一種冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理系統(tǒng)裝置及其工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理系統(tǒng)裝置，其特征在于：是由調(diào)節(jié)池、中和池、投藥裝置Ⅰ、投藥裝置Ⅱ、投藥裝置Ⅲ、絮凝池、沉淀池、微孔陶瓷過濾器、過濾器儲(chǔ)存水箱、RO反滲透設(shè)備、回用水儲(chǔ)存水箱、污泥濃縮池和泥水分離機(jī)組成，其工藝方法通過預(yù)曝氣中和絮凝；沉淀池沉淀泥水分離；全自動(dòng)自清洗的微孔陶瓷過濾器一級(jí)深度處理；RO反滲透設(shè)備二級(jí)深度處理四個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明從源頭治理入手，以治本為目的，徹底解決世界鋼鐵行業(yè)使用近50多年的傳統(tǒng)的石灰乳工藝不能實(shí)現(xiàn)污水“零排放”和沉渣資源化利用，并且處理后達(dá)標(biāo)排放對(duì)下游處理廠產(chǎn)生新的污染轉(zhuǎn)移，并破壞和降低了污水處理廠運(yùn)行功能和干流水質(zhì)生態(tài)環(huán)境存在的問題。
【專利說明】一種冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理系統(tǒng)裝置及其工藝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理后代替新水回用、產(chǎn)生的固廢資源化利用的環(huán)境保護(hù)技 術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理系統(tǒng)裝置及其工藝方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，國(guó)內(nèi)外冶金工業(yè)冷軋酸性廢水生產(chǎn)線(站）有幾千條之多，全部采用傳統(tǒng)的 石灰乳工藝，這種工藝是將活性石灰制乳配乳，再用二次中和的方法，使酸性廢水達(dá)到中 性，再通過投加 PAC (聚合氯化鋁)和PAM (聚丙烯酰胺)絮凝沉淀，上清液水達(dá)標(biāo)排放、沉渣 作為固廢丟棄堆放。這種工藝是上世紀(jì)60年代的落后技術(shù)。它的技術(shù)特征是達(dá)標(biāo)排放，已 不適應(yīng)目前國(guó)家對(duì)工業(yè)廢水處理要實(shí)現(xiàn)中水回用和沉渣資源化利用的要求目標(biāo)。存在：1) 浪費(fèi)新水能耗大，設(shè)備系統(tǒng)壽命周期短；2)前置處理水不合格形成CaC0 3對(duì)膜污染嚴(yán)重，難 以引進(jìn)后續(xù)膜處理技術(shù)；3)沉渣丟棄、資源流失，形成新的二次污染；4)污染下游水源和加 大轉(zhuǎn)移污水處理成本；5)不能直接達(dá)到國(guó)家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)，更不能實(shí)現(xiàn)水、沉渣資源化回收 利用；6)活性石灰屬危險(xiǎn)物料，安全穩(wěn)定性難以保障；7)石灰乳粘性大易堵塞管道，粘結(jié)設(shè) 備，維護(hù)頻繁，建設(shè)投資大，維護(hù)成本高，影響采用自動(dòng)化連續(xù)運(yùn)行等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明克服了上述存在的缺陷，目的是為解決傳統(tǒng)石灰乳工藝處理后達(dá)標(biāo)排放的 污水對(duì)下游處理廠造成的污染轉(zhuǎn)移，及破壞和降低了污水處理廠運(yùn)行功能和干流水質(zhì)生態(tài) 環(huán)境，提供一種冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理系統(tǒng)裝置及其工藝方法。
[0004] 本發(fā)明冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理系統(tǒng)裝置及其工藝方法內(nèi)容簡(jiǎn)述： 本發(fā)明冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理系統(tǒng)裝置，其特征在于：是由調(diào)節(jié)池、中和池、投藥 裝置I、投藥裝置II、投藥裝置III、絮凝池、沉淀池、微孔陶瓷過濾器、過濾器儲(chǔ)存水箱、R0反 滲透設(shè)備、回用水儲(chǔ)水箱、污泥濃縮池和泥水分離機(jī)組成，調(diào)節(jié)池與投藥裝置I分別與中和 池連接，中和池與投藥裝置II及投藥裝置III分別與絮凝池連接，絮凝池與沉淀池連接，沉淀 池分別與微孔陶瓷過濾器及污泥濃縮池連接；微孔陶瓷過濾器與過濾器儲(chǔ)存水箱連接，過 濾器儲(chǔ)存水箱分別與R0反滲透設(shè)備及回用水儲(chǔ)存水箱連接；污泥濃縮池與泥水分離機(jī)連 接。
[0005] 本發(fā)明冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理及資源化回收的工藝方法通過預(yù)曝氣中和絮 凝；沉淀池沉淀泥水分離；全自動(dòng)自清洗的微孔陶瓷過濾器一級(jí)深度處理；R0反滲透膜二 級(jí)深度處理四個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)： (1)、預(yù)曝氣中和絮凝 調(diào)節(jié)池中的酸性廢水經(jīng)預(yù)空氣曝氣后，用泵打進(jìn)中和池進(jìn)行中和反應(yīng)，同時(shí)通過PLC 自動(dòng)化控制投藥裝置I向中和池供氧化鎂中和劑，使中和池中PH在6-9范圍之內(nèi)，這個(gè)反 應(yīng)過程在20-40min，再溢流到絮凝池絮凝，再通過投藥裝置II及投藥裝置III分布向絮凝池 投入PAC聚合氯化鋁和PAM聚丙烯酰胺，同時(shí)通過攪拌器I和攪拌器II攪拌20-40min，二 種藥劑使水中Fe2+、Fe3+鹽類、金屬鹽及金屬氫氧化物、懸浮物、COD等形成新的聚合絮體 狀態(tài)；調(diào)節(jié)池原水指標(biāo)：PH 1-3、COD 600mg/L、氯離子300mg/L、SS懸浮物300mg/L、總硬度 1500mg/L、電導(dǎo)率 560〇M<s/cm ; (2)、沉淀池沉淀泥水分離 絮凝池中的水通過重力流進(jìn)入沉淀池，經(jīng)過4小時(shí)沉淀后上清液的水采用高壓泵打進(jìn) 全自動(dòng)自清洗的微孔陶瓷過濾器進(jìn)行一級(jí)深度處理； (3 )、全自動(dòng)自清洗的微孔陶瓷過濾器一級(jí)深度處理 經(jīng)微孔陶瓷過濾器處理后水的指標(biāo)：PH 6-9、COD 15mg/L、氯離子190mg/L、SS懸浮物 32mg/L、總硬度730mg/L、電導(dǎo)率150〇μ8/αιι ;在微孔陶瓷過濾器入水口處逆向安裝一個(gè)逆 止閥，當(dāng)供水時(shí)逆止閥關(guān)閉，停電時(shí)逆止閥開啟，切斷虹吸回水，用于解決停電或突發(fā)事故 時(shí)虹吸回灌堵管問題； 在沉淀池中的沉淀的沉渣采用污泥泵打進(jìn)污泥濃縮池進(jìn)行進(jìn)一步濃縮，并通過泥水分 離機(jī)將污泥處理到含濕率60%后，外運(yùn)進(jìn)行資源化再利用，處理后沉渣的化學(xué)成份指標(biāo)：燒 灼 34%、CaO 1. 2%、Si022. 0%、Fe20341 %、Al2032. 8%、MgO 19%，沉渣回用，用于生產(chǎn)磁性 材料、鐵紅、球團(tuán)、建材； (4)、R0反滲透膜二級(jí)深度處理 經(jīng)微孔陶瓷過濾器過濾后的水經(jīng)過濾器儲(chǔ)存水箱貯存后，采用高壓泵打入R0反滲透 設(shè)備進(jìn)行二級(jí)深度處理；經(jīng)R0反滲透處理后水指標(biāo)：PH6-9、C0D 15mg/L、氯離子27mg/L、SS 懸浮物4mg/L、總硬度77mg/L、電導(dǎo)率3〇μ8/αιι，R0反滲透設(shè)備處理后的清水進(jìn)入回用水儲(chǔ) 存水箱送走可代替新水回用，產(chǎn)生的濃水再送回調(diào)節(jié)池或送入酸再生車間焙燒爐生產(chǎn)再生 鹽酸。
[0006] 本發(fā)明冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理系統(tǒng)裝置及其工藝方法，從源頭治理入手，以 治本為目的，徹底解決世界鋼鐵行業(yè)使用近50多年的傳統(tǒng)的石灰乳工藝不能實(shí)現(xiàn)污水"零 排放"和沉渣資源化利用，并且處理后達(dá)標(biāo)排放對(duì)下游處理廠產(chǎn)生新的污染轉(zhuǎn)移，并破壞和 降低了污水處理廠運(yùn)行功能和干流水質(zhì)生態(tài)環(huán)境存在的問題。
[0007]

【專利附圖】

【附圖說明】 圖1是冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理及資源化回收工藝流程圖；

【具體實(shí)施方式】 本發(fā)明冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理系統(tǒng)裝置及其工藝方法是這樣實(shí)現(xiàn)的，下面結(jié)合附 圖做具體說明。
[0008] 見圖1，本發(fā)明冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理系統(tǒng)裝置，是由：調(diào)節(jié)池、中和池、投藥 裝置I、投藥裝置II、投藥裝置III、絮凝池、沉淀池、清洗和過濾同步運(yùn)行的全自動(dòng)微孔陶瓷 過濾器、過濾器儲(chǔ)存水箱、R0反滲透設(shè)備、回用水儲(chǔ)存水箱、污泥濃縮池和泥水分離機(jī)組成， 調(diào)節(jié)池與投藥裝置I分別與中和池連接，中和池與投藥裝置II及投藥裝置III分別與絮凝池 連接，絮凝池與沉淀池連接，沉淀池分別與微孔陶瓷過濾器及污泥濃縮池連接；微孔陶瓷過 濾器與過濾器儲(chǔ)存水箱連接，過濾器儲(chǔ)存水箱分別與R0反滲透設(shè)備及通過旁路與回用水 儲(chǔ)存水箱連接；污泥濃縮池與泥水分離機(jī)連接。
[0009] 見圖2,本發(fā)明冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理及資源化回收的工藝方法通過預(yù)曝氣 中和絮凝；沉淀池沉淀泥水分離；全自動(dòng)自清洗的微孔陶瓷過濾器一級(jí)深度處理；R0反滲 透膜二級(jí)深度處理四個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)： (1) 、預(yù)曝氣中和絮凝 調(diào)節(jié)池中的酸性廢水經(jīng)預(yù)曝氣后，用泵打進(jìn)中和池進(jìn)行中和反應(yīng)，同時(shí)通過PLC自動(dòng) 化控制投藥裝置I向中和池供氧化鎂中和劑，使中和池中PH在6-9范圍之內(nèi)，這個(gè)反應(yīng)過 程在20-40min，再溢流到絮凝池絮凝，再通過投藥裝置II及投藥裝置III分布向絮凝池投入 PAC聚合氯化鋁和PAM聚丙烯酰胺，同時(shí)通過攪拌器I和攪拌器II攪拌20-40min，二種藥劑 使水中Fe2+、Fe 3+鹽類、金屬鹽及金屬氫氧化物、懸浮物、C0D等形成新的聚合絮體狀態(tài)；調(diào) 節(jié)池原水指標(biāo)：PH 1-3、COD 600mg/L、氯離子300mg/L、SS懸浮物300mg/L、總硬度1500mg/ L、電導(dǎo)率 560〇M<s/cm ; (2) 、沉淀池沉淀泥水分離 絮凝池中的水通過重力流進(jìn)入沉淀池，經(jīng)過4小時(shí)沉淀后上清液的水采用高壓泵打進(jìn) 全自動(dòng)自清洗的微孔陶瓷過濾器進(jìn)行一級(jí)深度處理； (3) 、全自動(dòng)自清洗的微孔陶瓷過濾器一級(jí)深度處理 經(jīng)微孔陶瓷過濾器處理后水的指標(biāo)：PH 6-9、COD 15mg/L、氯離子190mg/L、SS懸浮物 32mg/L、總硬度730mg/L、電導(dǎo)率150〇μ8/αιι;在微孔陶瓷過濾器入水口處逆向安裝一個(gè)逆 止閥，當(dāng)供水時(shí)逆止閥關(guān)閉，停電時(shí)逆止閥開啟，切斷虹吸回水，用于解決停電或突發(fā)事故 時(shí)虹吸回灌堵管問題； 在沉淀池中沉淀的沉渣采用污泥泵打進(jìn)污泥濃縮池進(jìn)行進(jìn)一步濃縮，并通過泥水分離 機(jī)將污泥處理到含濕率60%后，外運(yùn)進(jìn)行資源化再利用，處理后沉渣的化學(xué)成份指標(biāo)：燒灼 34%、CaO 1. 2 %、Si02 2. 0 %、Fe203 41 %、Α1203 2. 8 %、MgO 19 %，沉渣回用，用于生產(chǎn)磁性材 料、鐵紅、球團(tuán)、建材； (4) 、R0反滲透膜二級(jí)深度處理 經(jīng)微孔陶瓷過濾器過濾后的水經(jīng)過濾器儲(chǔ)存水箱貯存后，采用高壓泵打入R0反滲透 設(shè)備進(jìn)行二級(jí)深度處理；經(jīng)R0反滲透處理后水指標(biāo)：PH6-9、C0D 15mg/L、氯離子27mg/L、SS 懸浮物4mg/L、總硬度77mg/L、電導(dǎo)率3〇μ8/αιι，R0反滲透設(shè)備處理后的清水進(jìn)入回用水儲(chǔ) 存水箱送走可代替新水回用，產(chǎn)生的濃水返回調(diào)節(jié)池或送入酸再生車間焙燒爐生產(chǎn)再生鹽 酸。
[0010] 本發(fā)明克服了石灰乳傳統(tǒng)技術(shù)的全部缺陷，是目前國(guó)際國(guó)內(nèi)處理冷軋酸性廢水的 最佳技術(shù)，也是少有的能通過回收水資源和沉渣資源化利用創(chuàng)造直接利潤(rùn)的環(huán)保水處理項(xiàng) 目。
[0011] 其先進(jìn)性如下： 1、首先使用MgO代替CaO作中和劑原料基礎(chǔ)料，實(shí)現(xiàn)干粉投藥或不通過制乳配乳直接 濕法配藥使用，并增加第三代新型凈水靈及PAM比例配方，為后續(xù)引入膜法技術(shù)深度處理 提供合格的前置水。
[0012] 2、氧化鎂中和劑可循環(huán)多次重復(fù)使用，采用高密度污泥回流技術(shù)，減少中和劑使 用量，降低了沉渣生產(chǎn)量，提高了沉渣中TFe的成份，有利于回收利用。
[0013] 3、實(shí)現(xiàn)短流程工藝，微孔陶瓷過濾器過濾精度可以達(dá)到0. 1 μ m，ss彡5mg/L，可直 接送入R0反滲透生產(chǎn)回用水，具有邊處理水邊自動(dòng)反沖洗的設(shè)計(jì)功能，非常有利裝置連續(xù) 運(yùn)行和PLC自動(dòng)化控制。
[0014] 4、還可以處理一定濃度的冷軋硅鋼含鉻廢水，作為冷軋生產(chǎn)的產(chǎn)品中有各種產(chǎn)品 需求，其中有一部分硅鋼、鍍鋅板等這些需要用鉻酸純化處理，因此酸性廢水中有六價(jià)鉻。 用預(yù)曝氣和中和過程產(chǎn)生的FeCl 3和Mg (0H) 2作為無機(jī)凝絮劑和還原劑，實(shí)現(xiàn)六價(jià)鉻還原三 價(jià)鉻。方程式如下： Cr2072>6Fe2++14H+ - 2Cr3++6Fe3++7H20 Cr3++30『一Cr (OH) 3 I。
[0015] 5、本處理裝置產(chǎn)生的沉渣可資源化回收使用 據(jù)國(guó)家環(huán)保部報(bào)告指出到2010年每年全國(guó)污水處理產(chǎn)生3000萬噸/年污泥，大部分 無序堆放，造成環(huán)境惡化，二次污染突出。本處理裝置產(chǎn)生的沉渣能生產(chǎn)磁性材料、鐵紅、煉 鐵球團(tuán)、溶劑和建筑材料，尤其是含鉻廢渣可在生產(chǎn)煉鐵煉鋼球團(tuán)中形成熔融固溶體、把三 價(jià)鉻改變晶格徹底無毒進(jìn)到鋼水中補(bǔ)充微量合金原料，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，避免了石灰乳 沉渣廢物堆放、占地罰款。
[0016] 6、在全自動(dòng)自清洗的微孔陶瓷過濾器向R0反滲透供水處增加一旁路控制管路， 可隨時(shí)調(diào)控反滲透水箱水質(zhì)，根據(jù)回用要求調(diào)整水質(zhì)指標(biāo)，調(diào)整好供水的性價(jià)比，降低反滲 透設(shè)備的運(yùn)行成本。
[0017] 7、在中和過程中增加了中和劑濕投存量回流技術(shù)，能很好解決了投藥管路堵塞問 題，保證了設(shè)備連續(xù)運(yùn)行。降低維護(hù)成本費(fèi)用。
[0018] 8、在微孔陶瓷過濾器入口處逆向設(shè)置逆止閥，較好解決了停電時(shí)由于虹吸造成水 連同介質(zhì)回流堵管問題，而且可一閥多用、簡(jiǎn)單可行。
【權(quán)利要求】
1. 一種冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理系統(tǒng)裝置，其特征在于：是由：調(diào)節(jié)池、中和池、投 藥裝置I、投藥裝置II、投藥裝置III、絮凝池、沉淀池、微孔陶瓷過濾器、過濾器儲(chǔ)存水箱、R0 反滲透設(shè)備、回用水儲(chǔ)存水箱、污泥濃縮池和泥水分離機(jī)組成，調(diào)節(jié)池與投藥裝置I分別與 中和池連接，中和池與投藥裝置II及投藥裝置III分別與絮凝池連接，絮凝池與沉淀池連接， 沉淀池分別與微孔陶瓷過濾器及污泥濃縮池連接；微孔陶瓷過濾器與過濾器儲(chǔ)存水箱連 接，過濾器儲(chǔ)存水箱分別與R0反滲透設(shè)備及回用水儲(chǔ)存水箱連接；污泥濃縮池與泥水分離 機(jī)連接。
2. 采用冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理系統(tǒng)裝置處理冶金工業(yè)冷軋酸性廢水處理及資源 化回收的工藝方法，其特征在于：通過預(yù)曝氣中和絮凝；沉淀池沉淀泥水分離；全自動(dòng)自清 洗的微孔陶瓷過濾器一級(jí)深度處理；R0反滲透膜二級(jí)深度處理四個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)： (1) 、預(yù)曝氣中和絮凝 調(diào)節(jié)池中的酸性廢水經(jīng)預(yù)空氣曝氣后，用泵打進(jìn)中和池進(jìn)行中和反應(yīng)，同時(shí)通過PLC 自動(dòng)化控制投藥裝置I向中和池供氧化鎂中和劑，使中和池中PH在6-9范圍之內(nèi)，這個(gè)反 應(yīng)過程在20-40min，再溢流到絮凝池絮凝，再通過投藥裝置II及投藥裝置III分布向絮凝池 投入PAC聚合氯化鋁和PAM聚丙烯酰胺，同時(shí)通過攪拌器I和攪拌器II攪拌20-40min，二 種藥劑使水中Fe 2+、Fe3+鹽類、金屬鹽及金屬氫氧化物、懸浮物、COD等形成新的聚合絮體 狀態(tài)；調(diào)節(jié)池原水指標(biāo)：PH 1-3、COD 600mg/L、氯離子300mg/L、SS懸浮物300mg/L、總硬度 1500mg/L、電導(dǎo)率 560〇M<s/cm ; (2) 、沉淀池沉淀泥水分離 絮凝池中的水通過重力流進(jìn)入沉淀池，經(jīng)過4小時(shí)沉淀后上清液的水采用高壓泵打進(jìn) 全自動(dòng)自清洗的微孔陶瓷過濾器進(jìn)行一級(jí)深度處理； (3 )、全自動(dòng)自清洗的微孔陶瓷過濾器一級(jí)深度處理 經(jīng)微孔陶瓷過濾器處理后水的指標(biāo)：PH 6-9、COD 15mg/L、氯離子190mg/L、SS懸浮物 32mg/L、總硬度730mg/L、電導(dǎo)率150〇μ8/αιι;在微孔陶瓷過濾器入水口處逆向安裝一個(gè)逆 止閥，當(dāng)供水時(shí)逆止閥關(guān)閉，停電時(shí)逆止閥開啟，切斷虹吸回水，用于解決停電或突發(fā)事故 時(shí)虹吸回灌堵管問題； 在沉淀池中的沉淀的沉渣采用污泥泵打進(jìn)污泥濃縮池進(jìn)行進(jìn)一步濃縮，并通過泥水分 離機(jī)將污泥處理到含濕率60%后，外運(yùn)進(jìn)行資源化再利用，處理后沉渣的化學(xué)成份指標(biāo)：燒 灼 34%、CaO 1. 2%、Si022. 0%、Fe20341 %、Al2032. 8%、MgO 19%，沉渣回用，用于生產(chǎn)磁性 材料、鐵紅、球團(tuán)、建材； (4)、R0反滲透膜二級(jí)深度處理 經(jīng)微孔陶瓷過濾器過濾后的水經(jīng)過濾器儲(chǔ)存水箱貯存后，采用高壓泵打入R0反滲透 設(shè)備進(jìn)行二級(jí)深度處理；經(jīng)R0反滲透處理后水指標(biāo)：PH6-9、C0D 15mg/L、氯離子27mg/L、SS 懸浮物4mg/L、總硬度77mg/L、電導(dǎo)率3〇μ8/αιι，R0反滲透設(shè)備處理后的清水進(jìn)入回用水儲(chǔ) 存水箱送走可代替新水回用，產(chǎn)生的濃水再送回調(diào)節(jié)池或送入酸再生車間焙燒爐生產(chǎn)再生 鹽酸。
【文檔編號(hào)】C02F103/16GK104058517SQ201410283409
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】王濤, 李峰毅, 莊梓原, 王永民 申請(qǐng)人:鞍山宏源環(huán)能科技有限公司, 鞍山宏源環(huán)能工程有限公司