[发明专利]一种钢铁工业浓盐水处理装置及方法

说明书

本发明涉及一种钢铁工业浓盐水的处理装置及方法，属于环保技术领域，装置依次包括：浓盐水反渗透系统、纳滤系统、反渗透海水淡化系统、纳滤浓水池、新水池，浓盐水反渗透系统与纳滤系统相连接，纳滤系统与反渗透海水淡化系统相连接，反渗透海水淡化系统与新水池相连接。本发明根据水的特性，将化学处理、反渗透膜及纳滤膜等水处理技术有机组合集成浓盐水的处理方法，主要针对于浓盐水及浓缩盐水的处理回用，既保证了产水的稳定，又节约了能量。

技术领域

本发明涉及一种废水处理装置及方法，特别是涉及一种钢铁工业浓盐水处理装置及方法，属于环保技术领域。

背景技术

目前，浓盐水的处理方法主要有电解法、膜分离技术、生物法等，其中膜分离技术是处理含盐废水经济有效的方法之一，而随着反渗透技术的发展，使其已成为膜分离最主要的方式之一。

已有研究采用蒸发塘工艺处理含盐废水，对于这种工艺，产生的浓水需要大面积的蒸发塘，占地面积大，且投资大，运行费用高，易对环境产生负面影响。

另外，人们研究采用混凝沉淀、膜工艺结合多效蒸发工艺处理浓盐水，但是该工艺存在废水中有机物不能有效去除的问题。

钢铁工业是发展国民经济与国防建设的物质基础，是衡量一个国家工业化的重要标志，同时也是生产用水大户。钢铁工业用水过程中，造成部分水中盐分、有机物等的浓缩。如果将这部分浓盐水直接排放，会对当地水质产生明显影响，造成盐碱化、水生物死亡、水生态破坏等。通常科学合理的处置方式是将这部分高盐度的水进行蒸发结晶，形成固体；或者是将浓盐水继续浓缩使其量减小，用于钢厂泼渣等工序进行消纳。而蒸发结晶由于成本太高，目前较为可行的是浓盐水减量化消纳的方法。

一些浓盐水硬度很高的地区，碱度、硫酸根含量也相对较高，如果不经处理直接进入反渗透膜进行浓缩，会析出大量沉淀物而造成膜系统污堵瘫痪。但由于缺乏成熟可靠的浓盐水浓缩减量化工艺，因此目前大多数浓盐水并未进行减量化处理，仍然是处理后直接排放。

也有一些企业对高硬度、高碱度浓盐水进行除硬预处理后使用膜法或热法浓缩，其预处理流程一般为：向高硬度、高碱度浓盐水投加氢氧化钙去除暂时硬度，后投加碳酸钠及少量氢氧化钠去除永久硬度，出水进入沉淀池进行沉淀，上清液进入过滤器进行过滤，过滤后水进入pH调节池将pH调至中性，出水进入反渗透进行浓缩。该工艺存在占地面积大，流程长，预处理出水水质较差，造成反渗透污堵严重，清洗周期过短，膜寿命缩短等问题。

钢铁行业中反渗透产生的浓盐水，具有总溶解固体(Total dissolved solids，缩写TDS)、化学需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)高，难生物降解，水中硬度等易结垢物质多，组成COD的有机物种类多，对后续处理影响较大，水质变化幅度大等特点。目前，含盐废水的处理方法主要有电解法、膜分离法、生物法等，其中膜分离法是处理含盐废水经济有效的方法之一，电渗析和反渗透膜是最主要的膜分离方式。

2015年6月10日公开的“一种高含盐废水的处理方法”(CN104692574A)公开了一种含盐废水的处理方法，主要是将采用超滤(Ultra Filtration UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、高压平板膜等膜法合理耦合并与MVR(机械式蒸汽再压缩)结晶、冷冻结晶技术相结合的系统处理高含盐废水。但是工艺复杂，增加了装置的投资成本和运行维护成本，且操作复杂。

2010年8月11日公开的“高含盐废水的处理方法及其处理装置”(专利申请号为CN201010111515.0)中，提供了一种采用澄清池+滤池+钠离子交换器+除碳器+反渗透的组合工艺处理高含盐废水。其缺点在于：整个处理过程中需要多次调节pH，且处理装置复杂，增加了其维护成本。