【技术实现步骤摘要】
本技术涉及废水处理，特别涉及一种钢铁废水零排放除硅除氟系统。
技术介绍
1、钢铁废水主要来源于高炉冲渣、炼钢闷渣和车间预处理，钢铁废水的组成复杂而多变，其成分与性质随来水的组成和性质、钢轧及净化工艺不同而变化，钢铁废水零排放工序中的浓盐水含有溶解性硅、氟离子、cod(chemical oxygen demand，化学耗氧量)及硬度等多种污染物，其中无机盐成分复杂难降解，属于处理难度较大的废水。随着国家环保要求提高，车间排放口废水达到《钢铁工业水污染物排放标准》(gb13456-2012)中表2车间排放口污染物排放限值后要求后进一步提标，对上述排水进行膜浓缩分质提盐达到废水零排放。
2、浓盐水需要进入再浓缩系统进行二级纳滤的再浓缩，浓缩后的浓水进入蒸发结晶装置提盐，然而由于浓盐水中的溶解性硅和氟离子含量高，溶解性硅经过再浓缩后形成硅酸类胶体堵塞再浓缩系统的膜孔径和蒸发结晶装置的结晶换热器，氟离子在膜表面富集后与钙离子形成氟化钙污堵，废水蒸发又使氟离子富集形成氟化氢物质，腐蚀蒸发蒸发结晶装置中的钛材，如果直接将浓盐水送入再浓缩系统和蒸发结晶装置，就会对设备产生污堵和腐蚀，久而久之，钢铁废水不仅严重影响零排放系统的正常运行，而且可能带来设备安全性和产品不达标的双重风险，钢铁废水浓盐水如何去除其中溶解性硅和氟离子，对实现钢铁废水零排放和保证钢铁产品质量具有重大意义。
3、现有技术中除硅除氟的方法包括膜法除硅、离子交换法和混凝法等，但是各种除硅除氟方法都存在一定的使用条件限制或缺陷，例如，膜法除硅对水质要求高、离子
4、在混凝法除硅除氟技术中，需要用到除硅除氟混凝药剂，常用的有钙系药剂、镁系药剂和铁系药剂等，其各有缺陷：
5、钙系药剂在除硅除氟时主要表现为：随着氢氧化钙的投加量的增加，溶液的ph值逐渐增加，使其中的硅大部分以sio32-及h2sio42-形式存在，易与氢氧化钙发生反应，另外，大量过量的氢氧化钙固体可以保证溶液的氢氧化钙的浓度处于该温度下的饱和溶解度，维持反应向右进行并最终达到平衡，然而钙剂会引入大量硬度，需增加除硬设施，浓盐水因其处于零排放工艺后端，不适合再增加除硬设施；
6、镁系药剂的脱硅效果远不如钙系药剂，且基本无除氟功能，这是由于钙具有较小的电离能590kj/mol，易失去最外层的两个电子与硅成键，然而镁的电离能为738kj/mol，在同样的条件下最外层的两个电子不易与硅成键，另外，由于mgo只与水中的部分sio32-结合成mgsio3，其表面易将含有同种元素硅的sio32-离子吸附在晶格表面的空位上，使其带负电，镁系药剂与钙系药剂同样会引入大量硬度；
7、铁系药剂利用铁盐水解生成的fe(oh)3吸附除去水中的硅、氟，铁剂中使用聚铁对除硅效果较好，然而，剩余全铁进膜容易产生胶溶状的fe3+，容易在膜表面饱和沉积，造成胶体和生物污染。
8、因此，若要通过混凝法实现当前的废水零排放标准，需要全新的混凝药剂和废水处理系统。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种钢铁废水零排放除硅除氟方法及系统，用以通过混凝法实现钢铁废水除硅除氟处理。
2、为解决上述技术问题，本技术提供了一种钢铁废水零排放除硅除氟系统，包括：
3、快速混合模块，用于将浓盐水与聚铝和偏铝酸钠混合；
4、反应模块，与所述快速混合模块连接，用于调节所述浓盐水的ph值，所述快速混合模块的出水输送至所述反应模块；
5、絮凝模块，与所述反应模块连接，用于将所述浓盐水絮凝并形成絮状络合物，所述反应模块的出水输送至所述絮凝模块；
6、沉淀模块，与所述絮凝模块连接，用于将所述浓盐水固液分离形成污泥和清液，所述絮凝模块的出水输送至所述沉淀模块；以及
7、膜前砂过滤保安模块，与所述沉淀模块连接，用于过滤所述清液中的悬浮物。
8、可选的，所述快速混合模块包括进水管路、挡水板、第一搅拌单元和第一药剂投加单元，所述浓盐水通过所述进水管路进入所述快速混合模块，所述聚铝和所述偏铝酸钠通过所述第一药剂投加单元进入所述快速混合模块。
9、可选的，所述聚铝与所述浓盐水中氟离子的质量浓度比范围为3.5:1ppm至4:1ppm，所述偏铝酸钠与所述浓盐水中溶解性硅的质量浓度比范围为2.5:1ppm至3:1ppm。
10、可选的，所述反应模块包括溢流口、第二搅拌单元和第二药剂投加单元，所述浓盐水通过所述溢流口溢流至所述反应模块，通过所述第二药剂投加单元投加酸性药剂或碱性药剂以调节所述浓盐水的ph值至6-8。
11、可选的，所述第二药剂投加单元包括：酸碱药剂投加装置、ph值测量装置和变频装置，所述酸碱药剂投加装置设置于所述反应模块的进口端，所述ph值测量装置和所述变频装置设置于所述反应模块的出口端。
12、可选的，所述絮凝模块包括底部管路、导流筒、第三搅拌单元和第三药剂投加单元，所述浓盐水通过所述底部管路从所述反应模块压送至所述絮凝模块底部，所述浓盐水在所述导流筒内由下至上流动，所述第三药剂投加单元用于投加聚丙烯酰胺。
13、可选的，所述沉淀模块包括配水渠单元、刮泥单元、排泥单元、斜管单元和出水渠单元，所述浓盐水通过所述配水渠单元从所述絮凝模块输送至所述沉淀模块，所述污泥在所述沉淀模块中下沉并通过所述排泥单元排出所述沉淀模块，所述清液位于沉淀模块上层并通过所述出水渠单元输送至所述膜前砂过滤保安模块。
14、可选的，还包括污泥浓缩模块，用于降低污泥的含水率，所述污泥从所述沉淀模块底部输送至所述污泥浓缩模块。
15、可选的，所述膜前砂过滤保安模块包括过滤原水单元和浅层砂过滤单元，所述清液进入膜前砂过滤保安模块后，通过所述过滤原水单元输送至所述浅层砂过滤单元。
16、可选的，膜前砂过滤保安模块还包括反洗单元，当所述浅层砂过滤单元的进出口压差超过0.3mpa时进行反洗。
17、在本技术提供的钢铁废水零排放除硅除氟方法及系统中，采用了铝系组合药剂，在浓盐水中形成氢氧化铝胶体粒子，该胶体粒子与水中与污染物凝聚，由小胶体粒子变为大胶体粒子析出，解决了现有钙系药剂、镁系药剂和铁系药剂的诸多缺陷，实现了混凝法除硅除氟。
18、将本技术提供的钢铁废水零排放除硅除氟方法及系统应用于钢铁废水零排系统中时，经过除硅除氟后的浓盐水中不会再有硅酸类胶体堵塞再浓缩系统的膜孔径和蒸发结晶装置的结晶换热器，也不会再有氟化氢物质腐蚀蒸发蒸发结晶装置中的钛材，延长了膜组清洗周期，同时降低了蒸发结晶腐蚀速率，提高了钢铁废水零排系统的安全性和稳定性，降低了后续产品不达标的风险，对实现钢铁废水零排放和提高钢铁产品质量具有重大意义。
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1.一种钢铁废水零排放除硅除氟系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述钢铁废水零排放除硅除氟系统，其特征在于，所述反应模块包括溢流口、第二搅拌单元和第二药剂投加单元，所述浓盐水通过所述溢流口溢流至所述反应模块，通过所述第二药剂投加单元投加酸性药剂或碱性药剂。
3.如权利要求2所述钢铁废水零排放除硅除氟系统，其特征在于，所述第二药剂投加单元包括：酸碱药剂投加装置、pH值测量装置和变频装置，所述酸碱药剂投加装置设置于所述反应模块的进口端，所述pH值测量装置和所述变频装置设置于所述反应模块的出口端。
4.如权利要求1所述钢铁废水零排放除硅除氟系统，其特征在于，所述絮凝模块包括底部管路、导流筒、第三搅拌单元和第三药剂投加单元，所述浓盐水通过所述底部管路从所述反应模块压送至所述絮凝模块底部，所述浓盐水在所述导流筒内由下至上流动，所述第三药剂投加单元用于投加聚丙烯酰胺。
5.如权利要求1所述钢铁废水零排放除硅除氟系统，其特征在于，所述沉淀模块包括配水渠单元、刮泥单元、排泥单元、斜管单元和出水渠单元，所述浓盐水通过所述配水渠单元从所述絮凝模
6.如权利要求1所述钢铁废水零排放除硅除氟系统，其特征在于，还包括污泥浓缩模块，用于降低污泥的含水率，所述污泥从所述沉淀模块底部输送至所述污泥浓缩模块。
7.如权利要求1所述钢铁废水零排放除硅除氟系统，其特征在于，所述膜前砂过滤保安模块包括过滤原水单元和浅层砂过滤单元，所述清液进入膜前砂过滤保安模块后，通过所述过滤原水单元输送至所述浅层砂过滤单元。
8.如权利要求7所述钢铁废水零排放除硅除氟系统，其特征在于，所述膜前砂过滤保安模块还包括反洗单元，当所述浅层砂过滤单元的进出口压差超过0.3MPa时进行反洗。
...【技术特征摘要】
1.一种钢铁废水零排放除硅除氟系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述钢铁废水零排放除硅除氟系统，其特征在于，所述反应模块包括溢流口、第二搅拌单元和第二药剂投加单元，所述浓盐水通过所述溢流口溢流至所述反应模块，通过所述第二药剂投加单元投加酸性药剂或碱性药剂。
3.如权利要求2所述钢铁废水零排放除硅除氟系统，其特征在于，所述第二药剂投加单元包括：酸碱药剂投加装置、ph值测量装置和变频装置，所述酸碱药剂投加装置设置于所述反应模块的进口端，所述ph值测量装置和所述变频装置设置于所述反应模块的出口端。
4.如权利要求1所述钢铁废水零排放除硅除氟系统，其特征在于，所述絮凝模块包括底部管路、导流筒、第三搅拌单元和第三药剂投加单元，所述浓盐水通过所述底部管路从所述反应模块压送至所述絮凝模块底部，所述浓盐水在所述导流筒内由下至上流动，所述第三药剂投加单元用于投加聚丙烯酰胺。
5.如权利要求1所述钢铁废水...
【专利技术属性】
技术研发人员：李树庭，周超，杨帆，赖明森，何均传，王文俊，周伟，陈田兴，
申请(专利权)人：宝武水务科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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