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高浓度化工废水流程图
 

高浓度化工废水流程图。

一、介绍一种高浓高盐度化工废水资源化综合处理工艺,该工艺主要包括以下步骤:废水集中,加入有机絮凝剂,沉降大颗粒杂质及大部分悬浮物、漂浮物;加入活性炭吸附剂,吸附有机质;过滤,去除水中的颗粒杂质、胶体物质和悬浮物,再经一级纳滤分离出废水中的一二价离子;一价离子水经反渗透制取纯水,用于工业用水;一价盐提浓,经电渗析制取NaCl副产物;二价离子水经冷冻结晶,离心后的结晶层经双级膜电渗析制取酸碱产物,水层经纳滤处理;吸附有机质的饱和吸附剂经脱水干燥,再经回收。本工艺成本低,可同时去除废水中的有机物和无机盐,节约能源,环保。


在化工废水处理中,高浓度化工废水的治理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的生物法,如生物膜法、活性污泥法等,对废水中的有机质有一定的去除效果,可以降低废水中的COD含量,但不能脱盐,而且污水的毒性还会严重抑制微生物的正常代谢功能,导致生化反应难以进行;传统的蒸发蒸发法,如蒸馏法,以及由蒸馏而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,其主要缺点是投资大,能耗高,效率低,操作简单,难以普及;电化学法易钝化,耗电大,处理效果差,污泥量大;化学氧化法要求配套设备多,一般不能单独使用,而且设备价格昂贵,成本高。在此基础上,研究一种低成本、高效、节能和环保的水处理一体化工艺具有重要意义。
第一,过程介绍。
高浓高盐化工废水资源化综合处理技术具有成本低、效率高、节能环保等特点,其具体工艺流程见图1。


高浓高盐化工废水的综合资源化处理工艺,如图1所示,包括以下步骤:
(1)集中高浓高盐度化工废水,加入有机絮凝剂,进行沉降处理,去除废水中的大颗粒杂质及大部分悬浮物、漂浮物;其中有机絮凝剂可为:聚丙烯酰胺或淀粉-聚丙烯酰胺;沉降后的废水采用复合煤基吸附剂或煤基活性炭吸附,以去除废水中大部分有机物;


(2)利用微孔过滤技术去除废水中的颗粒杂质、胶体物质和悬浮物,利用超滤技术去除水中残余的小分子悬浮物和有机质,然后用一级纳滤技术分离出水中的一二价离子,分离出的含一价离子水由二级纳滤,含一价离子水由二级纳滤再经反渗透处理,制得纯水可用作工业用水;
3)反渗透后的浓水经电渗析提浓,得到15%-18%的NaCl副产物,再经-3~5℃的温度条件下冷冻结晶,离心后的结晶体层为Na2SO4·10H2O,经两级膜电渗析,得到的NaCl副产物分别为纯度98%-18%的NaCl和1mol/L以下的H2SO4,经-3~5℃的温度条件下冷冻结晶,经电渗析后的Na2SO4和1mol/L以下的NaOH,经电镀后的Na2SO4和1mol/L以下的NaOH,可用于化工生产原料和电厂脱硫除尘等;水层为二级纳滤处理;
(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,而是与原化工废水混合,再进行吸附过滤处理,将吸附有机质的饱和吸附剂脱水干燥后,可作为清洁焚烧炉的热源、排放尾气的处理装置等,干燥冷却水返回沉降系统与原水混合。
二、结论。
一是将活性炭吸附工艺与膜过滤工艺耦合,通过沉降、活性炭吸附、微孔过滤、超滤、纳滤等工艺,使有机和无机废水同时去除,出水达到工业用水标准,所用设备及辅料易于获得,操作简单,价格低廉,处理工艺运行费用低,经济性好,应用范围广。
二是采用纳滤、膜技术和电渗析技术相结合的方法,将二价盐离子分别分离,脱除二价盐,得到二价盐的酸碱转化和提浓,得到二价盐的NaCl、H2SO4和NaOH等副产物,可用于工业生产,提高了二价盐的经济效益。
选择吸附效果极佳、具有燃烧活性的复合煤基活性炭作为吸附剂,在絮凝剂的帮助下,对废水中的有机物质进行吸附,吸附效率可达92%以上,不仅能有效地去除废水中的有机物质,而且复合煤基活性炭具有较高的燃烧热值,干燥后可回收为工业热源燃料,同时还能对有机物质进行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。

污水处理设备
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