CN111348756A - 化学反应去除水暂时硬度工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种化学反应去除水暂时硬度工艺，属于工业冷却废水处理领域，主要解决冷却废水循环利用的问题。它采用两级加药对水中钙、镁离子进行定向化学沉淀反应，再而进行高效斜管沉淀，输出软化水。相比膜技术过滤处理，本发明降低了能耗、投资与运营费用，使废水循环利用，实现了零排放。本发明用于电力、石油、化工、煤炭、冶金、建材、制药等领域工业冷却废水处理。

Description

化学反应去除水暂时硬度工艺
技术领域
本发明涉及电力、石油、化工、冶金、焦化、建材、制药保领域，具体地，涉及一种冷却废水循环利用工艺。
背景技术
电力、石油、化工、冶金、焦化、建材、制药等行业中水冷却是非常普遍的工艺。通常，通过填料冷却塔、循环水池进行热交换。水冷却过程中由于水分蒸发和雾化水分流失，钙镁离子浓度趋于不断上升，冷却水到达冷却热交换器时，由于重碳酸根遇热分解，会形成碳酸钙、碳酸镁类结晶，驻留热交换管壁，即所谓结垢。控制冷却水的碳酸钙硬度是冷却水的重要课题。通常控制碳酸钙硬度的办法有在循环水池添加阻垢剂，当循环水池碳酸钙硬度达到300～350mg/l时，将循环池内部分排放废水，再补充新的原水。
冷却用水占去工业用水的80％，冷却废水的排放量不容小觑。仅建材行业余热发电一次就外排数百方至数千方高盐废水，频率少则一天排放一次500m3，多则有超千方，电力行业排放高盐废水的量就更加巨大，且往往是冲击负荷。随着环保、生态理念的深入，冷却废水向厂外排放逐渐纳入污水处理监督范围，循环利用日益成为大趋势。
发明内容
本发明的目的是为了***地解决工业冷却废水降低暂时硬度循环利用的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种化学反应去除水暂时硬度工艺，用于电力、石油、化工、冶金、焦化、制药工业冷却废水处理，其特征是，
过程一，将冷却废水纳入一定容积的缓冲池A，用提升泵将脉冲性负荷均匀化为持续的流量。
过程二，加入一定量的含OH-药剂，针对废水中的Mg2+进行化学沉淀反应，形成Mg(OH)2悬浮颗粒；优选环境友好的NaOH、NH4OH(或者氨水)、Ba(OH)2药剂。进一步优选地，采用管道式混合器、软管随机多点分散加药器加药。
过程三，对废水加入一定量的含CO3 2-药剂，针对废水中的Ga2+进行化学沉淀反应，生成CaCO3悬浮颗粒；优选环境友好的Na2CO3药剂。进一步优选地，在搅拌池内采用软管随机多点分散加药器加药。
过程四，对废水加入混凝剂，用来对所形成的Mg(OH)2、CaCO3悬浮物进行絮凝；本段过程允许省略。优选地，在搅拌池内采用软管随机多点分散加药器加药。
过程五，对浑浊液进行斜管高效沉淀，沉淀分离并汇集浓缩悬浮颗粒。
过程六，经过沉淀分离的上清液排出，进入深过滤***或者直接进入清水缓冲池B，接入冷却水***循环利用。
分支过程1，所述汇集悬浮颗粒的泥浆，经过阀门控制，间歇性排出至泥浆缓冲池C。
分支过程2，自泥浆缓冲池C泵送泥浆进入固液分离***，分离出泥饼。
为了实现上述目的，本发明提供另一种化学反应去除水暂时硬度工艺，用于电力、石油、化工、冶金、焦化、制药等工业冷却废水处理，其特征是，
过程一，将冷却废水纳入一定容积的缓冲池A，用提升泵将脉冲性负荷均匀化为持续的流量。
过程二，加入一定量的含OH-药剂，针对废水中的Mg2+离子进行化学沉淀反应，形成Mg(OH)2悬浮颗粒；优选环境友好的NaOH、NH4OH(或者氨水)、Ba(OH)2药剂。进一步优选地，采用管道式混合器、软管随机多点分散加药器加药。
过程三，对废水加入一定量的含PO4 3-药剂，针对废水中Ga2离子+进行化学沉淀反应，生成Ca3(PO4)2悬浮颗粒；优选环境友好的Na3PO4、H3PO4药剂。进一步优选地，在搅拌池内采用软管随机多点分散加药器加药。
过程四，对废水加入混凝剂，用来对所形成的Mg(OH)2、Ca3(PO4)2悬浮物进行絮凝；本段过程允许省略。优选地，在搅拌池内采用软管随机多点分散加药器加药。
过程五，对浑浊液进行斜管高效沉淀，沉淀分离并汇集浓缩悬浮颗粒。
过程六，经过沉淀分离的上清液排出，进入深过滤***或者直接进入清水缓冲池B，接入冷却水***循环利用。
分支过程1，所述汇集悬浮颗粒的泥浆，经过阀门控制，间歇性排出至泥浆缓冲池C。
分支过程2，自泥浆缓冲池C泵送泥浆进入固液分离***，分离出泥饼。
本发明提供一种化学反应去除水暂时硬度工艺，用于工业给水软化处理，其特征是，
过程一，自取水口用泵提升原水，若原水中Mg2+离子含量显著，则加入一定量的含OH-药剂，针对原水中的Mg2+离子进行化学沉淀反应，形成Mg(OH)2悬浮颗粒；优选环境友好的NaOH、NH4OH(或者氨水)、Ba(OH)2药剂。进一步优选地，采用管道式混合器、软管随机多点分散加药器加药。
过程二，对原水加入一定量的含CO3 2-药剂，针对原水中的Ga2+离子进行化学沉淀反应，生成CaCO3悬浮颗粒；优选环境友好的Na2CO3药剂。进一步优选地，在搅拌池内采用软管随机多点分散加药器加药。
过程三，对原水加入混凝剂，用来对所形成的Mg(OH)2、CaCO3悬浮物、以及原水中的背景悬浮颗粒进行絮凝。优选地，在搅拌池内采用软管随机多点分散加药器加药。
过程四，对浑浊液进行斜管高效沉淀，沉淀分离并汇集浓缩悬浮颗粒。
过程五，经过沉淀分离的上清液排出，进入深过滤***或者直接进入清水缓冲池B，接入冷却水***循环利用。
分支过程1，所述汇集悬浮颗粒的泥浆，经过阀门控制，间歇性排出至泥浆缓冲池C。
分支过程2，自泥浆缓冲池C泵送泥浆进入固液分离***，分离出泥饼。
本发明提供另一种化学反应去除水暂时硬度工艺，用于工业给水软化处理，其特征是，
过称一，自取水口用泵提升原水，若原水中Mg2+离子含量显著，则加入一定量的含OH-药剂，针对原水中的Mg2+离子进行化学沉淀反应，形成Mg(OH)2悬浮颗粒；优选环境友好的NaOH、NH4OH(或者氨水)、Ba(OH)2药剂。进一步优选地，采用管道式混合器、软管随机多点分散加药器加药。
过程二，对原水加入一定量的含PO4 3-药剂，针对废水中Ga2+离子进行化学沉淀反应，生成Ca3(PO4)2悬浮颗粒；优选环境友好的Na3PO4、H3PO4药剂。进一步优选地，在搅拌池内采用软管随机多点分散加药器加药。
过程三，对原水加入混凝剂，用来对所形成的Mg(OH)2、Ca3(PO4)2悬浮物、以及原水中的背景悬浮颗粒进行絮凝。优选地，在搅拌池内采用软管随机多点分散加药器加药。
过程四，对浑浊液进行斜管高效沉淀，沉淀分离并汇集浓缩悬浮颗粒。
过程五，经过沉淀分离的上清液排出，进入深过滤***或者直接进入清水缓冲池B，接入冷却水***循环利用。
分支过程1，所述汇集悬浮颗粒的泥浆，经过阀门控制，间歇性排出至泥浆缓冲池C。
分支过程2，自泥浆缓冲池C泵送泥浆进入固液分离***，分离出泥饼。
附图说明
图1是根据本发明一种工业冷却废水碳酸盐化学反应处理循环利用工艺流程示意图。
图2是根据本发明一种工业冷却废水磷酸盐化学反应处理循环利用工艺流程示意图。
图3是根据本发明一种碳酸盐化学反应处理降低给水暂时硬度工艺流程示意图。
图4是根据本发明一种磷酸盐化学反应处理降低给水暂时硬度工艺流程示意图。
附图标记说明
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例一：
下面参考附图描述根据本发明实施方式的工业冷却废水循环利用工艺。如图1。
对废水加烧碱、碳酸钠进行两级化学反应沉淀，再进行高效沉淀分离。
本发明工艺技术原理是：
首先将冷却废水排放的脉冲负荷纳入缓冲池A，再用提升泵均匀输送。
冷却废水的暂时硬度由Mg2+、Ca2+形成，Mg(OH)2的平衡溶解度低于CaCO3的溶解度。故优先加入碱药剂NaOH对Mg2+进行沉淀化学反应，同时，使得废水pH升高偏于碱性，生成Mg(OH)2悬浮物。
加入碳酸根药剂Na2CO3对Ca2+进行沉淀化学反应，生成CaCO3悬浮物。在偏碱性环境下，CO3 2-捕集钙离子生成CaCO3的能力显著增强，可以达到100％。
新生的Mg(OH)2、CaCO3微细颗粒经过絮凝聚合，在下一级高效沉淀池沉淀。碳酸钙密度2.7g/cm3很容易自行沉淀。故絮凝过程可以弱化，乃至省去。
向清水池B输出软化水。沉淀浓缩的泥浆间歇卸入缓冲池C，再进一步进行固液分离。
实施例二：
下面参考附图描述根据本发明实施方式的另一种工业冷却废水循环利用工艺。如图2。
与实施例一不同的地方是，第二级反应剂采用磷酸盐磷酸三钠Na3PO4。
需要说明的是，对Mg2+、Ca2+进行加药化学反应沉淀的顺序是可以颠倒过来的，差别只是去除效率有所下降。
磷酸钙的密度达到3.4g/cm3，比碳酸钙密度2.7g/cm3更容易沉淀。故絮凝过程可以弱化，乃至省去。
实施例三：
下面参考附图描述根据本发明实施方式的一种碳酸盐化学反应处理降低给水暂时硬度的工艺。如图3。
本实施与实施例一不同的地方是，水取自地表水取水点，泵送，取消了缓冲池A。
实施例四：
下面参考附图描述根据本发明实施方式的一种碳酸盐化学反应处理降低给水暂时硬度的工艺。如图3。
本实施例与实施例二不同的地方是，水取自地表水取水点，泵送，取消了缓冲池A。
有益效果
相比现有技术，本发明工业冷却废水循环利用工艺有如下有益效果：
1)相比膜过滤技术，能耗低。
2)专注于形成暂时硬度的钙镁离子，进行化学反应处理，投资、运行成本低。
3)实现了工业冷却废水循环利用，环境效益、经济效益、社会效益显著。

Claims (4)

1.一种化学反应去除水暂时硬度工艺，用于电力、石油、化工、冶金、焦化、建材、制药等工业冷却废水处理，其特征是，
过程一，将冷却废水纳入一定容积的缓冲池A，用提升泵将脉冲性负荷均匀化为持续的流量；
过程二，加入一定量的含OH-药剂，针对废水中的Mg2+离子进行化学沉淀反应，形成Mg(OH)2悬浮颗粒；优选环境友好的NaOH、NH4OH(或者氨水)、Ba(OH)2药剂；优选地，采用管道式混合器、软管随机多点分散加药器加药；
过程三，对废水加入一定量的含CO3 2+药剂，针对废水中的Ga2+离子进行化学沉淀反应，生成CaCO3悬浮颗粒；优选环境友好的Na2CO3药剂；进一步优选地，在搅拌池内采用软管随机多点分散加药器加药；
过程四，对废水加入混凝剂，用来对所形成的Mg(OH)2、CaCO3悬浮物进行絮凝；本段过程允许省略；优选地，在搅拌池内采用软管随机多点分散加药器加药；
过程五，对浑浊液进行斜管高效沉淀，沉淀分离并汇集浓缩悬浮颗粒；
过程六，经过沉淀分离的上清液排出，进入深过滤***或者直接进入清水缓冲池B，接入冷却水***循环利用；
分支过程1，所述汇集悬浮颗粒的泥浆，经过阀门控制，间歇性排出至泥浆缓冲池C；
分支过程2，自泥浆缓冲池C泵送泥浆进入固液分离***，分离出泥饼。
2.一种化学反应去除水暂时硬度工艺，用于电力、石油、化工、冶金、焦化、建材、制药等工业冷却废水处理，其特征是，
过程一，将冷却废水纳入一定容积的缓冲池A，用提升泵将脉冲性负荷均匀化为持续的流量；
过程二，加入一定量的含OH-药剂，针对废水中的Mg2+离子进行化学沉淀反应，形成Mg(OH)2悬浮颗粒；优选环境友好的NaOH、NH4OH(或者氨水)、Ba(OH)2药剂；进一步优选地，采用管道式混合器、软管随机多点分散加药器加药；
过程三，对废水加入一定量的含PO4 3-药剂，针对废水中Ga2+离子进行化学沉淀反应，生成Ca3(PO4)2悬浮颗粒；优选环境友好的Na3PO4、H3PO4药剂；进一步优选地，在搅拌池内采用软管随机多点分散加药器加药；
过程四，对废水加入混凝剂，用来对所形成的Mg(OH)2、Ca3(PO4)2悬浮物进行絮凝；本段过程允许省略；优选地，在搅拌池内采用软管随机多点分散加药器加药；
过程五，对浑浊液进行斜管高效沉淀，沉淀分离并汇集浓缩悬浮颗粒；
过程六，经过沉淀分离的上清液排出，进入深过滤***或者直接进入清水缓冲池B，接入冷却水***循环利用；
分支过程1，所述汇集悬浮颗粒的泥浆，经过阀门控制，间歇性排出至泥浆缓冲池C；
分支过程2，自泥浆缓冲池C泵送泥浆进入固液分离***，分离出泥饼。
3.一种化学反应去除水暂时硬度工艺，用于工业给水软化处理，其特征是，
过程一，自取水口用泵提升原水，若原水中Mg2+离子含量显著，则加入一定量的含OH-药剂，针对原水中的Mg2+离子进行化学沉淀反应，形成Mg(OH)2悬浮颗粒；优选环境友好的NaOH、NH4OH(或者氨水)、Ba(OH)2药剂；进一步优选地，采用管道式混合器、软管随机多点分散加药器加药；
过程二，对原水加入一定量的含CO3 2-药剂，针对原水中的Ga2+离子进行化学沉淀反应，生成CaCO3悬浮颗粒；优选环境友好的Na2CO3药剂；进一步优选地，在搅拌池内采用软管随机多点分散加药器加药；
过程三，对原水加入混凝剂，用来对所形成的Mg(OH)2、CaCO3悬浮物、以及原水中的背景悬浮颗粒进行絮凝；优选地，在搅拌池内采用软管随机多点分散加药器加药；
过程四，对浑浊液进行斜管高效沉淀，沉淀分离并汇集浓缩悬浮颗粒；
过程五，经过沉淀分离的上清液排出，进入深过滤***或者直接进入清水缓冲池B，接入冷却水***循环利用；
分支过程1，所述汇集悬浮颗粒的泥浆，经过阀门控制，间歇性排出至泥浆缓冲池C；
分支过程2，自泥浆缓冲池C泵送泥浆进入固液分离***，分离出泥饼。
4.一种化学反应去除水暂时硬度工艺，用于工业给水软化处理，其特征是，
过程一，自取水口用泵提升原水，若原水中Mg2+离子含量显著，则加入一定量的含OH-药剂，针对原水中的Mg2+离子进行化学沉淀反应，形成Mg(OH)2悬浮颗粒；优选环境友好的NaOH、NH4OH(或者氨水)、Ba(OH)2药剂；优选地，采用管道式混合器、软管随机多点分散加药器加药；
过程二，对原水加入一定量的含PO4 3-药剂，针对废水中Ga2+离子进行化学沉淀反应，生成Ca3(PO4)2悬浮颗粒；优选环境友好的Na3PO4、H3PO4药剂；进一步优选地，在搅拌池内采用软管随机多点分散加药器加药；
过程三，对原水加入混凝剂，用来对所形成的Mg(OH)2、Ca3(PO4)2悬浮物、以及原水中的背景悬浮颗粒进行絮凝；优选地，在搅拌池内采用软管随机多点分散加药器加药；
过程四，对浑浊液进行斜管高效沉淀，沉淀分离并汇集浓缩悬浮颗粒；
过程五，经过沉淀分离的上清液排出，进入深过滤***或者直接进入清水缓冲池B，接入冷却水***循环利用；
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200630

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