一种镁法脱硫废水零排放的处理系统的制作方法

1.本实用新型属于钢铁企业工业废水处理技术领域，具体涉及一种镁法脱硫废水零排放的处理系统。


背景技术：

2.工业废水，尤其是钢铁企业镁法脱硫排出的废水呈中性，悬浮物、含盐量、镁离子硬度等指标超标严重，属于最难处理的末端废水之一。
3.目前对脱硫废水的处理方法主要为常规的化学沉淀法，此废水处理方法难以去除废水中富集的氯离子和硫酸根离子。由于富集在水中的氯离子和硫酸根离子具有很强的腐蚀性，还需要进一步处理后才能循环利用或外排。目前，多数钢铁厂的脱硫废水主要用于湿式冲渣或经稀释后外排等，但是这种利用和排放方式存在一定的风险，易造成二次污染，未能真正实现脱硫废水零排放和资源的综合利用。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种镁法脱硫废水零排放处理系统，既能够实现对镁法脱硫废水中多种有害物质分步去除，达到该类脱硫废水零排放的目的，又能够“变废为宝”，实现有害物质资源化回收利用。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
6.本实用新型的一种镁法脱硫废水零排放的处理系统，其特征在于，所述处理系统包括：废水预沉池、废水收集池、絮凝反应池、斜管澄清池、过滤装置、第三效蒸发结晶装置、第一效蒸发结晶装置、第二效蒸发结晶装置、冷冻结晶装置、离心装置ⅰ、除氟装置、单效蒸发结晶装置、离心装置ⅱ、冷凝装置ⅰ、冷凝装置ⅱ和板框压滤机；
7.所述的废水预沉池、废水收集池、絮凝反应池、斜管澄清池和过滤装置依次串联连通，废水预沉池底部出口和斜管澄清池底部出口均与板框压滤机连接，斜管澄清池的溢流出口给入过滤装置；
8.所述的第三效蒸发结晶装置、第一效蒸发结晶装置和第二效蒸发结晶装置依次串联连通，第三效蒸发结晶装置入口与过滤装置出口连通，第三效蒸发结晶装置蒸汽出口、第一效蒸发结晶装置蒸汽出口和第二效蒸发结晶装置蒸汽出口均与冷凝装置ⅰ入口连通；
9.所述的冷冻结晶装置和离心装置ⅰ依次串联连通，冷冻结晶装置入口与第二效蒸发结晶装置浓缩液出口连通，离心装置ⅰ固体出口用于回收七水硫酸镁盐；
10.所述的除氟装置与离心装置ⅰ母液出口连通，除氟装置底部出口与板框压滤机连通，板框压滤机滤液出口与废水预沉池入口连通在板框压滤机的底部设有污泥出口；
11.所述的单效蒸发结晶装置和离心装置ⅱ依次串联连通，单效蒸发结晶装置入口与除氟装置母液出口连通，单效蒸发结晶装置蒸汽出口与冷凝装置ⅱ入口连通，离心装置ⅱ母液出口与除氟装置入口连通，离心装置ⅱ固体出口用于回收杂盐。
12.进一步地，所述的冷凝装置ⅰ用于将第三效蒸发结晶装置、第一效蒸发结晶装置和
第二效蒸发结晶装置所产生的蒸汽冷却成冷凝水ⅰ；所述的冷凝装置ⅱ用于将单效蒸发结晶装置所产生的蒸汽冷却成冷凝水ⅱ；冷凝水ⅰ和冷凝水ⅱ合并后回收利用。
13.同现有技术相比，本实用新型的优点是：
14.本实用新型能够有效处理采用镁法脱硫的工业废水，尤其是钢铁工业排放的镁法脱硫废水，实现了镁法脱硫废水中多种有害物质分步去除，同时又能够“变废为宝”，生成的副产物具有一定经济回收价值，实现有害物质资源化回收利用，处理后的出水可作为工业新水回收利用，实现废水零排放。
15.本实用新型工艺操作简单，对实现钢铁企业节水降耗增收具有现实意义。
附图说明
16.图1为本实用新型的一种镁法脱硫废水零排放的处理系统的结构示意图。
17.图1中：1、废水预沉池，2、废水收集池，3、絮凝反应池，4、斜管澄清池，5、过滤装置，6、第三效蒸发结晶装置，7、第一效蒸发结晶装置，8、第二效蒸发结晶装置，9、冷冻结晶装置，10、离心装置ⅰ，11、除氟装置，12、单效蒸发结晶装置，13、离心装置ⅱ，14、冷凝装置ⅰ，15、冷凝装置ⅱ，16、板框压滤装置。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
19.本实用新型提供了一种镁法脱硫废水零排放的处理系统，能够对钢铁工业镁法脱硫废水进行有效地处理并回收利用，实现镁法脱硫废水的零排放和资源回收利用。为了加深对本实用新型的全面理解，在下面的说明中，结合实施例，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。
20.如图1所示，在该实施例中，给出了一种镁法脱硫废水零排放的处理系统，用于对钢铁企业镁法脱硫废水进行处理。该处理系统包括：顺次相连的废水预沉池1、废水收集池2、絮凝反应池3、斜管澄清池4、过滤装置5、第三效蒸发结晶装置6、第一效蒸发结晶装置7、第二效蒸发结晶装置8、冷冻结晶装置9、离心装置ⅰ10、除氟装置11、单效蒸发结晶装置12、离心装置ⅱ13、冷凝装置ⅰ14、冷凝装置ⅱ15和板框压滤机16；
21.所述的废水预沉池1、废水收集池2、絮凝反应池3、斜管澄清池4和过滤装置5依次串联连通，废水预沉池1底部出口和斜管澄清池4底部出口均与板框压滤机16连接，斜管澄清池4的溢流出口给入过滤装置5；
22.所述的第三效蒸发结晶装置6、第一效蒸发结晶装置7和第二效蒸发结晶装置8依次串联连通，第三效蒸发结晶装置6入口与过滤装置5出口连通，第三效蒸发结晶装置蒸汽出口、第一效蒸发结晶装置蒸汽出口和第二效蒸发结晶装置蒸汽出口均与冷凝装置ⅰ14入口连通；
23.所述的冷冻结晶装置9和离心装置ⅰ10依次串联连通，冷冻结晶装置9入口与第二效蒸发结晶装置8浓缩液出口连通，离心装置ⅰ10固体出口用于回收七水硫酸镁盐；
24.所述的除氟装置11与离心装置ⅰ10母液出口连通，除氟装置11底部出口与板框压滤机16连通，板框压滤机16滤液出口与废水预沉池1的入口连通，在板框压滤机16的底部设有污泥出口；
25.所述的单效蒸发结晶装置12和离心装置ⅱ13依次串联连通，单效蒸发结晶装置12入口与除氟装置11母液出口连通，单效蒸发结晶装置12蒸汽出口与冷凝装置ⅱ15入口连通，离心装置ⅱ13母液出口与除氟装置11入口连通，离心装置ⅱ13固体出口用于回收杂盐。
26.由于废水预沉池1、斜管澄清池4和除氟装置11在使用时会产生污泥，因此在废水预沉池1、斜管澄清池4和除氟装置11的底部出口分别与板框压滤装置16的进口连接，来收集所述污泥。
27.本实用新型的处理系统各种组成装置和设备的优选参考建议如下：
28.废水预沉池1优选为密闭式方形或圆形下椎体结构形式，废水预沉池1中优选带导流筒式机械式慢速刮刀设备。
29.废水收集池2密闭式圆形下椎体结构形式，带导流筒式机械搅拌设备。
30.絮凝反应池3密闭式方形体结构形式，搅拌装置为优选带导流筒式机械快速搅拌设备。
31.斜管澄清池4优选敞口方形下椎体结构形式。
32.过滤装置5优选多介质过滤装置或陶瓷膜过滤装置。
33.第三效蒸发结晶装置6，第一效蒸发结晶装置7，第二效蒸发结晶装置8及单效蒸发结晶装置12优选耐氯离子及硫酸根腐蚀的金属材料。
34.冷冻结晶装置9优选带冷冻水系统的dtb变频式结晶装置。
35.离心装置ⅰ10优选卧螺式离心装置。
36.除氟装置11优选密闭式澄清过滤一体化密闭装置。
37.离心装置ⅱ13优选卧螺式或平板式离心装置。
38.冷凝装置ⅰ14和冷凝装置ⅱ15优选带循环水冷却的管式冷凝装置。
39.板框压滤装置16优选高压隔膜板框压滤装置。
40.下面以初始水质已知的钢铁企业镁法脱硫废水的处理具体数据对本实用新型做进一步阐述。
41.该钢铁企业镁法脱硫废水的初始水质如表1所示。
42.表1：镁法脱硫废水的初始水质表
[0043][0044]
具体处理方法如下：
[0045]
步骤s1：将钢铁行业镁法脱硫废水通入带导流筒式机械式慢速刮刀的密闭圆形下椎体结构形式的废水预沉池1后，溢流至带导流筒式机械搅拌的密闭式圆形下椎体结构形式的废水收集池2，在废水收集池2内进行均质均量处理后，通入絮凝反应池3，在絮凝反应池3内加入0.1%pam溶液，添加量为0.6ml/l～1.2ml/l，和5%pac溶液，添加量为0.1ml/l～0.2ml/l，并进行充分混合和搅拌，进行化学反应后，进入敞口方形下椎体结构的斜管澄清池4内，进行沉淀澄清，将斜管澄清池4产水送至陶瓷膜过滤装置5内，在陶瓷膜过滤装置5出口，获得第一中性高盐清水。
[0046]
步骤s2：将步骤s1获得的第一中性高盐清水顺序依次通入第三效蒸发结晶装置6、
第一效蒸发结晶装置7和第二效蒸发结晶装置8，对第一中性高盐清水进行蒸发和浓缩处理，第三效蒸发结晶装置6、第一效蒸发结晶装置7和第二效蒸发结晶装置8蒸汽出口连接至带循环水冷却的管式冷凝装置ⅰ14，收集上述装置产生的蒸汽，经过冷凝获得合格冷凝水ⅰ进行回用，在第二效蒸发结晶装置8出口获得第一中性浓缩液。
[0047]
步骤s3：将步骤s2获得的第一中性浓缩液通入带冷冻水系统的dtb变频式冷冻结晶装置9，对第一中性浓缩液进行氯化镁盐组分和硫酸镁盐组分的分离，经带冷冻水系统的dtb变频式冷冻结晶装置9冷冻结晶处理后，进入卧螺式离心装置ⅰ10进行离心分离，获得纯度为95%的七水硫酸镁盐和第二中性浓缩液。
[0048]
步骤s4：将步骤s3获得的第二中性浓缩液，通入密闭式澄清过滤一体化密闭除氟装置11，在除氟装置11内加入质量百分比浓度为5%～10%的氯化钙溶液进行化学反应沉淀，添加量为20ml/l～40ml/l，除氟装置11出液通入单效蒸发结晶装置12继续浓缩，获得第三中性浓缩液，将第三中性浓缩液通入平板式离心装置ⅱ13进行离心分离，获得纯度为90%的杂盐和第四中性浓缩液，所述的杂盐为氯化镁和硫酸镁的混合物，将第四中性浓缩液送至除氟装置11进行协同除氟。单效蒸发结晶装置12出口连接至带循环水冷却的管式冷凝装置ⅱ15，收集单效蒸发结晶装置12产生的蒸汽，经过冷凝获得合格冷凝水ⅱ进行回用。
[0049]
步骤s5：废水预沉池1、斜管澄清池4和除氟装置11的底部出口分别与高压隔膜板框压滤装置16的进口连接，收集所述装置产生的污泥水；高压隔膜板框压滤装置16的滤液出口与废水预沉池1的进口连接。
[0050]
本实用新型能够有效处理钢铁企业镁法脱硫废水，实现了镁法脱硫废水中多种有害物质分步去除的目的，本实用新型工艺操作简单，处理后的出水可作为工业新水回收利用，实现废水零排放，生成的副产物具有一定经济回收价值，实现了资源化利用。
[0051]
该实施例中可生成纯度≥90%杂盐和纯度≥95%的七水硫酸镁盐，可进行外售。本系统可实现自动化稳定运行，产生的冷凝水可回用于本废水处理系统，也可用于循环冷却水工段。
[0052]
以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。