一弹簧，第一弹簧的另一端固定有外部隔板，外部隔板朝向管式陶瓷膜的一侧设置有突出杆，突出杆伸入管式陶瓷膜的过滤通道，在外部隔板的中间开有开孔，开孔中设置有内部隔板，外部隔板朝向原料出口的一侧设置连接杆，内部隔板朝向原料出口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤化工废水的零排放处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：第1步，煤化工高含盐废水中加入生物表面活性剂，然后送入电絮凝处理；电絮凝的污泥送入脱水、焚烧处理；第2步，电絮凝的产水送入铁炭微电解塔中进行氧化处理；第3步，铁炭微电解的产水中加入NaOH和Na2CO3，使高含盐废水中的钙、镁沉淀；第4步，第3步得到的废水送入陶瓷超滤膜中进行错流过滤，陶瓷超滤膜的浓缩液送入板框过滤器中进行过滤，得到废盐，板框过滤器的滤液返回至陶瓷超滤膜继续过滤；第5步，第4步得到的陶瓷超滤膜产水送入纳滤膜中进行过滤，纳滤膜的浓缩液送入第一蒸发器中进行蒸发、结晶，得到回收Na2SO4；第一蒸发器的冷凝水作为工艺水回用；第6步，第5步得到的纳滤膜产水送入反渗透膜中进行过滤，反渗透膜的浓缩液送入第二蒸发器中进行蒸发、结晶，得到回收NaCl；第二蒸发器的冷凝水作为工艺水回用。

【技术特征摘要】
1.一种煤化工废水的零排放处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：第1步，煤化工高含盐废水中加入生物表面活性剂，然后送入电絮凝处理；电絮凝的污泥送入脱水、焚烧处理；第2步，电絮凝的产水送入铁炭微电解塔中进行氧化处理；第3步，铁炭微电解的产水中加入NaOH和Na2CO3，使高含盐废水中的钙、镁沉淀；第4步，第3步得到的废水送入陶瓷超滤膜中进行错流过滤，陶瓷超滤膜的浓缩液送入板框过滤器中进行过滤，得到废盐，板框过滤器的滤液返回至陶瓷超滤膜继续过滤；第5步，第4步得到的陶瓷超滤膜产水送入纳滤膜中进行过滤，纳滤膜的浓缩液送入第一蒸发器中进行蒸发、结晶，得到回收Na2SO4；第一蒸发器的冷凝水作为工艺水回用；第6步，第5步得到的纳滤膜产水送入反渗透膜中进行过滤，反渗透膜的浓缩液送入第二蒸发器中进行蒸发、结晶，得到回收NaCl；第二蒸发器的冷凝水作为工艺水回用。2.根据权利要求1所述的煤化工废水的零排放处理工艺，其特征在于，所述的第1步中，煤化工高含盐废水COD在100～1000mg/L之间；pH在6.0～9.0之间；总硬度1500～5000mg/L；SiO2在10～70mg/L之间；SO42-在600～2400mg/L之间；Ca2+在150～600mg/L之间；Mg2+在180～750mg/L之间；SS总固体悬浮物（SS）在15～85mg/L之间。3.根据权利要求1所述的煤化工废水的零排放处理工艺，其特征在于，所述的第1步中，所述的生物表面活性剂选自鼠李糖脂、槐糖脂、葡萄糖、果糖、蔗糖脂、纤维二糖脂、脂多糖、脂肽、鸟氨酸、赖氨酸、缩氨酸、磷脂、脂肪酸中的一种或几种的混合，生物表面活性剂的加入量是高含盐废水量的0.05～0.2wt%。4.根据权利要求1所述的煤化工废水的零排放处理工艺，其特征在于，所述的第1步中，电絮凝过程的电极采用纯铝电极，极板间距为0.8～1.2cm，电流密度为3.5～5.5A/m2，进行电絮凝反应，电解时间为200～350s。5.根据权利要求1所述的煤化工废水的零排放处理工艺，其特征在于，所述的第2步中，铁炭微电解的过程中，需要预加酸控制调废水的pH值为4～6，并通过曝气使废水的溶解氧为2～3mg/L，铁炭微电解塔内的废水水力停留时间为1～2.5h；铁炭微电解填料由铁屑、粉末活性炭组成，铁屑与粉末活性炭的重量比为4～8：1；所述的第3步中，加入的NaOH、Na2CO3量分别比完全沉淀镁离子和钙离子所需要量都多出0.2g/L。6.根据权利要求1所述的煤化工废水的零排放处理工艺，其特征在于，所述的第4步中，陶瓷超滤膜平均孔径是0.005μm～0.05μm，或者截留分子量是1000～200000Da；错流过滤时，膜面流速为1～6m/s，进料压力为0.1～0.5Mpa，进料温度是20～40℃；陶瓷超滤膜的构型为管式；所述的第5步中，纳滤膜的进料压力是1.0～2.0MPa，进料温度是15～30℃；所述的第6步中，反...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛强平，
申请(专利权)人：毛强平，
类型：发明
国别省市：江苏,32