一种高盐废水沉淀除盐循环利用系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种高盐废水沉淀除盐循环利用系统，该系统包括硫酸钙法除硫单元和深度除硫与除氯单元，所述的硫酸钙法除硫单元包括初步除硫池(1)，以及初步除硫池(1)连接的第一加药箱(2)和第一絮凝加药箱(3)；所述的深度除硫与除氯单元包括深度脱盐池(4)、沉淀池(7)，所述的深度脱盐池(4)分别连接初步除硫池(1)和沉淀池(7)，且深度脱盐池(4)还连接有第二加药箱(5)和第三加药箱(6)。与现有技术相比，本实用新型专利技术提出的多段沉淀除盐系统，并在污水处理的同时考虑污泥高效脱水问题，提升去除效率，降低处理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高盐废水沉淀除盐循环利用系统
本技术涉及一种环境保护与水资源合理利用
，尤其涉及一种高盐废水多段沉淀除盐新工艺。
技术介绍
高盐废水一般指总含盐质量分数≥1％的废水，其所含盐类主要有Cl-、NO3-、SO42-、Na+、Ca2+、Mg2+等。中国高盐废水产生量占总废水量的5％，主要来源于煤化工、海水淡化、湿法烟气脱硫等领域，且每年仍以2％的速度增长。高盐废水的排放会造成水体盐分增加与硬度累积，威胁人体健康，增加软化处理成本，造成工业设备腐蚀。因此，国外早已关注高盐废水排放对环境的影响，欧盟在2000年颁布社会公约以防止水体受到高盐废水的污染。针对该问题，近年来北京、上海、河南、河北、贵州、四川等省份先后颁布地方标准，对废水盐分的排放浓度进行限制。工业高盐废水脱盐技术也成为2015年国务院出台的《水污染防治行动计划》中重点攻关研发的共性前瞻技术之一。根据上海市最新颁布实施的《污水综合排放标准》(DB31/199-2018)的要求，直接排放进入敏感水域和非敏感水域的废水氯化物浓度限值分别为200和250mg/L，间接排放废水的限制为800mg/L，这意味着工业废水盐分控制会成为今后环保工作的重点任务。高盐废水由于其本身极高的含盐量，通常在进行常规处理后还需对其进行膜处理、蒸发结晶、离子交换等后续深度处理才可达到达标排放，但此类废水的高离子浓度使得离子交换法在经济上缺乏可行性；使用膜处理法、蒸发结晶法也通常会由于高含量的硫酸根离子、氯离子、硬度离子而使处理设备遭到损害，引发诸如结垢、腐蚀、膜堵塞等问题，造成运行、维护的难度增加、成本提高。因此，此类废水处理难度极大，也是相关行业实现工业废水零排放的重点、难点。就工艺路线设计而言，高盐废水除盐主要由软化去除致垢离子(钙、镁、硫酸根等)、浓缩(膜法或热法提升盐分浓度)和蒸发结晶(氯化钠与水分离)三个模块构成。已有工程实践表明，该技术路线具有工艺流程冗长、投资运行费用高、运行稳定性不佳等缺点。超高石灰铝法沉淀除氯是一种替代传统高盐废水脱盐工艺的新型处理方法。通过钙、铝等复合药剂投加，废水中的氯离子以弗里德尔盐(Ca2Al(OH)6Cl·2H2O)双层氢氧化物的形式沉淀并被去除。该技术工艺流程简单，但在实际应用中存在两个不利因素会限制其运行效果。一是废水中存在硫酸根、镁等杂质离子，优先于氯离子竞争外加沉淀剂形成镁铝类水滑石或钙矾石(Ca6Al2(OH)12(SO4)3·26H2O)，造成药剂无谓消耗，干扰氯离子去除；二是高盐废水中氯离子浓度过高会产生大量污泥，传统的单沉淀池难以有效固液分离。
技术实现思路
本技术以提高氯离子去除效率为目标，旨在有效避免悬浮物、硫酸根、镁离子对沉淀除氯过程的抑制效应，并充分考虑高氯离子条件下导致污泥生成量过高而难以沉降的问题，提出了一种效率高、成本低的高盐废水沉淀除盐循环利用系统。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高盐废水沉淀除盐循环利用系统，其特征在于，该系统包括硫酸钙法除硫单元和深度除硫与除氯单元，所述的硫酸钙法除硫单元包括初步除硫池(1)，以及初步除硫池(1)连接的第一加药箱(2)和第一絮凝加药箱(3)；所述的深度除硫与除氯单元包括深度脱盐池(4)、沉淀池(7)，所述的深度脱盐池(4)分别连接初步除硫池(1)和沉淀池(7)，且深度脱盐池(4)还连接有第二加药箱(5)和第三加药箱(6)。进一步地，所述的初步除硫池(1)前设有预沉淀池。进一步地，所述的第一加药箱(2)内有药剂A，药剂A为单一钙盐或几种钙盐的复配物；所述的第一絮凝加药箱(3)内有絮凝剂A，絮凝剂A为铁盐、铝盐、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚丙烯酰胺或二者的复配物；所述的第二加药箱(5)内有药剂B，药剂B为单一钙盐或几种钙盐的复配物；所述的第三加药箱(6)内有药剂C，药剂C为单一铝盐或几种铝盐的复配物。进一步地，所述的沉淀池(7)的上清液出口连接火电厂的脱硫塔，或者制革业生皮浸灰用水储池；沉淀池(7)的污泥出口连接脱水机(15)，脱水机(15)的清液出口通过循环管返回连接沉淀池(7)入口。进一步地，所述的深度除硫与除氯单元还可为多级串联结构，每一级均由串联的深度脱盐池和沉淀池组成，上一级沉淀池分离出的上清液进入下一级的深度脱盐池，各级沉淀池的污泥出口均连接储泥池(14)，储泥池(14)连接脱水机(15)。进一步地，所述的深度脱盐池(4)后连接的沉淀池(7)可替换为脱水机。采用上述系统，进行高盐废水沉淀除盐循环利用，该工艺为两段法，包括：第一段为预沉淀池和硫酸钙法除硫单元。预沉淀池的主要作用是去除废水中的颗粒性污染物，而硫酸钙法除硫单元则通过投加石灰实现硫酸根和二价金属盐(如镁离子)的同步去除，具体化学反应方程式如下：由于超高石灰铝法沉淀除氯同样需要通过投加石灰，因此第一段中反应(1)根据溶度积规则可过来投加石灰以尽可能降低硫酸根浓度。一般而言，该反应可控制硫酸根浓度为1500-2000mg/L，镁离子则可彻底去除。对于悬浮物或硫酸根含量较低的废水，可超越该反应段直接进入第二段。第二段为深度除硫与除氯单元，通过投加石灰和铝盐同步实现硫酸根的深度去除和氯离子的去除，具体化学反应方程式如下：考虑到高盐废水水质特征存在较大差异，特别是硫酸根对氯离子干扰较大，且氯离子浓度不同会造成污泥量存在较大差异，进而引起固液分离问题。为方便表述，将氯离子浓度≤7000mg/L的废水称为低氯废水，高于这个浓度则称为高氯废水；硫酸根浓度≤2500mg/L的废水称为低硫酸根废水，高于这个浓度则称为高硫酸根废水。其中第二段为深度除硫与除氯单元可以为一级，也可以为多级串联连用；可根据不同氯离子和硫酸根含量的高盐废水，可以采用一级或多级深度除硫与除氯单元与第一段进行结合使用，具体阐述如下：(1)低氯高硫酸根高盐废水低氯高硫酸根高盐废水化学沉淀除盐工艺流，包括如下步骤：(a)将经过预处理的高盐废水通入初步除硫池中，通过第一加药箱投加药剂A使其反应生成硫酸钙沉淀，同时通过第一絮凝加药箱投加絮凝剂A以改善沉淀物沉降性能；初步除硫池中水力停留时间为0.5～8h。初步除硫池中固液分离所得沉淀物经后续处理后可作为石膏进行综合利用，上清液排入深度脱盐池中；(b)通过第二加药箱、第三加药箱分别向深度脱盐池中投加药剂B、药剂C，深度脱盐池中水力停留时间为0.5～12h，以保证反应充分；反应后所得浆液流入沉淀池中，通过第二絮凝加药箱向沉淀池中投加絮凝剂B以改善沉淀物沉降性能，沉淀池中水力停留时间为0.25～24h。沉淀池中固液分离所得沉淀物通入脱水机中进一步脱水；上清液中硫酸根近乎完全去除且含有大量氢氧根，可进行再利用，如火电厂可将其作为脱硫吸收液回流进入脱硫塔，制革业可将其作为生皮浸灰用水等；(c)将沉淀池中所得固体通入脱水机中进行脱水，脱水所得上清液可直接与沉淀池的出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高盐废水沉淀除盐循环利用系统，其特征在于，该系统包括硫酸钙法除硫单元和深度除硫与除氯单元，/n所述的硫酸钙法除硫单元包括初步除硫池(1)，以及初步除硫池(1)连接的第一加药箱(2)和第一絮凝加药箱(3)；/n所述的深度除硫与除氯单元包括深度脱盐池(4)、沉淀池(7)，所述的深度脱盐池(4)分别连接初步除硫池(1)和沉淀池(7)，且深度脱盐池(4)还连接有第二加药箱(5)和第三加药箱(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种高盐废水沉淀除盐循环利用系统，其特征在于，该系统包括硫酸钙法除硫单元和深度除硫与除氯单元，
所述的硫酸钙法除硫单元包括初步除硫池(1)，以及初步除硫池(1)连接的第一加药箱(2)和第一絮凝加药箱(3)；
所述的深度除硫与除氯单元包括深度脱盐池(4)、沉淀池(7)，所述的深度脱盐池(4)分别连接初步除硫池(1)和沉淀池(7)，且深度脱盐池(4)还连接有第二加药箱(5)和第三加药箱(6)。


2.根据权利要求1所述的一种高盐废水沉淀除盐循环利用系统，其特征在于，所述的初步除硫池(1)前设有预沉淀池。


3.根据权利要求1所述的一种高盐废水沉淀除盐循环利用系统，其特征在于，所述的第一加药箱(2)内有药剂A，药剂A为单一钙盐或几种钙盐的复配物；
所述的第一絮凝加药箱(3)内有絮凝剂A，絮凝剂A为铁盐、铝盐、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚丙烯酰胺或二者的复配物；
所述的第二加药箱(5)内有...

【专利技术属性】
技术研发人员：周振，明强，辛仪，郭家明，赵晓丹，孙东奇，叶小芳，杜卓玲，安莹，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：新型
国别省市：上海;31