申请日2004.04.09
公开(公告)日2006.07.05
IPC分类号C02F9/04; C02F9/02; C02F1/52; C02F1/44; C02F1/66; C02F1/78; C02F1/72
摘要
一种反渗透污水处理方法，该方法是把浊环水先进行下述预处理，把浊环水的pH值调节到7-7.5，接着送入曝气池除铁离子，然后把水送到机械反应池使絮凝剂和助凝剂与水混合均匀，再由斜板沉淀池去除水中的部分悬浮物成预处理水;一部分预处理水由过滤器除去水中杂质后送入勾兑水池;另一部分送入臭氧反应池进行杀菌后由多介质过滤器滤去水中较大的杂质，然后送到微滤器截留水中20μm以上的颗粒，再由保安过滤器截留水中5μm以上的颗粒并经一级反渗透处理初步除盐，一部分水输出，一部分送入勾兑水池勾兑为净环水，另一部分水进行二级反渗透处理和混床处理。本污水处理方法可处理杂质含量高的钢铁企业产生的废水。
权利要求书
1、一种反渗透污水处理方法，该方法是把经过一级处理后的浊环水排 放到浊环水蓄水池，进行预处理，预处理的步骤依次为：
I测出浊环水的PH值，根据浊环水蓄水池引出水的PH值投加碱液， 把浊环水的PH值调节到7-7.5;
II把调节好PH值的浊环水送入安装着微孔曝气盘的曝气池，在曝气 池内缓漫流动，停留25-35分钟，采用曝气氧化法除铁离子，以满足反渗 透对进水中铁离子含量的要求，在曝气池投放次氯酸钠;次氯酸钠的加入 量根据多介质过滤器的进水余氯确定，保证余氯不大于1mg/l;
III把曝气池的水经提升水泵送到安装着搅拌机的机械反应池，在机 械反应池内投放絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺进行搅拌混凝，使 药剂与水混合均匀，形成矾花;絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺的 投入浓度分别为25-35mg/l和0.16-0.22mg/l;
IV机械反应池的水自流入安装着泥耙和渣浆泵的斜板沉淀池，在斜板 沉淀池去除水中的大部分悬浮物;
把经过上述预处理的水分为两部分，一部分水送到内装填无烟煤和石 英砂的过滤器滤去水中的杂质，送入勾兑水池;另一部分水送入臭氧反应 池，依次进行下述的处理;
a在臭氧反应池与臭氧混合，对水中的有机物采用臭氧杀菌、消毒、 除色，氧化水中少量有机污染物;b水经过臭氧化应池与多介质过滤器的 联接管道时由加液泵投加絮凝剂聚合氯化铝，絮凝剂聚合氯化铝的投加浓 度为3mg/l;c臭氧反应池内引出的并加有絮凝剂聚合氯化铝的水送入装有 石英砂和无烟煤的多介质过滤器，多介质过滤器出水综合污染质数SDI值 在5以下;d多介质过滤器的出水利用余压自动流入装有滤芯的微滤器， 截留多介质过滤器过滤后水中20μm以上的颗粒;e从微滤器出来的水到 保安过滤器之间的管道上，安装有管道混合器，由计量药泵从计量箱中分 别抽取还原剂和阻垢剂加到管道混合器中使水在流动过程中与药剂混合， 还原水中氧化性物质;f加有还原剂和阻垢剂的水进入内装滤芯的保安过滤 器，由保安过滤器截留水中5μm以上的颗粒，使水质符合反渗透进水的要 求;g从保安过滤器出来的水用高压泵打入装有过滤膜元件的压力容器的 一级反渗透机组，进行初步除盐，初步除盐的水，一部分水直接输出，一 部分送入勾兑水池与过滤器出来的水进行勾兑后，作为净环水。
2、根据权利要求1所述的反渗透污水处理方法，其特征是：经一级反 渗透外理的水，还有一部分进入装有过滤膜的压力容器的二级反渗透处理， 二级反渗透出来的水进入上部装阴离子树脂，下部装阳离子树脂的混床， 经混床进一步去除水中剩余的盐。
3、根据权利要求1或2所述的反渗透污水处理方法，其特征是：步骤 IV处理后的水送入勾兑水池前经过内装填无烟煤和石英砂的过滤器滤过 滤，该过滤器内的无烟煤和石英砂及支撑层卵石的粒径与厚度为
卵石粒径25-38 厚度100
卵石粒径18-25 厚度100
卵石粒径12-18 厚度100
卵石粒径6-12 厚度100
石英砂粒径2-3 厚度300
石英砂粒径3-4 厚度300
无烟煤粒径3.5-5.5 厚度500
无烟煤粒径5.5-7.5 厚度1000;
多介质过滤器内的无烟煤和石英砂及支撑层卵石的粒径与厚度为
卵石粒径8-10 厚度100
石英砂粒径4-8 厚度100
石英砂粒径3-5 厚度100
石英砂粒径1-3 厚度100
石英砂粒径0.3-0.5 厚度800
无烟煤粒径0.5-0.8 厚度400
单位为mm。
说明书
反渗透污水处理方法
技术领域
本发明涉及一种水的反渗透处理方法。
背景技术
钢铁公司每年在表面清洗、循环冷却生产过程中产生几千万吨的污水， 污水的PH不稳定、悬浮物高、色度大、油、铁、无机盐含量高，比一般污 水处理难度大，特别是氯含量高，重点是除水中盐份和氯离子，采用反渗 透污水处理方法。反渗透污水处理方法与电渗析、离子交换等脱盐分离方 法相比，具有不发生相变、无须加热、设备简单、效率高、占地少、能耗 低、操作简单的优点，特别是处理高含盐浓度的污水，反渗透污水处理方 法比其它脱盐过程耗能更低。因此反渗透污水处理方法不仅广泛用于海水、 苦咸水淡化，而且已用于食品、医药的浓缩、净化、水软化、水再生和废 液回收。但现有的反渗透处理方法一般用于处理水中杂质含量少的水如海 水、医药的浓缩，不能直接用于处理杂质含量高的废水如钢铁企业产生的 废水。现在的钢铁企业特别是炼钢厂用水量很大，产生的废水也很多，供 水量不足，处理废水已成为钢铁企业降低成本、扩大生产的重要难题。
发明内容
为了克服现有反渗透污水处理方法不能处理钢铁企业产生的杂质含量 高的废水的不足，本发明提供一种反渗透污水处理方法，本方法能处理钢 铁企业产生的废水。
本发明的技术方案是把钢铁企业的多种废水经一级处理为浊环水排放 到浊环水蓄水池，把浊环水蓄水池的水先进行预处理，即依次经曝气氧化 法除铁离子、机械反应池加絮凝剂助凝剂混凝、斜板沉淀池除去大部分悬 浮物。将预处理的水分为两部分，一部分流入综合泵站的吸水井，经过滤 器滤去水中的杂质，送到勾兑水池;另一部分流入安装着臭氧发生器的臭 氧反应池，用臭氧混合氧化水中少量有机污染物，经多介质过滤器过滤， 进入微滤器截留水中20μm以上的颗粒，并经保安过滤器截留水中5μm 以上的颗粒，保证了反渗透要求的水质，经一级反渗透机组初步除水中的 盐，水质进一步提高，分为两部分，一部分水进入勾兑水池与过滤器出来 的水混合成净环水，这一部分水作为冷却用水，另一部分水再经二级反渗 透机组和混床进一步除去水中的盐，水质又提高一步，水质达中温中压锅 炉用水标准的要求。浊环水经上述的处理，成三种水质不同的水，供钢铁 企业不同的设备使用，用后产生的废水经一级处理后再进入蓄水池再次处 理，循环使用，不足的水由地下水或自来水公司补充。
下面详细说明本发明的反渗透污水处理方法。
把经过一级处理后的污水即浊环水排放到浊环水蓄水池，进行预处理， 预处理的步骤依次为，I把排放到浊环水蓄水池中的浊环水，由设置在取 水口的格栅拦截大的漂浮物后，测出浊环水的PH值，当PH值在酸性时， 絮凝剂的絮凝效果差，在曝气池前的引水渠进水口由安装的碱液自动投加 装置，根据浊环水蓄水池引出水的PH值投加碱液，或人工投加碱液，把浊 环水的PH值调节到7-7.5;II把调节好PH值的浊环水送入安装着微孔 曝气盘的曝气池，在曝气池内缓漫流动，停留25-35分钟，采用曝气氧化 法除铁离子，利用空气中的氧将二价铁离子氧化成三价铁离子，与OH结 合形成Fe(OH)3化合物经沉淀除去，以满足反渗透对进水中铁离子含量的要 求，并且为了避免在斜板沉淀池的斜板上滋生菌藻堵塞斜板甚至压塌斜板， 在曝气池投放次氯酸钠，次氯酸钠的加入量根据后序多介质过滤器的进水 余氯确定，保证余氯不大于1mg/l;III把曝气池的水经一级提升水泵站送 到安装着搅拌机并分为2-4格的机械反应池，在机械反应池内投放絮凝剂 聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺进行搅拌混凝，使药剂与水混合均匀，形 成矾花，絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺的投入浓度分别为25- 35mg/l和0.16-0.22mg/l;IV机械反应池的水自流入安装着泥耙和渣浆泵 的斜板沉淀池，在斜板沉淀池去除水中的大部分悬浮物，斜板沉淀池中部 深凹，周边浅，在斜板沉淀池内周边安装着斜板。
把经过上述预处理的水分为两部分，一部分水流入综合泵站的吸水井， 吸水井内的水用水泵送到内装填无烟煤和石英砂的过滤器滤去水中的杂 质，送入勾兑水池;另一部分水送入臭氧反应池，依次进行下述的处理，1 在臭氧反应池的吸水井内与臭氧混合，对水中的有机物采用臭氧杀菌、消 毒、除色，氧化水中少量有机污染物;2水经过臭氧化应池与多介质过滤 器的联接管道时由加液泵投加絮凝剂聚合氯化铝，投加浓度为3mg/l;3臭 氧反应池内引出的并加有絮凝剂聚合氯化铝的水送入装有石英砂和无烟煤 的多介质过滤器;为了保证过滤后的水质，多介质过滤器采用空气擦洗和 水反洗，水反洗周期为16-24小时，多介质过滤器出水综合污染质数SDI 值在5以下;4多介质过滤器出来的水，浊度1NTU以下，但仍有一些细 小物质、胶体、细菌，所以多介质过滤器的出水利用余压自动流入装有滤 芯的微滤器，截留多介质过滤器过滤后水中20μm以上的颗粒;5从微滤 器出来的水到保安过滤器之间的管道上，安装有管道混合器，由计量药泵 从计量箱中分别抽取还原剂和阻垢剂加到管道混合器中使水在流动过程中 与药剂混合，投入还原剂是为了还原水中氧化性物质如余氯、臭氧等，氧 化性物质会对膜造成永久性破坏，还原剂投入的浓度根据水中剩余的氯确 定，一般1mg/l的余氯投入3mg/l的还原剂，阻垢剂一般投入4--5mg/l;6加 有还原剂和阻垢剂的水进入内装滤芯的保安过滤器，由保安过滤器截留水 中5μm以上的颗粒，进一步保证反渗透的水质，微滤器与保安过滤器主要 对反渗透装置起保护作用，从臭氧反应池出来的水经过三级过滤后，水质 完全符合反渗透进水的要求;7为了除去水中的盐，从保安过滤器出来的 水用高压泵打入装有过滤膜元件的压力容器的一级反渗透机组，进行初步 除盐，经一级反渗透机组后，水的回收率在75%以上，除盐率在97%以上。 初步除盐的水，一部分水用于不锈钢轧钢车间，作为不锈钢轧制冷却用水， 一部分送入勾兑水池与过滤器出来的水进行勾兑后，作为净环水，供给加 热炉、发电机的冷却用水。一级反渗透机组的浓盐水从地沟自流入浊环水 蓄水池。
为了给对水质要求高的设备供水，经上述一级反渗透外理的水，必须 由二级反渗透机组和混床进一步除去水中的盐。一级反渗透机组出来的水 有一部分进入装有过滤膜的压力容器的二级反渗透机组进一步脱盐，水的 回收率85%以上，除盐率97%以上。二级反渗透机组的浓盐水回到浊环水 蓄水池。
二级反渗透出来的水进入上部装阴离子树脂，下部装阳离子树脂的混 床，经混床进一步去除水中剩余的盐。运行一周后用酸碱再生。经过混床 处理后的水质达中温中压锅炉用水标准，供给发电厂的中压锅炉用水。
本发明的反渗透污水处理方法，把现有的污水处理设备重新组合成污 水处理系统，能处理钢铁企业产生的杂质含量高的废水，污水处理的效果 满足钢铁企业各用水点对水质的要求，水的回收率达90%，可满足部分用 水点用水量，如本申请文件中实施例，处理能力达到3000吨/小时，每小时 可产生1400吨除盐水，将这些水的一部分700吨与沉淀池出水勾兑成优质 的净环水，每小时为1800吨;一部分进一步处理成中温中压锅炉用水，每 小时为300吨。以本请文件中的实施例的经济效益，进一步说明本反渗透 污水处理方法的优点。
1经试用，每年产生的直接经济效益为：(1)2003年总处理水量1728 万吨，减少外排水452万吨，每吨外排水排污废0.4元，共计节约180.8 万元;(2)2003年生产一级除盐水345.6万吨，其中供给七轧不锈钢系统 51.7万吨，每吨除盐水4.5元计算，产生232.65万元效益;(3)293.9万 吨一级除盐水送到勾兑水池，进入公司水系统，减少水系统含盐量，减少 公司系统药剂费和检修费，累计产生经济效益413.45万元。
2潜在经济效益：如果六台一级反渗透机组和两台二级反渗透机组全 部满负荷运行，每年产生的经济效益如下：(1)生产1440万吨优质净环水， 可以代替低温水，按照每吨低温水2.9元计算，一年可节约4176万元;(2) 生产280万吨除盐水，按照每吨除盐水4.5元计算，一年可节约1260万元; (3)生产240万吨二级除盐水，按照每吨5.0元计算，一年可节约1200 万元，累计产生经济效益6636万元。
