一种冷轧废水离子交换浓盐水的回用处理系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种冷轧废水离子交换浓盐水的回用处理系统和处理方法，其中该系统包括保安过滤器、原水箱、低温蒸馏装置、产水箱、产品水输送泵和降温析晶池，保安过滤器接引待处理的离子交换浓盐水，其出口连接所述原水箱，原水箱出口连接低温蒸馏装置，原水箱还与NaOH加药管线连接；低温蒸馏装置为负压环境，出口连接产水箱，产水箱再经由产品水输送泵输出处理后的可回用水并将之送至工业水管网；低温蒸馏装置出料泵出口连接降温析晶池。其处理效果稳定，蒸发速率高，浓缩比重大，抗盐析、抗结垢、防结焦，能以结晶形式去除废水中的有机物、SS、盐份等污染物，实现浓盐水零排放；且成本低，自动化程度高，操作简便。

A reusing treatment system and method for ion-exchange concentrated brine in cold rolling waste water

【技术实现步骤摘要】
一种冷轧废水离子交换浓盐水的回用处理系统和方法
本专利技术属于水处理
，涉及一种对冷轧废水离子交换浓盐水进行回用的系统和工艺技术。
技术介绍
根据国家“钢铁产业发展政策”对新水指标提出的具体要求，在2020年前钢铁联合企业吨钢耗新水指标为6m3/t。其中，要求新建年产1000万吨钢及以上的大型企业吨钢耗新水指标≤4.0m3/t；已建年产1000万吨钢及以上的钢铁联合企业吨钢耗新水指标≤5.0m3/t。因此，废水深度处理及回收利用将是未来废水处理的发展趋势。冷轧废水种类繁多，主要包括乳化液废水、浓油强碱废水、平整液废水、稀油弱碱废水、酸性废水、含铬废水等；最终排放废水是指上述所有废水经过除油、pH调整、氧化、还原、混凝沉淀、生化等传统工序处理后的废水。此部分废水水质相较于其他冷轧废水水质较好，较易进行深度处理及回收利用。废水深度处理工程可采用离子交换法工艺。各类浓盐水由于原水水质及处理工艺不同，造成各类浓盐水成份各不相同。离子交换法深度回用后产生的浓盐水主要超标水质情况如下，其中pH：0.1-1；电导率：120000-250000us/cm；SS：80-120mg/L；CODcr:100-150mg/L；全硬度：290-600mg/L；钙硬度：180-350mg/L；碱度：300-450mg/L；Cl-：1200-4000mg/L；硫酸根：50-110mg/L；全铁：2-3mg/L；可溶性SiO2：20-100mg/L；蒸发残渣：30000-50000mg/L。该类水质的特点主要为盐分高，成分复杂，极难降解，氯离子等腐蚀性离子含量高；且回用过程中不能产生二次污染，因此对冷轧离子交换浓盐水进行再回用的难度比较大。现有技术中，各企业采用的浓盐水处理工艺各不相同，如公开号为CN104556520A、专利技术名称为一种浓盐水处理装置及工艺的专利文献中披露了如下的技术方案：浓盐水一次通过管线连通的反渗透装置、闪蒸罐、真空泵、固液分离装置、反渗透高压泵、浓缩水池、清水池、冷凝装置和加热装置后。浓盐水经过反渗透装置进一步浓缩后，再进入闪蒸罐，最后将存有浓度极高废水的浓缩水池进行蒸发。虽然该文献中涉及的工艺中出水也能达到工业水水质标准，但是由于浓盐水成分复杂导致处理浓盐水的反渗透装置极易发生结垢堵塞，因此频繁清洗将导致使用寿命缩短，并且反渗透装置运行维护较为复杂，操作难度也大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种工艺简单可靠，操作便捷，运行成本适中的冷轧离子交换浓盐水的处理系统，该工艺系统蒸发分离后得到的冷凝水满足工业回用水要求，实现浓盐水零排放。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案。一种冷轧废水离子交换浓盐水的回用处理系统，包括保安过滤器、原水箱、低温蒸馏装置、产水箱、产品水输送泵和降温析晶池，所述保安过滤器接引待处理的离子交换浓盐水，其出口连接所述原水箱，所述原水箱出口连接所述低温蒸馏装置，所述原水箱还与NaOH加药管线连接；所述低温蒸馏装置为负压环境，其出口连接所述产水箱，所述产水箱再经由所述产品水输送泵输出处理后的可回用水并将之送至工业水管网；所述低温蒸馏装置出料泵出口连接所述降温析晶池。作为本技术方案的进一步改进，所述低温蒸馏装置的底部真空连接一循环水式多用真空泵，经所述循环水式多用真空泵的作用，所述低温蒸馏装置形成一真空度为-0.09～-0.10MPa的负压环境。所述循环水式多用真空泵是利用射流产生负压原理设计的一种多用真空泵。作为本专利技术的优选实施例之一，所述真空度为-0.098MP。也作为本技术方案的进一步改进，所述低温蒸馏装置包括进料泵、循环泵、出料泵、预加热器、立式蒸发器、蒸汽压缩机和结晶分离器；来自所述原水箱的浓盐水经由所述进料泵至所述预加热器后，再经所述循环泵连同来自所述结晶分离器中的内循环母液一并送至所述立式蒸发器再加热，然后送入所述结晶分离器闪蒸，所述结晶分离器闪蒸产生的蒸汽经所述蒸汽压缩机压缩后通过预加热器冷凝排出，所述结晶分离器闪蒸产生的浓缩液自所述结晶分离器底部出口并经出料泵至所述降温析晶池。作为本技术方案的更进一步改进，所述结晶分离器与对应的立式蒸发器连接的循环进料口位于结晶分离器的底部，将循环进料口控制在液面以下400-500mm，这样可以减少结晶分离器的内循环母液的短路温度损失，提高有效传热温差，通过大流量的循环推动力使浓盐水快速闪蒸；也作为本技术方案的更进一步改进，所述降温析晶池包括设有加热管的浓缩池和设有冷却管的结晶池。作为本专利技术的又一优选实施例，所述保安过滤器的PP棉滤芯小于5um。还作为本技术方案的进一步改进，所述原水箱出口流出的浓盐水的PH值为7.5-9.0。本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供一种采用上述处理系统的冷轧废水离子交换浓盐水的回用处理方法，其中，在低温蒸馏装置中，输入的浓盐水先经由进料泵送至预加热器加热至30-40℃，然后送入循环系统。循环泵将结晶分离器中的内循环母液及进料泵送来的原料液一并送至立式蒸发器，利用烟气余热加温至50-65℃或65-80℃，然后送入结晶分离器进行闪蒸。闪蒸后的蒸汽通过蒸汽压缩机压缩后通过预加热器冷凝后以冷凝水形式排出。结晶分离器的底部浓缩液通过出料泵送至降温析晶池。其中，所述预加热器加热的热源来自于所述结晶分离器闪蒸产生的蒸汽。利用结晶分离器的顶部排除的闪蒸气，送入预加热器中加热原料液至30-40℃，闪蒸汽以冷凝水的形式排出，系统热量得到循环利用。另外，所述结晶分离器可设置两档操作压力：其一操作压力为8-10KPa，对应操作温度为50-65℃；其二操作压力为25-30KPa，操作温度为65-80℃。两种运行模式自由切换，操作灵活，经济节能；作为本处理方法的进一步改进，所述结晶分离器内所产生浓缩液的固体含量为20～30wt％。同样的，所述立式蒸发器加温的热源来源于钢厂现场的富余的低温烟气余热(200-250℃)，在立式蒸发器中快速加热浓盐水，并可利用富余能源降低运行费用。进一步，所述的降温析晶池分为两格，其中一格为浓缩池，底部设置低温烟气加热盘管，通过加热蒸发至90-100℃，将浓缩液进一步浓缩；另一格为结晶池，设置有皮带机，底部设置冷冻水盘管，间接冷却，冷冻水温度为0-8℃，浓缩液先通过降温析出晶体，再由皮带机从浓缩液中携带出盐泥及晶体输送至塑料筒收集。低温蒸馏装置出料泵泵出的浓缩液先进入结晶池，浓缩液降温结晶后上清液溢流进入浓缩池，在浓缩池加热蒸发进一步浓缩后通过水泵泵入结晶池，反复循环。降温析晶池运行3-6个月清理一次。所述的浓盐水经过保安过滤器后进入原水箱，在原水箱内由加药系统根据pH计自动将浓盐水pH调整至7.5-9.0；可有效防止浓盐水对设备的腐蚀，提高设备的使用寿命。其中，所述低温蒸馏装置内部过流材质可采用钛合金，使设备耐腐蚀、抗结垢、防结焦。采用上述技术方案的冷轧废水离子交换浓盐水的回用处理系统和方法，其处理效果稳定、生产运行成本低、操作运行简便，出水效果好，出水水质能达到工业水水质指标；各类污染物最终以晶体形式析出，实现浓盐水零排放。其中的冷凝水形成的产品水，其满足工业水水质标准的各项数据如下：pH7.0-8.0，电导率<500us/cm，SS&本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷轧废水离子交换浓盐水的回用处理系统，其特征在于，包括保安过滤器、原水箱、低温蒸馏装置、产水箱、产品水输送泵和降温析晶池，所述保安过滤器接引待处理的离子交换浓盐水，其出口连接所述原水箱，所述原水箱出口连接所述低温蒸馏装置，所述原水箱还与NaOH加药管线连接；所述低温蒸馏装置为负压环境，其出口连接所述产水箱，所述产水箱再经由所述产品水输送泵输出处理后的可回用水；所述低温蒸馏装置出料泵出口连接所述降温析晶池。

【技术特征摘要】
1.一种冷轧废水离子交换浓盐水的回用处理系统，其特征在于，包括保安过滤器、原水箱、低温蒸馏装置、产水箱、产品水输送泵和降温析晶池，所述保安过滤器接引待处理的离子交换浓盐水，其出口连接所述原水箱，所述原水箱出口连接所述低温蒸馏装置，所述原水箱还与NaOH加药管线连接；所述低温蒸馏装置为负压环境，其出口连接所述产水箱，所述产水箱再经由所述产品水输送泵输出处理后的可回用水；所述低温蒸馏装置出料泵出口连接所述降温析晶池。2.根据权利要求1所述冷轧废水离子交换浓盐水的回用处理系统，其特征在于，所述低温蒸馏装置的底部真空连接一循环水式多用真空泵，经所述循环水式多用真空泵的作用，所述低温蒸馏装置形成一真空度为-0.09～-0.10MPa的负压环境。3.根据权利要求2所述冷轧废水离子交换浓盐水的回用处理系统，其特征在于，所述真空度为-0.098MP。4.根据权利要求1、2或3所述冷轧废水离子交换浓盐水的回用处理系统，其特征在于，所述低温蒸馏装置包括进料泵、循环泵、出料泵、预加热器、立式蒸发器、蒸汽压缩机和结晶分离器；来自所述原水箱的浓盐水经由所述进料泵至所述预加热器后，再经所述循环泵连同来自所述结晶分离器中的内循环母液一并送至所述立式蒸发器再加热，然后送入所述结晶分离器闪蒸，所述结晶分离器闪蒸产生的蒸汽经所述蒸汽压缩机压缩后通过预加热器冷凝排出，所述结晶分离器闪蒸产生的浓缩液自所述结晶分离器底部出口并经出料泵至所述降温析晶池。5.根据权利要求4所述冷轧废水离子交换浓盐水的回用处理系统，其特征在于，所述结晶分离器与所述立式蒸发器连接的进料口位于所述结晶分离器液面以下400-500mm处。6.根据权利要求4所述冷轧废水离子交换浓盐水的回用处理系统，其特征在于，所述降温析晶池包括设有加热管的浓缩池和设有冷却管的结晶池。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷玫婕，吴昊，秦志浩，施杰，陈砚秋，倪建春，宋艳丽，杨倩宇，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，宝钢工程技术集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31