CN100534930C - 一种高效杀菌的冶金污水处理方法 - Google Patents

一种高效杀菌的冶金污水处理方法 Download PDF

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Abstract

一种高效杀菌的冶金污水处理方法，属废水处理技术领域，用于解决冶金污水处理过程中杀菌不彻底、影响反渗透正常运行的问题。特别之处是，该方法包括如下工序：A.回收污水，制取中水；B.氧化性杀菌剂一次杀菌；C.超滤处理及非氧化性杀菌剂二次杀菌；D.反渗透脱盐处理。本发明采用氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂联合投加进行杀菌的方法，明显提高了杀菌效果。采用该方法能够保证反渗透***的正常运行，延长反渗透的化学清洗周期，反渗透膜化学清洗周期由原来的一个月延长为六个月，每年可节约数目可观的化学清洗费用，大大降低了冶金污水处理的运行成本并减少清洗液的用量及清洗废液的排放对环境造成的污染。

Description

一种高效杀菌的冶金污水处理方法
技术领域
本发明涉及一种水处理方法，特别是在冶金行业工业污水的处理及回收利用过程中，提高杀菌效果的方法，属于废水处理技术领域。
背景技术
水是重要且宝贵的资源，随着工业化进程的加快，水资源供求矛盾日益突出。冶金行业是用水大户，在生产过程中，一方面有大量的工业污水排放，对环境造成污染，另一方面又需要消耗大量的脱盐水，因此环境污染和水耗问题均十分突出。为缓解水资源的供求矛盾，近年来开始采用双膜法(超滤+反渗透)工艺技术处理冶金污水，使之达到循环使用的目的，其工艺流程见图1，它利用冶金污水做水源，以反渗透工艺为核心，经过超滤除去水源中的悬浮物、胶体物质、浊度物质、细菌、有机物使产水浊度小于1NTU、SDI小于3，再用高压泵打入反渗透膜组件，经反渗透膜组件水中97％的离子被滤出，从而制取脱盐水。按照现行工艺，在超滤运行时连续投加氧化性杀菌剂(次氯酸钠)进行杀菌，该工艺在运行过程中发现存在下列问题：由于冶金污水水质成份复杂，各项指标波动较大，细菌种类及数量较多，单用次氯酸钠杀菌方法不能满足反渗透的杀菌要求，致使在运行过程中中水对反渗透污染严重，化学清洗周期缩短，最短的不到一个月，严重影响了反渗透的正常运行。
发明内容
本发明所要解决的问题是克服现有技术的缺陷而提供一种高效杀菌的冶金污水处理方法，该方法利用氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂联合投加，提高杀菌效果，从而保证反渗透的正常运行。
本发明所述方法是由以下技术方案解决的：
一种高效杀菌的冶金污水处理方法，其特别之处是：所述方法按如下工序进行：
A.回收污水，制取中水：取冶金行业下水道的污水经絮凝、沉淀后达到出水悬浮物小于100mg/l的中水要求；
B.一次杀菌：将上述中水经过1mm格栅过滤器过滤，投加氧化性杀菌剂进行杀菌消毒，投加量为2～3mg/l；
C.超滤处理及二次杀菌：将步骤B中水经超滤处理后，达到SDI小于3，在超滤的产水母管投加非氧化性杀菌剂进行二次杀菌，投加时间为每5～8天一次，每次投加60分钟，投加量为30～50mg/l；
D.反渗透脱盐处理：经超滤及二次杀菌处理后的水进入反渗透装置进行脱盐处理。
上述高效杀菌的冶金污水处理方法，所述一次杀菌处理的氧化性杀菌剂为次氯酸钠，二次杀菌处理的非氧化性杀菌剂为异噻唑啉酮。
上述高效杀菌的冶金污水处理方法，所述非氧化性杀菌剂采用冲击式投加方式。
本发明方法针对冶金污水水质成份复杂、细菌种类及数量较多、现有杀菌方法不能满足反渗透杀菌要求的问题进行了改进，它采用氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂联合投加进行杀菌的方法，明显提高了杀菌效果。采用该方法能够保证反渗透***的正常运行，延长反渗透的化学清洗周期，降低反渗透膜的清洗费用，减少清洗液的用量及清洗废液的排放对环境造成的污染。试运行表明，采用本发明方法后，反渗透膜化学清洗周期由原来的1个月延长为五～六个月，每年可节约数目可观的化学清洗费用，大大降低了冶金污水处理的运行成本。
附图说明
图1为现有技术的工艺流程图
图2为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
参看图2，以下结合附图对本发明工艺方法进一步详述：
本发明方法适于冶金行业处理工业污水使用，主要特点在于采用氧化性杀菌剂(次氯酸钠)和非氧化性杀菌剂(异噻唑啉酮)联合投加进行杀菌，以保证反渗透的正常稳定运行，其主要步骤的作用如下：
1.回收污水，制取中水：取冶金行业下水道的污水入沉淀池，投加絮凝剂硫酸亚铁或PAC，使回收的污水中的细小的悬浮物、胶体微粒絮凝成较大的颗粒而沉降，加入量根据回收污水的水质来调整。经絮凝、沉淀，使其出水悬浮物小于100mg/l。
2.在中水处理过程中进行第一次杀菌：为保证超滤装置的正常运行，需在中水处理过程中用计量泵定量投加氧化性杀菌剂次氯酸钠进行杀菌消毒，投加量为2～3mg/l。次氯酸钠在水中迅速分解，其具体过程如下：
NaCLO在水中会迅速分解成HCLO
NaCLO+H2O＝HCLO+NaOH
HCLO在水中会分解成H+和CLO-
Figure C20071006208100051
NaCLO、HCLO、CLO-，的总合称为余氯(以mg/l计)，余氯的杀菌效率与未分解的HCLO的浓度成正比，HCLO比CLO-的杀菌效率高100倍，未解离HCLO的比例随PH值降低而增加(见表1)。CLO-是较弱的杀菌剂，因为它带有电荷，不易扩散进入细胞膜，而HCLO则可以较快进入细胞膜造成高毒性。
表1：HCLO、CLO-与PH值的关系
Figure C20071006208100052
在实际运行中反渗透***设备内壁出现细菌、微生物污染，影响了***的正常运行，缩短了反渗透的化学清洗周期(最短不到1个月)，冶金工业费水的PH≥7.5，这样难以保证杀菌效果。
3.超滤处理及再次杀菌：超滤的功能是去除中水中的生物污染物、颗粒物、胶体物质、浊度、细菌满足反渗透的进水要求。但由于超滤膜对在上道工序中未杀死细菌的截留率不能达到100％，未杀死细菌在水质复杂、水温较高的污水中繁殖很快，一些线形细菌会穿过膜丝及保安过滤器的滤芯，到达反渗透装置，污染膜***。为保证下道工序反渗透***得正常运行，采用计量泵在超滤产水母管冲击式投加非氧化性杀菌剂来保证杀菌效果。理论依据如下：
非氧化杀菌剂异噻唑啉酮的杀菌机理：通过断开细菌的键而起杀生作用。异噻唑啉酮与微生物接触后，能迅速地抑制其生长。并且这种抑制过程是不可逆的，从而导致细菌或微生物的死亡。它能迅速穿透黏附在设备表面上的生物膜，对生物膜下的微生物进行有效的控制。并且在较宽的PH值范围内都有优良的杀生性能，药效持久，是水溶性的，能和一些药剂复配在一起。它能和NaCLO在水中彼此相容。
非氧化性杀菌剂采用冲击式投加方式，这是一种间断投加药剂的方法，它在短时间内投加大量药剂，该投加方式便于操作和检修，有利于控制药剂的投加浓度，能够保证杀菌效果。投药间隔时间根据水温变化进行调整，一般为5～8天一次，每次投加60分钟，投加量为30～50mg/l。
4.反渗透脱盐处理：经过二次杀菌后的超滤产水进入反渗透装置进行脱盐处理，其一级反渗透产水预脱盐水、二级反渗透产水脱盐水分别能满足不同的生产用水需要。
以下提供几个实施例：
实施例1：
A.回收污水，制取中水：取冶金行业下水道的污水经絮凝、沉淀后达到出水悬浮物小于100mg/l的中水要求；
B.一次杀菌：将上述中水经过1mm格栅过滤器过滤，投加氧化性杀菌剂次氯酸钠进行杀菌消毒，主要作用抑制细菌、微生物的滋生。投加量为2mg/l。
C.超滤处理及二次杀菌：将步骤B处理的中水经超滤处理后，达到SDI小于3，在超滤的产水母管投加非氧化性杀菌剂异噻唑啉酮进行二次杀菌，以降低反渗透进水中的细菌、微生物的含量延长反渗透的化学清洗周期。水温26℃，投加时间为每8天一次，每次投加60分钟，投加量为30mg/l，经超滤及二次杀菌处理后产水进入反渗透。
D.反渗透脱盐处理：经超滤及二次杀菌处理后的水进入反渗透装置进行脱盐处理。
实施例2：
A.回收污水，制取中水：取冶金行业下水道的污水经絮凝、沉淀后达到出水悬浮物小于100mg/l的中水要求；
B.一次杀菌：将上述中水经过1mm格栅过滤器过滤，投加氧化性杀菌剂次氯酸钠进行杀菌消毒，主要作用抑制细菌、微生物的滋生。投加量为3mg/l。
C.超滤处理及二次杀菌：将步骤B处理的中水经超滤处理后，达到SDI小于3，在超滤的产水母管投加非氧化性杀菌剂异噻唑啉酮进行二次杀菌，以降低反渗透进水中的细菌、微生物的含量延长反渗透的化学清洗周期。水温29℃，投加时间为每6天一次，每次投加60分钟，投加量为40mg/l，经超滤及二次杀菌处理后产水进入反渗透。
D.反渗透脱盐处理：经超滤及二次杀菌处理后的水进入反渗透装置进行脱盐处理。
实施例3：
A.回收污水，制取中水：取冶金行业下水道的污水经絮凝、沉淀后达到出水悬浮物小于100mg/l的中水要求；
B.一次杀菌：将上述中水经过1mm格栅过滤器过滤，投加氧化性杀菌剂次氯酸钠进行杀菌消毒，主要作用抑制细菌、微生物的滋生。投加量为2.5mg/l。
C.超滤处理及二次杀菌：将步骤B中水经超滤处理后，达到SDI小于3，在超滤的产水母管投加非氧化性杀菌剂异噻唑啉酮进行二次杀菌，以降低反渗透进水中的细菌、微生物的含量延长反渗透的化学清洗周期。水温31℃，投加时间为每5天一次，每次投加60分钟，投加量为50mg/l，经超滤及二次杀菌处理后产水进入反渗透。
D.反渗透脱盐处理：经超滤及二次杀菌处理后的水进入反渗透装置进行脱盐处理。

Claims (1)

1.  一种高效杀菌的冶金污水处理方法，其特征在于：所述方法按如下工序进行：
A.回收污水，制取中水：取冶金行业下水道的污水经絮凝、沉淀后达到出水悬浮物小于100mg/l的中水要求；
B.一次杀菌：将上述中水经过1mm格栅过滤器过滤，投加氧化性杀菌剂次氯酸钠进行杀菌消毒，投加量为2～3mg/l；
C.超滤处理及二次杀菌：将步骤B中水经超滤处理后，达到SDI小于3，在超滤的产水母管采用冲击式投加非氧化性杀菌剂异噻唑啉酮进行二次杀菌，投加时间为每5～8天一次，每次投加60分钟，投加量为30～50mg/l；
D.反渗透脱盐处理：经超滤及二次杀菌处理后的水进入反渗透装置进行脱盐处理。
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