申请日20200702
公开(公告)日20200922
IPC分类号C02F9/04; C02F101/20; C02F103/02
摘要
本发明公开了一种干法水泥生产线废水处理系统，按照废水处理流程包括原水池、慢速搅拌池、快速搅拌池、高密度沉淀池、中间水池、多介质过滤器、盘式过滤器、超滤装置、精密过滤器、反渗透装置和纯水池，原水池和慢速搅拌池之间设有原水提升泵;超滤装置与精密过滤器之间设有增压泵;纯水池的出水管道上设有水泵。本发明该系统对以高盐度高硬度循环水为对象，采用高效混凝沉淀+过滤+超滤+反渗透工艺对新型干法水泥生产线特殊水质进行处理，处理出水达到国家生活饮用水卫生标准。
权利要求书
1.一种干法水泥生产线废水处理系统，其特征在于：所述废水处理系统按照废水处理流程包括原水池、慢速搅拌池、快速搅拌池、高密度沉淀池、中间水池、多介质过滤器、盘式过滤器、超滤装置、精密过滤器、反渗透装置和纯水池;
所述原水池和所述慢速搅拌池之间设有原水提升泵;所述超滤装置与所述精密过滤器之间设有增压泵;所述纯水池的出水管道上设有水泵;
所述慢速搅拌池为中和沉淀池，所述中和沉淀池添加的药剂为氢氧化钠和碳酸钠，经中和沉淀池调整后的废水的pH为6.0-7.5，所述中和沉淀池的搅拌速度为200-300转/分钟;
所述快速搅拌池为絮凝沉淀池，所述絮凝沉淀池添加的药剂为PFS和PAM，经快速搅拌池调整后的废水的金属离子浓度<0.3mg/L，所述快速搅拌池的搅拌速度为350-450转/分钟;
所述高密度沉淀池包括絮凝区和沉淀区两部分，所述絮凝区添加复合絮凝剂，经所述高密度沉淀池处理后的废水中的金属离子浓度<0.08mg/L;
所述中间水池用于连接所述高密度沉淀池和所述多介质过滤器;
所述多介质过滤器内含有至少三层不同的滤料，经所述多介质过滤器处理后的废水的出水浊度<3FTU;
所述盘式过滤器的过滤盘的精度范围为20-50μm;
所述超滤装置为超滤膜过滤装置;
所述纯水池的纯水的TDS<100。
2.根据权利要求1所述的一种干法水泥生产线废水处理系统，其特征在于：所述复合絮凝剂包括以下重量份的原料：
第一吸附组分8-12份、第二吸附组分50-60份、辅助药剂A 3-4份和辅助药剂B 5-8份;
其中，所述第一吸附组分选自活性炭粉末、凹凸棒、粘土、硅藻土和聚丙烯酸钠中的至少两种;
所述第二吸附组分选自硫酸铝、氯化铝、硫酸亚铁、硅酸钾和硅酸钠中的至少一种;
所述辅助药剂A为磷酸盐、氧化钙、水溶性淀粉和水溶性钙盐中的至少一种;
所述辅助药剂B为氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种干法水泥生产线废水处理系统，其特征在于：所述超滤膜过滤装置的超滤膜的微孔的孔径为10-15μm。
4.根据权利要求1所述的一种干法水泥生产线废水处理系统，其特征在于：所述精密过滤器的过滤芯的过滤孔的孔径为5μm。
5.根据权利要求1所述的一种干法水泥生产线废水处理系统，其特征在于：所述反渗透装置的反渗透膜的孔径为0.01-0.2μm。
6.根据权利要求1所述的一种干法水泥生产线废水处理系统，其特征在于：所述高密度沉淀池的工作参数为：
所述复合絮凝剂的投放量为60-80mg/L，废水在所述絮凝区的停留时间为6-10min;沉淀区的斜管上升流速为12-25m/h。
7.根据权利要求1所述的一种干法水泥生产线废水处理系统，其特征在于：所述多介质过滤器包括三层滤料，第一层滤料为无烟煤，所述无烟煤的粒径为0.8-1.8mm;第二层滤料为石英砂，所述石英砂的粒径为0.5-1.2mm;第三层滤料为重质矿石，所述重质矿石的粒径为0.3-6mm，且所述第一层滤料的粒径大于所述第二层滤料的粒径，所述第二层滤料的粒径大于所述第三层滤料的粒径。
8.根据权利要求2所述的一种干法水泥生产线废水处理系统，其特征在于：所述第一吸附组分包括活性炭粉末、凹凸棒和粘土，且所述活性炭粉末、所述凹凸棒和所述粘土的重量百分比为(1-2)：(2-3)：3;
所述第二吸附组分包括氯化铝、硫酸亚铁和硅酸钾，且所述氯化铝、所述硫酸亚铁和所述硅酸钾的重量百分比为1:1:1;
所述辅助药剂A为磷酸盐或氧化钙;
所述辅助药剂B为氢氧化钠或氢氧化钾。
说明书
一种干法水泥生产线废水处理系统
技术领域
本发明涉及废水处理技术及其制作领域，尤其涉及一种水泥生产线产生的废水的废水处理系统。
背景技术
水泥工业属于高能耗行业，同时伴随着大量水资源的消耗。目前，在水泥生产过程中，为实现节能减排，配套建设纯低温余热发电工程对窑头、窑尾废气余热进行回收利用已成为现代水泥行业发展趋势。水泥厂除水泥生产线的水资源消耗外，余热发电利用废气余热发电过程中也需要大量的用水消耗。国内很多水泥厂已经出现由于水源供水不足而影响生产的状况，而同时在水泥生产过程中又有大量的污(废)水外排，污染周围的环境。因此，厉行节约用水，综合利用水资源、减少废水外排已成为水泥厂提高效益、实现可持续发展的必然选择。
新型干法水泥生产线以特殊水质作为余热电厂循环水，由于水中含有大量的溶解性盐，且Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等离子含量较高，水的硬度较大，作为冷却循环水时导致锅炉结垢，严重影响了传热和传质过程。鉴于此，本项目以高盐度循环水为对象，研究技术可行、经济合理的处理工艺，实现水泥厂水资源综合利用和污(废)水的零排放。
为了达到上述效果，以期开发这一种适用于干法水泥生产线产生的废水的废水处理系统。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种干法水泥生产线废水处理系统，该系统对以高盐度高硬度循环水为对象，采用高效混凝沉淀+过滤+超滤+反渗透工艺对新型干法水泥生产线特殊水质进行处理，处理出水达到国家生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种干法水泥生产线废水处理系统，包括所述废水处理系统按照废水处理流程包括原水池、慢速搅拌池、快速搅拌池、高密度沉淀池、中间水池、多介质过滤器、盘式过滤器、超滤装置、精密过滤器、反渗透装置和纯水池;
所述原水池和所述慢速搅拌池之间设有原水提升泵;所述超滤装置与所述精密过滤器之间设有增压泵;所述纯水池的出水管道上设有水泵;
所述慢速搅拌池为中和沉淀池，所述中和沉淀池添加的药剂为氢氧化钠和碳酸钠，经中和沉淀池调整后的废水的pH为6.0-7.5，所述中和沉淀池的搅拌速度为200-300转/分钟;
所述快速搅拌池为絮凝沉淀池，所述絮凝沉淀池添加的药剂为PFS和PAM，经快速搅拌池调整后的废水的金属离子浓度<0.3mg/L，所述快速搅拌池的搅拌速度为350-450转/分钟;
所述高密度沉淀池包括絮凝区和沉淀区两部分，所述絮凝区添加复合絮凝剂，经所述高密度沉淀池处理后的废水中的金属离子浓度<0.08mg/L;
所述中间水池用于连接所述高密度沉淀池和所述多介质过滤器;
所述多介质过滤器内含有至少三层不同的滤料，经所述多介质过滤器处理后的废水的出水浊度<3FTU;
所述盘式过滤器的过滤盘的精度范围为20-50μm;
所述超滤装置为超滤膜过滤装置;
所述纯水池的纯水的TDS<100。
进一步地说，所述复合絮凝剂包括以下重量份的原料：
第一吸附组分8-12份、第二吸附组分50-60份、辅助药剂A 3-4份和辅助药剂B 5-8份;
其中，所述第一吸附组分选自活性炭粉末、凹凸棒、粘土、硅藻土和聚丙烯酸钠中的至少两种;
所述第二吸附组分选自硫酸铝、氯化铝、硫酸亚铁、硅酸钾和硅酸钠中的至少一种;
所述辅助药剂A为磷酸盐、氧化钙、水溶性淀粉和水溶性钙盐中的至少一种;
所述辅助药剂B为氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的至少一种。
进一步地说，所述超滤膜过滤装置的超滤膜的微孔的孔径为10-15μm。
进一步地说，所述精密过滤器的过滤芯的过滤孔的孔径为5μm。
进一步地说，所述反渗透装置的反渗透膜的孔径为0.01-0.2μm。
进一步地说，所述高密度沉淀池的工作参数为：
所述复合絮凝剂的投放量为60-80mg/L，废水在所述絮凝区的停留时间为6-10min;沉淀区的斜管上升流速为12-25m/h。
进一步地说，所述多介质过滤器包括三层滤料，第一层滤料为无烟煤，所述无烟煤的粒径为0.8-1.8mm;第二层滤料为石英砂，所述石英砂的粒径为0.5-1.2mm;第三层滤料为重质矿石，所述重质矿石的粒径为0.3-6mm，且所述第一层滤料的粒径大于所述第二层滤料的粒径，所述第二层滤料的粒径大于所述第三层滤料的粒径。
进一步地说，所述第一吸附组分包括活性炭粉末、凹凸棒和粘土，且所述活性炭粉末、所述凹凸棒和所述粘土的重量百分比为(1-2)：(2-3)：3;
所述第二吸附组分包括氯化铝、硫酸亚铁和硅酸钾，且所述氯化铝、所述硫酸亚铁和所述硅酸钾的重量百分比为1:1:1;
所述辅助药剂A为磷酸盐或氧化钙;
所述辅助药剂B为氢氧化钠或氢氧化钾。
本发明的有益效果是：
本发明的废水处理系统按照废水处理流程包括原水池、慢速搅拌池、快速搅拌池、高密度沉淀池、中间水池、多介质过滤器、盘式过滤器、超滤装置、精密过滤器、反渗透装置和纯水池，本系统系统对以高盐度高硬度循环水为对象，采用高效混凝沉淀+过滤+超滤+反渗透工艺对新型干法水泥生产线特殊水质进行处理，处理出水达到国家生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)，特别适合用于干旱缺水地区;具体如下：
一、本发明采用慢速中和沉淀池、快速絮凝沉淀和高效絮凝沉淀，先后采用三级沉淀，每级沉淀配合单独的药剂和搅拌速度等，使得废水中的金属离子充分的絮凝沉淀，将三级沉淀处理后的废水中的金属离子浓度<0.08mg/L，处理效果明显;
二、本发明的多介质过滤器采用粒径不同的三层滤料，且再配合过滤盘过滤、超滤膜过滤、过滤芯过滤和反渗透膜过滤，先后采用多种过滤方式，利用超滤滤芯和超滤膜能够截留细菌的特性，解决细菌超标和黑水问题，提升净化水水质，使其达到生活引用水标准;
三、本发明的高密度沉淀池投放专门配置的复合絮凝剂，该复合絮凝剂将无机絮凝成分、有机絮凝成分结合，同时发挥了二者的优势，在其中引入了带有-OH、-COO-等亲水性基团，对各种环境下的污水均有较好的作用，适用性强，使用效果好，投加量少，沉降速度快;又对重金属离子具有良好的螯合絮凝沉淀性能;其分子量大，每个分子中活性基团多，能与重金属离子发生络合、螯合、吸附、交换等物理化学反应，从而可以把水溶液中的重金属离子去除。（发明人齐峰;刘峰;戴志国;朱建华;张鹏伟）
