專利名稱：：一種循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水的處理方法，特別是涉及一種化工裝置循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水的處理方法。
背景技術(shù)：
：為了提高水資源的利用率，實現(xiàn)節(jié)水減排的目標(biāo)，目前主要采用污水經(jīng)處理后回用的方法。一般循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水的處理回用潛力較大，但是對于化工裝置的循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水，由于具有水質(zhì)差、水質(zhì)復(fù)雜、膠體及陽離子含量高的特點，采用常規(guī)的處理方法或或者運(yùn)行成本昂貴，或者難以實現(xiàn)系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行，其產(chǎn)水水質(zhì)難以保證，無法實現(xiàn)污水回用和節(jié)水減排的目標(biāo)。目前，化工裝置循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水(例如烯烴裝置循環(huán)冷卻排污水)，一般直接或經(jīng)污水處理廠處理后外排。這種做法不僅向外環(huán)境排放了大量的化工污水，而且浪費(fèi)了寶貴的水資源。雖然化工裝置循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水的成分復(fù)雜，但其污染物來源比較明確，相對穩(wěn)定，可以針對性地開發(fā)處理工藝，實現(xiàn)水資源的重復(fù)利用、減少污染環(huán)境?；ぱb置循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水的常規(guī)處理方法主要有(1)采用過濾分離去除大顆粒污染物，然后經(jīng)過藥劑控制，廢水重新回到循環(huán)冷卻水體系。這種方法對換熱設(shè)備及管路存在腐蝕或結(jié)垢隱患，單純地依靠藥劑穩(wěn)定水質(zhì)，不僅藥劑費(fèi)用增加，而且水體被進(jìn)一步污染。(2)循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水經(jīng)過加堿或絮凝等方法部分脫鹽后回用。這種方法不僅水的回用率低，而且無法去除水中的ci-等具有腐蝕性的低價態(tài)離子，水體存在腐蝕隱患。膜技術(shù)在水處理領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)中，針對烯烴等化工裝置循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水一般以超濾、反滲透作為主要處理過程，其膜前預(yù)處理一般以過濾分離為主，常見的預(yù)處理方法主要有絮凝沉淀、砂濾、高效纖維過濾、活性炭過濾、多介質(zhì)過濾等。膜分離技術(shù)成功的關(guān)鍵在于采用具有針對性、高效、穩(wěn)定、簡便的預(yù)處理技術(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)中，給水排水Vol.33No.22007"UF-R0組合工藝處理循環(huán)冷卻排污水的研究"，工業(yè)水處理，Vol.25No.llNov.，2005"火力電廠循環(huán)冷卻排水回用處理工藝研究"，介紹了以超濾、反滲透為主要處理過程，并且采用多種過濾裝置作為膜前預(yù)處理的技術(shù)方法。這些方法雖然具有一定的處理效果，但是由于廢水的特性，特別是烯烴裝置循環(huán)水系統(tǒng)排污水的特性，使得膜前預(yù)處理的效果受到很大影響，膜處理系統(tǒng)難以長期、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容為了提高循環(huán)系統(tǒng)排污水，特別是化工裝置循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水的處理回用效果，保證膜分離系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運(yùn)行，本發(fā)明針對污水的特點，采用電絮凝作為膜前預(yù)處理，配合超濾出水調(diào)酸、反滲透膜濃水側(cè)反沖工藝，實現(xiàn)污水膜處理的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水的處理方法是這樣實現(xiàn)的—種循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水的處理方法，該方法依次包括以下步驟a.電絮凝處理，首先在所述污水中加入堿，調(diào)節(jié)其pH為1012;然后在所述污水中通入電流進(jìn)行電極反應(yīng)；然后對所述污水進(jìn)行混凝沉淀、固液分離處理，得到清液；b.超濾處理，對固液分離得到的所述清液進(jìn)行超濾處理，得到超濾產(chǎn)水；c.反滲透處理，在所述超濾產(chǎn)水中加入酸，調(diào)節(jié)其pH為78;然后對所述超濾產(chǎn)水進(jìn)行反滲透處理，在所述反滲透處理中進(jìn)行濃水側(cè)反沖洗操作。所述濃水側(cè)反沖洗即沖洗水從反滲透系統(tǒng)的濃水口進(jìn)入、沖洗反滲透膜表面后從進(jìn)水口處排出的沖洗過程。在具體實施時，所述循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水的COD小于100mg/L、總硬度以CaC03計小于1200mg/L、f丐硬度以CaC03計小于550mg/L、電導(dǎo)率小于4000yS/cm、總鐵小于5mg/L、總硅小于20mg/L。在具體實施時，在步驟a，加入的堿可以是NaOH或堿石灰，所述電極反應(yīng)的電壓為2IOV、電流強(qiáng)度為10IOOA、電極反應(yīng)停留時間為2060min;所述固液分離處理采用沉淀池，所述污水在沉淀池中的停留時間為0.52h。在具體實施時，在步驟b，在超濾處理之前對所述清液進(jìn)行多介質(zhì)過濾處理，多介質(zhì)過濾器通常采用石英砂_無煙煤等多種濾料組合的介質(zhì)過濾器，過濾精度通常為100m左右；所述超濾處理的過濾周期2060s，加酸反洗周期13h，加酸反洗時間3060s，加酸反洗水的pH為24，加酸浸泡時間15min，加酸漂洗時間1050s，加氯反洗周期13h，加氯反洗時間3060s，加氯反洗水的余氯為78mg/L，加氯浸泡時間15min，加氯漂洗時間1050s，前正向沖洗時間1030s，后正向沖洗時間1030s。在具體實施時，在步驟c，加入酸可以是HC1，所述超濾產(chǎn)水在進(jìn)行反滲透處理之前加入阻垢劑和還原劑，阻垢劑可以選用硅300(GE公司)、還原劑可以選用亞硫酸氫鈉；所述濃水側(cè)反沖洗的沖洗周期為28h。本發(fā)明的處理方法主要包括膜處理和膜前預(yù)處理兩個過程，在膜前預(yù)處理中有效去除膜污染物，優(yōu)化膜分離的操作條件，可以實現(xiàn)膜系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行?；ぱb置循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水中，硬度、鐵等含量較高，且含有較高濃度的有機(jī)硅污染物，可能存在陽離子表面活性劑，這些污染物可以通過合適的絮凝沉降工藝得以有效去除。本發(fā)明采用電絮凝/加堿絮凝的方法，在降低硬度、鐵等污染濃度的同時，有效地去除有機(jī)硅、陽離子這兩種膜處理關(guān)鍵污染物。污水處理采用超濾/反滲透結(jié)合的雙膜系統(tǒng)。超濾單元作為反滲透系統(tǒng)的保障處理單元，采用合理的運(yùn)行參數(shù)及化學(xué)加強(qiáng)反洗工藝，能夠保證超濾系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運(yùn)行，并且出水水質(zhì)穩(wěn)定；在超濾單元后進(jìn)行調(diào)酸，能夠提高超濾的處理效果，充分滿足反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水要求。在反滲透處理中增加濃水側(cè)反沖洗過程，可以使膜前端截流的少量污染物通過反沖從進(jìn)水端排出，對緩解反滲透處理中膠體有機(jī)物污染起到作用很大。配合定時正沖工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)反滲透系統(tǒng)長周期穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明的處理方法，預(yù)處理單元進(jìn)水COD的去除率可以達(dá)到40%左右、有機(jī)硅等膠體的去除率達(dá)到60%左右、總鐵的去除率達(dá)90%左右；超濾產(chǎn)水的SDI值小于3;反滲透產(chǎn)水的各項有機(jī)污染物未檢出，在原水電導(dǎo)3000iiS/cm情況下產(chǎn)水電導(dǎo)小于80iiS/cm。整個系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行周期在1個月以上，通過常規(guī)化學(xué)清洗，膜系統(tǒng)可以基本完全恢復(fù)到初始運(yùn)行值。該方法能夠有效的去除污水中的全部細(xì)菌、絕大部分有機(jī)污染物、膠體、陽離子及無機(jī)離子，產(chǎn)水水質(zhì)接近一級脫鹽水指標(biāo)，可以直接供給脫鹽水站或與新鮮水勾兌后作為工業(yè)循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水使用，該方法具有運(yùn)行成本低、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、產(chǎn)水水質(zhì)好等特點。圖1是循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水處理方法的工藝流程示意圖。具體實施例方式下面結(jié)合實施例進(jìn)一步詳述本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于下述的具體實施方式。實施例11、原水水質(zhì)原水為某烯烴廠循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水，其水質(zhì)指標(biāo)見表1:表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>2、預(yù)處理過程采用"電絮凝-沉淀-過濾"流程，進(jìn)行原水的膜前預(yù)處理，預(yù)處理裝置的運(yùn)行參數(shù)見表2，預(yù)處理的產(chǎn)水水質(zhì)見表3。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>3、超濾處理超濾裝置的主要運(yùn)行參數(shù)見表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>經(jīng)過一個月的運(yùn)行，超濾裝置運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)行壓力保持在0.040.06MPa;超濾進(jìn)水的pH為10左右、濁度0.2NTU左右；超濾產(chǎn)水的COD在30mg/L左右(超濾進(jìn)水的不溶性COD較低，因此超濾對COD的去除率較低)，SDI值均值為0.99，濁度為0.030.05NTU。4、反滲透處理反滲透裝置主要運(yùn)行參數(shù)見表5。表5項目控制指標(biāo)產(chǎn)水通量18L/m2h7<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>反滲透裝置的運(yùn)行壓力及TMP相對平穩(wěn)，TMP維持在0.02MPa左右。連續(xù)運(yùn)行一個月，反滲透裝置運(yùn)行壓力及TMP未發(fā)生明顯變化，整個系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，反滲透裝置產(chǎn)水水質(zhì)見表6。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例表明采用本發(fā)明的方法處理烯烴裝置循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水，過程簡單、產(chǎn)水水質(zhì)好，并且可以實現(xiàn)長周期穩(wěn)定運(yùn)行。權(quán)利要求一種循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水的處理方法，該方法依次包括以下步驟a.電絮凝處理，首先在所述污水中加入堿，調(diào)節(jié)其pH為10～12；然后在所述污水中通入電流進(jìn)行電極反應(yīng)；然后對所述污水進(jìn)行混凝沉淀、固液分離處理，得到清液；b.超濾處理，對固液分離得到的所述清液進(jìn)行超濾處理，得到超濾產(chǎn)水；c.反滲透處理，在所述超濾產(chǎn)水中加入酸，調(diào)節(jié)其pH為7～8；然后對所述超濾產(chǎn)水進(jìn)行反滲透處理，在所述反滲透處理中進(jìn)行濃水側(cè)反沖洗操作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于所述循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水的COD小于100mg/L、總硬度以CaC03計小于1200mg/L、鈣硬度以CaC03計小于550mg/L、電導(dǎo)率小于4000yS/cm、總鐵小于5mg/L、總硅小于20mg/L。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理方法，其特征在于在步驟a，所述電極反應(yīng)的電壓為210V、電流強(qiáng)度為10100A、電極反應(yīng)停留時間為2060min;所述固液分離處理采用沉淀池，所述污水在沉淀池中的停留時間為0.52h。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理方法，其特征在于在步驟b，在超濾處理之前對所述清液進(jìn)行多介質(zhì)過濾處理，所述多介質(zhì)過濾處理的過濾精度為100iim;所述超濾處理的過濾周期2060s，加酸反洗周期13h，加酸反洗時間3060s，加酸反洗水的pH為24，加酸浸泡時間15min，加酸漂洗時間1050s，加氯反洗周期13h，加氯反洗時間3060s，加氯反洗水的余氯為78mg/L，加氯浸泡時間15min，加氯漂洗時間1050s，前正向沖洗時間1030s，后正向沖洗時間1030s。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理方法，其特征在于在步驟c，所述超濾產(chǎn)水在進(jìn)行反滲透處理之前加入阻垢劑和還原劑；所述濃水側(cè)反沖洗的沖洗周期為28h。全文摘要本發(fā)明提供了一種循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水的處理方法，包括電絮凝-沉淀、超濾、反滲透等處理過程。該方法針對化工裝置循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水的特點，采用電絮凝等預(yù)處理措施和雙膜處理流程，配合超濾出水調(diào)酸工藝和反滲透濃水側(cè)反沖工藝，反滲透產(chǎn)水接近一級脫鹽水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可以直接回用或做進(jìn)一步的脫鹽處理。該處理方法具有處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)定、工藝簡潔、經(jīng)濟(jì)可行等特點。文檔編號C02F1/66GK101734816SQ20081022594公開日2010年6月16日申請日期2008年11月7日優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日發(fā)明者趙輝,邢琳,郭曉云申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院