一种处理废水的方法技术

本发明专利技术涉及一种处理废水的方法，属于污水处理领域。其包括以下步骤：第一步骤：将废水排入除硬反应池中，加入除硬药剂，除去废水中的Mg2+和Ca2+；第二步骤：将经过所述第一步骤处理后的废水排入过滤器中进行过滤，除去废水中的悬浮性固体物物质；第三步骤：将所述经过第二步骤处理后的废水排入真空膜蒸馏装置，直接进行真空膜蒸馏，分离废水中其余的盐类。根据本发明专利技术的方法，可以方便且有效地处理高硬、高盐度废水，特别是在乙烯生产中所产生的碱液焚烧废水，并且具有废水排放量低、产水量高、水质好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，更具体地涉及一种处理高盐、高硬度的废水、例如在乙烯生产中所产生的碱液焚烧废水的方法。
技术介绍
随着经济的发展，水资源的日益紧张，水在工业生产中的地位也变得越来越重要。石油化工工业是一个高耗水的行业，每年要排放大量的工业污水，特别是在乙烯生产中会排出大量碱液焚烧废水，受其物性及组分影响一直没有有效的处理方法。目前，在乙烯生产中产生的碱液焚烧废水的主要处理方法是将其与乙烯生产过程 中产生的其他废水一起排放到污水场进行生化处理。但是由于碱液焚烧废水中盐分含量较高并且硬度较大，生化处理不能进行有效降解其中的盐类，从而会对整个污水系统管线产生较为严重的腐蚀，同时盐含量过高也加大了后续污水处理的压力。高盐高硬度废水的处理已经成为众多企业、特别是石油化工企业所面临的重要问题。目前，水质除盐方法主要有离子交换、电渗析、反渗透、多级闪蒸以及膜蒸馏等方法。其中，离子交换法的操作、运行复杂，仅适用于处理低盐度废水。电渗析法只能部分除盐，并且电耗较高。多级闪蒸法的能耗也较大、费用较高。反渗透法在废水除盐方面应用广泛较广，但是乙烯生产中产生的碱液焚烧废水的盐含量过高，常规的反渗透方法不能将其有效浓缩，另外也不能对浓缩后浓度接近30%的反渗透废水进行有效处理。膜蒸馏法以前多用于海水淡化，因此其适合用于处理高盐废水，并逐渐成为处理高盐、高硬度废水的主要技术发展方向。中国专利CN 1850635A 公开了一种处理含盐量 10_30wt%、C0D7000_15000mg/L 的环氧树脂废水的方法，其包括将高盐废水进行中和处理，接着进行微滤处理最后进行真空膜蒸馏浓缩等步骤。由于该废水的硬度较高，随着浓缩倍数的提高，在真空膜蒸馏过程中产生的膜污染较为严重；并且由于膜污染而限制了废水的浓缩倍数，加重了后续蒸发处理的负荷。因此，开发一种能够处理高盐、高硬度废水，特别是能够处理乙烯生产中产生的碱液焚烧废水的方法具有重要的意义。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的上述技术问题，本专利技术提出了其能够有效处理高盐、高硬度废水，例如乙烯生产中产生的碱液焚烧废水，充分回收再利用该高盐、高硬度废水，减少废水排放量，达到节水减排的目的。根据本专利技术的方法，其包括以下步骤第一步骤将废水排入除硬反应池中，加入除硬药剂，除去废水中的Mg2+和Ca2+ ；第二步骤将经过所述第一步骤处理后的废水排入过滤器中进行过滤，除去废水中的悬浮性固体物物质；第三步骤将 所述经过第二步骤处理后的废水排入真空膜蒸馏装置，直接进行真空膜蒸馏，分离废水中其余的盐类。根据本专利技术的方法适用于高盐、高硬度废水，例如pH值为8-10，电导率为10000-50000 μ S/cm,总硬度为 600_1800mg/L 的废水。根据本专利技术的方法，将废水排入除硬反应池中，然后加入除硬药剂以沉淀废水中的Ca2+和Mg2+。在一个实施例中，所述除硬药剂为NaOH和Na2CO3,优选地所加入的NaOH的物质的量是废水中Mg2+的物质的量的2倍，而Na2CO3的物质的量与废水中Ca2+的物质的量相等。在此除硬步骤中，通过预先设定NaOH和Na2CO3的加入量，在充分沉淀Mg2+和Ca2+的同时能保证废水的PH值不发生大幅度的变化，在一个优选的实施例中，经过所述第一步骤处理后的废水的pH为9。根据本专利技术的方法，所述废水在除硬反应池中的停留时间为20-120分钟，优选为60-80分钟。通过在除硬反应池中的反应，Mg2+和Ca2+均以沉淀形式从废水中分离出来，从而降低了废水的硬度。根据本专利技术的方法，废水在除硬反应池中并没有经过充分沉淀，而是以一种悬浮性固体物，即SS很多的悬浊液形态存在，因此需要将经过所述第一步骤处理后的废水排入过滤器中进行过滤，以去除废水中的悬浮性固体物。在一个实施例中，在所述第二步骤中的过滤器为微滤膜过滤器，优选为孔径等于O. I μπι的陶瓷膜过滤器。该陶瓷膜过滤器具有更好的耐酸碱性，其性能优于其他有机膜过滤器，例如PVDF等。在过滤时，水分子会透过陶瓷膜面，而Ca2CO3和Mg(OH)2等固体物质则以悬浮性固体物的形式附着在陶瓷膜表面上而不会透过膜，随着下一次的反冲洗可将其排出系统。从而可以保证陶瓷膜过滤器的出水悬浮物小于3mg/L，浊度小于1NTU，同时残渣以固体物质的含量大于2%，优选为2. 5-5%的浆液形式排出。经过该过滤过程，总硬去除率超过98%，钙硬去除率超过95%，镁硬去除率超过95%。根据本专利技术的方法，废水由于经过陶瓷膜过滤器微滤处理，去除了 95%以上的钙、镁硬度，在真空膜蒸馏阶段不会发生结垢现象，因此无需调节废水的pH值，直接将经过第二步骤处理后的废水进行真空膜蒸馏，以分离废水中剩余的盐类。在一个实施例中，在所述第三步骤中真空膜蒸馏装置的膜组件为中空纤维膜组件，优选为中空纤维外压式膜组件。在一个优选的实施例中，所述膜组件中的膜为聚偏氟乙烯或聚丙烯微孔膜中的一种。根据本专利技术的一个实施例，在所述第三步骤中的操作条件为废水温度50-80°C，废水流速O. 5-1. 2m/s,冷侧真空度O. 07-0. 095MPa。在一个优选的实施例中，废水温度70-78°C，废水流速O. 8-1. Om/s，冷侧真空度O. 09-0. 095MPa。在另一个实施例中，在所述第三步骤中的膜蒸馏通量在5-25L/m2 · h之间。在所述第三步骤的真空膜蒸馏过程中，会有大量的水产生，例如产水率在80-95%的范围中，废水也得到进一步的浓缩，例如再浓缩5倍。膜蒸馏出水的电导可保持小于4 u S/cm,脱盐率闻于99 。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是通过预先设定在除硬反应池中加入的NaOH和Na2CO3的量，保证了废水的pH值不发生大的变化，实现了在真空膜蒸馏步骤中不需要再调节废水的PH值的效果，不但节约了药剂费用，而且简化了操作步骤，避免了废水高的酸度或碱度对管线设备的腐蚀。同时，通过在真空膜蒸馏前对废水进行除硬处理，使得在真空膜蒸馏阶段中不产生水垢，减少了对膜组件的污染，增加了废水的浓缩倍数，进而保证真空膜蒸馏的连续稳定运行。此外，本专利技术的方法还具有降低废水排放量低、产水量高、水质好等优点，特别适合于处理在乙烯生产中所产生的碱液焚烧废水。附图说明在下文中将基于不同的实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中图I是根据本专利技术的处理废水的方法的工艺流程示意图。具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术的做进一步说明。图I是根据本专利技术的处理废水的方法的工艺流程示意图。首先将需要处理的高盐、高硬度废水10排入除硬反应池I中，然后加入除硬药剂11，将废水中的Mg2+和Ca2+沉淀出来，从而降低废水的硬度，减小在随后步骤中的结垢现象。接着，将废水排入过滤器2进行过滤，以将沉淀物从废水中分离出来，降低废水中的悬浮性固体物和水的硬度。最后，将废水排入真空膜蒸馏装置3进行真空膜蒸馏，以分离废水中的盐类，产生回用水12。将在除硬反应池I、过滤器2和真空膜蒸馏装置3中产生的浆液13收集到一起，并排放到集中处理站15进行集中处理。实施例I :将乙烯生产中的碱液焚烧废水(其成分见表I)排入除硬反应池I中，并根据废水中Mg2+浓度和Ca2+浓度加入NaOH和Na2CO3，其中NaOH加入量是Mg2+本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理废水的方法，其包括以下步骤：第一步骤：将废水排入除硬反应池中，加入除硬药剂，除去废水中的Mg2+和Ca2+；第二步骤：将经过所述第一步骤处理后的废水排入过滤器中进行过滤，除去废水中的悬浮性固体物物质；第三步骤：将所述经过第二步骤处理后的废水排入真空膜蒸馏装置，直接进行真空膜蒸馏，分离废水中其余的盐类。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，张新妙，杨永强，彭海珠，王玉杰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：