一种钢铁废水膜浓缩分盐零排放处理方法技术

本发明专利技术属于水处理技术领域，涉及一种钢铁废水膜浓缩分盐零排放处理方法，包括如下步骤：所述钢铁废水零排放处理方法包括软化预处理、超滤、反渗透浓缩系统、臭氧氧化系统、纳滤、反渗透膜分盐和浓缩处理、氟、硅去除、电渗析浓缩和蒸发结晶。本发明专利技术反渗透、电渗析和结晶系统运行稳定，提高了工业产品的纯度和质量；通过蒸发系统得到工业级盐，可作为产品外销，实现了钢铁系统废水零排放，此工艺技术为国内外钢铁工业废水零排放创新工艺(首次运用)。

【技术实现步骤摘要】
一种钢铁废水膜浓缩分盐零排放处理方法
本专利技术属于水处理
，具体涉及一种钢铁废水污染物去除、氯化钠分离和浓缩、蒸发结晶的零排放处理技术。
技术介绍
为实现废水回用，减少水资源浪费，钢铁厂往往会设立中央水处理厂，将收集的雨水、生产废水处理成合格的工业水、生产消防水、生活水来供应厂内各单元使用。这些废水常规处理工艺是先通过气浮、沉淀、A-O生物处理、过滤处理后，进入超滤、反渗透处理，处理产生的新水用于工业水、生产消防水、生活水补水，而产生的浓盐水通过高级氧化如芬顿、臭氧、次氯酸钠处理后达标排放，而这部分排放的浓盐水TDS含量极高，约6000mg/L，直接排入自然水体后势必对自然造成影响。现如今国家号召创建绿色钢铁，环保要求大幅提高，钢铁企业排放指标日益严格，部分地区甚至需要钢铁企业实现零排放，企业压力越来越大，将钢铁企业浓盐水中盐类物质提纯作为工业产品，实现钢铁废水零排放技术具有重大意义。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供了一种钢铁废水膜浓缩分盐零排放处理方法。本专利技术的技术方案如下:一种钢铁废水膜浓缩分盐零排放处理方法，包括如下步骤：所述钢铁废水进水水质指标为：PH为7～8，COD为90～150mg/L，Cl-为2500～3500mg/L，SO42-为100～200mg/L，Na+为500～2000mg/L，F-为1～10mg/L，总氮为10～100mg/L，钙为100～1000mg/L，镁为10～100mg/L，TDS为3000～7000mg/L，悬浮物为10～50mg/L；所述钢铁废水零排放处理方法包括软化预处理、超滤、反渗透浓缩系统、臭氧氧化系统、纳滤、反渗透膜分盐和浓缩处理、氟、硅去除、电渗析浓缩和蒸发结晶；所述软乎预处理包括化学软化和砂过滤器；化学软化去除废水中的钙、镁硬度，通过投加10％浓度石灰1000-2000mg/L、10％碳酸钠1000-10000mg/L、混凝剂PAC50-200mg/L、絮凝剂PAM3-5mg/L，软化处理后总硬度降至50mg/L以下；所述纳滤设2～3段，提纯纳滤产水SO42-为20～50mg/L，Ca2+含量为1～5mg/L，Mg2+含量为1～5mg/L，COD含量为20～50mg/L，TDS为15000～25000mg/L；所述反渗透膜分盐和浓缩处理设2～3段，进水泵采用高压变频泵，段间采用段间泵，高压泵压力2～5MPa，浓水浓缩2～4倍，Cl-为15000～30000mg/L，TDS为35000～50000mg/L，SO42-为50～100mg/L；反渗透膜浓缩后废水中F-、SiO2、钙、镁离子浓度上升，反渗透浓水依次进入除氟、除硅和除钙镁槽，分别通过添加28％浓度氯化钙溶液500-2000mg/L、10％浓度氧化镁溶液500-1000mg/L和10％浓度碳酸钠溶液2000-4000mg/L生成氟化钙、硅酸镁和氢氧化钙和氢氧化镁固体沉淀物，搅拌处理后的废水自流入管式微滤进水池，通过重力沉降，底部排出浓度高的污泥打入污泥浓缩系统，槽顶废水通过管式微滤循环泵打入管式微滤中，去除其中的悬浮物；经过除氟、除硅和除钙镁后废水进入电渗析装置，均相电渗析装置采用2～3组并联方式，浓缩液浓缩2～4倍，Cl-为65000～85000mg/L，TDS为105000～140000mg/L，SO42-为200～500mg/L。进一步，全自动砂过滤器去除废水中的悬浮物，砂过滤器滤料选择石英砂或石榴石。进一步，过滤后的水进入超滤装置，超滤膜进一步将废水中颗粒物质、大分子有机物、微生物等从流体及溶解组份中分离出来，超滤系统产水SDI值小于3；超滤产水进入反渗透装置，反渗透膜将废水中的有机物、溶解性固体进行浓缩，反渗透膜设置2段，设置段间增压泵，反渗透膜选择抗污染膜，进水压力1.5-2Mpa，反渗透膜产水达到新水标准作为新水回用；反渗透产生的浓水进入臭氧氧化装置，利用臭氧氧化分解其中的有机物，出水有机物降至100mg/L；臭氧氧化装置出水进入膜分盐浓缩处理系统。进一步，臭氧产水投加20％浓度的亚硫酸氢钠溶液10-50mg/L，去除废水中残余臭氧，之后废水进入提纯纳滤，通过纳滤膜对硫酸根与氯离子进行分离，纳滤产水进入反渗透膜进一步浓缩，提高盐浓度。根据本专利技术所述一种钢铁废水膜浓缩分盐零排放处理方法，经过除氟、除硅和除钙镁后，废水中F-含量为1～5mg/L，SiO2含量为1～5mg/L，Ca2+含量为5～10mg/L，Mg2+含量为5～10mg/L，浊度小于1NTU。根据本专利技术所述一种钢铁废水膜浓缩分盐零排放处理方法，蒸发结晶装置主要为氯化钠蒸发结晶，电渗析浓缩液直接进入氯化钠蒸发结晶、浓缩和离心、包装系统，得到纯度大于97.5％的工业级氯化钠产品。为确保氯化钠盐纯度，氯化钠蒸发结晶釜定期排出少量浓液，杂盐蒸发浓缩后浓液外排至废水活性污泥中，杂盐量小于0.03m3/h/吨浓水，蒸发结晶装置采用MVR(机械蒸汽再压缩)技术，最大限度降低能耗。根据本专利技术所述一种钢铁废水膜浓缩分盐零排放处理方法，电渗析设2组并联，每组4台串联，电渗析由膜片、框架、电极、高频电源和配套槽罐等组成。根据本专利技术所述一种钢铁废水膜浓缩分盐零排放处理方法，蒸发结晶采用常规的MVR机械蒸汽再压缩技术。专利技术详述：一种钢铁工业废水零排放处理技术将废水中有机物、氟、硅、钙和镁去除，将其中氯化钠和硫酸钠分离并浓缩，通过蒸发结晶得到工业级氯化钠盐类产品，实现废水零排放。一种钢铁工业废水零排放处理技术包括软化预处理、超滤和反渗透浓缩系统、臭氧氧化系统、纳滤和反渗透膜分盐和浓缩处理、氟、硅去除、电渗析浓缩和蒸发结晶等部分。废水进水水质指标为：PH为7～8，COD为90～150mg/L,Cl-为2500～3500mg/L,SO42-为100～200mg/L,Na+为500～2000mg/L,F-为1～10mg/L,总氮为10～100mg/L,钙为100～1000mg/L,镁为10～100mg/L,TDS(总溶解固体)为3000～7000mg/L,悬浮物(SS)为10～50mg/L。废水预处理包括化学软化、砂过滤器。化学软化去除废水中的钙、镁硬度，通过投加石灰、碳酸钠、混凝剂、絮凝剂，软化处理后总硬度降至50mg/L以下；全自动砂过滤器去除废水中的悬浮物(SS小于5mg/L)，砂过滤器滤料选择石英砂或者石榴石。废水浓缩处理系统包括超滤和反渗透、臭氧氧化部分。超滤膜进一步将废水中颗粒物质、大分子有机物、微生物等从流体及溶解组份中分离出来，超滤系统产水SDI值小于3。反渗透膜将废水中的有机物、溶解性固体进行浓缩，反渗透膜设置2段，设置段间增压泵，反渗透膜选择抗污染膜，进水压力1.5-2Mpa，反渗透膜产水达到新水标准作为新水回用(TDS小于200mg/L，COD小于10mg/L)。反渗透产生的浓水进入臭氧氧化装置，利用臭氧氧化分解其中的有机物，出水有机物降至100mg/L。臭氧氧化装置出水进入膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢铁废水膜浓缩分盐零排放处理方法，其特征在于，包括如下步骤：/n所述钢铁废水进水水质指标为：PH为7～8，COD为90～150mg/L，Cl

【技术特征摘要】
1.一种钢铁废水膜浓缩分盐零排放处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
所述钢铁废水进水水质指标为：PH为7～8，COD为90～150mg/L，Cl-为2500～3500mg/L，SO42-为100～200mg/L，Na+为500～2000mg/L，F-为1～10mg/L，总氮为10～100mg/L，钙为100～1000mg/L，镁为10～100mg/L，TDS为3000～7000mg/L，悬浮物为10～50mg/L；
所述钢铁废水零排放处理方法包括软化预处理、超滤、反渗透浓缩系统、臭氧氧化系统、纳滤、反渗透膜分盐和浓缩处理、氟、硅去除、电渗析浓缩和蒸发结晶；
所述软乎预处理包括化学软化和砂过滤器；化学软化去除废水中的钙、镁硬度，通过投加10％浓度石灰1000-2000mg/L、10％碳酸钠1000-10000mg/L、混凝剂PAC50-200mg/L、絮凝剂PAM3-5mg/L，软化处理后总硬度降至50mg/L以下；
所述纳滤设2～3段，提纯纳滤产水SO42-为20～50mg/L，Ca2+含量为1～5mg/L，Mg2+含量为1～5mg/L，COD含量为20～50mg/L，TDS为15000～25000mg/L；
所述反渗透膜分盐和浓缩处理设2～3段，进水泵采用高压变频泵，段间采用段间泵，高压泵压力2～5MPa，浓水浓缩2～4倍，Cl-为15000～30000mg/L，TDS为35000～50000mg/L，SO42-为50～100mg/L；
反渗透膜浓缩后废水中F-、SiO2、钙、镁离子浓度上升，反渗透浓水依次进入除氟、除硅和除钙镁槽，分别通过添加28％浓度氯化钙溶液500-2000mg/L、10％浓度氧化镁溶液500-1000mg/L和10％浓度碳酸钠溶液2000-4000mg/L生成氟化钙、硅酸镁和氢氧化钙和氢氧化镁固体沉淀物，搅拌处理后的废水自流入管式微滤进水池，通过重力沉降，底部排出浓度高的污泥打入污泥浓缩系统，槽顶废水通过管式微滤循环泵打入管式微滤中，去除其中的悬浮物；
经过除氟、除硅和除钙镁后废水进入电渗析装置，均相电渗析装置采用2～3组并联方式，浓缩液浓缩2～4倍，Cl-为65000～85000mg/L，TDS为105000～140000mg/L，SO42-为200～500mg/L。

【专利技术属性】
技术研发人员：周超，金学文，杨帆，朱正光，裘慕贤，林玉姣，
申请(专利权)人：宝武炭材料科技有限公司，上海宝汇环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31