一种高盐废水的软化处理方法技术

本发明专利技术涉及一种高盐废水的软化处理方法，首先采用高盐废水软化出水预处理废碳酸钠，得到碳酸钠质量浓度为5%‑30%的废碳酸钠溶液；向上述溶液中加入亚铁盐，并加入絮凝剂，沉淀物沉降分离，上清液与碱、混凝剂、絮凝剂一起投加至高盐废水中，进行软化处理，出水部分回用于步骤（1）。本发明专利技术以高盐废水软化出水预处理制丁二醇副产的废碳酸钠，并以此作为软化剂用于高盐废水的软化，具有软化效果好，处理成本低，不影响结晶盐品质等优点。

A Softening Treatment Method for High Salt Wastewater

The invention relates to a method for softening high-salt wastewater. Firstly, high-salt wastewater is used to soften the effluent to pretreat waste sodium carbonate, and a waste sodium carbonate solution with a mass concentration of 5%-30% is obtained. Ferrite is added to the above solution, flocculant is added, precipitate is settled and separated, supernatant is separated from alkali, coagulant and flocculant. The effluent part is reused in step (1) after being added to the high salt wastewater for softening treatment. The waste sodium carbonate, a byproduct of butylene glycol, is prepared by pretreatment of the softened effluent of high salt wastewater, and used as a softener for the softening of high salt wastewater. The method has the advantages of good softening effect, low treatment cost and no influence on the quality of crystalline salt.

【技术实现步骤摘要】
一种高盐废水的软化处理方法
本专利技术属于废水处理
，具体涉及一种高盐废水的软化处理方法。
技术介绍
近年来我国的煤制气、煤制烯烃、煤制油等现代煤化工得到了快速发展，在煤炭资源丰富的西北和华北地区建成了多个大型煤化工项目。但由于上述地区水资源缺乏，因此国家要求煤化工项目大力推进水的循环利用，实现废水“近零排放”。由于废水处理成本高昂，已成为制约煤化工项目发展的重要因素之一。煤化工高盐废水“近零排放”处理工艺的第一步，通常为加药软化脱除硬度，防止后续流程结垢、堵塞。常用的软化药剂为碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙等。根据部分已建成项目的运行经验，由于投加量较大，软化药剂成本很高，占整个高盐废水“近零排放”处理成本的20%左右，因此低成本软化是降低废水处理成本的重要手段。专利CN106186433A公开了一种含盐废水加载絮凝除硬的方法，包括：选择第四纪黄土性母质发育的灰钙土类来构建重介质载体；向含盐废水中投加重介质载体，搅拌均匀；然后向含盐废水中投加软化剂，继续搅拌；向含盐废水中加入助凝剂，搅拌均匀；以及将含盐废水送入澄清池进行沉降。该专利技术选择第四纪黄土性母质发育的灰钙土类来构建重介质载体，同时还需要投加软化剂、助凝剂等多种试剂，软化成本依然较高。专利CN104973717A公开了一种含盐废水深度处理方法，选用镁剂或铁盐对废水脱硅，镁剂脱硅的条件如下：镁剂脱硅的pH值为10.1～10.3为保证pH值，在处理系统中加入碱；镁剂或铁盐脱硅时同时添加混凝剂，混凝剂的用量：采用镁剂脱硅时，所用的混凝剂为铁盐，其添加量为0.2～0.35mmol/L；水温：通过包括热泵换器的加热器加热到25-40℃；然后进入高密度沉淀池即澄清器进行澄清。该方法由于镁剂或铁盐的引入，需要投加的软化剂、混凝剂使用量增加，软化成本依然较高。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高盐废水的软化处理方法。本专利技术以高盐废水软化出水预处理制丁二醇副产的废碳酸钠，并以此作为软化剂用于高盐废水的软化，具有软化效果好，处理成本低，不影响结晶盐品质等优点。本专利技术提供的高盐废水的软化处理方法，包括如下内容：（1）废碳酸钠预处理：采用高盐废水软化出水预处理废碳酸钠，得到碳酸钠质量浓度为5%-30%的废碳酸钠溶液；（2）絮凝沉降分离：向步骤（1）溶液中加入亚铁盐，并加入絮凝剂，沉淀物沉降分离，上清液送至后续软化处理；（3）废水软化处理：将步骤（2）上清液与碱、混凝剂、絮凝剂一起投加至高盐废水中，进行软化处理，出水部分回用于步骤（1）。本专利技术中，步骤（1）所述废碳酸钠是生产1,4丁二醇（BDO）过程中副产的废碳酸钠固体，其纯度大于90%，一般为95%左右。由于纯度不高，外销比较困难；同时含有铬等高毒性金属离子，限制了其应用。如果直接用于高盐废水软化，会影响回用水和结晶盐的品质，软化效果不佳。本专利技术中，步骤（1）所述的高盐废水软化出水为高盐废水经过软化处理后的废水，总硬度一般低于500mg/L，优选低于350mg/L；钙、镁离子浓度低于100mg/L，总碱度为600-1200mg/L。本专利技术中，步骤（1）采用高盐废水软化出水预处理废碳酸钠，搅拌转速为50-400r/min，处理时间1-2h，使其充分溶解。制得质量浓度为5%-30%的废碳酸钠溶液呈黄绿色，含有大量不溶性悬浮物。本专利技术中，步骤（2）所述亚铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁、聚合氯化铝铁等中的至少一种，优选硫酸亚铁。投加量为使Fe2+与总铬的摩尔比为3:1-30:1，优选9:1-25:1。步骤（2）加入亚铁盐，可以将六价铬还原为三价铬，从而水解形成不溶物；另一方面，可以促进不溶物形成絮体生成不溶性沉淀脱除。同时利用高盐废水软化出水的高pH值条件可进一步脱除过量投加的铁。本专利技术中，步骤（2）所述絮凝剂为PAM，投加量一般为0.1-2mg/L，优选0.5-1mg/L。本专利技术中，步骤（2）沉淀物进行沉降分离后，上清液中主要含碳酸钠，送至后续软化处理工段，得到的沉淀物作为固体废物进一步处理。经过上述处理后，总铬的去除率大于85%，悬浮物去除率大于92%，上清液呈无色透明，可直接用于后续高盐废水的软化处理。本专利技术中，将步骤（2）上清液与碱、混凝剂、絮凝剂加入到高盐废水中进行软化处理，所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钙等中至少一种，调节废水pH为10-11.5；所述的混凝剂为无机混凝剂，如硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝钾、铝酸钠、硫酸铁、聚合氯化铝（PAC）等中至少一种，加入量为20-100mg/L；所述的絮凝剂为有机高分子絮凝剂，如可以是聚丙烯酰胺（PAM），加入量为0.5-5mg/L。本专利技术中，步骤（3）所述的高盐废水为煤制气、煤制烯烃、煤制油等过程产生的高含盐废水，随气化工艺、煤种不同，总硬度变化范围较大，一般为300-3000mg/L；钙、镁离子总含量100-1200mg/L，总碱度一般大于300mg/L，进行浓缩处理或者零排放处理前需要进行软化预处理。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）在废碳酸钠溶液中加入亚铁盐，兼有还原和混凝作用，在碱性环境下可同时实现六价铬的还原和沉淀，整个处理工艺简单易行，成本较低，便于实施。（2）利用软化出水的高pH值条件，可去除体系中的镁等杂质、过量投加的Fe以及原有的不溶物，上清液可直接用于高含盐废水软化，减少对碳酸钠投加设置和后续工艺的影响，同时可减少新鲜水用量。（3）废碳酸钠经预处理、絮凝分离后，避免了铬等高毒性重金属进入后续高盐废水处理系统，不会影响回用水和结晶盐的品质。（4）实现制1,4-丁二醇副产废碳酸钠的资源化利用，并可以高效软化含盐废水，降低了药剂采购成本和软化运行费用。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术方法作进一步详细说明。实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。以下实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为本领域常规方法。下述实施例中所用的实验材料，如无特殊说明，均从常规生化试剂商店购买得到。本专利技术中的pH值采用《水质pH值的测定玻璃电极法》（GB/T6920）方法测定，悬浮物采用《水质悬浮物的测定重量法》（GB/T11901）方法测定，金属离子采用“微波消解/电感耦合等离子质谱法”（ICP-MS）方法测定。实施例1某煤化工企业生产BDO副产的废碳酸钠固体，纯度为95%。某煤化工企业产生的高盐废水软化出水中，总硬度为190mg/L，钙含量43mg/L，镁含量25mg/L，总碱度876mg/L。采用高盐废水软化出水预处理废碳酸钠，在200r/min条件下搅拌1h，得到碳酸钠质量浓度为10%的溶液，溶液呈黄绿色，静置后水面表层及底部有大量不溶物。该溶液中悬浮物、Cr浓度较高，且呈强碱性，主要指标见表1。在10%废碳酸钠溶液中加入硫酸亚铁，按照Fe2+与总铬摩尔比24:1加入。并加入絮凝剂PAM，投加量为1mg/L，充分搅拌后，静置沉降，处理后上清液指标变化见表1。表1废碳酸钠溶液预处理前后分析结果净化后的上清液呈无色透明，Cr、悬浮物浓度大幅下降，其中Cr去除率为95.9%，悬浮物去除率98%，而Fe浓度没有明显增加。将上清液与氢氧化钠、聚合氯化铝、PAM加入到高盐废水中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高盐废水的软化处理方法，其特征在于包括如下内容：（1）废碳酸钠预处理：采用高盐废水软化出水预处理废碳酸钠，得到碳酸钠质量浓度为5%‑30%的废碳酸钠溶液；（2）絮凝沉降分离：向步骤（1）溶液中加入亚铁盐，并加入絮凝剂，沉淀物沉降分离，上清液送至后续软化处理；（3）废水软化处理：将步骤（2）上清液与碱、混凝剂、絮凝剂一起投加至高盐废水中，进行软化处理，出水部分回用于步骤（1）。

【技术特征摘要】
1.一种高盐废水的软化处理方法，其特征在于包括如下内容：（1）废碳酸钠预处理：采用高盐废水软化出水预处理废碳酸钠，得到碳酸钠质量浓度为5%-30%的废碳酸钠溶液；（2）絮凝沉降分离：向步骤（1）溶液中加入亚铁盐，并加入絮凝剂，沉淀物沉降分离，上清液送至后续软化处理；（3）废水软化处理：将步骤（2）上清液与碱、混凝剂、絮凝剂一起投加至高盐废水中，进行软化处理，出水部分回用于步骤（1）。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述废碳酸钠是生产1,4丁二醇（BDO）过程中副产的废碳酸钠固体，其纯度大于90%。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的高盐废水软化出水为高盐废水经过软化处理后的废水，总硬度低于500mg/L，钙、镁离子浓度低于100mg/L，总碱度为500-1200mg/L。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）采用高盐废水软化出水预处理废碳酸钠，搅拌转速为50-400r/min，处理时间1-2h，使其充分溶解。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述亚铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁、聚合氯化铝铁中的至少一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪清，余稷，郭宏山，马传军，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11