一种钢铁厂高硬度高碱度浓盐水处理工艺和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种钢铁厂高硬度高碱度浓盐水处理工艺和装置，工艺包括如下步骤：(1)高硬度高碱度浓盐水首先进入加药除硬反应装置分两步投加氢氧化钠和混合搅拌，进行充分反应；(2)经过加药混合的高硬度高碱度浓盐水进入浓缩沉淀池；(3)浓缩沉淀池的高硬度高碱度浓盐水与沉淀物所形成的混合液进入管式微滤膜进行循环过滤，经过除硬度的产水进入pH调节池，浓液返回浓缩沉淀池；(4)pH调节池的浓盐水加入盐酸调节pH至中性,而后进入反渗透装置进行再浓缩；(5)反渗透装置的产水作为工业新水回收利用，浓水送至钢铁厂泼渣或做钢渣热闷处理使用。解决目前高硬度高碱度浓盐水只能处理排放，影响企业当地水生态环境的问题。

High hardness, high basicity and concentrated brine treatment process and device for iron and steel plant

The invention relates to a process and device of high hardness and high alkalinity brine treatment for iron and steel plant, process comprises the following steps: (1) high hardness and high alkalinity brine into the first dosing except hard reaction device is divided into two steps of adding sodium hydroxide and mixing, full reaction; (2) after adding mixed high hardness the alkalinity of brine in the concentrated sedimentation tank; (3) the mixture formed by the concentration of sedimentation tank with high hardness and high alkalinity of brine and sediment into the circulating filtration tubular membrane, after the water into the pH except hardness regulation pool, pus return concentrated sedimentation tank; (4) pH brine adjustment pool adding hydrochloric acid to regulate pH to neutral, and then into the reverse osmosis device and concentration; (5) reverse osmosis water production as a new industrial water recycling, concentrated water to steel slag splashing or steel slag heat-stuffing treatment. Solve the current high hardness, high alkalinity, concentrated brine can only deal with emissions, affecting the local water ecological environment of enterprises.

【技术实现步骤摘要】
一种钢铁厂高硬度高碱度浓盐水处理工艺和装置
本专利技术涉及一种钢铁厂高硬度高碱度浓盐水处理工艺和装置，即采用加药除硬度-管式微滤膜-调pH-反渗透浓缩-泼渣或热闷消纳浓水来处理浓盐水的工艺和装置。
技术介绍
钢铁工业是资源、能源消耗最多的行业之一，在生产中需要用到大量的优质水资源，以循环冷却用水为主。由于循环冷却水过程中水分大量蒸发，造成水中盐分、有机物等的浓缩。因此无论是采取何种处理、分离或浓缩的方式，最后总是有一部分水是盐分含量远高于进水，也就远高于当地地下水或者地表水的盐分含量。这部分浓盐水水如果直接排放，将对当地水质产生明显影响，造成盐碱化、水生物死亡、水生态破坏等后果。因此通常只有将多余的盐分变为固相，达到盐分的整体平衡，才是科学合理的处置方式。两种方法较为合理，一种是将这部分高盐度的水进行蒸发结晶，形成固体；一种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。一些地区的浓盐水硬度很高，有一些碱度、硫酸根含量也很高，这样的水质如果不经处理直接使用反渗透膜进行继续浓缩，将会析出大量沉淀物而造成膜系统很快污堵瘫痪。但由于缺乏成熟可靠的浓盐水浓缩减量化工艺，因此目前很多企业的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，而后投加碳酸钠及少量氢氧化钠去除永久硬度，而后进入沉淀池进行沉淀，上清液进入过滤器进行过滤，而后进入pH调节池将pH调至中性，而后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。
技术实现思路
针对上述高硬度高碱度浓盐水处理的问题，本专利技术提供一种钢铁厂高硬度高碱度浓盐水处理的工艺。本专利技术的目的是提供一种成熟可靠的钢铁厂高硬度高碱度浓盐水处理工艺，解决目前高硬度高碱度浓盐水只能处理排放，影响企业当地水生态环境的问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种钢铁厂高硬度高碱度浓盐水减量处理工艺，其包括如下步骤：(1)高硬度高碱度浓盐水首先进入除硬加药反应装置进行加药和混合搅拌，其中投加药剂为氢氧化钠和/或氢氧化钙，药剂与高硬度高碱度浓盐水进行充分反应生成不溶的碳酸钙、氢氧化镁沉淀；(2)步骤(1)中经过加药混合后的溶液进入浓缩沉淀池，之后从该池进入管式膜装置，优选为管式微滤膜装置进行过滤，过滤后的浓缩液，回到浓缩沉淀池与池中溶液形成混合悬浊液，同时浓缩沉淀池定期排放沉淀物；(3)通过管式膜装置过滤后的经过除硬度的产水进入pH调节池；在pH调节池中加入盐酸或硫酸调节pH至中性；(4)pH调节池处理后的溶液，而后进入反渗透装置进行再浓缩；反渗透装置的产水作为工业新水进行回收利用，反渗透装置的浓水送至钢铁厂泼渣或做钢渣热闷处理使用；优选，浓水水量比步骤(1)的高硬度高碱度浓盐水水量减少80％或80％以上。其中，除硬加药反应装置为加药除硬反应池，其为两级，两级加药除硬反应池总停留时间在1分钟-2小时，优选为10分钟-1.8小时，浓缩沉淀池的停留时间在2分钟-2小时，优选为10分钟-2小时，浓缩沉淀池内的悬浊液含固量在0.1％-10％，优先为3-5％；管式微滤膜的过滤孔径在0.01微米-1微米之间，优选为0.1-0.3微米，pH调节池的停留时间在1分钟-8小时，优选为10分钟-7小时，优选为15分钟，pH调节池调节后pH值在6.0-8.5。其中，步骤(1)的进入除硬加药反应装置进行加药和混合搅拌以进行pH调节分为两步，第一步主要使碳酸钙沉淀，第二步主要使剩余的氢氧化镁沉淀，除硬加药反应装置为加药混合反应池的形式，相应的加药混合反应池也分为两级，每级混合反应池停留时间在1分钟-1小时，优选为5-50分钟，优选为15分钟，所使用的药剂也分为两步投加，第一级加入氢氧化钙或氢氧化钠，将pH调节到9.8-10.8，优选将pH调节到10，第一级除硬加药量在100-2000mg/L，优选为200-1500mg/L；第二级加入氢氧化钠，将pH调节到11-12，第二级除硬加药量在100-2000mg/L，优选为200-1500mg/L。本专利技术还涉及一种钢铁厂高硬度高碱度浓盐水减量处理装置，其包括除硬加药反应装置、浓缩沉淀池、管式膜装置、pH调节池、反渗透系统，其中除硬加药反应装置与浓缩沉淀池连接，浓缩沉淀池与管式膜装置连接，管式膜装置与pH调节池连接，pH调节池与反渗透系统连接，高硬度高碱度浓盐水首先进入除硬加药反应装置进行加药和混合搅拌，其中投加药剂为氢氧化钠和/或氢氧化钙，药剂与高硬度高碱度浓盐水进行充分反应生成不溶的碳酸钙、氢氧化镁沉淀；加药混合后的溶液进入浓缩沉淀池，之后从该池进入管式膜装置，优选为管式微滤膜装置进行过滤，过滤后的浓缩液，回到浓缩沉淀池与池中溶液形成混合悬浊液，同时浓缩沉淀池定期排放沉淀物；通过管式膜装置过滤后的经过除硬度的产水进入pH调节池；在pH调节池中加入盐酸或硫酸调节pH至中性；pH调节池处理后的溶液，而后进入反渗透装置进行再浓缩；反渗透装置的产水作为工业新水进行回收利用，反渗透装置的浓水送至钢铁厂泼渣或做钢渣热闷处理使用；优选，浓水水量比原始高硬度高碱度浓盐水水量减少80％或80％以上。其中，除硬加药反应装置为加药除硬反应池，其为两级，两级加药除硬反应池总停留时间在1分钟-2小时，优选为10分钟-1.8小时，浓缩沉淀池的停留时间在2分钟-2小时，优选为10分钟-2小时，浓缩沉淀池内的悬浊液含固量在0.1％-10％，优先为3-5％；管式微滤膜的过滤孔径在0.01微米-1微米之间，优选为0.1-0.3微米，pH调节池的停留时间在1分钟-8小时，优选为10分钟-7小时，优选为15分钟，pH调节池调节后pH值在6.0-8.5。其中，进入除硬加药反应装置进行加药和混合搅拌以进行pH调节分为两步，第一步主要使碳酸钙沉淀，第二步主要使剩余的氢氧化镁沉淀，除硬加药反应装置为加药混合反应池的形式，相应的加药混合反应池也分为两级，每级混合反应池停留时间在1分钟-1小时，优选为5-50分钟，优选为15分钟，所使用的药剂也分为两步投加，第一级加入氢氧化钙或氢氧化钠，将pH调节到9.8-10.8，优选将pH调节到10，第一级除硬加药量在100-2000mg/L，优选为200-1500mg/L；第二级加入氢氧化钠，将pH调节到11-12，第二级除硬加药量在100-2000mg/L，优选为200-1500mg/L。其中，高硬度高碱度浓盐水首先进入除硬加药装置进行加药和混合搅拌，其中投加药剂为氢氧化钠、氢氧化钙的其中一种或多种，药剂与高硬度高碱度浓盐水进行充分反应生成不溶的碳酸钙、氢氧化镁沉淀。其原理是：通过投加含有氢氧根的可溶性盐，使得水中溶解的氢氧根含量增加，并且造成pH的升高，使得水中的碳酸缓冲系统平衡移动，以碳酸氢根为主的碱度大量转化为碳酸根。根据溶度积饱和的原理，能够与氢氧根、碳酸根产生难溶盐的阳离子，如钙离子、镁离子、铁离子、铜离子等，都会因为超过饱和度而形成沉淀从水体析出。由于溶度积是由电离的各个离子乘积计算，因此在后端反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢铁厂高硬度高碱度浓盐水减量处理工艺，其包括如下步骤：(1)高硬度高碱度浓盐水首先进入除硬加药反应装置进行加药和混合搅拌，其中投加药剂为氢氧化钠和/或氢氧化钙，药剂与高硬度高碱度浓盐水进行充分反应生成不溶的碳酸钙、氢氧化镁沉淀；(2)步骤(1)中经过加药混合后的溶液进入浓缩沉淀池，之后从该池进入管式膜装置，优选为管式微滤膜装置进行过滤，过滤后的浓缩液，回到浓缩沉淀池与池中溶液形成混合悬浊液，同时浓缩沉淀池定期排放沉淀物；(3)通过管式膜装置过滤后的经过除硬度的产水进入pH调节池；在pH调节池中加入盐酸或硫酸调节pH至中性；(4)pH调节池处理后的溶液，而后进入反渗透装置进行再浓缩；反渗透装置的产水作为工业新水进行回收利用，反渗透装置的浓水送至钢铁厂泼渣或做钢渣热闷处理使用；优选，浓水水量比步骤(1)的高硬度高碱度浓盐水水量减少80％或80％以上。

【技术特征摘要】
1.一种钢铁厂高硬度高碱度浓盐水减量处理工艺，其包括如下步骤：(1)高硬度高碱度浓盐水首先进入除硬加药反应装置进行加药和混合搅拌，其中投加药剂为氢氧化钠和/或氢氧化钙，药剂与高硬度高碱度浓盐水进行充分反应生成不溶的碳酸钙、氢氧化镁沉淀；(2)步骤(1)中经过加药混合后的溶液进入浓缩沉淀池，之后从该池进入管式膜装置，优选为管式微滤膜装置进行过滤，过滤后的浓缩液，回到浓缩沉淀池与池中溶液形成混合悬浊液，同时浓缩沉淀池定期排放沉淀物；(3)通过管式膜装置过滤后的经过除硬度的产水进入pH调节池；在pH调节池中加入盐酸或硫酸调节pH至中性；(4)pH调节池处理后的溶液，而后进入反渗透装置进行再浓缩；反渗透装置的产水作为工业新水进行回收利用，反渗透装置的浓水送至钢铁厂泼渣或做钢渣热闷处理使用；优选，浓水水量比步骤(1)的高硬度高碱度浓盐水水量减少80％或80％以上。2.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，除硬加药反应装置为加药除硬反应池，其为两级，两级加药除硬反应池总停留时间在1分钟-2小时，优选为10分钟-1.8小时，浓缩沉淀池的停留时间在2分钟-2小时，优选为10分钟-2小时，浓缩沉淀池内的悬浊液含固量在0.1％-10％，优先为3-5％；管式微滤膜的过滤孔径在0.01微米-1微米之间，优选为0.1-0.3微米，pH调节池的停留时间在1分钟-8小时，优选为10分钟-7小时，优选为15分钟，pH调节池调节后pH值在6.0-8.5。3.根据权利要求1或2所述的处理工艺，其特征在于，步骤(1)的进入除硬加药反应装置进行加药和混合搅拌以进行pH调节分为两步，第一步主要使碳酸钙沉淀，第二步主要使剩余的氢氧化镁沉淀，除硬加药反应装置为加药混合反应池的形式，相应的加药混合反应池也分为两级，每级混合反应池停留时间在1分钟-1小时，优选为5-50分钟，优选为15分钟，所使用的药剂也分为两步投加，第一级加入氢氧化钙或氢氧化钠，将pH调节到9.8-10.8，优选将pH调节到10，第一级除硬加药量在100-2000mg/L，优选为200-1500mg/L；第二级加入氢氧化钠，将pH调节到11-12，优选为11-11.8，第二级除硬加药量在100-2000mg/L，优选为200-1500mg/L。4.一种钢铁厂高硬度高碱度浓盐水减量处理装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：逯博特，石宇，高康乐，王海东，李红，孙玉亮，张硕，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，中冶节能环保有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11