[发明专利]一种钢铁厂浓盐水零排放处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于钢铁废水处理及回用技术领域，特别涉及一种钢铁厂浓盐水零排放处理工艺。

背景技术

据中国钢铁协会统计，2010年我国粗钢产量达到62665万吨，占世界粗钢产量的37.75% 。钢铁行业是全国的用水大户，约占全国工业用水量的14%。因此钢铁行业的节水减排具有重要的环保意义和社会效益。随着水资源短缺局面的加剧，钢铁企业通过采用串级用水、循环用水、一水多用和分级使用等方式提高了废水重复利用率，而这些方式实现的重要前提是离子交换技术和反渗透膜技术的应用。特别是近些年来，反渗透膜技术凭借其性能稳定、占地面积小、运行费用低简单等特点而在钢铁行业获得了快速发展。

目前国内大型钢铁企业都建立了废水深度处理回用系统，其工艺流程采用“混凝+澄清+过滤+超滤+反渗透”技术，取得了良好的经济效益和环境效益。深度处理后产生的浓盐水一部分可以送至高炉用于冲渣或者送至转炉用于闷渣，但浓盐水水量较大，大部分浓盐水只能直接排放，没有达到钢铁厂浓盐水的零排放。浓盐水中含盐量较高，且含有大量的阻垢剂、还原剂、清洗剂、杀菌剂等化学药剂，如果直接排放到当地水体，会对当地水体造成污染，对动、植物的生长也有很大的影响。目前国家对浓盐水的排放有着严格要求，浓盐水是否零排放是当前已建或新建钢铁厂面临的重大环保问题，再某些环境脆弱地区，浓盐水零排放已成为建设钢铁或继续进行钢铁生产的前提。

由此可见，浓盐水的零排放是钢铁企业可持续发展的途径之一。然而，高投入和高操作成本常常限制着零排放技术的工业应用。因此国内尚无一家钢铁企业真正做到了浓盐水的零排放。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢铁厂浓盐水零排放处理工艺，从浓盐水中开发新水水源，降低吨钢新水消耗量。

本发明采用“纤维球过滤器+二级反渗透装置+三级反渗透装置+蒸发结晶装置”处理工艺流程。艺中控制的技术参数为：

钢铁厂浓盐水经提升送至纤维球过滤器进行过滤，其过滤速度为6-9m/h；纤维球过滤器可以有效去除水中的SS，CODcr及油，出水浊度低于1.0 NTU，满足了反渗透工艺的进水水质；纤维球过滤器的出水进入二级反渗透供水池，经水泵提升送至5μm的保安过滤器，再由高压泵加压送至二级反渗透装置，其产品水进入除盐水池，浓盐水进入二级反渗透浓盐水池；二级反渗透装置采用卷式反渗透膜元件，通量≤17L/m2·h，系统回收率为60%，脱盐率可以达到95%以上；为防止反渗透膜结垢和被氧化，在二级反渗透装置入口投加阻垢剂和还原剂，阻垢剂投加量为3-5mg/L, 还原剂投加量为3-6mg/L；当反渗透装置产水量下降10-15%，或者产水水质下降10-15%，或者进水和浓水之间的系统压差升高到初始值的1.5倍时，需要对反渗透装置进行清洗，清洗周期为28～32天。

二级反渗透浓盐水经水泵提升送至5μm的保安过滤器，再由高压泵加压送至三级反渗透装置，其产品水进入除盐水池，浓盐水进入三级反渗透浓盐水池；三级反渗透装置采用中空纤维型反渗透膜元件，使用寿命长，不易污堵。三级反渗透装置的系统回收率为50%，脱盐率可以达到95%以上；为防止反渗透膜结垢和被氧化，在三级反渗透装置入口投加阻垢剂，阻垢剂投加量为1-3mg/L。

三级反渗透浓盐水经水泵送至蒸发结晶装置的预热器，用蒸发器产生的冷凝水将浓盐水预热至蒸发温度；预热后的浓盐水进入除气器脱除浓盐水中的大部分不凝气体；然后进入降膜蒸发器进行换热蒸发，产生的二次蒸汽通过蒸汽压缩机压缩做工提高蒸汽品质后重新用于加热进入蒸发器的浓盐水；经蒸发换热后的冷凝水进入冷凝水调节罐，经冷凝水泵提升至预热器预热浓盐水，换热后的冷凝水送至除盐水池；在蒸发器中的浓缩液排放至浓缩液调节罐，经浓缩液泵送至压滤机加药压滤，上清液回蒸发设备，固体结晶物外运处置。

本发明所述的钢铁厂浓盐水经提升送至纤维球过滤器进行过滤，纤维球过滤器的出水进入二级反渗透供水池，经水泵提升送至5μm的保安过滤器，再由高压泵加压送至二级反渗透装置，其产品水进入除盐水池，浓盐水进入二级反渗透浓盐水池。

本发明所述的二级反渗透浓盐水经水泵提升送至5μm的保安过滤器，再由高压泵加压送至三级反渗透装置，其产品水进入除盐水池，浓盐水进入三级反渗透浓盐水池。

本发明所述的三级反渗透浓盐水经水泵送至蒸发结晶装置，蒸发结晶装置产生的冷凝水送至除盐水池，固体结晶物外运处置。