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CN1699223A - 利用冶金污水制取纯水的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用冶金污水制取纯水的方法，属废水处理技术领域，用于解决冶金行业工业污水制取纯水的问题。其特别之处是，所述方法按如下工序进行：A.回收污水，制取中水：使出水悬浮物小于100mg/l的中水要求；B.中水处理：将上述中水细格栅过滤、杀菌、微絮凝，截留毛发，使其COD小于30mg/l；C.超滤处理：上述中水经外压浸入式超滤装置处理，达到SDI＜2的要求；D.反渗透脱盐处理：经超滤的水进入反渗透装置脱盐处理。本发明以冶金工业污水为水源制取纯水，既回收利用大量冶金污水，实现污水资源化和企业污水零排放，又可节省珍贵地表水或井水资源。

Description

利用冶金污水制取纯水的方法
技术领域
本发明涉及一种水处理的方法，特别是冶金行业工业污水的处理及回收利用方法，属废水处理技术领域。
背景技术
水是重要且宝贵的资源，随着工业持续稳定发展，水资源供求矛盾日益突出。冶金行业是用水大户，在生产过程中，一方面有大量的工业污水排放，污染环境，另一方面又需要消耗大量的纯水(脱盐水)，因此环境污染和大量耗水的问题均十分突出。目前，冶金行业所使用纯水制取工艺多为预处理+反渗透(RO)法，该法是二十世纪八十年代发展起来的新工艺，它以高含盐量地表水、井水为水源，以反渗透(RO)工艺为核心，通过对原水进行絮凝、沉淀、吸附等预处理，去除水中的胶体等污染物质，达到RO膜的进水水质要求(污染指数SDI＜4)，再用高压泵打入RO膜，经过RO膜，水中97％的离子被滤出，从而制取脱盐水。此外，还有采用原始的纯水离子交换法制取纯水的工艺，该工艺只适用于离子含量低于400mg/l的地表水、井水处理。显然，上述方法均需以地表水或井水为水源，需大量消耗水资源。
发明内容
本发明所要解决的问题是克服现有技术的缺陷而提供一种利用冶金污水制取纯水的方法。
本发明所述方法是由以下技术方案解决的：
一种利用冶金污水制取纯水的方法，所述方法按如下工序进行：
A.回收污水，制取中水：取冶金行业下水道污水经过絮凝、沉淀，达到出水悬浮物小于100mg/l的中水要求；
B.中水处理：将上述中水经细格栅过滤、杀菌消毒、微絮凝处理，截留毛发，去除部分有机物，使其COD小于30mg/l；
C.超滤处理：将上述处理的中水经外压浸入超滤装置处理，达到SDI＜2的要求；
D.反渗透脱盐处理：经超滤处理后的水进入反渗透装置脱盐处理。
上述利用冶金污水制取纯水的方法，所述反渗透脱盐处理包括二级反渗透脱盐处理，其中，一级反渗透处理的预脱盐水脱盐率大于97％、出水的电导率＜80μs/cm、回收率75％，二级反渗透脱处理的脱盐水脱盐率大于97％、回收率90％、出水电导率＜10μs/cm，二级反渗透的浓水回收入一级脱盐水使用。
上述利用冶金污水制取纯水的方法，所述二级反渗脱盐处理后设有精脱盐处理工序，所述精脱盐处理工序以二级反渗透出水为水源，经过阴阳离子混床，制取氯离子含量＜0.1mg/l的精脱盐水。
上述利用冶金污水制取纯水的方法，所述一级反渗透处理中的超滤产水投加还原剂和阻垢剂再进入反渗透处理，还原剂和阻垢剂的加入量为2-10mg/l。
本发明方法将冶金工业污水经絮凝、沉淀后的出水为水源，采用外压浸入式超滤(UF)+反渗透(RO)法制取脱盐水，进而采用阴阳离子混床制取精脱盐水，该方法一方面回收利用大量冶金工业污水，实现了污水资源化和企业污水零排放，另一方面可节省大量珍贵地表水或井水资源，降低生产成本实现了企业的可持续发展，其经济效益和社会效益都是显而易见的。本发明一次投入，常年受益，运行成本低，脱盐效果好，为冶金行业污水回收利用和缺水地区的污水资源化开拓了一条崭新之路。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
参看图1，对本发明方法作进一步详述。
本发明方法适于冶金行业使用，就地取材、废水利用，以冶金污水制取纯水，其主要步骤及作用如下：
1.回收污水，制取中水：回收冶金企业下水道污水入沉淀池，经过絮凝、沉淀，使其出水的悬浮物小于100mg/l。
2.中水处理：为保证超滤装置正常运行，经絮凝、沉淀处理后的中水经小于1mm细格栅过滤，去除水中可能含有的毛发等杂物，使COD小于30mg/l，加入次氯酸钠进行杀菌消毒，再加入絮凝剂进行微絮凝后进入超滤膜池。
3.超滤处理：超滤处理的主要功能是去除水中的生物污染物、颗粒物、胶体、浊度、细菌，满足反渗透装置的进水水质要求。超滤处理分为外压式超滤处理工艺和内压式超滤处理，本发明根据采用的原水水质，经反复试验比较，确定采用外压浸入式超滤处理工艺，主要优点如下：1.对进水水质无特殊要求，2.预处理出水水质好，对RO膜系统基本没有影响，可保RO膜使用5年。3.设备占地面积相当于常规法的1/5，4.废物排放处理容易，仅定期排放常规工业污水即可。外压浸入式超滤处理出水的SDI＜2，满足进入RO的要求。
4.反渗透(RO)处理：经超滤装置处理后的水进入反渗透装置，反渗透装置主要功能是脱除水中的盐份，脱盐率大于97％，一级反渗透装置回收的预脱盐水回收率75％，出水的电导率＜80μs/cm，可满足冷轧工程循环系统补水和普通生产用水要求。二级反渗透装置回收的脱盐水回收率90％，出水的电导率＜10μs/cm，可满足冷轧工程带钢冲洗和锅炉房补水的要求，二级反渗透的浓水回收入一级脱盐水使用。
5.精脱盐处理：精脱盐处理是以二级反渗透出水为水源，经过阴阳离子混床，制取氯离子含量＜0.1mg/l的精脱盐水，可满足配制乳化液的要求。
以下提供具体实施例：
1.回收冶金污水，制取中水：将冶炼、轧钢车间的污水经提升泵站收集进入配水池，加药聚合氯化铝(PAC)并搅拌，将聚合氯化铝(PAC)与污水充分混合，经沉淀、撇油使出水达到悬浮物含量＜50mg/l的中水要求。
2.中水处理：将上述中水经1mm细格栅，除去毛发等杂物，后进行加药调节。为提高中水悬浮物、胶体、有机物的去除率，需加入一定量的絮凝剂，絮凝剂采用聚合氯化铝，加药量为3-8mg/L，有机物的去除率达50-70％。为抑制水中细菌的繁殖，需对中水进行杀菌处理，杀菌剂采用次氯酸钠，加药量为1-3mg/L。经处理的中水COD小于30mg/l。
3.超滤处理：采用外压浸入式超滤处理工艺，上道工序中水进入超滤膜池，膜池中浸泡外压式超滤膜，通过真空泵的负压抽吸，净水(超滤透过液)从超滤膜中心抽出，达到SDI＜2满足进入RO的要求，送入中间水箱，准备进入下道工序，而浓水留在膜池中外排至排水管网。
4.反渗透脱盐处理：(1)一级反渗透：经超滤处理后的合格水进入一级反渗透装置。贮存于超滤产水水箱中的水经投加还原剂和阻垢剂并经过管道混合器混合，再经过高压泵升压分别送入反渗透装置。反渗透浓水地沟排放，反渗透透过水投加NaOH调节pH值7.2～8.0，经管道混合器混合送往产品水池，贮存于预脱盐水箱中的透过水经输送泵提升后，送往用水点，其余通过管道进入二级反渗透装置。其中，阻垢剂可为美国贝迪公司生产的MDC220高效阻垢/分散剂，加入剂量为4.79mg/l；还原剂采用亚硫酸氢钠，加药剂量3mg/l。一级反渗透处理的预脱盐水脱盐率大于97％、出水电导率80μs/cm、回收率75％。供冷轧工程循环系统补水和普通生产用水。(2)二级反渗透：贮存在预脱盐水箱中的一级反渗透透过水由高压泵送入二级反渗透装置进行脱盐，透过水进入脱盐水箱，浓水返回一级反渗透装置处理。二级反渗透脱盐水回收率90％，出水的电导率＜10μs/cm，供冷轧工程带钢冲洗和锅炉房补水之用。
5.精脱盐处理：精脱盐系统以二级反渗透出水为水源，经过阴阳离子混床，制取氯离子含量＜0.1mg/l的精脱盐水，满足配制乳化液的要求。精脱盐装置采用混合离子交换器，酸碱再生系统储罐和超滤装置公用。混床使用的阳树脂采用001×7强酸性苯乙烯系混床专用阳离子交换树脂，阴树脂采用201×7强碱性混床专用阴离子交换树脂。

Claims (4)

1.一种利用冶金污水制取纯水的方法，其特征在于，所述方法按如下工序进行：
A.回收污水，制取中水：取冶金行业下水道污水经过絮凝、沉淀，达到出水悬浮物小于100mg/l的中水要求；
B.中水处理：将上述中水经细格栅过滤、杀菌消毒、微絮凝处理，截留毛发，去除部分有机物，使其COD小于30mg/l；
C.超滤处理：将上述处理的中水经外压浸入超滤装置处理，达到SDI＜2的要求；
D.反渗透脱盐处理：经超滤处理后的水进入反渗透装置脱盐处理。
2.根据权利要求1所述的利用冶金污水制取纯水的方法，其特征在于：所述反渗透脱盐处理包括二级反渗透脱盐处理，其中，一级反渗透处理的预脱盐水脱盐率大于97％、出水的电导率＜80μs/cm、回收率75％，二级反渗透脱处理的脱盐水脱盐率大于97％、回收率90％、出水电导率＜10μs/cm，二级反渗透的浓水回收入一级脱盐水使用。
3.根据权利要求2所述的利用冶金污水制取纯水的方法，其特征在于：所述二级反渗脱盐处理后设有精脱盐处理工序，所述精脱盐处理工序以二级反渗透出水为水源，经过阴阳离子混床，制取氯离子含量＜0.1mg/l的精脱盐水。
4.根据权利要求2所述的利用冶金污水制取纯水的方法，其特征在于：所述一级反渗透处理中的超滤产水投加还原剂和阻垢剂再进入反渗透处理，还原剂和阻垢剂的加入量2-10mg/l。
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