一種濃鹽污水零排放處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及煤化工污水處理領域，更具體地，涉及一種濃鹽污水零排放處理方法。
【背景技術】
[0002] 煤氣化作為一種煤炭綜合利用技術，是煤化工、加氫、煤液化等工藝的基礎。目前， 在我國采用的魯奇氣化爐(Lurgi固定床氣化爐）、殼牌氣化爐（She 11氣化爐）、德士古氣化 爐(Texaco水煤漿氣化爐)三種煤氣化工藝中，Shell氣化爐采用的是加壓氣流粉煤氣化技 術，氣化溫度約1400~1700°C，碳轉化率高達99 %以上，產品氣體相對潔凈，不含重烴，甲烷 含量極低，煤氣中有效氣體(C0+H2)高達90%以上，因此該氣化工藝應用前景廣闊。
[0003] 而煤炭資源豐富的地域，往往既缺水又無環境容量。廢水雖然經過處理滿足國家 的相關排放標準，但由于無排放河流或無環境容量，仍無處可排，耗水量大和水環境問題一 直是煤化工行業發展的瓶頸，因此，尋求處理效果更好、工藝穩定性更強的煤化工污水處理 及回用技術，實現污水零排放是煤化工產業利益最大化、健康發展的關鍵因素。
[0004] 煤制氣廢水主要產生于煤氣洗滌、冷凝以及凈化等過程，由煤中所含的水分、未分 解水蒸汽水、蒸汽冷凝液以及反應生成水等組成。對于不同的煤種或不同的煤氣化工藝，煤 制氣廢水水量與水質差異較大。She 11氣化爐產生的污水可分為低鹽污水和濃鹽污水，其中 濃鹽污水包括氣化廢水、回用水濃水和冷凝液精制水，水質特性為高氨氮、高氰化物、高氟 化物和高含鹽。研發有效可靠的濃鹽污水零排放技術是實現Shell氣化爐污水安全處理的 核心問題。

【發明內容】

[0005] 針對煤化工濃鹽污水處理困難，處理出水難以回用的問題，本發明提出一種濃鹽 污水零排放處理方法。
[0006] 本發明提供的濃鹽污水零排放處理方法，其特征在于，包括以下步驟:破氰:濃鹽 污水首先進入混合反應池，采用局部氧化和完全氧化工藝，分兩次投加氧化劑進行氧化破 氰處理;除氟:破氰后的出水進入混凝沉淀池，投加除氟劑進行除氟處理;軟化預處理:所述 除氟后的出水進入下一級混凝反應池，投加氫氧化鈣、碳酸鈉、聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺軟 化除硬;膜生物反應器(MBR)生物處理:所述軟化預處理后的出水進入MBR生化系統，去除有 機污染物，再進入二級反滲透系統進行除鹽處理，反滲透系統產水進入回用水池，濃水進入 納濾系統；納濾反滲透深度處理:納濾系統產水重新進入反滲透系統進行納濾反滲透深度 處理，濃水排入廢水池，與其他污水混合;機械蒸汽再壓縮(MVR)蒸發結晶處理:所述納濾反 滲透深度處理后的出水進入MVR蒸發結晶系統，產生的蒸汽冷凝水與進水換熱冷卻后進入 回用水池。
[0007] 在上述濃鹽污水零排放處理方法中，所述破氰包括:氣化廢水進入調節池調節水 量，水力停留時間設定為24h，調節池出水進入混合池1，水力停留時間設定為4-6min，投加 氫氧化鈉調節pH在9.5-10.5內，投加雙氧水和硫酸銅溶液，投加量分別為200-25011^/1和 50-80mg/L;污水與藥劑混合后進入反應池1進行局部氧化破氰反應，反應池1的水力停留時 間設定為20-40min;反應池1的出水進入混合池2,水力停留時間設定為5-10min，投加雙氧 水，投加量為100-150mg/L，然后進入反應池2進行完全氧化破氰反應，投加硫酸控制反應池 2 中的pH 在7.0-9.0。
[0008] 在上述濃鹽污水零排放處理方法中，所述除氟通過二級除氟單元進行，每級除氟 單元中的除氟步驟均包括:投加 CaCl2，控制pH在7-9之間，使FlPCa2+發生沉淀反應；出水進 入下一反應池，投入聚合硫酸鐵在水中水解形成吸附能力很強的絮凝氫氧化物沉淀，大量 吸附廢水中的廠和微小的晶體CaF 2，投加聚丙烯酰胺，使CaF2沉淀快速沉降。
[0009] 在上述濃鹽污水零排放處理方法中，，氯化鈣、聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺的投加量 分別為 1500mg/L、30mg/L 和 2mg/L。
[0010] 在上述濃鹽污水零排放處理方法中，所述MBR生物處理采用分置式MBR系統，所述 分置式MBR系統包括生化反應池和膜池兩部分。
[0011]在上述濃鹽污水零排放處理方法中，所述生化反應池的水力停留時間設定為24h， 污泥濃度為8g/L，池內設置流量、C0D、溶解氧和污泥濃度在線檢測儀和液位報警系統，曝氣 池內曝氣量可根據進水水質進行調節;所述膜池水力停留時間設定為1.5h，池內污泥濃度 為l〇g/L，設置壓力表和液位報警系統，
[0012] 在上述濃鹽污水零排放處理方法中，所述MVR蒸發結晶系統采用基于晶種法的MVR 降膜蒸發器和MVR強制循環結晶器，在所述MVR蒸發結晶系統中，濃鹽水先經硫酸將pH調整 為4-4.5,使碳酸鹽和碳酸氫鹽轉換為二氧化碳去除，加入的硫酸根離子與濃鹽水中的鈣離 子形成晶種，維持MVR降膜蒸發器內晶種濃度在80000~100000mg/L，當濃鹽水在MVR降膜蒸 發器內提濃時，當TDS濃度達到200000~240000mg/l后到MVR強制循環結晶器繼續提濃;在 所述MVR蒸發結晶系統中，產生的蒸汽冷凝水與MVR降膜蒸發器產生的蒸汽冷凝水混合后與 濃鹽水進水換熱冷卻后進入回用水池，產生的固體結晶鹽外運填埋。
[0013] 該濃鹽污水零排放處理方法主要應用于煤化工污水處理領域，特別適用于處理 Shell氣化爐產生的含氰的污水，處理出水可達到《城市污水再生利用工業用水水質標準》， 可直接用于工業循環水補水用水，可以廣泛應用于在工業生產中并且具有良好的處理效 果，解決了煤化工濃鹽污水處理困難，處理出水難以回用的問題。
【附圖說明】
[0014] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所 需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施 例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲 得其他的附圖。
[0015] 圖1是本發明的濃鹽污水零排放處理方法的流程框圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的 范圍。
[0017] Shell氣化爐產生的濃鹽污水主要包括氣化廢水、回用水濃水和冷凝液精制水，其 典型水質分別見表1、表2和表3。
[0018] 表1氣化廢水水質表(mg/L pH除外）
[0019]
[0020] 表2回用水濃水水質表(mg/L pH除外）
[0024] 圖1是本發明的濃鹽污水零排放處理方法的流程框圖，具體工藝步驟包括以下步 驟：
[0025] 破氰:濃鹽污水首先進入混合反應池，采用局部氧化+完全氧化工藝，分兩次投加 雙氧水等氧化劑進行氧化破氰處理。在該步驟中，首先，氣化廢水進入調節池調節水量，水 力停留時間設定為24h，調節池出水進入混合池1，水力停留時間設定為4-6min，投加氫氧化 鈉調節pH在9.5-10.5內，投加雙氧水和硫酸銅溶液，投加量分別為200-250mg/L和50-80mg/ L;污水與藥劑混合后進入反應池1進行局部氧化破氰反應，反應池1的水力停留時間設定為 20-40min;反應池1的出水進入混合池2，水力停留時間設定為5-10min，投加雙氧水，投加量 為100-150mg/L，然后進入反應池2進行完全氧化破氰反應，投加硫酸控制反應池2中的pH在 7.0-9.0；
[0026] 除氟:破氰后的出水進入混凝沉淀池，投加氯化鈣、聚合硫酸鐵(PFS)和聚丙烯酰 胺（PAM)等除氟劑進行除氟處理。在該步驟中，出水進入混合池3,水力停留時間設定為 5min，投加 CaCl2，控制反應池3中的pH在7-9之間，使F和Ca2+發生沉淀反應；出水進入混合 池4,投加 PFS，使Fe3+在水中水解形成吸附能力很強的絮凝氫氧化物沉淀，大量吸附廢水中 的廠和微小的晶體CaF 2，反應池4中投加 PAM，使CaF2沉淀快速沉降，從而達到高效除氟的目 的，水力停留時間設定為15-30min。反應池4出水進入斜板沉淀池1，使一級除氟單元產生的 沉淀物分離出來。出水進入混合池5，水力停留時間設定為3-5min，投加 CaCl2溶液，控制反 應池5中的pH在7-9之間，使FlPCa2+發生沉淀反應；出水進入混合池6，水力停留時間設定為 3_5min，投加 PFS，使Fe3+在水中水解形成吸附能力很強的絮凝氫氧化物沉淀，大量吸附廢水 中的F一和微小的晶體CaF 2，反應池6中投加 PAM，使CaF2沉淀快速沉降，從而達到高效除氟的 目的，水力停留時間設定為15_30min。反應池6出水進入斜板沉淀池2,使二級除氟單元產生 的沉淀物分離出來。氯化鈣、PFS和PAM的投加量分別為