铜冶炼中水处理回收装置及零排放方法
技术领域
本发明涉及的是铜冶炼中水处理回收装置及零排放方法,属于工业废水处理的技术领域。
背景技术
铜冶炼生产过程中会产生大量的中水,铜矿酸性废水处理***也会产生部分高含盐的反渗透浓水,其水质具有较高的钙、镁、钠、氯、硝酸根、硫酸根、重碳酸根等离子,较高的溶解总固体,少量的重金属离子以及部分悬浮物和有机污染物,其水目前利用传统的净化浓缩工艺,虽然可以回收部分中水,可排出的浓水又会对环境造成污染。需要新的铜冶炼中水处理回用及零排放技术来达到既要消除水污染,保护生态环境,又使得铜冶炼中水得到回收利用的目的。
发明内容
本发明提出的是一种铜冶炼中水处理回用及零排放装置及其方法,其目的旨在利用预处理软化***、一级除盐***、二级除盐***、浓盐水零排放处理***对铜冶炼中水进行处理回用。处理前铜冶炼中水主要水质为:pH:6.5~9.5,TDS(溶解总固体):1000~6000mg/L,Ca2+(钙离子):100~1000mg/L,Mg2+(镁离子):40~500mg/L,Na+(钠离子):40~500mg/L,Cl-(氯离子):40~500mg/L,SO4 2-(硫酸根):200~2500mg/L,HCO3 -(碳酸氢根):200~3000mg/L,NO3 2-(硝酸根):30~300mg/L。铜冶炼中水经铜冶炼中水处理回用及零排放装置处理后,二级除盐***产水完全达到脱盐水的要求,脱盐水***产水水质为:电导率≤0.2μs/cm(25℃)、SiO2含量≤20μg/L;而一级除盐水***的出水可以作为循环水补水,其水质指标优于《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-2007)6.1.3再生水水质标准(其中pH:7.0~8.5、Cl-﹤250mg/L、TDS﹤1000mg/L),将铜冶炼中水完全处理回用,达到消除水污染,又节水的目的。
本发明的技术解决方案:铜冶炼中水处理回收装置,其结构包括预处理软化***(1)、一级除盐处理***(2)、二级除盐处理***(3)、浓盐水零排放处理***(4);其中铜冶炼中水管A接到预处理软化***(1)的进水口,预处理软化***(1)的出水G接到一级除盐处理***(2)的进水口,预处理软化***(1)的出泥口排出预处理软化污泥B(去污水处理站),一级除盐处理***(2)的一级除盐水H接到二级除盐处理***(3)的进水口同时送出一级除盐水补充循环水E1,一级除盐处理***(2)的浓水J接到浓盐水零排放处理***(4)的进水口,二级除盐处理***(3)的浓水回流I接到预处理软化***(1)的回流进水口,二级除盐处理***(3)的出水口送出除盐水D,浓盐水零排放处理***(4)的出水口送出补充循环水E2,浓盐水零排放处理***(4)的出盐口送出废盐F,浓盐水零排放处理***(4)的出泥口送出浓盐水零排放处理***污泥C(去污水处理站)。
铜冶炼中水处理回收零排放方法,包括如下步骤:
(1)预处理软化;
(2)一级除盐处理;
(3)二级除盐处理;
(4)浓盐水零排放处理。
本发明利用预处理软化***、一级除盐处理***、二级除盐处理***、浓盐水零排放处理***处理铜冶炼中水,去除污染物与盐类,将一级除盐出水回用到循环水,二级除盐出水满足除盐水的要求。
本发明的优点:
①利用石灰、纯碱去除中水的硬度;
②利用一级反渗透初步除盐,出水补到循环水;
③利用二级反渗透与电去离子进一步除盐,达到除盐水的要求;
④利用特殊反渗透浓缩减量并蒸发;
⑤最终达到回收水资源,消除污染及零排放的目的。
附图说明
附图1是铜冶炼中水处理回用零排放装置的总体结构示意图。
附图2是铜冶炼中水处理回用零排放装置的预处理软化***结构示意图。
附图3是铜冶炼中水处理回用零排放装置的一级除盐***与二级除盐***结
构示意图。
附图4是铜冶炼中水处理回用零排放装置的浓盐水零排放处理***结构示意图。
附图5是铜冶炼中水处理回用零排放装置实施例的工艺流程框图。
附图中的SPT表示预处理软化***(1)、DS1表示一级除盐处理***(2)、DS2表示二级除盐处理***(3)、CWZLD表示浓盐水零排放处理***(4);A表示铜冶炼中水、B表示预处理软化污泥(去污水处理站)、C表示浓盐水零排放处理***污泥(去污水处理站)、D表示除盐水、E1表示一级除盐水补充循环水、E2表示浓盐水零排放处理***的产水补充循环水、F表示废盐、G表示预处理软化***的出水、H表示一级除盐***的一级除盐水、I表示二级除盐***的浓水回流、J表示一级除盐***的浓水;T1表示原水箱(1-1)、T2表示清水箱(1-3)、T3表示超滤产水箱(1-7)、T4表示一级反渗透浓水箱(2-3)、T5表示一级除盐水箱(2-6)、T6表示二级反渗透产水箱(3-3)、T7表示除盐水箱(3-6)、T8表示浓盐水反渗透浓水箱(4-5)、T9表示浓盐水零排放处理***产水箱(4-4);D1表示Ca(OH)2/Na2CO3/PAC/PAM/杀菌剂投加装置(1-8)、D2表示HCl投加装置(1-9)、D3表示超滤在线清洗加药装置(1-10)、D4表示还原剂/阻垢剂/非氧化杀菌剂投加装置(2-7)、D5表示阻垢剂投加装置(2-8)、D6表示NaOH投加装置(3-7)、D7表示Ca(OH)2/Na2CO3/聚铁/杀菌剂投加装置(4-9)、D8表示HCl/阻垢剂/非氧化杀菌剂投加装置(4-10)、D9表示阻垢剂/非氧化杀菌剂投加装置(4-11);P1表示原水泵(1-11)、P2表示高效过滤器给水泵(1-12)、P3表示高效过滤器反洗水泵(1-13)、P4表示一级反渗透给水泵(1-16)、P5表示超滤反洗水泵(1-17)、P6表示一级反渗透高压泵(2-9)、P7表示浓水反渗透给水泵(2-10)、P8表示浓水反渗透高压泵(2-11)、P9表示二级反渗透给水泵(2-12)、P10表示一级除盐水循环水补水泵(2-13)、P11表示二级反渗透高压泵(3-8)、P12表示EDI给水泵(3-9)、P13表示除盐水泵(3-10)、P14表示浓盐水反渗透给水泵(4-12)、P15表示浓盐水反渗透高压泵(4-13)、P16表示STRO给水泵(4-15)、P17表示STRO高压泵(4-16)、P18表示浓盐水零排放处理产水循环水补水泵(4-14);B1表示高效过滤器反洗风机(1-14)、B2表示超滤反洗风机(1-15);SAF1表示一级反渗透保安过滤器(2-1)、SAF2表示浓水反渗透保安过滤器(2-4)、SAF3表示二级反渗透保安过滤器(3-1)、SAF4表示EDI保安过滤器(3-4)、SAF5表示浓盐水反渗透保安过滤器(4-2)、SAF6表示STRO保安过滤器(4-6);MCT表示机械搅拌澄清池(1-2)、HEF表示高效过滤器(1-4)、DCF表示100微米碟片式过滤器(1-5)、UF表示超滤装置(1-6)、RO1表示一级反渗透装置(2-2)、ROC表示浓水反渗透装置(2-5)、RO2表示二级反渗透装置(3-2)、EDI表示电去离子装置(3-5)、DFS表示DF膜软化装置(4-1)、CWRO表示浓盐水反渗透装置(4-3)、STRO表示管网式反渗透装置(4-7)、ZF表示蒸发装置(4-8)。
具体实施方式
对照附图1,铜冶炼中水处理回收装置,其结构包括预处理软化***(1)、一级除盐处理***(2)、二级除盐处理***(3)、浓盐水零排放处理***(4);其中铜冶炼中水管A接到预处理软化***(1)的进水口,预处理软化***(1)的出水G接到一级除盐处理***(2)的进水口,预处理软化***(1)的出泥口排出预处理软化污泥B(去污水处理站),一级除盐处理***(2)的一级除盐水H接到二级除盐处理***(3)的进水口同时接到一级除盐水补充循环水E1,一级除盐处理***(2)的浓水J接到浓盐水零排放处理***(4)的进水口,二级除盐处理***(3)的浓水回流I接到预处理软化***(1)的回流进水口,二级除盐处理***(3)的出水口送出除盐水D,浓盐水零排放处理***(4)的出水口送出补充循环水E2,浓盐水零排放处理***(4)的出盐口送出废盐F,浓盐水零排放处理***(4)的出泥口送出浓盐水零排放处理***污泥C(去污水处理站)。
对照附图2,预处理软化***(1),其结构包括原水箱(1-1)、机械搅拌澄清池(1-2)、清水箱(1-3)、高效过滤器(1-4)、100微米碟片式过滤器(1-5)、超滤装置(1-6)、超滤产水箱(1-7)、Ca(OH)2/Na2CO3/PAC/PAM/杀菌剂投加装置(1-8)、HCl投加装置(1-9)、超滤在线清洗加药装置(1-10)、原水泵(1-11)、高效过滤器给水泵(1-12)、高效过滤器反洗水泵(1-13)、高效过滤器反洗风机(1-14)、超滤反洗风机(1-15)、一级反渗透给水泵(1-16)、超滤反洗水泵(1-17);其中铜冶炼中水管A接到原水箱(1-1)的进水口,原水箱(1-1)的出水口通过原水泵(1-11)接到机械搅拌澄清池(1-2)的进水口,Ca(OH)2/Na2CO3/PAC/PAM/杀菌剂投加装置(1-8)的加药出口也接到机械搅拌澄清池(1-2)的进水口,机械搅拌澄清池(1-2)的排泥口排出预处理软化污泥B(去污水处理站),机械搅拌澄清池(1-2)的出水口接到清水箱(1-3)的进水口,清水箱(1-3)的出水口通过高效过滤器给水泵(1-12)接到高效过滤器(1-4)的进水口,清水箱(1-3)的出水口也通过高效过滤器反洗水泵(1-13)接到高效过滤器(1-4)的反洗进水口,HCl投加装置(1-9)的出药口也接到高效过滤器(1-4)的进水口,高效过滤器反洗风机(1-14)的出风口接到高效过滤器(1-4)的反洗进风口,高效过滤器(1-4)的出水口接到100微米碟片式过滤器(1-5)的进水口,100微米碟片式过滤器(1-5)的出水口接到超滤装置(1-6)的进水口,超滤装置(1-6)的出水口接到超滤产水箱(1-7)的进水口,二级除盐***的浓水回流I接到超滤产水箱(1-7)的回流水进水口,超滤产水箱(1-7)的出水口通过一级反渗透给水泵(1-16)送出预处理软化***的出水G,超滤产水箱(1-7)的出水口也通过超滤反洗水泵(1-17)接到超滤装置(1-6)的反洗进水口,超滤在线清洗加药装置(1-10)的出药口也接到超滤装置(1-6)的反洗进水口,超滤反洗风机(1-15)的出风口接到超滤装置(1-6)的反洗进风口,高效过滤器(1-4)的反洗排水口、100微米碟片式过滤器(1-5)的反洗排水口和超滤装置(1-6)的反洗排水口都接到原水箱(1-1)的回流进水口。
对照附图3,一级除盐处理***(2),其结构包括一级反渗透保安过滤器(2-1)、一级反渗透装置(2-2)、一级反渗透浓水箱(2-3)、浓水反渗透保安过滤器(2-4)、浓水反渗透装置(2-5)、一级除盐水箱(2-6)、还原剂/阻垢剂/非氧化杀菌剂投加装置(2-7)、阻垢剂投加装置(2-8)、一级反渗透高压泵(2-9)、浓水反渗透给水泵(2-10)、浓水反渗透高压泵(2-11)、二级反渗透给水泵(2-12)、一级除盐水循环水补水泵(2-13);
二级除盐处理***(3),其结构包括二级反渗透保安过滤器(3-1)、二级反渗透装置(3-2)、二级反渗透产水箱(3-3)、EDI保安过滤器(3-4)、电去离子装置(3-5)、除盐水箱(3-6)、NaOH投加装置(3-7)、二级反渗透高压泵(3-8)、EDI给水泵(3-9)、除盐水泵(3-10);其中预处理***的出水管G接到一级反渗透保安过滤器(2-1)的进水口,还原剂/阻垢剂/非氧化杀菌剂投加装置(2-7)的出药口也接到一级反渗透保安过滤器(2-1)的进水口,一级反渗透保安过滤器(2-1)的出水口通过一级反渗透高压泵(2-9)接到一级反渗透装置(2-2)的进水口,一级反渗透装置(2-2)的产水出口接到一级除盐水箱(2-6)的2#进水口,一级反渗透装置(2-2)的浓水出口接到一级反渗透浓水箱(2-3)的进水口,一级反渗透浓水箱(2-3)的出水口通过浓水反渗透给水泵(2-10)接到浓水反渗透保安过滤器(2-4)的进水口,阻垢剂投加装置(2-8)的出药口也接到浓水反渗透保安过滤器(2-4)的进水口,浓水反渗透保安过滤器(2-4)的出水口通过浓水反渗透高压泵(2-11)接到浓水反渗透装置(2-5)的进水口,浓水反渗透装置(2-5)的产水出口接到一级除盐水箱(2-6)的1#进水口,浓水反渗透装置(2-5)的浓水出口送出一级除盐***的浓水J,一级除盐水箱(2-6)的出水口通过一级除盐水循环水补水泵(2-13)送出一级除盐水补充循环水E1;一级除盐水箱(2-6)的出水口也通过二级反渗透给水泵(2-12)接到二级反渗透保安过滤器(3-1)的进水口,NaOH投加装置(3-7)的出药口也接到二级反渗透保安过滤器(3-1)的进水口,二级反渗透保安过滤器(3-1)的出水口通过二级反渗透高压泵(3-8)接到二级反渗透装置(3-2)的进水口,二级反渗透装置(3-2)的产水出口接到二级反渗透产水箱(3-3)的进水口,二级反渗透产水箱(3-3)的出水口通过EDI给水泵(3-9)接到EDI保安过滤器(3-4)的进水口,EDI保安过滤器(3-4)的出水口接到电去离子装置(3-5)的进水口,二级反渗透装置(3-2)的浓水出口与电去离子装置(3-5)的浓水出口送出二级除盐***的浓水回流I,电去离子装置(3-5)的产水出口接到除盐水箱(3-6)的进水口,除盐水箱(3-6)的出水口通过除盐水泵(3-10)送出除盐水D。
对照附图4,浓盐水零排放处理***(4),其结构包括DF膜软化装置(4-1)、浓盐水反渗透保安过滤器(4-2)、浓盐水反渗透装置(4-3)、浓盐水零排放处理***产水箱(4-4)、浓盐水反渗透浓水箱(4-5)、STRO保安过滤器(4-6)、管网式反渗透装置(4-7)、蒸发装置(4-8)、Ca(OH)2/Na2CO3/聚铁/杀菌剂投加装置(4-9)、HCl/阻垢剂/非氧化杀菌剂投加装置(4-10)、阻垢剂/非氧化杀菌剂投加装置(4-11)、浓盐水反渗透给水泵(4-12)、浓盐水反渗透高压泵(4-13)、浓盐水零排放处理产水循环水补水泵(4-14)、STRO给水泵(4-15)、STRO高压泵(4-16);其中一级除盐***的浓水管J接到DF膜软化装置(4-1)的进水口,Ca(OH)2/Na2CO3/聚铁/杀菌剂投加装置(4-9)的出药口也接到DF膜软化装置(4-1)的进水口,DF膜软化装置(4-1)的排泥口送出浓盐水零排放处理***污泥C(去污水处理站),DF膜软化装置(4-1)的出水口通过浓盐水反渗透给水泵(4-12)接到浓盐水反渗透保安过滤器(4-2)的进水口,HCl/阻垢剂/非氧化杀菌剂投加装置(4-10)的出药口也接到浓盐水反渗透保安过滤器(4-2)的进水口,浓盐水反渗透保安过滤器(4-2)的出水口通过浓盐水反渗透高压泵(4-13)接到浓盐水反渗透装置(4-3)的进水口,浓盐水反渗透装置(4-3)的产水出口接到浓盐水零排放处理***产水箱(4-4)的进水口,浓盐水零排放处理***产水箱(4-4)的出水口通过浓盐水零排放处理产水循环水补水泵(4-14)送出浓盐水零排放处理***的产水补充循环水E2,浓盐水反渗透装置(4-3)的浓水出口接到浓盐水反渗透浓水箱(4-5)的进水口,浓盐水反渗透浓水箱(4-5)的出水口通过STRO给水泵(4-15)接到STRO保安过滤器(4-6)的进水口,阻垢剂/非氧化杀菌剂投加装置(4-11)的出药口也接到STRO保安过滤器(4-6)的进水口,STRO保安过滤器(4-6)的出水口通过STRO高压泵(4-16)接到管网式反渗透装置(4-7)的进水口,管网式反渗透装置(4-7)的浓水出口接到蒸发装置(4-8)的进水口,管网式反渗透装置(4-7)的产水出口与蒸发装置(4-8)的冷凝液出口也接到浓盐水零排放处理***产水箱(4-4)的进水口,蒸发装置(4-8)的出盐口送出废盐F。
铜冶炼中水处理回收零排放方法,包括如下步骤:
(1)预处理软化:在铜冶炼中水中投加质量浓度5~10%的石灰乳(200~1000mg/L)、质量浓度5~10%的纯碱(200~800mg/L)、絮凝剂(20~80mg/L)及杀菌剂(20~70mg/L)进行软化处理,通过沉淀、多级过滤排出预处理软化污泥,软化出水的残留硬度≤1.0mmol/L,以利于后续的脱盐、浓缩、蒸发处理;
(2)一级除盐处理:预处理软化***的出水通过一级反渗透装置,回收率:60~75%进行初步脱盐,并利用浓水反渗透装置,回收率:55~70%,对一级反渗透装置的浓水进行初步脱盐,以提高整个一级脱盐水的回收率82~92.5%,一级除盐水水质优于《工业循环冷却水处理设计规范》、GB50050-2007)6.1.3再生水水质标准(其中pH:7.0~8.5、Cl-﹤250mg/L、TDS﹤1000mg/L),作为循环水补水和二级除盐处理***的原水,一级除盐***的浓水送到浓盐水零排放处理***进行处理;
(3)二级除盐处理:一级除盐水通过二级反渗透装置回收率:85~95%,进一步脱盐,然后再通过电去离子装置进行深度脱盐,二级反渗透装置与电去离子装置的浓水返回预处理软化***重新处理;电去离子装置的产水完全达到了脱盐水的要求,脱盐水***产水水质为:电导率≤0.2μs/cm(25℃)、SiO2含量≤20μg/L;
(4)浓盐水零排放处理:一级除盐***的浓水进入DF膜软化装置,通过投加质量浓度5~10%的石灰乳(400~1200mg/L)、质量浓度5~10%的纯碱(100~500mg/L)、絮凝剂(20~80mg/L)、杀菌剂(20~70mg/L),进行软化处理,其浓缩污泥送去污水处理站处理,其软化出水经过浓盐水反渗透装置,回收率:50~70%的浓缩,再经过压力为50~70kg/cm2的管网式反渗透装置,回收率:60~80%,进一步深度浓缩,管网式反渗透装置的浓液经蒸发装置ZF进行蒸发,产出废盐F;浓盐水反渗透装置的产水、管网式反渗透装置的产水与蒸发装置ZF的冷凝水的水质优于《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-2007)6.1.3再生水水质标准(其中pH:7.0~8.5、Cl-﹤250mg/L、TDS﹤1000mg/L),回用于循环水。
所述的步骤(1)铜冶炼中水通过预处理软化***SPT,具体是铜冶炼中水A依次通过原水箱T1、原水泵P1、机械搅拌澄清池MCT、清水箱T2、高效过滤器给水泵P2、高效过滤器HEF、100微米碟片式过滤器DCF、超滤装置UF、超滤产水箱T3、一级反渗透给水泵P4直到送出预处理软化***的出水G;其中铜冶炼中水A与高效过滤器HEF、100微米碟片式过滤器DCF、超滤装置UF的反洗水在原水箱T1中混合进行水质水量的调节,并由原水泵P1送入机械搅拌澄清池MCT进行软化处理;在机械搅拌澄清池MCT利用Ca(OH)2/Na2CO3/PAC/PAM/杀菌剂投加装置D1投加石灰乳(浓度5~10%)、纯碱(浓度5~10%)、PAC、PAM及杀菌剂,利用石灰、纯碱软化沉淀处理后,机械搅拌澄清池MCT的出水残留硬度≤1.0mmol/L,并排出预处理软化污泥B(去污水处理站);机械搅拌澄清池MCT的出水进入清水箱T2,经高效过滤器给水泵P2加压先后经过高效过滤器HEF、100微米碟片式过滤器DCF、超滤装置UF进行多极过滤,滤除机械搅拌澄清池MCT出水中的颗粒物后进入超滤产水箱T3,二级除盐***的浓水回流I也进入超滤产水箱T3,并经一级反渗透给水泵P4送出预处理软化***的出水G;由于机械搅拌澄清池MCT出水的pH为10~11,要在高效过滤器HEF前利用HCl投加装置D2投加盐酸将pH回调到7.5~8.5,高效过滤器HEF利用高效过滤器反洗水泵P3与高效过滤器反洗风机B1定期进行气水反洗;超滤装置UF利用超滤反洗风机B2、超滤反洗水泵P5与超滤在线清洗加药装置D3定期进行在线加药化学气水反洗;高效过滤器HEF、100微米碟片式过滤器DCF、超滤装置UF的反洗排水返回原水箱T1重新处理。
所述的步骤(2)预处理软化***的出水通过一级除盐处理***DS1,具体是预处理软化***的出水G依次通过一级反渗透保安过滤器SAF1、一级反渗透高压泵P6、一级反渗透装置RO1、一级反渗透浓水箱T4、浓水反渗透给水泵P7、浓水反渗透保安过滤器SAF2、浓水反渗透高压泵P8、浓水反渗透装置ROC、一级除盐水箱T5,直到一级除盐水循环水补水泵P10送出一级除盐水补充循环水E1;其中预处理软化***的出水G经过一级反渗透保安过滤器SAF1过滤对一级反渗透装置RO1加以保护,同时通过还原剂/阻垢剂/非氧化杀菌剂投加装置D4投加还原剂、阻垢剂、非氧化杀菌剂进一步保护一级反渗透装置RO1,再经一级反渗透高压泵P6加高压(压力:10~15kg/cm2),利用一级反渗透装置RO1(回收率:60~75%)进行初步脱盐处理,一级反渗透装置RO1的产水进入一级除盐水箱T5;一级反渗透装置RO1的浓水进入一级反渗透浓水箱T4,并由浓水反渗透给水泵P7加压,经过浓水反渗透保安过滤器SAF2过滤对浓水反渗透装置ROC加以保护,同时通过阻垢剂投加装置D5投加阻垢剂对浓水反渗透装置ROC加以保护,再经过浓水反渗透高压泵P8加高压(压力:11~20kg/cm2),利用浓水反渗透装置ROC(回收率:55~70%)进行初步脱盐处理,以提高整个一级脱盐水的回收率(可以达到82~92.5%),浓水反渗透装置ROC的浓水即为一级除盐***的浓水J,送到浓盐水零排放处理***CWZLD进行处理;浓水反渗透装置ROC的产水也进入一级除盐水箱T5,即为一级除盐水,其水质优于《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-2007)6.1.3再生水水质标准(其中pH:7.0~8.5、Cl-﹤250mg/L、TDS﹤1000mg/L),部分一级除盐水利用二级反渗透给水泵P9送到二级除盐处理***DS2生产除盐水;其余部分一级除盐水利用一级除盐水循环水补水泵P10送出一级除盐水补充循环水E1。
所述的步骤(3)一级除盐水通过二级除盐处理***DS2,具体是一级除盐水依次通过二级反渗透保安过滤器SAF3、二级反渗透高压泵P11、二级反渗透装置RO2、二级反渗透产水箱T6、EDI给水泵P12、EDI保安过滤器SAF4、电去离子装置EDI、除盐水箱T7、直到除盐水泵P13送出除盐水D;其中一级除盐水通过二级反渗透保安过滤器SAF3过滤以保护二级反渗透装置RO2,同时利用NaOH投加装置D6投加NaOH提高pH,通过二级反渗透高压泵P11加高压(压力:10~15kg/cm2),利用二级反渗透装置RO2(回收率:85~95%)进一步脱盐,二级反渗透装置RO2的产水进入二级反渗透产水箱T6,经过EDI给水泵P12加压,通过EDI保安过滤器SAF4过滤以保护电去离子装置EDI,通过电去离子装置EDI进行深度脱盐;二级反渗透装置RO2的浓水与电去离子装置EDI的浓水即为二级除盐***的浓水回流I返回预处理软化***SPT重新处理;电去离子装置EDI的产水完全达到了脱盐水的要求,脱盐水***产水水质为:电导率≤0.2μs/cm(25℃)、SiO2含量≤20μg/L,电去离子装置EDI的产水进入除盐水箱T7,利用除盐水泵P13送出除盐水D。
所述的步骤(4)一级除盐***的浓水J通过浓盐水零排放处理***CWZLD,具体是一级除盐***的浓水J依次通过DF膜软化装置DFS、浓盐水反渗透给水泵P14、浓盐水反渗透保安过滤器SAF5、浓盐水反渗透高压泵P15、浓盐水反渗透装置CWRO、浓盐水反渗透浓水箱T8、STRO给水泵P16、STRO保安过滤器SAF6、STRO高压泵P17、管网式反渗透装置STRO、蒸发装置ZF、直到送出废盐F;其中一级除盐***的浓水J进入DF膜软化装置DFS,通过Ca(OH)2/Na2CO3/聚铁/杀菌剂投加装置D7投加石灰乳(浓度5~10%)、纯碱(浓度5~10%)、絮凝剂、杀菌剂,进行软化处理,送出浓盐水零排放处理***污泥C(去污水处理站),软化出水经过浓盐水反渗透给水泵P14加压,经浓盐水反渗透保安过滤器SAF5过滤以保护浓盐水反渗透装置CWRO,再通过浓盐水反渗透高压泵P15加高压(压力:15~25kg/cm2),利用浓盐水反渗透装置CWRO(回收率:50~70%)进行浓缩,浓盐水反渗透装置CWRO的产水进入浓盐水零排放处理***产水箱T9,浓盐水反渗透装置CWRO的浓水进入浓盐水反渗透浓水箱T8,然后经过STRO给水泵P16加压,经STRO保安过滤器SAF6过滤以保护管网式反渗透装置STRO,同时通过阻垢剂/非氧化杀菌剂投加装置D9投加阻垢剂与非氧化杀菌剂以保护管网式反渗透装置STRO,再通过STRO高压泵P17加高压(压力:50~70kg/cm2),利用管网式反渗透装置STRO(回收率:60~80%)进一步深度浓缩,管网式反渗透装置STRO的浓液经蒸发装置ZF进行蒸发,产出废盐F;管网式反渗透装置STRO的产水与蒸发装置ZF的冷凝水进入浓盐水零排放处理***产水箱T9,浓盐水零排放处理***产水箱T9中的三部分混合水(浓盐水反渗透装置CWRO的产水、管网式反渗透装置STRO的产水与蒸发装置ZF的冷凝水)的水质优于《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-2007)6.1.3再生水水质标准(其中pH:7.0~8.5、Cl-﹤250mg/L、TDS﹤1000mg/L),由浓盐水零排放处理产水循环水补水泵P18送出浓盐水零排放处理***的产水补充循环水E2。从而达到回用水及零排放的目的。
实施例
某铜业有限公司产业升级改造配套的水处理***。
1.***简介
该配套的水处理***包括回用水***、脱盐水***及浓盐水零排放***。
回用水***设计进水为循环水***排水,进水量4416m3/d,即184m3/h。采用机械搅拌澄清池(含石灰、纯碱软化)+多介质过滤器+自清洗过滤器+超滤+一级反渗透+浓水反渗透的工艺,浓水反渗透装置浓水收集后进入浓盐水零排放***处理。
脱盐水***以回用水***产水为水源,供业主余热发电锅炉(蒸汽压力5.6MPa)使用,设计产水量100m3/h,***可在50%~100%弹性范围内使用;该***采用反渗透+EDI的处理工艺,出水水质满足余热发电锅炉用水标准。
浓盐水零排放设计水量39.4m3/h(含酸性废水膜处理装置浓水11m3/h),采用DF膜软化装置(含石灰、纯碱软化)+浓盐水反渗透+STRO反渗透+蒸发结晶装置。***产水收集后作为循环水***补给水。
2.设计***水量
(1)回用水***:184m3/h;
(2)脱盐水***:100m3/h;
(3)浓盐水零排放***:39.4m3/h。
3.设计进水水质
序号 |
项目 |
单位 |
数值 |
1 |
pH |
|
6.8~9.5 |
2 |
溶解性总固体 |
mg/L |
1584 |
3 |
钙离子 |
mg/L |
240 |
4 |
镁离子 |
mg/L |
86.4 |
5 |
钠离子 |
mg/L |
80 |
6 |
氯离子 |
mg/L |
53 |
7 |
硫酸根离子 |
mg/L |
492 |
8 |
碳酸氢根离子 |
mg/L |
560 |
9 |
硝酸根 |
mg/L |
72 |
4.设计出水水质
(1)回用水***出水作为循环水补水,其水质指标符合《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-2007)6.1.3再生水水质要求:
再生水水质指标:
序号 |
项目 |
单位 |
水质控制指标 |
1 |
pH(25℃) |
|
7.0~8.5 |
2 |
悬浮物 |
mg/L |
≤10 |
3 |
浊度 |
mg/L |
≤5 |
4 |
BOD5 |
mg/L |
≤5 |
5 |
COD |
mg/L |
≤30 |
6 |
铁 |
mg/L |
≤0.5 |
7 |
锰 |
mg/L |
≤0.2 |
8 |
Cl- |
mg/L |
≤250 |
9 |
钙硬度(以CaCO3计) |
mg/L |
≤250 |
10 |
甲基橙碱度(以CaCO3计) |
mg/L |
≤200 |
11 |
NH3-N |
mg/L |
≤5 |
12 |
总磷 |
mg/L |
≤1 |
13 |
溶解性固体 |
mg/L |
≤1000 |
14 |
游离氯 |
mg/L |
末端0.1~0.2 |
15 |
石油类 |
mg/L |
≤5 |
16 |
细菌总数 |
个/ml |
<1000 |
(2)脱盐水***产水水质:电导率≤0.2μs/cm(25℃)、SiO2含量≤20μg/L。
5.工艺流程
铜矿中水处理回用零排放装置实施例的工艺流程框图参见附图5。
6.***主要设计参数
(1)回用水***
序号 |
名称 |
规格型号 |
材质 |
单位 |
数量 |
一 |
预处理*** |
|
|
|
|
1 |
原水箱 |
V=500m3,配潜水搅拌机P=1.5KW,2台 |
砼结构防腐 |
座 |
1 |
2 |
原水泵(1用1备) |
Q=220m3/h,H=20m,P=22kW |
过流部件铸铁 |
台 |
2 |
3 |
机械搅拌澄清池(1用1备) |
产水量≥200m3/h/座,池体尺寸Φ7500mm,配搅拌机、刮泥机、斜管 |
砼结构防腐 |
座 |
2 |
4 |
机械搅拌澄清池排泥泵(1用1备) |
螺杆泵,含固率8%,Q=5m3/h,H=30m,P=1.1kW |
铸铁 |
台 |
2 |
5 |
污泥调节池 |
100m3,配刮泥机 |
砼结构防腐 |
座 |
1 |
6 |
清水箱 |
V=300m3 |
砼结构防腐 |
台 |
1 |
7 |
多介质给水泵(1用1备) |
Q=201m3/h,H=40m,P=37kW,配变频器 |
过流部件铸铁 |
台 |
2 |
8 |
多介质过滤器(3用1备) |
Φ3600,Q=66.9m3/h.台,运行流速6.6m/h。 |
|
台 |
4 |
9 |
多介质反洗水泵(1用1备) |
Q=440m3/h,H=20m,P=55kW;卧式离心泵。 |
铸铁 |
台 |
2 |
10 |
反洗风机(1用1备) |
Q=25Nm3/min,压升68.6KPa,P=45kw |
铸铁 |
台 |
2 |
11 |
反洗废水箱 |
V=200m3 |
砼结构防腐 |
座 |
1 |
二 |
超滤*** |
|
|
|
|
1 |
自清洗过滤器 |
Q=201m3/h/台,过滤精度100μm |
滤网SS304 |
套 |
1 |
2 |
超滤装置 |
净产水量:Q=89.8m3/h·套,Re≥90%,超滤膜:SN-UF-0860,50m2/支,40支/套 |
|
套 |
2 |
3 |
超滤反洗水泵(1用1备) |
Q=200m3/h,H=20m,P=22kW,配变频器 |
过流部件SS304 |
台 |
2 |
4 |
超滤反洗保安过滤器 |
DN150,过滤进度100μm,外壳碳钢防腐,管道式 |
滤网SS316 |
台 |
1 |
5 |
超滤水箱 |
V=200m3 |
砼结构防腐 |
台 |
1 |
6 |
超滤清洗装置 |
清洗箱:V=3m3(PE),配电加热器 |
|
套 |
1 |
7 |
超滤清洗泵 |
Q=90m3/h,H=25m,P=11kW |
过流部件SS316 |
台 |
1 |
8 |
超滤清洗过滤器 |
直径Φ400,过滤精度为5μm,Q=90m3/h,配5μm折叠式大流量滤芯3支 |
外壳SS316 |
台 |
1 |
三 |
一级反渗透*** |
|
|
|
|
1 |
一级RO给水泵(1用1备) |
Q=210.3m3/h,H=30m,P=30kW |
过流部件SS304 |
台 |
2 |
2 |
一级RO保安过滤器 |
直径Φ400,过滤精度为5μm,Q=106m3/h台,配5μm折叠式大流量滤芯3支/台。 |
外壳SS304 |
台 |
2 |
3 |
一级RO高压泵 |
Q=106m3/h,H=110m,N=45kW,配变频器 |
过流部件SS304 |
台 |
2 |
4 |
一级RO装置 |
Q=68.35m3/h·套,Re=65%,RO膜:96支/套,型号:BW30FR-400/34 |
|
套 |
2 |
5 |
冲洗水泵 |
Q=88m3/h,H=30m,P=15kW |
过流部件SS304 |
台 |
1 |
6 |
一级除盐水箱 |
V=200m3 |
砼结构防腐 |
座 |
1 |
7 |
循环水补给水泵(1用1备) |
Q=50.2m3/h,H=50m,P=11kW |
过流部件SS304 |
台 |
2 |
8 |
反渗透***清洗装置 |
清洗箱:V=5m3(PE),配电加热器 |
|
套 |
1 |
9 |
清洗泵 |
Q=88m3/h,H=40m,P=18.5kW |
过流部件SS304 |
台 |
1 |
10 |
清洗保安过滤器 |
直径Φ350,过滤精度为5μm,Q=88m3/h,配5μm折叠式大流量滤芯2支 |
外壳SS304 |
台 |
1 |
四 |
浓水反渗透*** |
|
|
|
|
1 |
一级RO浓水箱 |
V=100m3 |
砼结构防腐 |
台 |
1 |
2 |
浓水RO给水泵(1用1备) |
Q=74m3/h,H=30m,P=11kW |
过流部件SS304 |
台 |
2 |
3 |
浓水RO保安过滤器 |
直径Φ350,过滤精度为5μm,Q=74m3/h/台,配5μm折叠式大流量滤芯2支 |
外壳SS316 |
台 |
1 |
4 |
浓水反渗透高压泵 |
Q=74m3/h,H=120m,P=37kW,配变频器 |
过流部件SS316 |
台 |
1 |
5 |
浓水RO装置 |
Q=44.2m3/h·套,Re=60%,RO膜:66支/套,型号:BW30FR-400/34 |
|
套 |
1 |
6 |
浓水RO冲洗水泵 |
Q=56m3/h,H=30m,P=11kW |
过流部件SS304 |
台 |
1 |
五 |
加药*** |
配套石灰、纯碱、混凝剂、助凝剂、盐酸、次氯酸钠、还原剂、阻垢剂、非氧化性杀菌剂加药*** |
|
套 |
1 |
六 |
电气、仪控 |
包含***配电、就地控制,***仪表、PLC及上位机 |
|
套 |
1 |
七 |
消防、暖通、通信、防雷接地 |
回用水***、脱盐水***和零排放***共用 |
|
批 |
1 |
(2)脱盐水***
序号 |
名称 |
规格型号 |
材质 |
单位 |
数量 |
一 |
二级RO*** |
|
|
|
|
1 |
二级RO给水泵(1用1备) |
Q=131m3/h,H=30m,P=18.5kW |
过流部件SS304 |
台 |
2 |
2 |
二级RO保安过滤器 |
直径Φ350,过滤精度为5μm,Q=66m3/h台,配5μm折叠式大流量滤芯2支/台 |
外壳SS304 |
台 |
2 |
3 |
二级RO高压泵(变频控制) |
Q=66m3/h,H=130m,N=37kW,配变频器 |
过流部件SS304 |
台 |
2 |
4 |
二级RO装置 |
Q=55.55m3/h·套,Re=85%,RO膜48支/套,型号:BW30-400IG |
|
套 |
2 |
5 |
二级RO产水箱 |
V=100m3 |
砼结构防腐 |
座 |
1 |
6 |
二级反渗透***清洗装置 |
与回用水***反渗透清洗装置共用 |
|
|
|
二 |
EDI*** |
|
|
|
|
2 |
EDI给水泵(1用1备) |
Q=111.1m3/h,H=55m,P=30kW |
过流部件SS304 |
台 |
29 --> |
3 |
EDI保安过滤器 |
直径Φ350,过滤精度为1μm,Q=56m3/h台,配5μm折叠式大流量滤芯2支/台 |
外壳SS304 |
台 |
2 |
4 |
EDI装置 |
Q=50m3/h·套,Re=90%,EDI膜块10个/台,型号:E-Cell-3X |
|
套 |
2 |
5 |
EDI清洗装置 |
与回用水反渗透清洗***共用 |
|
|
|
6 |
除盐水箱 |
V=200m3 |
砼结构防腐 |
座 |
1 |
7 |
除盐水泵(1用1备) |
Q=100m3/h,H=50m,P=22kW |
过流部件SS304 |
台 |
2 |
三 |
加药*** |
配套碱、氨加药*** |
|
套 |
1 |
四 |
电气、仪控 |
包含***配电、就地控制,***仪表、PLC及上位机 |
|
套 |
1 |
(3)浓盐水零排放***
序号 |
名称 |
规格型号 |
材质 |
单位 |
数量 |
一 |
DF膜软化*** |
|
|
|
|
1 |
浓盐水收集箱 |
V=100m3 |
砼结构防腐 |
台 |
1 |
2 |
DF膜***给水泵(1用1备) |
Q=40m3/h,H=15m,P=5.5kW |
过流部件SS304 |
台 |
2 |
3 |
1#混凝反应池 |
V=20m3,配搅拌机 |
碳钢防腐 |
台 |
1 |
4 |
2#混凝反应池 |
V=20m3,配搅拌机 |
碳钢防腐 |
台 |
1 |
5 |
浓缩池 |
V=20m3 |
碳钢防腐 |
台 |
1 |
6 |
循环泵 |
Q=80m3/h,H=38m,P=15KW |
过流部件SS304 |
台 |
3 |
7 |
排泥泵 |
螺杆泵,Q=5m3/h,H=30m,P=1.1KW |
|
台 |
1 |
8 |
DF膜装置 |
Q=40m3/h,DF膜36支/套,型号:DF810W |
|
套 |
1 |
9 |
产水收集箱 |
V=100m3 |
砼结构防腐 |
台 |
1 |
10 |
DF膜清洗装置 |
DF膜清洗箱:V=3m3(PE)3台 |
|
套 |
1 |
11 |
DF膜清洗泵(1用1备) |
Q=45m3/h,H=30m,P=7.5kW |
过流部件SS316L |
台 |
2 |
二 |
浓盐水RO*** |
|
|
|
|
1 |
浓盐水RO给水泵(1用1备) |
Q=38.8m3/h,H=30m,P=5.5kW |
过流部件SS304 |
台 |
2 |
2 |
浓盐水RO保安过滤器 |
直径Φ220,过滤精度为5μm,Q=38.8m3/h/台,配5μm折叠式大流量滤芯1支/台 |
外壳材质SS316 |
台 |
1 |
3 |
浓盐水RO高压泵 |
Q=38.8m3/h,H=160m,P=30kW,配变频器 |
过流部件SS304 |
台 |
1 |
4 |
浓盐水RO装置 |
Q=23.28m3/h·套,Re=60%,RO膜36支/套,型号:BW30FR-400/34 |
|
套 |
1 |
5 |
浓盐水RO浓水箱 |
V=15m3 |
FRP |
台 |
1 |
三 |
STRO*** |
|
|
|
|
1 |
STRO给泵(1用1备) |
Q=15.5m3/h,H=45m,P=11kW |
过流部件SS316 |
台 |
2 |
2 |
STRO保安过滤器 |
过滤精度为5μm,Q=15.5m3/h/台,配5μm PP喷熔滤芯,8支/台 |
碳钢衬胶 |
台 |
1 |
3 |
高压泵 |
Q=15.5m3/h,H=600m,N=45kW,配变频器 |
双相钢2205 |
台 |
1 |
4 |
循环泵 |
Q=28.5m3/h,H=35m,N=5.5kW,进口压力6.0MPa |
双相钢2205 |
台 |
2 |
5 |
STRO反渗透 |
回收率70%,10.9m3/h,STRO膜30支/套,单支膜面积25m2 |
组合 |
台 |
1 |
6 |
清洗水箱 |
2m3 |
PE |
台 |
1 |
7 |
清洗水泵 |
Q=22m3/h,H=28m,N=3kW |
过流部件SS316 |
台 |
3 |
8 |
1#清洗剂桶泵 |
PFP-40, Q=500L/h P=1.0bar N=0.64W |
PVC |
台 |
1 |
9 |
1#清洗剂储罐 |
V=1000L |
PE |
台 |
1 |
10 |
2#清洗剂桶泵 |
PFP-40, Q=500L/h P=1.0bar N=0.64W |
PVC |
台 |
1 |
11 |
2#清洗剂储罐 |
V=1000L |
PE |
台 |
1 |
13 |
超浓盐水箱 |
V=5m3 |
FRP |
台 |
1 |
14 |
超浓盐水输送泵(1用1备) |
Q=5m3/h,H=40m,P=1.1kW |
过流部件SS2205 |
台 |
2 |
四 |
蒸发结晶*** |
Q=4.7m3/h,四效+强制循环 |
|
套 |
1 |
五 |
加药*** |
配套石灰乳、纯碱、混凝剂、杀菌剂、产水pH值调节HCl、阻垢剂、非氧化杀菌剂加药*** |
|
套 |
1 |
六 |
电气、仪控 |
包含***配电、就地控制,***仪表、PLC及上位机 |
|
套 |
1 |
另外回用水***、脱盐水***和浓盐水零排放***合建膜车间(123mX21m,净空6m)、过滤器车间(30mX15m,净空7.5m)、石灰与纯碱加药间(42mX15m,净空7.5m)。