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高浓高盐化工废水的资源化综合处理工艺

2020-10-18 00:12

  北极星水处理网讯:摘要 :介绍了一种高浓高盐化工废水的资源化综合处理工艺,包括以下步骤 :将废水集中,加入有机絮凝剂,沉降大颗粒杂质和大部分的悬浮物、漂浮物 ;加入活性炭吸附剂,吸附有机质 ;过滤,除去水中的颗粒状杂质、胶体物质和悬浮物,然后通过一级纳滤分离废水中的一二价离子 ;含一价离子水经过反渗透,制得纯水可作工业用水 ;浓水经过电渗析进行一价盐的 提浓,得到 NaCl 副产物;含二价离子水进行冷冻结晶,离心后结晶体层经过双级膜电渗析,制得酸碱产物,水层进行纳滤处理; 吸附了有机质的饱和吸附剂经过脱水干燥,进行回收利用。该工艺成本低,可同时去除废水中的有机质和无机盐,并加以利用, 节能环保。

  化工废水处理中的高浓度化工废水的治理研究一直是国内外研究的重点,目 前国内外的处理方法主要有传统生物法如生物膜法、活性污 泥法等工艺,对废水中的有机质有一定去除效果,可降低废 水中 COD 含量,但不能脱盐,污水毒性还会严重抑制微生物 的正常新陈代谢功能,导致生化反应难以进行;传统蒸发工艺, 如蒸馏法,以及由蒸馏发展起来的多效真空蒸发、低温闪蒸 蒸发、高压喷雾蒸发等工艺,这些工艺方法主要存在投资大、 能耗高、效率低、运行费用高和维护困难等缺点,难以普及 ; 电化学法电极板易钝化、锈蚀,耗电多、处理效果不够稳定, 污泥量大;化学氧化法要求配套设备较多,通常无法单独使用, 且设备价格昂贵,成本较高。基于以上情况,开发一种低成本、 高效率、节能环保的综合水处理工艺显得尤为重要。

  高浓高盐化工废水的资源化综合处理工艺具有低成本、 高效率、节能环保的特点,具体工艺流程见图1 :

  1)将高浓高盐的化工废水集中,加入有机絮凝剂,进行 沉降处理,以除去废水中的大颗粒杂质和大部分的悬浮物、 漂浮物 ;其中有机絮凝剂可以为 :聚丙烯酰胺或淀粉 - 聚丙烯 酰胺 ;沉降后的废水使用复合煤基吸附剂或煤基活性炭进行 吸附处理,以除去废水中的大部分有机质 ;

  2)然后使废水通过微孔过滤除去水中的颗粒状杂质、胶 体物质和悬浮物,再通过超滤进一步去除水中残留的小分子 悬浮物和有机质,之后通过一级纳滤将水中的一二价离子分 离 ;分离出的含一价离子水经过二级纳滤,二级纳滤后的含 一价离子水再经过反渗透,制得纯水可作工业用水 ;

  3)反渗透后的浓水经过电渗析进行一价盐的提浓,得 到15% -18%的 NaCl 副产物可送入氯碱厂用作烧碱的生产原料 ;二级纳滤分离出的含二价离子水与一级纳滤分离出的含 二价离子水混合,在 -3~5℃下冷冻结晶,离心后的结晶体层 为 Na2SO4 · 10H2O,经过双级膜电渗析,制得酸碱产物,分别 为纯度98%(质量分数)以上、浓度不低于1mol/L 的 H2SO4, 可用作化工生产原料及电镀厂酸洗等 ;纯度98%(质量分数) 以上、浓度不低于1mol/L 的 NaOH,可用于化工生产原料及 电厂脱硫除尘等 ;水层进行二级纳滤处理 ;

  4)当二级纳滤后的含二价离子水的纯度低于95%时,不 再进行冷冻结晶,而与原化工废水混合,重新进行吸附过滤 处理 ;吸附了有机质的饱和吸附剂经过脱水干燥,可作为清 洁焚烧炉、排放尾气处理装置等的热源进行回收利用,干燥 冷却水回到沉降系统与原水混合。

  1)将煤基活性炭吸附工艺与膜过滤技术相耦合,依次通过沉降、活性炭吸附、微孔过滤、超滤、纳滤将高浓高盐废 水中的有机质和无机质一并除去,出水达到工业用水标准, 所用设备和辅料易获得、易操作且价格较低,处理工艺运行 成本较低,经济性好且应用范围广。

  2)将纳滤、膜技术与电渗析技术相结合,在脱除废水中 盐分的同时,将一二价盐离子分离,分别通过电渗析技术实 现一二价盐的酸碱转化和提浓,得到 NaCl、H2SO4和 NaOH 等副产物,可用作工业生产的原辅料,提高了其经济价值。

  3)选用吸附效果极佳、具有燃烧活性的复合煤基活性炭 作为吸附剂,在絮凝剂的协助下,吸附废水中的有机质,吸 附效率高达92%以上,不仅可有效去除废水中的有机质,且 饱和的复合煤基活性炭具有很高的燃烧热值,干燥后可作为 工业热源燃料回收利用,同时实现了有机质的能源化和无机 质的资源化,实现了污水处理的零污染排放,具有很高的环 境效益和社会效益。

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