催化裂化烟气脱硫废水的处理方法技术

本发明专利技术提供一种催化裂化烟气脱硫废水的处理方法，通过超滤装置、纳滤装置、反渗透装置、冷冻结晶装置和蒸发结晶装置的配合使用，充分结合了各装置各自的优势，从而解决了石化企业催化裂化烟气脱硫废水处理困难的问题，有效实现了水资源和盐类资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
催化裂化烟气脱硫废水的处理方法
本专利技术涉及领域工业废水处理领域，具体涉及一种催化裂化烟气脱硫废水的处理方法。
技术介绍
随着现代社会对化石燃料的消耗持续增加，SOX和NOX及粉尘等大气污染物也随之大量产生，若将这些物质大量排入大气将会造成严重的大气污染。国家和地方政府对SOX和NOX以及颗粒物排放标准日益严格、排污费日渐提高，与此同时石油化学工业污染物排放标准(GB31571-2015)要求SO2低于100mg/m3，NOX低于150mg/m3，颗粒物低于20mg/m3。在此情况下，为应对严格的环保要求和企业的自身发展需求，目前，几乎所有石化企业的催化裂化装置都建立了烟气脱硫系统。国内石化企业广泛采用Belco公司开发的EDV湿法洗涤技术，该法在有效脱除烟气中的硫氧化物的同时可将烟气中的粉尘洗脱，但是随之会产生大量的脱硫废水，脱硫废水主要含有催化剂粉尘、亚硫酸、硫酸钠盐等物质。现有处理方法主要有三种：混合生化、稀释外排和蒸发结晶。其中，高盐生化的菌群培养难度较大，影响生化处理效果，造成出水水质波动；而稀释外排并未从源头消减盐含量，例如，在某些大型石化企业，通常将脱硫废水与其它废水混兑后作为一般废水处理，虽暂时解决了环保问题，但易导致污水回用企业回用水水质盐含量逐渐增高，难以实现盐平衡；采用蒸发结晶脱盐处理，运行成本较高，并且现有预处理工艺不充分，脱硫废水中催化剂粉尘、有机物等去除不彻底，回收盐类难以达到国家工业盐类标准，只能作为固废或危废处置。专利CN201610038282.3公布了一种燃煤电厂脱硫废水处理系统，采用软化处理与过滤分离预处理后用纳滤、反渗透和电驱动膜组合，后加蒸发结晶实现对脱硫废水的处理，该工艺利用反渗透与电驱动膜分离系统结合来对纳滤产水进行浓缩，但电驱动膜分离系统膜成本较高、运行能耗大，进水水质要求高，对前期预处理的条件更为苛刻。专利CN201710640319.4和专利CN201010232059.5均使用双极膜电渗析法处理钠碱烟气脱硫废水，实现脱硫废水的零排放，但是该系统存在投资高、能耗大的问题。
技术实现思路
鉴于上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种催化裂化烟气脱硫废水的处理方法，通过超滤装置、纳滤装置、反渗透装置、冷冻结晶装置和蒸发结晶装置的配合使用，充分结合了各装置各自的优势，从而解决了石化企业催化裂化烟气脱硫废水处理困难的问题，有效实现了水资源和盐类资源化利用，同时还有效利用了低温热源。本专利技术一方面提供一种工业废水处理系统，包括：超滤装置，与所述超滤装置相连接的纳滤装置，分别与所述纳滤装置相连接的反渗透装置和冷冻结晶装置，以及与所述反渗透装置相连接的蒸发结晶装置；其中，所述冷冻结晶装置还包括母液部分循环补给到纳滤进水。本申请的专利技术人经研究发现，超滤装置能够有效去除工业废水中的催化剂粉尘和其它悬浮物，且超滤装置还具有设备简单、自动化程度高、运行维护容易、环境适应能力强以及占地面积小等特点。而纳滤装置和反渗透装置相结合能够充分结合二者的优势，降低运行成本，实现废水中盐类分质结晶。将超滤装置、纳滤装置、反渗透装置、冷冻结晶装置和蒸发结晶装置的配合使用，能够充分结合各装置各自的优势，从而解决了石化企业催化裂化烟气脱硫废水处理困难的问题，有效实现水资源和盐类的资源化利用。在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述超滤装置采用板式、管式或中空纤维类膜组件，优选采用外压式中空纤维膜组件。在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述纳滤装置采用板式或卷式纳滤膜组件，优选采用卷式纳滤膜组件。在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述反渗透装置采用卷式或平板类型反渗透膜组件，优选采用卷式反渗透膜组件。在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述冷冻结晶装置为Krystal冷冻结晶器。在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述蒸发结晶装置为机械式蒸汽再压缩蒸发器(简称为MVR蒸发结晶器)。根据本专利技术，Krystal冷冻结晶器可以采用外挂式冷却器作为冷源。根据本专利技术，MVR蒸发结晶器可以采用电加热作为热源。本专利技术另一方面提供一种上述工业废水处理系统在工业废水处理领域，尤其是在催化裂化烟气脱硫废水处理领域的应用。本申请的专利技术人在研究中发现，上述工业废水处理系统尤其适用于处理催化裂化烟气脱硫废水。本专利技术在另一方面提供一种催化裂化烟气脱硫废水的处理方法，包括：使所述催化裂化烟气脱硫废水进入超滤装置，从而对所述催化裂化烟气脱硫废水进行超滤处理，形成超滤产水和超滤浓相；使所述超滤产水进入纳滤装置，从而对所述超滤产水进行纳滤处理，形成纳滤产水和纳滤浓水；使所述纳滤浓水进入冷却结晶装置，从而对所述纳滤浓水进行冷却结晶处理，得到的硫酸钠结晶母液进入到离心机进行离心分离，形成硫酸钠晶体和过滤母液，过滤母液部分循环补给到纳滤进水中，优选地，当过滤母液COD＞200mg/L时所得纳滤浓水含杂质变高，无法保证硫酸难晶体的纯度，所以需要定期将其排放并集中处理；使所述纳滤产水进入反渗透装置，从而对所述纳滤产水进行反渗透处理，形成反渗透产水和反渗透浓水；以及使所述反渗透浓水进入蒸发结晶装置，从而对所述反渗透浓水进行蒸发结晶处理，形成氯化钠固体和蒸发结晶产水。根据本专利技术，使母液回流至纳滤装置和/或将母液外排以集中处理。根据本专利技术，超滤浓相经污泥脱水固化后集中外运处理。在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述催化裂化烟气脱硫废水的pH为8～9，电导率为11000～14000μS/cm，COD为30～50mg/L，总氮20～40mg/L，悬浮物浓度为150～200mg/L，油含量为1～2mg/L，Cl-浓度为30～50mg/L，SO42-浓度为6000～8000mg/L，Mg2+浓度为1～3mg/L，Ca2+浓度为4～8mg/L，Na+浓度为3000～4000mg/L，溶硅浓度为5～8mg/L。在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述反渗透产水和蒸发结晶产水均满足电导率＜1200μS/cm，COD＜60mg/L，Cl-浓度＜200mg/L，油含量＜0.5mg/L。根据本专利技术，电导率＜1200μS/cm，COD＜60mg/L，Cl-浓度＜200mg/L，油含量＜0.5mg/L为回用循环水回用要求。反渗透产水和蒸发结晶产水可回用于循环水补水。在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述超滤处理的压力为0.08～0.12MPa。根据本专利技术，一方面，当超滤处理的压力小于0.08MPa时，超滤膜通量太小，所需组件数增多，成本增加；另一方面，当所述纳滤处理的压力大于0.12MPa时，会导致超滤膜丝断裂，影响使用寿命。因此，为获得高的膜通量及分离效率，本专利技术将纳滤处理的压力限定在0.08～0.12MPa。在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述纳滤装置的进水的pH为8.0～10.0；所述纳滤处理的压力为2.0～3.0MPa，膜通量为15～25L/m2·h。根据本专利技术，一方面，当所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化裂化烟气脱硫废水的处理方法，包括：/n使所述催化裂化烟气脱硫废水进入超滤装置，从而对所述催化裂化烟气脱硫废水进行超滤处理，形成超滤产水和超滤浓相；/n使所述超滤产水进入纳滤装置，从而对所述超滤产水进行纳滤处理，形成纳滤产水和纳滤浓水；/n使所述纳滤浓水进入冷冻结晶装置，从而对所述纳滤浓水进行冷冻结晶处理，得到的硫酸钠结晶母液进行离心分离，形成硫酸钠晶体和过滤母液，所述过滤母液部分循环补给到纳滤进水中，优选地，当所述过滤母液COD＞200mg/L，需要将其排放并集中处理；/n使所述纳滤产水进入反渗透装置，从而对所述纳滤产水进行反渗透处理，形成反渗透产水和反渗透浓水；以及/n使所述反渗透浓水进入蒸发结晶装置，从而对所述反渗透浓水进行蒸发结晶处理，形成氯化钠固体和蒸发结晶产水。/n

【技术特征摘要】
1.一种催化裂化烟气脱硫废水的处理方法，包括：
使所述催化裂化烟气脱硫废水进入超滤装置，从而对所述催化裂化烟气脱硫废水进行超滤处理，形成超滤产水和超滤浓相；
使所述超滤产水进入纳滤装置，从而对所述超滤产水进行纳滤处理，形成纳滤产水和纳滤浓水；
使所述纳滤浓水进入冷冻结晶装置，从而对所述纳滤浓水进行冷冻结晶处理，得到的硫酸钠结晶母液进行离心分离，形成硫酸钠晶体和过滤母液，所述过滤母液部分循环补给到纳滤进水中，优选地，当所述过滤母液COD＞200mg/L，需要将其排放并集中处理；
使所述纳滤产水进入反渗透装置，从而对所述纳滤产水进行反渗透处理，形成反渗透产水和反渗透浓水；以及
使所述反渗透浓水进入蒸发结晶装置，从而对所述反渗透浓水进行蒸发结晶处理，形成氯化钠固体和蒸发结晶产水。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化裂化烟气脱硫废水的pH为8～9，电导率为11000～14000μS/cm，COD为30～50mg/L，总氮浓度为20～40mg/L，悬浮物浓度为150～200mg/L，油含量为1.0～2.0mg/L，Cl-浓度为30～50mg/L，SO42-浓度为6000～8000mg/L，Mg2+浓度为1～3mg/L，Ca2+浓度为4～8mg/L，Na+浓度为3000～4000mg/L，溶硅浓度为5～8mg/L。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述反渗透产水和蒸发结晶产水均满足电导率＜1200μS/cm，COD＜60mg/L，Cl-浓度＜200mg/L，油含量＜0.5mg/L。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述超滤处理的压力为0.08～0.12MPa...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦旭阳，栾金义，张新妙，
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北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11