本實(shí)用新型涉及一種污水處理系統(tǒng)，尤其涉及一種電石乙炔化工污水零排放處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電石法生產(chǎn)乙炔的煤化工新工藝，顛覆了煤化工上游的煤氣化工藝，具有廣闊的應(yīng)用前景。國家對新建煤化工項(xiàng)目的用水和水污染物排放提出了嚴(yán)格的要求，要求企業(yè)內(nèi)部廢水實(shí)現(xiàn)零排放。因此，電石法乙炔煤化工新工藝的推廣應(yīng)用繞不開污水零排放處理的技術(shù)問題。

一般情況下，電石乙炔化工污水(包括生產(chǎn)廢水、生活污水和清凈下水等)經(jīng)過一級預(yù)處理、二級生化處理和深度處理后其主要污染指標(biāo)COD可以降低至50mg/L左右、氨氮降低至5mg/L左右、酚降低至0.5mg/L以下，但含鹽量仍較高，需要在深度處理后進(jìn)行脫鹽處理，脫鹽后的除鹽水回用，濃鹽水一般需要進(jìn)行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，最終實(shí)現(xiàn)零排放。

為實(shí)現(xiàn)廢水的零排放，新型煤化工企業(yè)將含鹽量較高的水和經(jīng)深度處理后的有機(jī)廢水進(jìn)一步處理，常采用“低鹽水處理+濃鹽水固化處理”兩段進(jìn)行。各段常用處理技術(shù)及主要功能如下所述：

低鹽水處理段，該段常用處理技術(shù)為機(jī)械過濾+脫鈣鎂技術(shù)+膜濃縮，其中機(jī)械過濾的目的是進(jìn)一步去除廢水中懸浮物和膠體；脫鈣、鎂技術(shù)，主要目的是實(shí)現(xiàn)鈣、鎂的去除，防止后續(xù)處理段結(jié)垢問題，膜濃縮是將鹽水濃縮進(jìn)一步提高水的回用率。濃鹽水固化處理段，該段常用處理技術(shù)為機(jī)械蒸發(fā)或蒸發(fā)塘，其中機(jī)械蒸發(fā)是利用蒸汽實(shí)現(xiàn)鹽的結(jié)晶，蒸發(fā)塘是利用太陽能，在自然條件下將高濃鹽水逐漸蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)鹽的結(jié)晶。目前，濃鹽水固化多采用蒸發(fā)結(jié)晶，主要包括多效蒸發(fā)技術(shù)和機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)，這兩類技術(shù)工藝成熟，可根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的蒸發(fā)技術(shù)。本實(shí)用新型涉及的污水零排放處理系統(tǒng)著重在低鹽水處理階段。此階段的主要目的是盡可能的將廢水的鹽分提高，減小后續(xù)蒸發(fā)器的規(guī)模，降低投資和運(yùn)行成本。

目前，低鹽水的除鹽方法有離子交換法、膜分離法(主要指超濾-反滲透的雙膜法)、電滲析法等。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)以上脫鹽設(shè)備的有效穩(wěn)定運(yùn)行，還需要對來水進(jìn)行一定的預(yù)處理，例如采用混凝沉淀、多介質(zhì)過濾、活性炭吸附等工藝，目的是去除來水中的懸浮物、膠體物質(zhì)，當(dāng)采用膜法作為脫鹽工藝時(shí)，還需要對來水進(jìn)行軟化處理，去除污水中的鈣、鎂、硅等物質(zhì)，抑制此類物質(zhì)對膜的污染。

上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)：

離子交換法存在著設(shè)備占地面積大、系統(tǒng)操作維護(hù)頻繁復(fù)雜的問題。并且，離子交換樹脂一旦吸附飽和，就需要再生，產(chǎn)生大量的再生廢液，出水水質(zhì)也因此呈周期性波動，再生時(shí)需要投加絮凝劑和耗費(fèi)大量的酸堿，不利于環(huán)境保護(hù)；同時(shí)，離子交換器多為直徑較大的罐體，體積大、重量大，不便于運(yùn)輸及安裝調(diào)試，施工周期長。

膜分離法對膜的質(zhì)量和來水的要求很高，首先需要將有機(jī)物含量降到很低，否則有機(jī)物會在膜濃縮中形成污堵，使膜壽命縮短、產(chǎn)水量下降，廢水的硬度會在膜濃縮中升高，易結(jié)晶，并在膜上結(jié)垢，使膜失去濃縮能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種流程合理、處理效果穩(wěn)定、成本低廉、操作簡便、易于管理的電石乙炔化工污水零排放處理系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型的電石乙炔化工污水零排放處理系統(tǒng)，包括依次連接的高密度澄清池、高密池產(chǎn)水箱、多介質(zhì)過濾器、弱酸陽床、弱酸陽床產(chǎn)水箱、脫碳塔、脫碳塔產(chǎn)水箱、電滲析裝置組件，所述電滲析裝置組件包括電滲析裝置，所述電滲析裝置連接有淡水箱、電極液箱、濃水箱、電滲析產(chǎn)水箱，所述脫碳塔水箱通過提升泵與所述淡水箱連接，所述電滲析產(chǎn)水箱通過高壓泵與所述反滲透裝置連接。

由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電石乙炔化工污水零排放處理系統(tǒng)，流程合理、處理效果穩(wěn)定、成本低廉、操作簡便、易于管理。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電石乙炔化工污水零排放處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1-高密度澄清池，2-攪拌，3-高密池產(chǎn)水箱，4-多介質(zhì)過濾器，5-弱酸陽床，6-弱酸陽床產(chǎn)水箱，7-脫碳塔，8-脫碳塔水箱，9-提升泵，10-電滲析裝置，11-淡水箱，12-電極液箱，13-濃水箱，14-電滲析產(chǎn)水箱，15-高壓泵，16-反滲透裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

本實(shí)用新型的電石乙炔化工污水零排放處理系統(tǒng)，其較佳的具體實(shí)施方式是：

包括依次連接的高密度澄清池、高密池產(chǎn)水箱、多介質(zhì)過濾器、弱酸陽床、弱酸陽床產(chǎn)水箱、脫碳塔、脫碳塔產(chǎn)水箱、電滲析裝置組件，所述電滲析裝置組件包括電滲析裝置，所述電滲析裝置連接有淡水箱、電極液箱、濃水箱、電滲析產(chǎn)水箱，所述脫碳塔水箱通過提升泵與所述淡水箱連接，所述電滲析產(chǎn)水箱通過高壓泵與所述反滲透裝置連接。

所述高密度澄清池前端的混合區(qū)和反應(yīng)區(qū)分別設(shè)置攪拌裝置，沉淀分離區(qū)設(shè)置斜管沉淀裝置，集泥斗的出泥管與所述反應(yīng)區(qū)相連，高密池出水由出水堰收集后通過出水口與所述高密池產(chǎn)水箱相連；

所述高密池產(chǎn)水箱與所述多介質(zhì)過濾器之間連接有提升泵；

所述多介質(zhì)過濾器內(nèi)部填裝包括鵝卵石、石英砂、錳砂的多介質(zhì)濾料；

所述弱酸陽床內(nèi)部填充弱酸性陽離子交換樹脂；

所述弱酸陽床產(chǎn)水箱與所述脫碳塔之間連接有提升泵；

所述脫碳塔內(nèi)部填充填料，底部設(shè)有風(fēng)機(jī)，頂部設(shè)有尾氣排出口。

所述淡水箱的出水口通過泵與所述電滲析裝置的各淡水室連接，所述淡水室的出水口與所述淡水箱和電滲析產(chǎn)水箱分別連接，所述濃水箱的出水口通過泵與所述電滲析裝置的各濃水室連接，所述濃水室的出水口與所述濃水箱和濃縮水排水口分別連接，所述電極液箱的硫酸鈉電極液出口通過泵與所述電滲析裝置的陰極室和陽極室連接，所述陰極室和陽極室的電極液回流口與所述電極液箱連接。

所述反滲透裝置設(shè)置濃水回流口和回用水出口。

本實(shí)用新型的電石乙炔化工污水零排放處理系統(tǒng)，針對新型煤化工污水的特點(diǎn)，及電石乙炔化工污水零排放鹽濃縮的要求，采用“軟化澄清-多介質(zhì)過濾-弱酸陽床-脫碳塔”的預(yù)處理系統(tǒng)，可以最大限度的將污水中的有機(jī)物、懸浮物、結(jié)垢物質(zhì)等雜質(zhì)去除，采用“電滲析-反滲透”的主體脫鹽系統(tǒng)可以將進(jìn)水中的鹽分濃縮到較高濃度，并且保證產(chǎn)水水質(zhì)良好。該污水零排放處理系統(tǒng)預(yù)處理工藝選擇合理，鹽濃縮效率高，產(chǎn)水水質(zhì)良好，可以大大節(jié)省后端濃鹽水蒸發(fā)濃縮的投資和運(yùn)行成本，是電石乙炔化工污水零排放的較佳處理系統(tǒng)。流程合理、處理效果穩(wěn)定、成本低廉、操作簡便、易于管理。

本實(shí)用新型是通過以下處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對電石乙炔化工污水進(jìn)行鹽濃縮的：

該系統(tǒng)包括高密度澄清池、多介質(zhì)過濾器、弱酸陽床、脫碳塔、電滲析和反滲透裝置。電石乙炔化工污水經(jīng)過一級預(yù)處理和二級生化處理后出水進(jìn)入本實(shí)用新型涉及的高密度澄清池內(nèi)，高密度澄清池由混合區(qū)、反應(yīng)區(qū)和沉淀/濃縮區(qū)組成，在混合區(qū)和反應(yīng)區(qū)設(shè)置機(jī)械攪拌，在混合區(qū)投加絮凝劑、助凝劑、碳酸鈉等藥劑，完成懸浮物、鈣鎂等物質(zhì)的同步去除，污水與藥劑混合進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，在一定頻率的攪拌作用下完成混凝反應(yīng)，懸浮物和膠體絮凝，鈣鎂離子形成沉淀析出，形成礬花；礬花進(jìn)入沉淀區(qū)，沉淀區(qū)采用逆流式協(xié)管沉淀方式，在此完成泥水分離，污泥一部分回流到反應(yīng)區(qū)內(nèi)維持反應(yīng)區(qū)的污泥濃度，一部分外排。

高密度澄清池的出水與高密池水箱相連，由提升泵將污水泵入多介質(zhì)過濾器，過濾器內(nèi)填充濾料，污水中殘留的懸浮物和濁度進(jìn)一步降低；多介質(zhì)過濾器出水與弱酸陽床相連，弱酸陽床內(nèi)填裝弱酸性陽離子交換樹脂，進(jìn)一步去除污水中剩余的鈣鎂等陽離子。多介質(zhì)過濾器設(shè)置氣水反沖洗系統(tǒng)；弱酸陽床設(shè)置離子交換樹脂再生系統(tǒng)。

弱酸陽床出水進(jìn)入弱酸陽床產(chǎn)水罐，由提升泵將污水泵入脫碳塔，在脫碳塔內(nèi)用鹽酸將污水pH降低后，采用空氣吹脫的方式將污水中的二氧化碳、碳酸根的濃度降低，減緩后續(xù)裝置結(jié)垢。脫碳塔出水進(jìn)入脫碳塔產(chǎn)水罐。

脫碳塔產(chǎn)水由提升泵泵入電滲析裝置的淡水箱中，淡水箱出水由高壓泵泵入電滲析的淡水室，淡水室出水一部分回流到淡水箱中，一部分作為電滲析產(chǎn)水進(jìn)入電滲析產(chǎn)水罐。濃水箱的濃縮水由高壓泵泵入電滲析的濃水室，濃水室出水一部分回流到濃水箱，一部分作為濃鹽水進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶工序。電極液箱的電極液由泵打入陽極室和陰極室，再從陽極室和陰極室循環(huán)回流至電極液箱中。電滲析各室之間由陰、陽離子透過膜相隔。陽極室和陰極室分別設(shè)置電極材料。在電極上加直流電場，使淡水室的陰陽離子實(shí)現(xiàn)定向遷移，完成鹽水的高倍濃縮和分離。

電滲析產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水罐后通過高壓泵加壓泵入反滲透裝置。在高壓泵提供的滿足反滲透運(yùn)行的壓力作用下，大部分水分子和微量其它離子透過反滲透膜，經(jīng)收集后成為產(chǎn)品水，通過產(chǎn)水管道進(jìn)入產(chǎn)水箱；水中的大部分鹽分和膠體、有機(jī)物等不能透過反滲透膜，殘留在少量濃水中，由濃水管排出回到前端生化系統(tǒng)內(nèi)。在反滲透裝置停運(yùn)時(shí)，由程序控制自動沖洗3～5分鐘，以免濃水側(cè)污染物、鹽分等沉積在膜表面，使反滲透膜在停機(jī)時(shí)能夠得到有效的保養(yǎng)。反滲透膜經(jīng)過長期運(yùn)行后，會積累某些難以沖洗的污垢，如有機(jī)物、無機(jī)鹽結(jié)垢等，造成反滲透膜性能下降。這類污垢必須使用化學(xué)藥品進(jìn)行清洗才能去除，以恢復(fù)反滲透膜的性能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本系統(tǒng)具有以下有益的技術(shù)效果：

以“高密度澄清池-多介質(zhì)過濾器-弱酸陽床-脫碳塔”為主體的預(yù)處理系統(tǒng)，可以有效的去除包含有機(jī)物、懸浮物、膠體、鈣、鎂、硅等各類雜質(zhì)，可以有效的減緩后端電滲析膜和反滲透膜的污堵。

以“電滲析-反滲透”為主體的鹽濃縮和分離系統(tǒng)，可以最大限度的將原水鹽分濃縮到較高程度，與傳統(tǒng)電滲析過程不同，本系統(tǒng)在正常運(yùn)行生產(chǎn)過程中，原料水進(jìn)入淡水槽，經(jīng)泵輸入電滲析膜堆，而后返回淡水槽，在溢流側(cè)形成脫鹽水產(chǎn)品；在電滲析膜堆中電場作用下，鹽分離子和水分子遷移進(jìn)入濃水室，隨著循環(huán)濃縮水返回濃水槽，溢流形成濃縮水產(chǎn)品，而濃水槽則無需原料水補(bǔ)充。電滲析的濃水總懸浮固體可以達(dá)到20000mg/L以上，反滲透產(chǎn)水總懸浮固體可以達(dá)到300mg/L以下。

具體實(shí)施例：

以下將結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型較佳實(shí)施例進(jìn)行較為詳細(xì)的說明。

見圖1，本實(shí)用新型的電石乙炔化工污水零排放脫鹽系統(tǒng)主體設(shè)備，包括高密度澄清池1、高密池產(chǎn)水箱3、多介質(zhì)過濾器4、弱酸陽床5、弱酸陽床產(chǎn)水箱6、脫碳塔7、脫碳塔產(chǎn)水箱8、電滲析裝置10～14、反滲透裝置16。高密度澄清池1前端的混合區(qū)和反應(yīng)區(qū)分別設(shè)置攪拌裝置2，沉淀分離區(qū)設(shè)置協(xié)管沉淀，集泥斗的出泥管與反應(yīng)區(qū)相連，可由泵將集泥斗污泥回流到反應(yīng)區(qū)內(nèi)，高密池出水由出水堰收集后從出水口流出，出水口與高密池產(chǎn)水箱3相連。高密池產(chǎn)水箱出水口連接提升泵9，提升泵出口與多介質(zhì)過濾器4的進(jìn)水口相連，多介質(zhì)過濾器4內(nèi)部填裝鵝卵石、石英砂、錳砂作為多介質(zhì)濾料，經(jīng)過濾后的出水口與弱酸陽床5的進(jìn)水口相連，弱酸陽床5內(nèi)部填充弱酸性陽離子交換樹脂，弱酸陽床5的出水口與弱酸陽床產(chǎn)水箱6相連。弱酸陽床產(chǎn)水箱6出水口連接提升泵9，提升泵9出水口與脫碳塔7頂部進(jìn)水口相連，在脫碳塔7內(nèi)部填充填料，由風(fēng)機(jī)向脫碳塔7底部鼓風(fēng)，吹脫后的尾氣從脫碳塔7頂部排出，脫碳塔7底部出水管與脫碳塔產(chǎn)水罐8相連。脫碳塔產(chǎn)水箱8出水口與提升泵9相連，提升泵9的出水口與電滲析裝置的淡水箱11相連，淡水箱11出水由泵打入電滲析裝置10的各淡水室內(nèi)，從淡水室出水管一部分回流到淡水箱11，一部分作為電滲析產(chǎn)水進(jìn)入電滲析產(chǎn)水箱14，電滲析濃水箱13出水由泵打入到電滲析裝置10的各濃水室內(nèi)，從濃水室出水管一部分回流到濃水箱13，一部分作為濃縮水排水進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶工序；在電極液箱12中配置硫酸鈉電極液，電極液由泵打入到陰極室和陽極室內(nèi)，從陰極室和陽極室出來的電極液回流到電極液箱12中。電滲析產(chǎn)水箱14的出水口與高壓泵15相連，高壓泵15的出水進(jìn)入反滲透裝置16中，反滲透出水作為產(chǎn)水回用，反滲透的濃水通過管線回流到前端生化處理系統(tǒng)內(nèi)。

經(jīng)過本實(shí)用新型所提供的裝置處理該實(shí)例中的污水，經(jīng)過濃縮的電滲析濃水總懸浮固體濃度可達(dá)到20000mg/L以上，反滲透產(chǎn)水的總懸浮固體可達(dá)到300mg/L以下。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)是：

本實(shí)用新型采用“高密度澄清池-多介質(zhì)過濾-弱酸陽床-脫碳塔”的預(yù)處理系統(tǒng)，可以為后面的電滲析-反滲透的主體脫鹽系統(tǒng)創(chuàng)造良好的條件，減緩電滲析的陰陽離子膜和反滲透的反滲透膜的污染和堵塞，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外，電滲析作為該系統(tǒng)的膜濃縮單元，具有可以保持連續(xù)運(yùn)行、投資費(fèi)用省，運(yùn)行能耗低，不需消耗蒸汽，低溫低壓條件下實(shí)現(xiàn)高倍濃縮，操作維護(hù)簡單，占地面積小等特點(diǎn)。反滲透作為該系統(tǒng)最終的處理單元，其產(chǎn)水水質(zhì)良好，可以直接回用于生產(chǎn)。

經(jīng)試驗(yàn)證明，該系統(tǒng)用于電石乙炔化工污水的零排放脫鹽處理，經(jīng)過濃縮的電滲析濃水總懸浮固體濃度可達(dá)到20000mg/L以上，大大降低了后段蒸發(fā)濃縮工序的投資和運(yùn)行費(fèi)用，反滲透產(chǎn)水的總懸浮固體可達(dá)到300mg/L以下，達(dá)到回用的水質(zhì)要求。是電石乙炔化工污水零排放鹽濃縮過程的較佳技術(shù)方案。

本實(shí)用新型以“高密度澄清池-多介質(zhì)過濾-弱酸陽床-脫碳塔”為主體的預(yù)處理+以“電滲析-反滲透”為主的鹽濃縮和膜分離裝置處理電石乙炔化工污水，實(shí)現(xiàn)此類污水的零排放。其特征在于采用高密度澄清池可集絮凝、沉淀，去除懸浮物、膠體和鈣鎂離子于一身，在經(jīng)過過濾和弱酸陽床的離子交換及脫碳，可以將大部分對膜有污堵的物質(zhì)去除。另外，電滲析裝置的特征在于原料水進(jìn)入淡水槽，經(jīng)泵輸入電滲析膜堆，而后返回淡水槽，在溢流側(cè)形成脫鹽水產(chǎn)品；在電滲析膜堆中電場作用下，鹽分離子和水分子遷移進(jìn)入濃水室，隨著循環(huán)濃縮水返回濃水槽，溢流形成濃縮水產(chǎn)品，而濃水槽則無需原料水補(bǔ)充。電滲析+反滲透的組合一方面提高濃縮水的鹽分，另一方面保證產(chǎn)水水質(zhì)。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。