專(zhuān)利名稱(chēng)：一種實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)工業(yè)廢水零排污的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼鐵企業(yè)工業(yè)廢水排污的工藝。
背景技術(shù)：
鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量污水，目前很多鋼鐵企業(yè)將這些污水大量回用， 但在回用方式和規(guī)模上存在不足，對(duì)回用水量計(jì)算不精確，對(duì)于一個(gè)鋼鐵企業(yè)，如果污水回用量大，則會(huì)加大污水處理成本，產(chǎn)生大量濃鹽水難以消納；如果回用量小，又會(huì)加大新水的消耗，用水成本增加。鋼鐵企業(yè)排出的廢水，需要對(duì)其脫鹽處理才能回收利用。目前脫鹽方法有離子交換除鹽技術(shù)、電吸附除鹽技術(shù)、反滲透除鹽技術(shù)等等，這些技術(shù)在脫鹽處理的同時(shí)，也有一定的缺點(diǎn)，如離子交換除鹽技術(shù)該技術(shù)需定期用酸堿對(duì)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行再生，再生時(shí)又產(chǎn)生大量再生廢液；電吸附除鹽技術(shù)除鹽效率較低，一般小于80% ；反滲透除鹽技術(shù)利用反滲透技術(shù)對(duì)鋼鐵廢水除鹽，其產(chǎn)水率一般小于70 %，產(chǎn)生大量濃排水。我們通過(guò)技術(shù)優(yōu)化使本發(fā)明的除鹽技術(shù)除鹽率提高至85%以上，大大減少濃排水量，便于在鋼鐵工藝中銷(xiāo)納。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，通過(guò)建立一種鋼鐵企業(yè)用水的動(dòng)態(tài)模型及提供高轉(zhuǎn)化率制備鹽水的工藝流程，達(dá)到工業(yè)廢水零排污。用水動(dòng)態(tài)模型的建立是以噸鋼耗水成本最低為最終目標(biāo)，計(jì)算出整個(gè)廠區(qū)水系統(tǒng)的最佳用水參數(shù)，可以從源頭上減少污水的排放， 該工藝流程能指導(dǎo)鋼鐵企業(yè)合理用水，同時(shí)提高了噸污水脫鹽的轉(zhuǎn)化效率，降低了濃鹽水的水量，這些濃鹽水可在鋼鐵企業(yè)高爐沖渣渣等單元消納使用，從而有效的實(shí)現(xiàn)了鋼鐵企業(yè)污水資源化和污水“零排放”。一、建立鋼鐵企業(yè)新用水模型1、新用水模型建立系統(tǒng)新的用水模型建立綜合污水處理站，將廠區(qū)各系統(tǒng)排污水收集后脫鹽處理， 將脫鹽水作為系統(tǒng)補(bǔ)水回用，進(jìn)而減少了系統(tǒng)的補(bǔ)新水用量、減少了系統(tǒng)的排污水量，新模型用水示意圖見(jiàn)附

圖1。2、模型參數(shù)的確定(1)廠區(qū)整體蒸發(fā)量QO (單位m3/h)蒸發(fā)量QO = Q1-Q2計(jì)算所得，其中Q1——廠區(qū)總補(bǔ)水量，m3/h，該數(shù)據(jù)由廠內(nèi)補(bǔ)水記錄統(tǒng)計(jì)核算所得，包括從廠外所有補(bǔ)水水源的補(bǔ)水，不包括廠內(nèi)回用水；Q2——廠區(qū)總排污水量，m3/h，該數(shù)據(jù)包括廠區(qū)排污水量、冷卻塔風(fēng)吹損失量、管道跑冒滴漏等水量。(2)廠區(qū)噸鋼蒸發(fā)量q (單位m3/噸鋼)
噸鋼蒸發(fā)量q = QO X 24 X 365+ G其中G——廠區(qū)總鋼產(chǎn)量，噸鋼/年。(3)廠區(qū)工藝等溶鹽量YO (單位g/h)工藝溶鹽量YO = Q2XY2-Q1XY1計(jì)算所得，其中Q1、Q2——同上；Yl——廠區(qū)補(bǔ)水平均含鹽量，g/m3，該數(shù)據(jù)根據(jù)廠內(nèi)所有補(bǔ)水的水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算求平均值；Y2——廠區(qū)排污水平均含鹽量，g/m3,該數(shù)據(jù)根據(jù)廠內(nèi)所有排水的水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算求平均值。(4)廠區(qū)噸鋼溶鹽量y (單位g/噸鋼)噸鋼溶鹽量y = YO X 24 X 365+ G其中G——同上。3、新用水模型的計(jì)算(1)脫鹽處理回收率η的確定回收率η取決于脫鹽設(shè)施的選擇，并需要依據(jù)中試試驗(yàn)或其他相似系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)(例如采用雙膜法進(jìn)行脫鹽處理，則回收率η可取值60% 80% )；則Q4= Q3Xn......式①；Q2 = Q3X (l_n)......式②其中Q2——同上；η——綜合污水處理站的回收率(或產(chǎn)水率)；Q3——廠區(qū)內(nèi)各循環(huán)水子系統(tǒng)的排水量總和，m3/h,即綜合污水處理站的進(jìn)水水量；Q4——廠區(qū)回用水水量，m3/h,即綜合污水處理站的產(chǎn)水水量；(2)脫鹽處理脫鹽率m的確定脫鹽率m取決于脫鹽設(shè)施的選擇，并需要依據(jù)中試試驗(yàn)或其他相似系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)(例如采用雙膜法進(jìn)行脫鹽處理，則脫鹽率m可取值98%以上)；則:Υ4= Q3XY3X (l_m) +Q4......式③其中Q3、Q4——同上；m——綜合污水處理站的脫鹽率；Y3——廠區(qū)內(nèi)各循環(huán)水子系統(tǒng)排水的平均含鹽量，g/m3，該數(shù)據(jù)反映了目前廠區(qū)整體循環(huán)水的水質(zhì)情況，在水系統(tǒng)優(yōu)化過(guò)程中，可以維持現(xiàn)有水平，也可根據(jù)需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化；Y4——綜合污水處理站回用水的平均含鹽量，g/m3。(3)根據(jù)水量平衡原則Ql，+Q4 = Q0+Q3 (Q0 已知)......式④；Ql，+QO = Q2，......式⑤(4)根據(jù)鹽量平衡原則Ql，XY1+Q4XY4+Y0 = Q3XY3(Y0,Y1 已知，TO 為動(dòng)態(tài)變量)......式⑥(5)根據(jù)式①②③④⑤⑥，在Q0、Y0、Yl已知，m、η為工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，Υ3為動(dòng)態(tài)變量的情況下，求得新模型的新水用量Q1’，新模型的污水處理量Q3(即脫鹽處理站建設(shè)規(guī)模)，新模型的排污量Q2’。
通過(guò)用水動(dòng)態(tài)模型計(jì)算，排污水量Q2’得到優(yōu)化，再通過(guò)采用反滲透三級(jí)脫鹽工藝最大限度的對(duì)污水進(jìn)行脫鹽處理，其產(chǎn)品全部為除鹽水，補(bǔ)充至系統(tǒng)中，濃鹽水回用于廠區(qū)高溫消納環(huán)節(jié)。二、高轉(zhuǎn)化率制備鹽水的工藝流程該污水除鹽工藝分為三段，即污水處理單元、反滲透預(yù)處理單元及反滲透除鹽單元。該工藝的特點(diǎn)是通過(guò)加強(qiáng)污水處理工藝、反滲透預(yù)處理工藝，去除污水中多種污堵反滲透膜物質(zhì)，在反滲透單元提高污水脫鹽的轉(zhuǎn)化效率，最終實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的零排污。污水中含大量的堵膜的物質(zhì)，通過(guò)污水處理、反滲透預(yù)處理可以大量去除，達(dá)到反滲透進(jìn)水要求。主要污染物的去除效果如下表所示
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)工業(yè)廢水零排污的工藝，其特征在于，該工藝該流程包括建立用水動(dòng)態(tài)模型和高轉(zhuǎn)化率制備鹽水的工藝流程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)工業(yè)廢水零排污的工藝，其特征在于，所述的用水動(dòng)態(tài)模型為Ql，+Q4 = Q0+Q3，Q1，+QO = Q2，，Q1，為新水用量，Q4為廠區(qū)回用水水量， QO為廠區(qū)整體蒸發(fā)量，Q3為廠區(qū)內(nèi)各循環(huán)水子系統(tǒng)的排水量總和，Q2’為排污量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)工業(yè)廢水零排污的工藝，其特征在于高轉(zhuǎn)化率制備鹽水的工藝流程包括污水處理單元、預(yù)處理單元、反滲透脫鹽處理單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)工業(yè)廢水零排污的工藝，其特征在于，其所述的污水處理單元的工藝流程包括污水需要經(jīng)過(guò)格柵、調(diào)節(jié)池、隔油池、攪拌池、沉淀池、過(guò)濾池處理到達(dá)中水池。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)工業(yè)廢水零排污的工藝，其特征在于，其所述的預(yù)處理單元的工藝流程包括中水池中的污水經(jīng)過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾器、保安過(guò)濾器、油過(guò)濾器、氧化鋁過(guò)濾器、錳砂過(guò)濾器、水箱、超濾、超濾成品水池處理到達(dá)超濾成品水池。
6.根據(jù)權(quán)利要求3任一所述的實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)工業(yè)廢水零排污的工藝，其特征在于，其所述的反滲透脫鹽處理單元采用三級(jí)處理工藝通過(guò)一、二級(jí)反滲透進(jìn)行脫鹽處理，一部分成品水直接進(jìn)入產(chǎn)品水箱，另一部分濃鹽水經(jīng)過(guò)三級(jí)反滲透再次進(jìn)行脫鹽處理。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)工業(yè)廢水零排污的工藝，該工藝包括建立用水動(dòng)態(tài)模型和高轉(zhuǎn)化率制備鹽水的工藝流程，該用水的動(dòng)態(tài)模型為Q1’+Q4＝Q0+Q3，Q1’+Q0＝Q2’，Q1’為新水用量，Q4為廠區(qū)回用水水量，Q0為廠區(qū)整體蒸發(fā)量，Q3為廠區(qū)內(nèi)各循環(huán)水子系統(tǒng)的排水量總和，Q2’為排污量；高轉(zhuǎn)化率制備鹽水的工藝流程包括污水處理單元、預(yù)處理單元、反滲透脫鹽處理單元，該工藝流程能指導(dǎo)鋼鐵企業(yè)合理用水，同時(shí)提高了噸污水脫鹽的轉(zhuǎn)化效率，降低了濃鹽水的水量，這些濃鹽水可在鋼鐵企業(yè)高爐沖渣渣等單元消納使用，從而有效的實(shí)現(xiàn)了鋼鐵企業(yè)污水資源化和污水“零排放”。
文檔編號(hào)C02F1/44GK102311187SQ20111020163
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者叢瑋, 周士振, 楊溢, 溫燕明, 盛培展, 董志強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京博泰盛合科技有限公司