申请日2015.08.31
公开(公告)日2015.12.16
IPC分类号C02F103/16; C02F9/06
摘要
一种处理及回用钢铁厂综合废水的工艺，属于废水处理技术领域。依次通过调节池、涡凹气浮装置、高效澄清器、纤维球过滤器、电渗析装置等单元设施进行处理，出水作为钢铁厂生产补充新水进行回用，整个工艺流程均在自动化控制系统控制下完成。优点在于，处理效果好、抗负荷能力强、工艺流程简单、自动化程度高。
权利要求书
1.一种处理及回用钢铁厂综合废水的工艺，其特征在于，具体步骤及参数 如下：
1)钢铁厂综合废水经调节池调节后，进入涡凹气浮装置，控制气浮装置的 水力停留时间为18～20min、表面负荷为8～10m3/(m2/h);
2)在涡凹气浮装置内去除油类及部分悬浮污染物后出水进入高效澄清器， 向高效澄清器内加入混凝剂PAC及絮凝剂PAM，控制高效澄清器的表面负荷为 13～15m3/(m2/h);
3)在高效澄清器内完成强化混凝沉淀及澄清工序后出水进入纤维球过滤器， 控制其滤速为20～35m/h;
4)通过纤维球过滤器过滤后出水进入电渗析装置，控制操作电压为30～ 50V、进水压力0.2～0.3MPa，利用电渗析装置的离子交换功能进行脱盐处理。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤4)中设定装置原 水回收率为65%～75%、系统脱盐率为60%～70%。
说明书
一种处理及回用钢铁厂综合废水的工艺
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种处理及回用钢铁厂综合废水的工 艺。
背景技术
钢铁厂综合废水在城市废水中占有很大的比例，是造成水体污染的重要污染源。 随着水资源的日益匮乏，加强对钢铁厂综合废水的治理及回用，成为解决水资源紧张 的重要途径。钢铁厂综合废水中的污染物具有成分复杂变化大、污染物浓度范围宽且 易波动、难降解及毒性物质多、处理目标多样化等特点，故对现有综合废水处理技术 进行升级优化，开发新的综合废水处理技术，成为强化治理及回用钢铁厂综合废水的 研究重点。
传统的钢铁厂综合废水处理及回用技术有：混凝沉淀、过滤、气浮、生化降解等， 但由于钢铁厂综合废水中的污染物成分复杂，经传统工艺处理后仍无法有效的去除水 中的污染物，不能满足作为生产补充新水的水质要求，故需要对传统工艺处理后的废 水进行深度处理。常用的钢铁厂综合废水深度处理技术有：活性炭法、离子交换法、 膜分离法、臭氧氧化法等物理化学处理方法和生物脱氮除磷类生物处理方法，而国内 应用比较广泛的为膜分离法。电渗析法作为膜分离法的一种，其具有能耗低、对原水 含盐量适应性强、水的利用率高、设备紧凑、预处理简单等优点，被广泛应用于工业 废水深度处理工艺。
可见，虽然针对钢铁厂综合废水的处理及回用技术很多，但仅凭传统处理技术很 难达到处理及回用要求，故寻求高效经济的综合废水组合处理工艺很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理及回用钢铁厂综合废水的工艺，解决了由于钢铁 厂综合废水中的污染物成分复杂，而无法有效的去除水的问题。
一种处理及回用钢铁厂综合废水的工艺，依次通过调节池、涡凹气浮装置、高效 澄清器、纤维球过滤器、电渗析装置等单元设施进行处理，出水作为钢铁厂生产补充 新水进行回用，整个工艺流程均在自动化控制系统控制下完成。
具体步骤及参数如下：
1、钢铁厂综合废水经调节池调节后，进入涡凹气浮装置，控制气浮装置的水力 停留时间为18～20min、表面负荷为8～10m3/(m2/h);
2、在涡凹气浮装置内去除油类及部分悬浮污染物后出水进入高效澄清器，向高 效澄清器内加入混凝剂PAC及絮凝剂PAM，控制高效澄清器的表面负荷为13～ 15m3/(m2/h);
3、在高效澄清器内完成强化混凝沉淀及澄清工序后出水进入纤维球过滤器，控 制其滤速为20～35m/h;
4、通过纤维球过滤器进一步过滤后出水进入电渗析装置，控制其操作电压为30～ 50V、进水压力0.2～0.3MPa，设定装置原水回收率为65%～75%、系统脱盐率为60%～ 70%，利用电渗析装置的离子交换功能进行脱盐处理。
经上述组合工艺处理后，出水水质能够达到《工业循环冷却水处理设计规范》 (GB50050-2007)中再生水水质指标要求，可以作为钢铁厂生产补充新水进行回用。 整个工艺流程均在自动化控制系统控制下完成。
本发明的工作原理：
(1)涡凹气浮装置通过叶轮旋转剪切空气产生微气泡，该微气泡与废水中的油 类及其他固体污染物有机结合，上浮到液面，到达液面的污染物通过刮渣机去除。故 经涡凹气浮装置处理，能够有效的去除废水中的油类及部分悬浮物。
(2)在高效澄清器的反应区通过投加混凝剂形成大量高密度且均质的絮体，从 而满足接触絮凝的要求;在预沉-浓缩区使得高密度絮体进一步浓缩，通过浓缩区底 部排泥斗将浓缩泥渣排放，并设置外部泥渣循环回路与反应区相连，将部分浓缩泥渣 回流到反应区，达到强化混凝的目的;在斜管分离区设置斜管提高表面负荷能力，使 剩余的絮体充分沉淀，澄清水通过集水槽进行收集，出水浊度小于10NTU，可以满足 纤维球过滤器的进水要求。
(3)纤维球过滤器的滤料采用改性纤维球，能够有效地去除高效澄清器出水中 的胶体及悬浮物等污染物质，出水浊度小于1NTU，可以满足电渗析装置的进水要求， 保证后续电渗析装置稳定运行。
(4)利用电渗析装置的离子交换功能，在直流电场作用下对纤维球过滤器的出 水进行脱盐处理，使产水满足钢铁厂生产新水的补水要求。
本发明的优点在于：
(1)设有调节池，可以容纳约12h的污水量，提高整个系统的耐冲击负荷。
(2)采用了涡凹气浮装置，该装置性能稳定、占地小、能耗低、且特别适用于 含油污染物浓度高的废水。
(3)充分利用了高效澄清器的结构紧凑、处理效率高、抗冲击能力强，土建投 资省、自动化程度高、实用性能广等特点。
(4)充分发挥了纤维球过滤器吸附面积大、去污能力强、占地小、自动化程度 高、使用周期长等优点，使废水达到良好的过滤效果。
(5)采用了电渗析装置，因其具有操作简便、药剂耗量少、环境污染小，易于 自动化控制、对原水的含盐量变化适应性强等优点。
(6)本组合工艺将各单元装置有机组合，形成了一套处理效果好、抗负荷能力 强、工艺流程简单、自动化程度高、针对钢铁厂综合废水治理及回用方向的工业废水 组合处理工艺，为缓解我国水资源紧张、实现工业废水重复利用提供了一条新思路。
