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一种煤制甲醇工艺污水综合处理方法及系统与流程

2022-02-24 10:49:55 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于煤制甲醇工艺领域,更具体地,涉及一种煤制甲醇工艺污水综合处理方法及系统。


背景技术:

2.煤炭是我国的主要化石能源,现代煤化工以煤炭-能源化工技术为基础,煤气化为龙头,运用催化合成、分离、生物化工等先进的化工技术,生产能够替代石油的洁净能源和各类化工产品,如成品油、天然气、甲醇、二甲醚、乙烯、丙烯等。同时,煤化工项目耗水量巨大,废水产生量也很高。
3.煤化工废水主要包含工艺装置产生的生产污水,煤气化过程中形成的气化灰水、循环水场产生的回用水以及污水处理过程中产生的高盐水。煤化工废水成分复杂,cod浓度高,气化废水氨氮浓度高,二氧化硅和氟离子浓度较高,tds和硬度高,且含有氰化物等有毒有害物质,是一种典型的高浓度、高污染、有毒、难降解的工业有机废水。煤化工废水零排放最终产生的杂盐为危险废物,杂盐年产量较大,危废处置费用较高,且由于盐遇水即化的特性,危废处置难度较大,费用高昂,传统零排放工艺无法满足日益严苛的环保要求,如何将废水零排放最终产物资源化分盐成为了近年煤化工零排放技术的瓶颈,得到符合工业标准的硫酸钠、氯化钠等结晶盐和回用水,不仅实现了含盐废水的近零排放,而且具备理想的经济效益。现有技术中,含盐废水的近零排放往往局限于液体或局部装置的零排放,对含盐废水的回收利用往往只局限于回收盐或回收水,造成了资源的大量浪费,不符合当今可持续利用的发展理念。目前,国内外处理煤化工污水零排放分盐系统尚无先例。
4.已投用的煤化工废水零排放设施主要采用以下流程:
5.1、废水处理工艺流程
6.国内目前投用的煤化工项目在污水场入口处并未区分一般生产污水与气化灰水,将两者混合后进废水处理装置处理,主要流程为预处理

生化处理

深度处理,出水送至回用水处理流程。因气化灰水连续水量较大、水质因煤种变化波动频繁,氨氮含量高,富含二氧化硅、镁、钙、氟等易造成结垢和设备腐蚀的阴阳离子,导致整个废水处理流程运行不稳定,生化系统频繁发生“翻池”现场,影响后续回用水及高盐水流程。
7.2、回用水处理、零排放工艺流程
8.回用水、零排放流程主要处理废水处理流程出水、循环水排污、脱盐水站ro浓水等,主要流程为高密

过滤

超滤

反渗透,反渗透产水用于全厂循环水补水,浓水送至蒸发结晶,或进一步浓缩再进入蒸发结晶系统,并未设置单独高盐水处理单元,最终产物为结晶杂盐,需按照危废进行处置,不但不能回收利用,还需要专业的危废厂家进行处理,成本较高,同时还存在污染环境的问题。
9.由于整个系统为全混系统,一旦出现上游工艺排污超标、进水水质不达标等波动,整个流程极易受到冲击,会发生膜浓缩系统产水“稀水不稀”、蒸发结晶系统进水“浓水不浓”的现象,导致整个高盐水流程瘫痪。


技术实现要素:

10.本发明的目的是提供一种煤制甲醇工艺污水综合处理方法及系统。
11.为了实现上述目的,本发明提供一种煤制甲醇工艺污水综合处理方法,将污水处理场进水划分为生产污水系列、含盐污水系列、清净废水系列和高盐水系列;其中,生产污水系列和含盐污水系列以不同路线分别进行处理;
12.所述生产污水系列按以下步骤进行处理:均质调节、溶气气浮、好氧生化处理、二沉、高密度沉淀、臭氧氧化、生物曝气、流砂过滤;
13.所述含盐污水系列按以下步骤进行处理:软化澄清、均质调节、两级a/o生化处理、二沉、高密度沉淀、臭氧氧化与生物曝气;处理后的含盐污水系列进入清净废水处理单元;
14.所述清净废水系列按以下步骤进行处理:均质调节、第一预处理系统处理、第一超滤系统处理、第一膜浓缩系统处理,得到第一膜浓缩系统浓水;所述第一膜浓缩系统浓水进入高盐水处理流程;
15.所述高盐水系列按以下步骤进行处理:均质调节、第二预处理系统处理、第二超滤系统处理、离子交换系统处理、第二膜浓缩系统处理,得到第二膜浓缩系统浓水,所述第二膜浓缩系统浓水进行第三预处理系统处理、第三超滤系统处理、第一分盐系统处理,得到第一分盐系统产水和浓水;
16.所述第一分盐系统产水和浓水进入第二分盐系统分别进行淡水制盐流程和浓水硝盐联产流程,制盐流程和硝盐联产流程的剩余母液进行干燥结晶产杂盐流程。
17.根据本发明一种优选实施方式,所述生产污水系列按以下步骤进行处理:
18.生产污水由界外压力管道送入生产污水均质调节罐,进行水量调节和水质混合;
19.生产污水均质调节罐出水自流至生产污水溶气气浮设备,气浮出水送至生产污水a/o生化池的分配池,系统收集的生活污水直接进入生产污水a/o生化池的分配池,在分配池内,生产污水系列和营养盐混合后,经溢流堰分配进入生产污水a/o生化池;缺氧池出水自流至曝气池并完成碳化反应,曝气池硝化液回流液送至缺氧池前端;缺氧池底部设有潜水搅拌器,对原水、回流硝化液及回流污泥进行搅拌混合;曝气池底设有曝气装置,由鼓风机提供空气。硝化反应会消耗水中碱度,可通过调节外加纯碱投加量,来维持一定的碱度。
20.曝气池出水自流至生产污水二沉池,生产污水二沉池底泥通过回流污泥泵提升回流至缺氧池前端,剩余污泥通过回流污泥泵出口分支管线排至污泥浓缩池,二沉池出水经泵提升至生产污水高密度沉淀池;
21.在生产污水高密度沉淀池中,污水在澄清浓缩区完成泥水分离,去除大部分固体悬浮物,底部沉淀污泥部分回流至前端絮凝区,其余排放至污泥浓缩池;
22.生产污水高密度沉淀池出水自流至生产污水臭氧氧化池,污水在生产污水臭氧氧化池内与臭氧反应,提高可生化性,臭氧对水中部分有机物产生氧化作用,将难生物降解的大分子有机物分解为易降解有机物,污水经氧化后进入生产污水臭氧稳定池,释放未反应完全的臭氧,以避免对生物滤池内微生物产生灭菌效应,没有溶解到水里的臭氧在池顶由风机引出;生产污水臭氧稳定池出水自流至生产污水曝气生物滤池;
23.在生产污水曝气生物滤池内,通过附着在填料表面的生物膜及填料间的生物絮体的氧化、吸附作用,进一步去除污水中存留的有机物,曝气生物滤池出水自流至砂滤池,由设置在砂滤池内的流砂过滤器去除水中的细小悬浮物;
24.流砂过滤器出水自流入生产污水监护池,由生产污水回用泵提升送出界外用作循环水补水。
25.根据本发明,优选地,来自mto装置急冷塔的高浓度废水经预处理后进入生产污水a/o生化池进行处理;
26.所述预处理包括:混凝沉淀、均质调节、中和、厌氧处理。
27.根据本发明,优选地,所述预处理包括以下步骤:
28.来自mto装置急冷塔的高浓度污水由界外压力进入混凝沉淀池,与混凝剂、絮凝剂混合,去除大部分固体悬浮物,产生的污泥通过泵排至污泥浓缩池;
29.混凝沉淀池出水自流进入厌氧均质调节池,池内设有潜水搅拌器,搅拌使水质混合均匀,保证后续系统的稳定运行;
30.厌氧均质调节池出水自流进入厌氧混合池,与厌氧反应器的部分出水混合,一方面稀释进水浓度,另一方面通过搅拌对回流的出水进行co2的吹脱,提高混合液的ph值,调节厌氧混合池的水质条件以满足厌氧反应的进水要求;当混合后的废水ph值仍不满足厌氧反应的进水要求时,厌氧混合池内可通过ph监测,自动控制投加碱液,调节ph至6-7,以满足厌氧处理要求;
31.厌氧混合池内污水进入厌氧反应器,进行厌氧反应;厌氧反应器内安装有高比表面积的塑料填料供微生物附着,以保证反应器内的污泥浓度,从而达到较高的有机物去除率。在反应器内,沿着反应器的高度,有机物根据其生化降解的难易程度分别被去除,分解成甲烷和二氧化碳;
32.厌氧反应器处理后的出水进入出水罐,部分自流至生产污水a/o生化池的分配池,部分回流至厌氧混合池。厌氧反应产生的沼气经沼气火炬系统焚烧处理;厌氧反应产生的污泥经泵送至污泥浓缩池。
33.根据本发明,优选地,所述生产污水系列包括煤制甲醇装置、mto装置、pp装置、lldpe装置及辅助设施排出的生产污水、生活污水,以及地面冲洗水、初期雨水。处理后的生产污水系列优选回用为循环水补充水。
34.根据本发明,优选地,所述含盐污水系列的处理方法中,所述两级a/o生化处理包括一段缺氧处理、一段曝气处理、二段缺氧处理、二段曝气处理。
35.根据本发明一种具体优选的实施方式,所述含盐污水系列按以下步骤进行处理:
36.含盐污水系列由压力管路送入软化澄清设备,在药剂作用下,污水在多级反应器中去除大部分钙镁离子,并实现泥水分离,经中和后,进入含盐污水均质调节罐,进行水量调节和水质混合;
37.含盐污水均质调节罐出水自流至含盐污水两级a/o生化池进水井,在进水井内,含盐污水与营养盐混合,然后经调节堰平均分配进入含盐污水一段缺氧池,一段缺氧池出水进入一段曝气池进行碳化反应和硝化反应,硝化反应会消耗水中碱度,可通过调节纯碱投加量,来维持一定的碱度,曝气池底设有曝气装置,由鼓风机提供空气,一段曝气池硝化液回流至一段缺氧池前端;
38.为了提高脱氮效率,在一段曝气池后又设置了二段缺氧池和二段曝气池。一段曝气池出水依次进入二段缺氧池和二段曝气池,进一步去除残余的有机物;可在二段缺氧池内投加甲醇,作为反硝化菌代谢反应所需的有机碳源;
39.二段曝气池出水自流至含盐污水二沉池,含盐污水二沉池底泥通过回流污泥泵提升回流至一段缺氧池前端,剩余污泥通过回流污泥泵出口分支管线排至污泥浓缩池,含盐污水二沉池出水经泵提升至含盐污水高密度沉淀池,以去除大部分ss;
40.在含盐污水高密度沉淀池内,污水在澄清浓缩区完成泥水分离,去除大部分固体悬浮物(ss),含盐污水高密度沉淀池底部沉淀污泥部分回流至前端絮凝区,其余排放至污泥浓缩池;
41.含盐污水高密度沉淀池出水自流至含盐污水臭氧氧化池,污水在含盐污水臭氧氧化池内与臭氧反应,使难生物降解的大分子有机物分解为易降解有机物,污水氧化后进入含盐污水臭氧稳定池,释放未反应完全的臭氧,没有溶解到水里的臭氧在池顶由风机引出,含盐污水臭氧稳定池出水自流至含盐污水曝气生物滤池;
42.在含盐污水曝气生物滤池内,通过附着在填料表面的生物膜及填料间的生物絮体的氧化、吸附作用,进一步去除水中残留的cod;
43.含盐污水曝气生物滤池出水自流至含盐污水监护池,由含盐污水回用泵提升至清净废水处理单元。
44.根据本发明,所述含盐污水系列主要包括煤制甲醇装置的气化废水和/或污水厂污泥浓缩上清液(如污水处理场离心机脱水后的滤后液)。气化废水的盐含量及硬度较高,先经除硬除ss均质调节后再进行生化处理,采用两级a/o 二沉 高密澄清 臭氧氧化 baf工艺。处理后出水送至清净废水处理系列。
45.本发明中,各步骤所需药剂均可采用本领域常规药剂,例如,所述营养盐为磷酸氢二钠。
46.根据本发明,优选地,所述清净废水的处理步骤中,所述第一预处理系统包含第一除硬除硅除氟单元、第一有机物去除单元、第一过滤单元。
47.根据本发明,优选地,所述第二预处理系统包含第二除硬除硅除氟单元、第二有机物去除单元、第一反硝化单元、第一高级氧化单元、生物曝气单元、第二过滤单元。
48.根据本发明,优选地,所述第三预处理系统包含第三除硬除硅除氟单元、第二高级氧化单元、第一脱碳单元。
49.根据本发明一种优选实施方式,所述清净废水处理流程包括以下步骤:
50.清净废水经均质调节后,进入第一预处理系统,在第一除硬除硅除氟单元中,采用高密度沉淀或膜除硬方式进行除硬、除硅、除氟并完成泥水分离,去除大部分固体悬浮物,产水经过ph调节调至中性,污泥送至污泥脱水系统;在第一有机物去除单元去除有机物;在第一过滤单元去除悬浮物;
51.第一预处理系统出水进入保安过滤器,去除水中大于100μm的悬浮颗粒,保安过滤器出水进入第一超滤系统,通过超滤膜的过滤作用,通过超滤膜的过滤作用,大于0.025微米的颗粒被截留在膜表面,大部分tss及胶体物质得以去除,出水sdi≤3,超滤产水通过余压进入第一膜浓缩系统;具体地,超滤产水先经泵提升,加入阻垢剂、还原剂、非氧化型杀菌剂等药剂后,再经高压泵提升进入第一膜浓缩系统;
52.第一膜浓缩系统采用反渗透膜、纳滤膜或电驱离子膜,系统可采用多级多段系统或一级多段系统,经第一膜浓缩系统处理,污水中的各种污染物浓缩后进入浓水侧;由于浓差极化的原因,膜表面会产生各类污垢,致使膜性能、产水量、脱盐率下降,需定期进行化学
清洗来恢复膜通量。经第一膜浓缩系统处理后,得到第一膜浓缩系统产水和浓水;第一膜浓缩系统产水送至系统回用水系统,经泵提升送至系统回用水管道,第一膜浓缩系统浓水送至高盐水处理流程。
53.根据本发明一种优选实施方式,所述高盐水处理流程优选包括以下步骤:所述第一膜浓缩系统浓水进入均质调节罐后进入第二预处理系统,在第二除硬除硅除氟单元中,采用高密度沉淀或膜除硬方式进行除硬、除硅、除氟并完成泥水分离,去除大部分固体悬浮物,产水经过ph调节调至中性,污泥送至污泥脱水系统;在第二有机物去除单元去除有机物;经第一反硝化单元去除系统中浓缩后积累的总氮;经第一高级氧化单元将难生物降解的大分子有机物分解为易降解有机物;经生物曝气单元进一步去除有机物,然后经第二过滤单元去除水中的细小悬浮物以满足膜系统进水要求;
54.第二预处理系统出水进入第二超滤系统,去除水中的悬浮物、胶体、微生物以及大分子有机物物质,并进一步降低水中的cod和浊度;
55.第二超滤系统出水经泵送至离子交换系统,以脱除废水中的残留硬度,所述离子交换系统采用弱酸阳型树脂或螯合树脂脱除废水中的残留硬度,离子交换系统产水由泵提升至第二膜浓缩系统,第二膜浓缩系统前设置保安过滤器;
56.第二膜浓缩系统采用反渗透膜、纳滤膜或电驱离子膜,系统可采用多级多段系统或一级多段系统;由于浓差极化的原因,浓缩膜表面会产生各类污垢,致使膜性能、产水量、脱盐率下降,需通过化学清洗来恢复膜通量;经第二膜浓缩系统处理后,得到第二膜浓缩系统产水和浓水,第二膜浓缩系统产水送至系统脱盐再生水管网,第二膜浓缩系统浓水送至浓水罐,并任选地与高盐水流程中各单元排污及反洗排水混合后,送至第三预处理系统;
57.第三预处理系统的第三除硬除硅除氟单元采用nmf高效过滤、膜过滤或管式膜,在第三除硬除硅除氟单元中,高盐水先经多级反应器处理,除去水中氟离子、钙、镁、硅;第二高级氧化单元采用臭氧催化氧化或芬顿氧化,高盐水与第二高级氧化单元产生的羟基自由基充分接触氧化,去除废水中的大部分有机物,第二高级氧化单元出水经泵增压后送入第一脱碳单元的脱碳罐,进一步脱除toc,脱碳罐出水进入第三超滤系统;
58.在第三超滤系统中,水中的悬浮物、胶体、微生物以及大分子有机物物质被进一步去除,第三超滤系统出水与阻垢剂和还原剂混合经泵送至第一分盐系统;
59.所述第一分盐系统为膜预分盐系统,采用纳滤或双极膜,第一分盐系统采用多级多段系统,经第一分盐系统处理后,得到第一分盐系统产水和浓水,第一分盐系统产水送入第三膜浓缩系统,第一分盐系统浓水送入第二分盐系统的硝原料罐;
60.第三膜浓缩系统采用反渗透、纳滤膜或电驱离子膜ed,经第三膜浓缩系统处理后,得到第三膜浓缩系统产水和浓水,第三膜浓缩系统浓水送入第二分盐系统的盐原料罐,第三膜浓缩系统产水送入系统脱盐再生水管网。
61.根据本发明一种优选实施方式,所述第一分盐系统产水进入第二分盐系统之前先进入第四预处理系统进行处理;所述第四预处理系统优选包含除硬除氟单元、第二脱碳单元、第三有机物去除单元。所述第一分盐系统浓水进入第四预处理系统,在除硬除氟单元中,采用重力沉淀或膜除硬系统进行除硬、除氟,在第二脱碳单元调整ph值后采用汽提或吹脱,进一步脱除toc和碱度,在第三有机物去除单元采用高级氧化去除有机物。
62.根据本发明,优选地,所述第二分盐系统分为制盐流程和制硝流程及杂盐流程,制
盐流程为mvr、结晶或多效蒸发结晶系统产氯化钠,所述硝盐联产流程为mvr、结晶或多效蒸发结晶系统硝盐联产。
63.根据本发明,通过第二膜浓缩系统一步回收水份后,浓水进入第三预处理系统、第一分盐系统,所得浓水和产水分别进入第二分盐系统进行蒸发结晶。第二分盐系统处理后的产品水回用为循环冷却水补充水或生产用水,既实现了废水零排放,同时又回收了大部分盐份(氯化钠和硫酸钠结晶),可作为产品外卖,少量的杂盐以固废的形式外运处理。
64.本发明中,蒸发结晶系统产生的杂盐主要含氯化钠、硫酸钠及少量杂质离子和有机物。经干燥固化后外运处置。
65.本发明中,各步骤所需药剂均可采用本领域常规药剂。
66.根据本发明,所述清净废水通常包括循环水排污、化学水站排水和经生化处理后的含盐污水中的至少一种。所述高盐水为第一膜浓缩系统产生浓水及高盐水系列反洗、化洗、非正常工况排水。
67.根据本发明,各步骤中得到的各类污泥可以单独进行处理,包括:
68.将污泥划分为油泥浮渣、活性污泥和化学污泥;
69.污水处理过程中会产生油泥浮渣,所述油泥浮渣来自均质调节罐底泥、气浮浮渣、mto装置过滤废水混凝沉淀底泥,针对油泥浮渣的处理方法为浓缩、脱水;具体地,该污泥由泵提升至污泥浓缩池或罐进行重力浓缩,使污泥含水率从99%-99.4%降至98%左右,浓缩后上清液自流至上清液水池。浓缩后的污泥由污泥输送泵送入离心脱水系统,依靠离心机高速旋转产生的离心力对污泥进行固液分离。为了提高污泥的脱水效果,污泥管线上投加絮凝剂,脱水后的污泥含水率约85%,脱水后的油泥浮渣外送处置。
70.活性污泥是污水生化处理过程中的外排污泥,所述活性污泥来自二沉池剩余活性污泥、含盐污水高密池底泥,针对活性污泥的处理方法为浓缩、脱水、干化;具体地,由泵提升送入污泥浓缩池或罐进行重力浓缩,使污泥含水率从99%-99.4%降至98%左右,浓缩后上清液自流至上清液水池。浓缩后的污泥由污泥输送泵送入离心脱水系统,依靠离心机高速旋转产生的离心力对污泥进行固液分离。为了提高污泥的脱水效果,污泥管线上投加絮凝剂,脱水后的污泥含水率约85%。
71.脱水后的活性污泥进入干化系统进一步脱除水分,减少体积。活性污泥和蒸汽分别进入干燥机,蒸汽的热量通过热传导传递给污泥,使污泥中的水分汽化从而达到干燥的目的。干化后污泥含固率控制在65%-70%。从污泥中蒸发出的水汽从干化机顶部排出,经过冷凝后排入上清液水池,少量不凝气由风机送至除臭设备。干燥后的污泥冷却后送干泥料仓暂存,定期外运至本项目锅炉掺烧。干燥机为密闭系统,并保持微负压,防止机内气体的外溢。
72.污泥浓缩池上清液、离心机滤后液、干化装置冷凝液统一收集至上清液水池,由上清液回流泵送至含盐污水分配池。
73.所述化学污泥来自含盐污水除硬除氟系统、清净废水高密池、高盐水除硬除氟系统、高盐水nmf系统,针对化学污泥的处理方法为浓缩、脱水。具体地,各单元化学污泥由泵提升至化学污泥浓缩池或罐进行重力浓缩。通过浓缩,污泥含水率从98%降至95%左右,浓缩后上清液自流至含盐污水池。浓缩后的污泥由污泥输送泵送入离心脱水系统,依靠离心机高速旋转产生的离心力对污泥进行固液分离(含水率≤80%)。脱水后的化学污泥泥饼外
送处置。
74.本发明中,厌氧预处理区、污水预处理区、生化处理池及污泥处理区的废气将被收集,经除臭处理后高空排放。厌氧预处理区的废气由引风机送至废碱焚烧装置焚烧处理;污泥处理区的废气由引风机送至除臭设备,污水预处理区和生化处理池的废气则由除臭设备自带引风机抽取。除臭设备可采用生物脱臭技术,该设备为箱式一体化的结构,设备的前部是加湿塔,中部是生物滤床,后部是掩蔽吸附床。设备尾部的掩蔽吸附床可对少量恶臭气体中非生物降解的物质进行物理吸附,进一步降低恶臭浓度。
75.本发明的第二方面提供一种煤制甲醇工艺污水处理系统,包括:生产污水系列处理系统、含盐污水系列处理系统、清净废水系列处理系统和高盐水系列处理系统;
76.所述生产污水系列处理系统包括:生产污水均质调节罐、溶气气浮设备、生产污水a/o生化池、生产污水二沉池、生产污水高密度沉淀池、生产污水臭氧氧化池、生产污水臭氧稳定池、生产污水曝气生物滤池、砂滤池、生产污水监护池;上述装置优选依次连接;
77.所述含盐污水系列处理系统包括:软化澄清设备、含盐污水均质调节罐、含盐污水两级a/o生化池、含盐污水二沉池、含盐污水高密度沉淀池、含盐污水臭氧氧化池、含盐污水臭氧稳定池、含盐污水曝气生物滤池和含盐污水监护池;所述含盐污水监护池出水管线与清净废水系列处理单元连接;上述装置优选依次连接;
78.所述清净废水系列处理系统包括:清净废水均质调节罐、第一预处理系统、第一超滤系统、第一膜浓缩系统;第一膜浓缩系统的浓水管线与所述高盐水处理系统连接;上述装置优选依次连接;
79.所述高盐水系列处理系统包括:高盐水均质调节罐、第二预处理系统、第二超滤系统、离子交换系统、第二膜浓缩系统、第三预处理系统、第三超滤系统、第一分盐系统;上述装置优选依次连接;所述第二膜浓缩系统的浓水管线与所述第三预处理系统连接;
80.所述煤制甲醇工艺清净废水的处理系统还包括第二分盐系统;
81.所述第一分盐系统的产水管线和浓水管线分别连接所述第二分盐系统。
82.根据本发明一种优选实施方式,还包括预处理系统,所述预处理系统包括混凝沉淀池、厌氧均质调节池、厌氧混合池、厌氧反应器、预处理出水罐。
83.根据本发明,上述各装置可采用常规设计。
84.根据本发明,可根据需要配备装置间的连接设备,如,泵,包括但不限于回流污泥泵。也可根据需要增设其他设备,如污泥浓缩池。
85.根据本发明一种优选实施方式,所述第二分盐系统包括蒸汽单元、冷凝水单元、制盐单元、制硝单元和母液干燥结晶单元;
86.所述蒸汽单元分别连接制盐单元、制硝单元,所述冷凝水单元分别连接制盐单元、制硝单元;
87.第一分盐系统浓水管线连接制硝单元,在制硝单元中,第一分盐系统浓水与来自蒸汽单元的加热蒸汽的流向逆向设置;
88.第一分盐系统产水管线连接制盐单元,在制盐单元中,第一分盐系统产水与来自蒸汽单元的加热蒸汽的流向同向设置;
89.制硝单元和制盐单元各自连接母液干燥结晶单元。
90.在制硝系统中,第一分盐系统浓水与来自蒸汽系统的加热蒸汽的流向逆向设置;
具体地,纳滤浓水经过预热后从末效进入制硝系统,即纳滤浓水流向从末效至ⅰ效,加热蒸汽从ⅰ效至末效。生蒸汽作为ⅰ效的热源,制硝单元的ⅰ效蒸发器蒸发出的二次蒸汽作为ⅱ效的热源,前一效产生的蒸汽作为后一效的热源,末效第一分盐系统浓水经过浓缩后送至前一效,直至第一效蒸发结晶器,在第一效或第二效产生硫酸钠晶体;
91.第一分盐系统产水管线任选的连接第三膜浓缩系统浓水管线后连接制盐系统,在制盐系统中,来水与来自蒸汽系统的加热蒸汽的流向同向设置;具体地,来水和加热蒸汽均从ⅰ效进入,ⅰ效蒸发器蒸发出的二次蒸汽作为ⅱ效的热源,前一效产生的蒸汽作为后一效的热源。ⅰ效盐水经过浓缩后送至后一效,直至末效蒸发结晶器,在末效或次末效产生氯化钠晶体。
92.制硝系统和制盐系统各自连接母液干燥结晶系统。盐硝系统均外排少量的母液,母液采取结晶蒸发方式得到杂盐,杂盐经离心过滤、干燥后进行包装处理。另外,终母液采取干燥方式减量化处理。
93.本发明处理系统所得主要固体产物为氯化钠、硫酸钠,盐、硝质量标准按工业盐、硝二级品质。
94.根据本发明一种优选实施方式,第一分盐系统产水管线连接第三膜浓缩系统后连接制盐系统。
95.根据本发明一种优选实施方式,所述第一分盐系统浓水管线连接第四预处理系统后再连接第二分盐系统。
96.所述第一预处理系统、第二预处理系统、第三预处理系统、第四预处理系统的单元设置如前所述,在此不再赘述。
97.根据本发明,优选地,超滤系统、膜浓缩系统、第一分盐系统前均设置有保安过滤器。
98.根据本发明,优选地,所述处理系统还包括污泥处理单元,用于处理系统中产生的各类污泥。
99.现有技术中,煤化工企业大都采用全混方案,不区分生产污水和含盐污水,该方法受气化污水波动影响较大。煤种变化、气化装置波动时均会造成整个污水场少则几天多则一个月的污水场冲击负荷,整个污水系统稳定运行受到影响。来水氨氮超标时造成整个污水场脱氮处理效果不佳,硝酸根过高,造成最终蒸发结晶系统沸点上升,分盐困难。cod过高造成膜系统易污堵,蒸发结晶系统无法正常操作。
100.本发明的方法和系统中,将煤制甲醇工艺产生的污水划分为生产污水系列和含盐污水系列的分化处理工艺,该处理工艺中,生产污水系列和含盐污水系列以不同路线分别进行处理,对装置排水进行污污分流,分质处理。生产污水处理后直接回用,含盐污水处理后送入清净废水系统。
101.本发明实施后可实现清净废水全部回用至循环水场,产出氯化钠满足gb/t5462-2015工业盐二级标准,硫酸钠满足gb/t 6009-2014ⅲ类合格品,满足污水零排放分盐要求。
102.本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
103.通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述,本发明的上述以及其
它目的、特征和优势将变得更加明显。
104.图1示出了根据本发明一种具体实施方式中煤制甲醇工艺污水综合处理方法及系统的工艺流程图。
105.图2示出了根据本发明另一种具体实施方式中煤制甲醇工艺污水综合处理方法及系统的工艺流程图。
106.附图标记说明
107.i、生产污水;ii、含盐污水;
108.100、生产污水均质调节罐;101、溶气气浮设备;102、生产污水a/o生化池;103、生产污水二沉池;104、生产污水高密度沉淀池;105、生产污水臭氧氧化池;106、生产污水臭氧稳定池;107、生产污水曝气生物滤池;108、砂滤池;109、生产污水监护池;
109.200、软化澄清设备;201、含盐污水均质调节罐;202、含盐污水两级a/o生化池;203、含盐污水二沉池;204、含盐污水高密度沉淀池;205、含盐污水臭氧氧化池;206、含盐污水臭氧稳定池;207、含盐污水曝气生物滤池;208、含盐污水监护池。
110.iii、清净废水;iv、高盐水;
111.1、清净废水处理系统;
112.11、清净废水均质调节罐;12、第一预处理系统;13、第一超滤系统;14、第一膜浓缩系统;15、回用水系统;
113.121、第一除硬除硅除氟单元;122、第一有机物去除单元;123、第一过滤单元;
114.2、高盐水处理系统;
115.21、高盐水均质调节罐;22、第二预处理系统;23、第二超滤系统;24、离子交换系统;25、第二膜浓缩系统;
116.221、第二除硬除硅除氟单元;222、第二有机物去除单元;223、第一反硝化单元;224、第一高级氧化单元;225、生物曝气单元;226、第二过滤单元;
117.31、第三预处理系统;32、第三超滤系统;33、第一分盐系统;34、第二分盐系统;35、第三膜浓缩系统;
118.311、第三除硬除硅除氟单元;312、第二高级氧化单元;313、第一脱碳单元;
119.341、制硝单元;342、制盐单元;343、冷凝水单元;344、母液干燥结晶单元;
120.41、第四预处理系统;
121.a、第一膜浓缩系统的浓水管线;b、第二膜浓缩系统的浓水管线;c、第一分盐系统的产水管线;d、第一分盐系统的浓水管线。
具体实施方式
122.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
123.实施例1
124.本实施例用于说明本发明一种煤制甲醇工艺污水处理系统,如图1所示。所述处理系统包括:生产污水系列处理单元、含盐污水系列处理单元、清净废水系列处理单元和高盐水系列处理单元;
125.所述生产污水系列处理单元包括依次设置的:生产污水均质调节罐100、事故罐
(未示出)、溶气气浮设备101、生产污水a/o生化池102、生产污水二沉池103、生产污水高密度沉淀池104、生产污水臭氧氧化池105、生产污水臭氧稳定池106、生产污水曝气生物滤池107、砂滤池108、生产污水监护池109。
126.所述含盐污水系列处理单元包括依次设置的:软化澄清设备200、含盐污水均质调节罐201、事故罐(未示出)、含盐污水两级a/o生化池202、含盐污水二沉池203、含盐污水高密度沉淀池204、含盐污水臭氧氧化池205、含盐污水臭氧稳定池206、含盐污水曝气生物滤池207和含盐污水监护池208。
127.所述清净废水处理系统1包括依次连接的:清净废水均质调节罐11、第一预处理系统12、第一超滤系统13、第一膜浓缩系统14;第一膜浓缩系统的浓水管线a与所述高盐水处理系统2连接。
128.所述高盐水处理系统2包括依次连接的:高盐水均质调节罐21、第二预处理系统22、第二超滤系统23、离子交换系统24、第二膜浓缩系统25、第三预处理系统31、第三超滤系统32、第一分盐系统33;所述第二膜浓缩系统的浓水管线b与所述第三预处理系统31连接。
129.所述煤制甲醇工艺清净废水的处理系统还包括第二分盐系统34。
130.第一分盐系统的产水管线c和第一分盐系统的浓水管线d分别连接所述第二分盐系统34。
131.所述第二分盐系统34包括蒸汽单元(未示出)、冷凝水单元343、制盐单元342、制硝单元341和母液干燥结晶单元344。
132.所述蒸汽单元分别连接制盐单元342、制硝单元341,所述冷凝水单元343分别连接制盐单元342、制硝单元341。
133.第一分盐系统浓水管线d连接制硝单元341,在制硝单元341中,第一分盐系统浓水与来自蒸汽单元的加热蒸汽的流向逆向设置。
134.第一分盐系统产水管线c连接制盐单元342,在制盐单元342中,第一分盐系统产水与来自蒸汽单元的加热蒸汽的流向同向设置。
135.制硝单元341和制盐单元342各自连接母液干燥结晶单元344。
136.实施例2
137.本实施例用于说明本发明一种煤制甲醇工艺污水综合处理方法,其工艺流程图如图1所示。
138.(1)mto装置急冷塔的高浓度废水的预处理
139.来自mto装置急冷塔的高浓度废水经预处理后进入生产污水a/o生化池102进行处理;所述预处理包括以下步骤:
140.来自mto装置急冷塔的高浓度污水由界外压力进入混凝沉淀池,与混凝剂、絮凝剂混合,去除大部分固体悬浮物,产生的污泥通过泵排至污泥浓缩池;
141.混凝沉淀池出水自流进入厌氧均质调节池,池内设有潜水搅拌器,搅拌使水质混合均匀,保证后续系统的稳定运行;
142.厌氧均质调节池出水自流进入厌氧混合池,与厌氧反应器的部分出水混合,一方面稀释进水浓度,另一方面通过搅拌对回流的出水进行co2的吹脱,提高混合液的ph值,调节厌氧混合池的水质条件以满足厌氧反应的进水要求;当混合后的废水ph值仍不满足厌氧反应的进水要求时,厌氧混合池内通过ph监测,自动控制投加碱液,调节ph至6-7,以满足厌
氧处理要求;
143.厌氧混合池内污水进入厌氧反应器,进行厌氧反应;厌氧反应器内安装有高比表面积的塑料填料供微生物附着,以保证反应器内的污泥浓度,从而达到较高的有机物去除率。在反应器内,沿着反应器的高度,有机物根据其生化降解的难易程度分别被去除,分解成甲烷和二氧化碳;
144.厌氧反应器处理后的出水进入出水罐,部分自流至生产污水a/o生化池的分配池,部分回流至厌氧混合池。厌氧反应产生的沼气经沼气火炬系统焚烧处理;厌氧反应产生的污泥经泵送至污泥浓缩池。
145.(2)生产污水系列的处理
146.生产污水i由界外压力管道送入生产污水均质调节罐100,进行水量调节和水质混合;生产污水进水管道上设有在线cod分析仪,监测进水水质,当水质超过设定值时报警,并将生产污水切换至事故罐贮存;
147.生产污水均质调节罐100出水自流至生产污水溶气气浮设备101,气浮出水送至生产污水a/o生化池102的分配池,系统收集的生活污水直接进入生产污水a/o生化池102的分配池,在分配池内,生产污水系列和营养盐混合后,经溢流堰分配进入生产污水a/o生化池102的两个系列;缺氧池出水自流至曝气池并完成碳化反应,曝气池硝化液回流液送至缺氧池前端;缺氧池底部设有潜水搅拌器,对原水、回流硝化液及回流污泥进行搅拌混合;曝气池底设有曝气装置,由鼓风机提供空气。硝化反应会消耗水中碱度,可通过调节外加纯碱投加量,来维持一定的碱度。
148.曝气池出水自流至生产污水二沉池103,二沉池内设刮泥刮渣机,生产污水二沉池103底泥通过回流污泥泵提升回流至缺氧池前端,剩余污泥通过回流污泥泵出口分支管线排至污泥浓缩池,二沉池出水经泵提升至生产污水高密度沉淀池104;
149.在生产污水高密度沉淀池104中,污水在澄清浓缩区完成泥水分离,去除大部分固体悬浮物,底部沉淀污泥部分由螺杆泵回流至前端絮凝区,其余排放至污泥浓缩池;
150.生产污水高密度沉淀池104出水自流至生产污水臭氧氧化池105,污水在生产污水臭氧氧化池105内与臭氧反应,提高可生化性,臭氧对水中部分有机物产生氧化作用,将难生物降解的大分子有机物分解为易降解有机物,污水经氧化后进入生产污水臭氧稳定池106,释放未反应完全的臭氧,以避免对生物滤池内微生物产生灭菌效应,没有溶解到水里的臭氧在池顶由风机引出;生产污水臭氧稳定池106出水自流至生产污水曝气生物滤池107;
151.在生产污水曝气生物滤池107内,通过附着在填料表面的生物膜及填料间的生物絮体的氧化、吸附作用,进一步去除污水中存留的有机物,曝气生物滤池出水自流至砂滤池108,由设置在砂滤池108内的流砂过滤器去除水中的细小悬浮物;
152.流砂过滤器出水自流入生产污水监护池109,由生产污水回用泵提升送出界外用作循环水补水。出水管上设有cod、nh
3-n、油、ph分析仪,当水质不合格时,不合格水将提升至生产污水调节罐100或事故罐暂存。
153.(3)含盐污水系列的处理
154.含盐污水ii(煤制甲醇装置的气化废水)由压力管路送入软化澄清设备200,在药剂作用下,污水在多级反应器中去除大部分钙镁离子,并在沉淀池中实现泥水分离,经中和
后,进入含盐污水均质调节罐201,进行水量调节和水质混合;罐底设有刮泥机,用于罐底排泥,含盐污水进水管道上设有在线cod和氨氮分析仪,监测进水水质,当水质超过设定值时报警,并将污水切换至事故罐贮存。
155.含盐污水均质调节罐201出水自流至含盐污水两级a/o生化池202进水井,在进水井内,含盐污水与营养盐混合,然后经调节堰平均分配进入含盐污水一段缺氧池的两个系列,一段缺氧池出水进入一段曝气池进行碳化反应和硝化反应,硝化反应会消耗水中碱度,通过调节纯碱投加量,来维持一定的碱度,曝气池底设有曝气装置,由鼓风机提供空气,一段曝气池硝化液经回流泵回流至一段缺氧池前端,缺氧池底部通常设有潜水搅拌器。
156.为了提高脱氮效率,在一段曝气池后又设置了二段缺氧池和二段曝气池。一段曝气池出水依次进入二段缺氧池和二段曝气池,进一步去除残余的有机物;在二段缺氧池内投加甲醇,作为反硝化菌代谢反应所需的有机碳源。二段曝气池内设有曝气装置,用来去除残余的有机物。
157.二段曝气池出水自流至含盐污水二沉池203,二沉池内设刮泥刮渣机,含盐污水二沉池203底泥通过回流污泥泵提升回流至一段缺氧池前端,剩余污泥通过回流污泥泵出口分支管线排至污泥浓缩池,含盐污水二沉池203出水经泵提升至含盐污水高密度沉淀池204,以去除大部分ss。
158.在含盐污水高密度沉淀池204内,污水在澄清浓缩区完成泥水分离,去除大部分固体悬浮物,含盐污水高密度沉淀池204底部沉淀污泥部分由螺杆泵回流至前端絮凝区,其余排放至污泥浓缩池。
159.含盐污水高密度沉淀池204出水自流至含盐污水臭氧氧化池205,污水在含盐污水臭氧氧化池205内与臭氧反应,使难生物降解的大分子有机物分解为易降解有机物,污水氧化后进入含盐污水臭氧稳定池206,释放未反应完全的臭氧,没有溶解到水里的臭氧在池顶由风机引出,含盐污水臭氧稳定池206出水自流至含盐污水曝气生物滤池207。
160.在含盐污水曝气生物滤池207内,通过附着在填料表面的生物膜及填料间的生物絮体的氧化、吸附作用,进一步去除水中残留的cod。
161.含盐污水曝气生物滤池207出水自流至含盐污水监护池208,由含盐污水回用泵提升至清净废水处理单元的清净废水均质调节罐11。出水管上设有cod、nh
3-n、油、ph分析仪,当水质不合格时,出水将返回含盐污水调节罐201或事故罐暂存。
162.(4)清净废水系列的处理
163.所述清净废水处理流程包括以下步骤:均质调节、第一预处理系统12处理、第一超滤系统13处理、第一膜浓缩系统14处理,得到第一膜浓缩系统浓水;所述第一膜浓缩系统浓水进入高盐水处理流程。
164.(5)高盐水系列的处理
165.所述高盐水处理流程包括以下步骤:均质调节、第二预处理系统22处理、第二超滤系统23处理、离子交换系统24处理、第二膜浓缩系统25处理,得到第二膜浓缩系统浓水,所述第二膜浓缩系统浓水进行第三预处理系统31处理、第三超滤系统32处理、第一分盐系统33处理,得到第一分盐系统产水和浓水。
166.所述第一分盐系统产水和浓水进入第二分盐系统34分别进行淡水制盐流程和浓水硝盐联产流程,制盐流程和硝盐联产流程的剩余母液进行干燥结晶产杂盐流程。所述第
二分盐系统34为蒸发结晶系统,所述制盐流程为多效蒸发结晶系统产氯化钠,所述硝盐联产流程为多效蒸发结晶系统硝盐联产。第二分盐系统处理后的产品水回用为循环冷却水补充水或生产用水,氯化钠和硫酸钠作为产品回收,杂盐以固废形式外运处理。
167.实施例3
168.本实施例用于说明本发明一种煤制甲醇工艺污水处理系统,如图2所示。所述处理系统包括:生产污水系列处理单元、含盐污水系列处理单元、清净废水系列处理单元和高盐水系列处理单元;
169.所述生产污水系列处理单元包括依次设置的:生产污水均质调节罐100、事故罐(未示出)、溶气气浮设备101、生产污水a/o生化池102、生产污水二沉池103、生产污水高密度沉淀池104、生产污水臭氧氧化池105、生产污水臭氧稳定池106、生产污水曝气生物滤池107、砂滤池108、生产污水监护池109。
170.所述含盐污水系列处理单元包括依次设置的:软化澄清设备200、含盐污水均质调节罐201、事故罐(未示出)、含盐污水两级a/o生化池202、含盐污水二沉池203、含盐污水高密度沉淀池204、含盐污水臭氧氧化池205、含盐污水臭氧稳定池206、含盐污水曝气生物滤池207和含盐污水监护池208。
171.所述清净废水处理系统1包括依次连接的:清净废水均质调节罐11、第一预处理系统12、第一超滤系统13、第一膜浓缩系统14;第一膜浓缩系统的浓水管线a与所述高盐水处理系统2连接;所述第一预处理系统12包含第一除硬除硅除氟单元121、第一有机物去除单元122、第一过滤单元123。
172.所述高盐水处理系统2包括依次连接的:高盐水均质调节罐21、第二预处理系统22、第二超滤系统23、离子交换系统24、第二膜浓缩系统25、第三预处理系统31、第三超滤系统32、第一分盐系统33;所述第二膜浓缩系统的浓水管线b与所述第三预处理系统31连接;所述第二预处理系统22包含第二除硬除硅除氟单元221、第二有机物去除单元222、第一反硝化单元223、第一高级氧化单元224、生物曝气单元225、第二过滤单元226;所述第三预处理系统31包含第三除硬除硅除氟单元311、第二高级氧化单元312、第一脱碳单元313。
173.所述煤制甲醇工艺清净废水的处理系统还包括第二分盐系统34。
174.第一分盐系统的产水管线c和第一分盐系统的浓水管线d分别连接所述第二分盐系统34。
175.所述第二分盐系统34包括蒸汽单元(未示出)、冷凝水单元343、制盐单元342、制硝单元341和母液干燥结晶单元344。
176.所述蒸汽单元分别连接制盐单元342、制硝单元341,所述冷凝水单元343分别连接制盐单元342、制硝单元341。
177.第一分盐系统浓水管线d连接第四预处理系统41后连接制硝单元341,在制硝单元341中,第一分盐系统浓水与来自蒸汽单元的加热蒸汽的流向逆向设置;所述第四预处理系统41包含依次连接的除硬除氟单元(未示出)、第二脱碳单元(未示出)、第三有机物去除单元(未示出)。
178.第一分盐系统产水管线c连接第三膜浓缩系统35后连接制盐单元342,在制盐单元342中,第一分盐系统产水与来自蒸汽单元的加热蒸汽的流向同向设置。
179.制硝单元341和制盐单元342各自连接母液干燥结晶单元344。
180.处理系统中所有的超滤系统、膜浓缩系统、以及第一分盐系统前均设置有保安过滤器。
181.实施例4
182.本实施例用于说明本发明一种煤制甲醇工艺污水综合处理方法,其工艺流程图如图2所示。
183.(1)mto装置急冷塔的高浓度废水的预处理
184.来自mto装置急冷塔的高浓度废水经预处理后进入生产污水a/o生化池102进行处理;所述预处理包括以下步骤:
185.来自mto装置急冷塔的高浓度污水由界外压力进入混凝沉淀池,与混凝剂、絮凝剂混合,去除大部分固体悬浮物,产生的污泥通过泵排至污泥浓缩池;
186.混凝沉淀池出水自流进入厌氧均质调节池,池内设有潜水搅拌器,搅拌使水质混合均匀,保证后续系统的稳定运行;
187.厌氧均质调节池出水自流进入厌氧混合池,与厌氧反应器的部分出水混合,一方面稀释进水浓度,另一方面通过搅拌对回流的出水进行co2的吹脱,提高混合液的ph值,调节厌氧混合池的水质条件以满足厌氧反应的进水要求;当混合后的废水ph值仍不满足厌氧反应的进水要求时,厌氧混合池内通过ph监测,自动控制投加碱液,调节ph至6-7,以满足厌氧处理要求;
188.厌氧混合池内污水进入厌氧反应器,进行厌氧反应;厌氧反应器内安装有高比表面积的塑料填料供微生物附着,以保证反应器内的污泥浓度,从而达到较高的有机物去除率。在反应器内,沿着反应器的高度,有机物根据其生化降解的难易程度分别被去除,分解成甲烷和二氧化碳;
189.厌氧反应器处理后的出水进入出水罐,部分自流至生产污水a/o生化池的分配池,部分回流至厌氧混合池。厌氧反应产生的沼气经沼气火炬系统焚烧处理;厌氧反应产生的污泥经泵送至污泥浓缩池。
190.(2)生产污水系列的处理
191.生产污水i由界外压力管道送入生产污水均质调节罐100,进行水量调节和水质混合;生产污水进水管道上设有在线cod分析仪,监测进水水质,当水质超过设定值时报警,并将生产污水切换至事故罐贮存;
192.生产污水均质调节罐100出水自流至生产污水溶气气浮设备101,气浮出水送至生产污水a/o生化池102的分配池,系统收集的生活污水直接进入生产污水a/o生化池102的分配池,在分配池内,生产污水系列和营养盐混合后,经溢流堰分配进入生产污水a/o生化池102的两个系列;缺氧池出水自流至曝气池并完成碳化反应,曝气池硝化液回流液送至缺氧池前端;缺氧池底部设有潜水搅拌器,对原水、回流硝化液及回流污泥进行搅拌混合;曝气池底设有曝气装置,由鼓风机提供空气。硝化反应会消耗水中碱度,可通过调节外加纯碱投加量,来维持一定的碱度。
193.曝气池出水自流至生产污水二沉池103,二沉池内设刮泥刮渣机,生产污水二沉池103底泥通过回流污泥泵提升回流至缺氧池前端,剩余污泥通过回流污泥泵出口分支管线排至污泥浓缩池,二沉池出水经泵提升至生产污水高密度沉淀池104;
194.在生产污水高密度沉淀池104中,污水在澄清浓缩区完成泥水分离,去除大部分固
体悬浮物,底部沉淀污泥部分由螺杆泵回流至前端絮凝区,其余排放至污泥浓缩池;
195.生产污水高密度沉淀池104出水自流至生产污水臭氧氧化池105,污水在生产污水臭氧氧化池105内与臭氧反应,提高可生化性,臭氧对水中部分有机物产生氧化作用,将难生物降解的大分子有机物分解为易降解有机物,污水经氧化后进入生产污水臭氧稳定池106,释放未反应完全的臭氧,以避免对生物滤池内微生物产生灭菌效应,没有溶解到水里的臭氧在池顶由风机引出;生产污水臭氧稳定池106出水自流至生产污水曝气生物滤池107;
196.在生产污水曝气生物滤池107内,通过附着在填料表面的生物膜及填料间的生物絮体的氧化、吸附作用,进一步去除污水中存留的有机物,曝气生物滤池出水自流至砂滤池108,由设置在砂滤池108内的流砂过滤器去除水中的细小悬浮物;
197.流砂过滤器出水自流入生产污水监护池109,由生产污水回用泵提升送出界外用作循环水补水。出水管上设有cod、nh
3-n、油、ph分析仪,当水质不合格时,不合格水将提升至生产污水调节罐100或事故罐暂存。
198.(3)含盐污水系列的处理
199.含盐污水ii(煤制甲醇装置的气化废水)由压力管路送入软化澄清设备200,在药剂作用下,污水在多级反应器中去除大部分钙镁离子,并在沉淀池中实现泥水分离,经中和后,进入含盐污水均质调节罐201,进行水量调节和水质混合;罐底设有刮泥机,用于罐底排泥,含盐污水进水管道上设有在线cod和氨氮分析仪,监测进水水质,当水质超过设定值时报警,并将污水切换至事故罐贮存。
200.含盐污水均质调节罐201出水自流至含盐污水两级a/o生化池202进水井,在进水井内,含盐污水与营养盐混合,然后经调节堰平均分配进入含盐污水一段缺氧池的两个系列,一段缺氧池出水进入一段曝气池进行碳化反应和硝化反应,硝化反应会消耗水中碱度,通过调节纯碱投加量,来维持一定的碱度,曝气池底设有曝气装置,由鼓风机提供空气,一段曝气池硝化液经回流泵回流至一段缺氧池前端,缺氧池底部通常设有潜水搅拌器。
201.为了提高脱氮效率,在一段曝气池后又设置了二段缺氧池和二段曝气池。一段曝气池出水依次进入二段缺氧池和二段曝气池,进一步去除残余的有机物;在二段缺氧池内投加甲醇,作为反硝化菌代谢反应所需的有机碳源。二段曝气池内设有曝气装置,用来去除残余的有机物。
202.二段曝气池出水自流至含盐污水二沉池203,二沉池内设刮泥刮渣机,含盐污水二沉池203底泥通过回流污泥泵提升回流至一段缺氧池前端,剩余污泥通过回流污泥泵出口分支管线排至污泥浓缩池,含盐污水二沉池203出水经泵提升至含盐污水高密度沉淀池204,以去除大部分ss。
203.在含盐污水高密度沉淀池204内,污水在澄清浓缩区完成泥水分离,去除大部分固体悬浮物,含盐污水高密度沉淀池204底部沉淀污泥部分由螺杆泵回流至前端絮凝区,其余排放至污泥浓缩池。
204.含盐污水高密度沉淀池204出水自流至含盐污水臭氧氧化池205,污水在含盐污水臭氧氧化池205内与臭氧反应,使难生物降解的大分子有机物分解为易降解有机物,污水氧化后进入含盐污水臭氧稳定池206,释放未反应完全的臭氧,没有溶解到水里的臭氧在池顶由风机引出,含盐污水臭氧稳定池206出水自流至含盐污水曝气生物滤池207。
205.在含盐污水曝气生物滤池207内,通过附着在填料表面的生物膜及填料间的生物絮体的氧化、吸附作用,进一步去除水中残留的cod。
206.含盐污水曝气生物滤池207出水自流至含盐污水监护池208,由含盐污水回用泵提升至清净废水处理单元的清净废水均质调节罐11。出水管上设有cod、nh
3-n、油、ph分析仪,当水质不合格时,出水将返回含盐污水调节罐201或事故罐暂存。
207.(4)清净废水系列的处理
208.清净废水iii(包括循环水排污、化学水站排水和经生化处理后的含盐污水)经清净废水均质调节罐11均质调节后,进入第一预处理系统12,在第一除硬除硅除氟单元121中,采用高密度沉淀方式进行除硬、除硅、除氟并完成泥水分离,去除大部分固体悬浮物,产水经过ph调节调至中性,污泥送至污泥脱水系统;在第一有机物去除单元122去除有机物;在第一过滤单元123去除悬浮物。
209.第一预处理系统出水进入保安过滤器,去除水中大于100μm的悬浮颗粒,保安过滤器出水进入第一超滤系统13,通过超滤膜的过滤作用,通过超滤膜的过滤作用,大于0.025微米的颗粒被截留在膜表面,大部分tss及胶体物质得以去除,出水sdi≤3,超滤产水通过余压进入第一膜浓缩系统14;具体地,超滤产水先经泵提升,加入阻垢剂、还原剂、非氧化型杀菌剂等药剂后,再经高压泵提升进入第一膜浓缩系统14。
210.第一膜浓缩系统14采用反渗透膜,系统采用多级多段系统,经第一膜浓缩系统14处理,污水中的各种污染物浓缩后进入浓水侧;由于浓差极化的原因,膜表面会产生各类污垢,致使膜性能、产水量、脱盐率下降,需定期进行化学清洗来恢复膜通量。经第一膜浓缩系统14处理后,得到第一膜浓缩系统产水和浓水;第一膜浓缩系统产水送至回用水系统15,经泵提升送至系统回用水管道,第一膜浓缩系统浓水送至高盐水处理流程。
211.(5)高盐水系列的处理
212.高盐水iv(所述第一膜浓缩系统浓水)进入高盐水均质调节罐21后进入第二预处理系统22,在第二除硬除硅除氟单元221中,采用高密度沉淀方式进行除硬、除硅、除氟并完成泥水分离,去除大部分固体悬浮物,产水经过ph调节调至中性,污泥送至污泥脱水系统;在第二有机物去除单元222去除有机物;经第一反硝化单元223去除系统中浓缩后积累的总氮;经第一高级氧化单元224将难生物降解的大分子有机物分解为易降解有机物;经生物曝气单元225进一步去除有机物,然后经第二过滤单元226去除水中的细小悬浮物以满足膜系统进水要求。
213.第二预处理系统出水进入第二超滤系统23,去除水中的悬浮物、胶体、微生物以及大分子有机物物质,并进一步降低水中的cod和浊度。
214.第二超滤系统出水经泵送至离子交换系统24,以脱除废水中的残留硬度,所述离子交换系统24采用弱酸阳型树脂脱除废水中的残留硬度,离子交换系统产水由泵提升至第二膜浓缩系统25,第二膜浓缩系统前设置保安过滤器。
215.第二膜浓缩系统25采用反渗透膜,系统采用多级多段系统;由于浓差极化的原因,浓缩膜表面会产生各类污垢,致使膜性能、产水量、脱盐率下降,需通过化学清洗来恢复膜通量;经第二膜浓缩系统25处理后,得到第二膜浓缩系统产水和浓水,第二膜浓缩系统产水送至系统脱盐再生水管网,第二膜浓缩系统浓水送至浓水罐(未示出),并与高盐水流程中各单元排污及反洗排水混合后,送至第三预处理系统31。
216.第三预处理系统31的第三除硬除硅除氟单元311采用nmf高效过滤,在第三除硬除硅除氟单元311中,高盐水先经多级反应器处理,除去水中氟离子、钙、镁、硅;第二高级氧化单元312采用臭氧催化氧化,高盐水与第二高级氧化单元产生的羟基自由基充分接触氧化,去除废水中的大部分有机物,第二高级氧化单元出水经泵增压后送入第一脱碳单元313的脱碳罐,进一步脱除toc,脱碳罐出水进入第三超滤系统32。
217.在第三超滤系统32中,水中的悬浮物、胶体、微生物以及大分子有机物物质被进一步去除,第三超滤系统出水与阻垢剂和还原剂混合经泵送至第一分盐系统33。
218.所述第一分盐系统33为膜预分盐系统,采用纳滤膜,多级多段系统,经第一分盐系统33处理后,得到第一分盐系统产水和浓水,第一分盐系统产水进入第四预处理系统41进行处理,在除硬除氟单元中,采用重力沉淀或膜除硬系统进行除硬、除氟,在第二脱碳单元调整ph值后采用汽提或吹脱,进一步脱除toc,在第三有机物去除单元采用高级氧化去除有机物;经第四预处理系统41处理后送入第三膜浓缩系统35,第一分盐系统浓水送入第二分盐系统34的制硝单元342。
219.第三膜浓缩系统35采用反渗透,经第三膜浓缩系统35处理后,得到第三膜浓缩系统产水和浓水,第三膜浓缩系统浓水送入第二分盐系统34的制盐单元341,第三膜浓缩系统产水送入系统脱盐再生水管网。
220.第二分盐系统34分为制盐流程和制硝流程及杂盐流程,制盐流程为多效蒸发结晶系统产氯化钠,所述硝盐联产流程为多效蒸发结晶系统硝盐联产。
221.外来低压蒸汽经过减温减压,达到制盐和制硝蒸发结晶单元所需的压力和温度后,分别进入制盐单元341、制硝单元342。蒸汽系统产生的蒸馏液存储在蒸馏液水箱中,通过水泵泵入进水/蒸馏液热交换器,在此传热给进水,回收热量,冷却后的冷凝液回用。
222.制硝单元342中,纳滤浓水经过预热后从末效进入制硝单元342,即浓水流向从末效至ⅰ效,加热蒸汽从ⅰ效至末效。生蒸汽作为ⅰ效的热源,制硝单元的ⅰ效蒸发器蒸发出的二次蒸汽作为ⅱ效的热源,前一效产生的蒸汽作为后一效的热源,末效纳滤浓水经过浓缩后送至前一效,直至第一效蒸发结晶器,在第一效或第二效产生硫酸钠晶体。
223.相反地,制盐单元341中,纳滤产水和加热蒸汽均从ⅰ效进入,ⅰ效蒸发器蒸发出的二次蒸汽作为ⅱ效的热源,前一效产生的蒸汽作为后一效的热源。ⅰ效盐水经过浓缩后送至后一效,直至末效蒸发结晶器,在末效或次末效产生氯化钠晶体。
224.盐硝系统均外排少量的母液,母液采取结晶蒸发方式得到杂盐,杂盐经离心过滤、干燥后进行包装处理,终母液采取干燥方式减量化处理。
225.蒸发结晶流程处理后的产品水回用为循环冷却水补充水或生产用水,实现废水零排放,同时,氯化钠和硫酸钠作为产品回收,杂盐以固废形式外运处理。
226.以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
再多了解一些

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