一种含煤废水处理系统和处理方法与流程

专利2025-03-23  18


本发明涉及一种废水处理系统和处理方法,具体涉及一种含煤废水处理系统和处理方法。


背景技术:

1、燃煤电厂是工业用水大户,提高废水的回收利用率,减少新鲜水的使用量和废水排放量,对降低生产成本、提高企业竞争力以及实现可持续发展具有重要作用。随着国家对水资源保护和污染治理要求的提高,燃煤电厂废水治理工作日益受到重视。电厂含煤废水主要来源于燃煤电厂在生产过程中对输煤系统进行水冲洗的排水,以及暖通除尘、转运站冲洗和煤仓层冲洗等过程产生的废水。这些废水中含有大量的煤粉颗粒、悬浮物和较高的色度,如果不经过处理,直接排放会对环境造成严重污染。因此,对含煤废水进行有效处理,实现其回收利用,对于节约水资源、减少环境污染具有重要意义。

2、电厂含煤废水中悬浮物的煤粉浓度高、密度小、粒径小、沉降性差。传统含煤废水处理通过预沉、混凝、澄清、过滤处理后进行回用或外排。传统含煤废水处理工艺大多采用预沉、混凝、沉淀、过滤处理后进行回用或外排的处理工艺,其主要存在以下的技术问题:(1)预沉池占地面积大、处理效率低;(2)混凝过程形成絮体密实度差,沉降性能不佳;(3)系统处理得到低品质出水资源化率较低。传统含煤废水处理工艺难以满足日益严格的环保法规要求,水资源回收利用率低,导致浪费。因此,解决这些问题需要综合考虑废水特性、技术创新、成本效益和可持续性,采用更高效、环保且经济的处理技术,并提高系统的自动化水平,减少人为干预,降低运行成本,提升处理效率和稳定性。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种含煤废水处理系统和处理方法,通过“活化反应+成核反应+絮凝+澄清”工艺单元实现高效去除含煤废水悬浮物,通过分质回用将部分沉淀池出水直接回用,剩余部分通过浸没式超滤和反渗透的深度处理后回用,提升了传统混凝澄清处理工艺的处理效果,解决了传统含煤废水处理系统出水浊度不稳定、自动化程度低、资源化率低等问题。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的:

3、一种含煤废水处理系统,包括管道混合器、第一加药装置、活化反应器、第二加药装置、成核反应器、折板絮凝池、平流沉淀池、清水池、浸没式超滤装置、超滤产水水箱、纳滤装置、纳滤浓水水箱、反渗透装置,其中:

4、所述第一加药装置包括活化药剂加药箱、活化药剂加药泵,活化药剂加药箱与活化药剂加药泵进口相连,管道混合器进口与活化剂加药泵出口相连,管道混合器出口与与活化反应器相连,待处理废水在投加活化药剂后,经过管道混合器的充分混合,送入活化反应器进行活化反应;

5、所述活化反应器包括进水口、超声波液位计、搅拌电机、搅拌桨、出水口、活化反应器腔体,活化反应器腔体内部设置搅拌桨,对进入活化反应器内的物料充分混合,活化反应器腔体顶部设置真空抽气口和超声波液位计,活化反应器进水口与管道混合器出口相连,活化反应器出水口与成核反应器进水口相连,经过活化后的待处理废水在成核反应器内参与成核反应;

6、所述第二加药装置包括第一成核药剂加药箱、第一成核药剂加药泵、第二成核药剂加药箱、第二成核药剂加药泵、第三成核药剂加药箱、第三成核药剂加药泵、辅助药剂加药箱、辅助药剂加药泵,第一成核药剂加药箱与第一成核药剂加药泵进口相连,第二成核药剂加药箱与第二成核药剂加药泵进口相连,第三成核药剂加药箱与第三成核药剂加药泵进口相连,辅助药剂加药箱与辅助药剂加药泵进口相连;

7、所述成核反应器包括预混模块、成核模块和团聚模块,成核模块设置成核模块加药口,团聚模块设置团聚模块加药口,第一成核药剂加药泵出口与预混模块相连,第二成核药剂加药泵出口、第三成核药剂加药泵出口分别与成核模块加药口相连,辅助药剂加药泵出口与团聚模块加药口相连,预混模块与成核模块之间设置有预混模块出水槽,成核模块与团聚模块之间设置有成核模块出水槽,经过活化后的待处理废水经成核反应器进水口依次进入预混模块、成核模块和团聚模块参与成核反应,成核反应器出水经团聚模块出水口进入折板絮凝池进行絮体成长反应;

8、所述折板絮凝池出水进入平流沉淀池进行固液分离处理;

9、所述平流沉淀池出水进入清水池,作为进行低品质回用水储水箱,以及中、高品质回用水处理原水箱;

10、所述清水池的低品质回用水进入浸没式超滤装置进行超滤处理,浸没式超滤装置出水口与超滤产水水箱进水口相连,超滤产水水箱出水口分别与纳滤装置进水口以及纳滤浓水水箱进水口相连,纳滤装置出水口与纳滤浓水水箱进水口相连,纳滤浓水水箱出水口与反渗透装置进水口相连。

11、一种利用上述系统进行含煤废水处理的方法,包括以下步骤:

12、步骤(1)对待处理的废水进行预沉处理,去除废水中尺寸较大的悬浮固体颗粒;

13、步骤(2)向预沉池出水投加活性剂,得到活化后原水;

14、步骤(3)活化后原水经过管道混合器的充分混合后送入活化反应器,在活化反应器内负压条件下进行活化反应;

15、步骤(4)在预混模块中对经过活化反应的出水投加第一成核药剂,在成核模块中投加第二成核药剂和第三成核药剂,对团聚模块进药口投加辅助药剂,在电絮凝反应器内电场作用下发生成核与絮凝反应;

16、步骤(5)在折板絮凝池和平流沉淀池中对经过团聚模块处理的废水进行絮体成长反应和重力澄清处理;

17、步骤(6)清水池对经过重力澄清处理的废水按照低品质回用水进行收集;

18、步骤(7)在浸没式超滤装置中对清水池收集的低品质回用水进行超滤处理,然后在纳滤装置中进行纳滤处理或在反渗透装置中进行反渗透处理,并对超滤产水水箱出水、纳滤浓水水箱出水、反渗透装置出水分别按照中品质回用水、较高品质回用水、高品质回用水进行收集回用。

19、相比于现有技术,本发明具有如下优点:

20、1、本发明采用活化反应器对絮凝反应进行活化,形成密度大、密实的晶核,后续混凝与絮凝过程以此晶核为核心形成密实度高、沉降性能好的絮体“矾花”。通过活化反应器对混凝和絮凝反应的激活作用,可以省去传统处理工艺的预沉池,大大节省了占地,提升了处理效率。此外,由于絮体矾花沉淀性好,低品质回用不再依赖后续的多介质过滤器,一方面节省了占地降低了能耗,另一方面也避免了多介质过滤器频繁堵塞,带来的维护成本与产能下降。

21、2、本发明在原有低品质回用的基础上,增加了浸没式超滤和反渗透的高品质水回用处理旁路。由于前端“活化+混凝+澄清”的预处理出水水质好,后续高品质水回用处理采用浸没式超滤处理作为反渗透的预处理,一方面省去了传统多介质过滤,投资低且维护简便;另一方面浸没式超滤的堵塞问题小,维护费用低。

22、3、本发明具有处理效率高、污泥沉降性能好、出水效果稳定、操作管理简单的优点,实现了自动控制,大幅度降低了人工的劳动强度,提高安全生产水平,解决了传统技术出水浊度指标不稳定的问题。



技术特征:

1.一种含煤废水处理系统,其特征在于所述系统包括管道混合器、第一加药装置、活化反应器、第二加药装置、成核反应器、折板絮凝池、平流沉淀池、清水池、浸没式超滤装置、超滤产水水箱、纳滤装置、纳滤浓水水箱、反渗透装置,其中:

2.根据权利要求1所述的含煤废水处理系统,其特征在于所述成核模块停留时间为2~5min,团聚模块停留时间为0.5~1.0min。

3.根据权利要求1所述的含煤废水处理系统,其特征在于所述预混模块、成核模块和团聚模块分别设置搅拌,预混模块搅拌速度梯度为400~800s-1,成核模块搅拌速度梯度为300~600s-1,团聚模块搅拌速度梯度为100~500s-1。

4.根据权利要求1所述的含煤废水处理系统,其特征在于所述折板絮凝池分为三段,第一段速度梯度为80~100s-1,第二段速度梯度为50~60s-1,第三段速度梯度为30~40s-1。

5.根据权利要求1所述的含煤废水处理系统,其特征在于所述平流沉淀池停留时间为15~25min。

6.根据权利要求1所述的含煤废水处理系统,其特征在于所述纳滤装置对tds截留率为20~70%,反渗透装置对tds截留率为95~99.5%,浸没式超滤装置的截留分子量为10000~100000。

7.一种利用权利要求1-6任一项所述系统进行含煤废水处理的方法,其特征在于所述方法包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的含煤废水处理方法,其特征在于所述活性剂是亚硫酸钠、联氨、二甲基酮肟、丙酮肟一种或多种联用,投加量为5~100ppm。

9.根据权利要求7所述的含煤废水处理方法,其特征在于所述第一成核药剂是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氨水中的一种或几种联用;所述第二成核药剂是氯化铁、硝酸铁、硫酸铁中的一种或几种联用;所述第三成核药剂是氯化亚铁、硝酸亚铁、硫酸亚铁中的一种;所述辅助药剂是聚丙烯酰胺。

10.根据权利要求9所述的含煤废水处理方法,其特征在于所述第一成核药剂加药后ph为8~9,第二成核药剂和第三成核药剂加药量总和为50~200ppm,第二成核药剂和第三成核药剂加药量比为1:1~3。


技术总结
本发明公开了一种含煤废水处理系统和处理方法,所述系统包括管道混合器、第一加药装置、活化反应器、第二加药装置、成核反应器、折板絮凝池、平流沉淀池、清水池、浸没式超滤装置、超滤产水水箱、纳滤装置、纳滤浓水水箱、反渗透装置。本发明在原有低品质回用的基础上,增加了浸没式超滤和反渗透的高品质水回用处理旁路。由于前端“活化+混凝+澄清”的预处理出水水质好,后续高品质水回用处理采用浸没式超滤处理作为反渗透的预处理,一方面省去了传统多介质过滤,投资低且维护简便;另一方面浸没式超滤的堵塞问题小,维护费用低。本发明具有处理效率高、污泥沉降性能好、出水效果稳定、操作管理简单的优点。

技术研发人员:吴长青,王维,李永胜,邹娇阳,何芳芳,赵军,刘伟杰,李祥坤
受保护的技术使用者:国能神皖安庆发电有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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