不銹鋼酸洗廢水處理及資源化回收的成套裝置及處理工藝制造方法及圖紙

一種酸性廢水處理及資源化利用的成套裝置及工藝，包括：預處理段、膜處理段、分質結晶段，其特征在于貯存調節池、中和氧化反應槽、絮凝沉淀槽、過濾器、超濾+反滲透系統、濃縮膜系統、蒸發濃縮分質結晶系統首尾經管道互相連接，各個加藥裝置分別設置在所在段上。本發明專利技術按預處理段、膜處理段、分質結晶段的次序分成13步步驟操作。本發明專利技術的優點是采用化學反應沉淀、膜分離濃縮，以及蒸發分質結晶法處理工藝，可處理各種含酸、無機鹽為主的酸性廢水，實現廢水回用，鹽份經結晶后可回收硫酸鈉(和氯化鈉)、硝酸鈉、氟化鈉等產品，實現不銹鋼酸洗廢水零排放資源化利用。同時系統污泥產量大大降低，減輕了污泥處置的負擔。

Complete equipment and processing technology for stainless steel pickling waste water treatment and resource recovery

An acidic wastewater treatment and resource utilization of the complete sets of equipment and technology, including: pretreatment, membrane treatment, quality of crystallization, which is characterized in that the storage regulating pond, neutralization and oxidation reaction tank, flocculation tank, filter, ultrafiltration and reverse osmosis system, membrane system, evaporation crystallization quality system both the pipes are connected with each other, each dosing device are respectively arranged in the section. The invention is divided into 13 steps according to the order of the pretreatment section, the membrane treatment section and the fractional crystallization section. The invention has the advantages of precipitation, membrane separation concentration by chemical reaction, and the evaporation crystallization process quality, can handle a variety of acidic wastewater containing acid, inorganic salt, realize the reuse of waste water, the salt crystallization after Recyclable (sodium sulfate and sodium chloride), sodium nitrate, sodium fluoride and other products, to achieve stainless steel pickling wastewater zero emission resource utilization. At the same time, the sludge yield is greatly reduced, which reduces the burden of sludge treatment.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種環保設備,特別涉及一種不銹鋼酸洗廢水處理及資源化回收的成套裝置及工藝。
技術介紹
不銹鋼因其優良的耐腐蝕性和良好的外觀而被廣泛應用。不銹鋼在生產過程中，不可避免地要經過退火、正火、淬火、焊接等加工過程，表面時常會產生黑色的氧化鐵皮。氧化皮不僅影響不銹鋼的外觀質量，也會對產品的后續加工產生不利影響，故在后續加工前必須采用酸洗、拋光等表面處理方法將其除去。不銹鋼表面會產生氧化鐵皮、其主要成分是FeO、Fe2O3、NiO2、Cr2O3、Fe3O4、FeO·Cr2O3、Ni·Fe2O3、FeO·Cr2O3·Fe2O3等致密型氧化物。這些氧化物基本附著力強，在采用拋丸，高溫堿蝕、熔鹽電解、混酸酸洗、多級漂洗等組合工藝的處理工藝中，不可避免會排放中性鹽廢水、含酸廢水、含氟混酸廢水等多股酸洗漂洗廢水。不銹鋼酸洗過程中，一般首先是用硫酸預酸洗除去表面的氧化鐵皮，然后用90-160g/L硝酸和50-60g/L氫氟酸混酸進行酸洗。具有強氧化性的硝酸可以將金屬和金屬氧化物氧化，生成Cr3+、Fe3+和Ni2+離子，這些金屬離子(尤其是Cr3+和Fe3+)和氫氟酸形成穩定的復合物。在多級漂洗過程中，上述酸液及金屬離子進入到漂洗水中，形成酸洗廢水。國內外不銹鋼企業大都將不銹鋼廢水分為兩類：含Cr6+的中性鹽廢水和混酸廢水。前者經化學還原將其中絕大部分Cr6+轉換成Cr3+后，再加堿(通常是氫氧化鈉)，生成氫氧化鉻沉淀，廢水再排入混酸廢水調節池，向廢水中加入堿(通常是石灰)進行中和反應，使Cr3+和廢水中的鐵、鎳生成不溶于水的氫氧化物沉淀物質。這種方法操作簡單，是常用的處理廢水方法。通過中和沉淀、污泥濃縮和脫水、最終的到紅褐色的泥餅。這種方法處理不銹鋼酸洗廢水，雖然對廢水進行了中和、還原、沉淀處理，但在各企業廢水站的日常運行中，為確保出水達標，石灰乳常常過量投加，由此造成泥餅量大大增加。而這些污泥中含有大量鎳、氟等有害物質，具有很大的危害，必須安全處置。而在社會對環保要求日益嚴格的當今，污泥處理費用越來越昂貴。再者，隨著人們對環境污染的要求越來越高，對排放水中的總氮也有了新的要求，原來只經過中和沉淀即可達標排放的廢水，因為廢水中含有很高濃度的硝酸根，現已不能達標排放，必須對廢水中含有的氮進行脫氮處理。目前，常用的脫氮處理工藝為生化法，利用反硝化菌的反硝化作用，將廢水中含有的硝態氮轉化成氮氣從水中排出。此過程必須在碳源充足的前提下進行，而酸洗廢水中通常缺乏有機物碳源，在生化處理過程中必須額外投加大量甲醇、葡萄糖等作為微生物反硝化過程的碳源，同時，由于硝酸根中的氮被脫除，水的pH逐步升高，為維持微生物生長需要的pH環境，必須投加酸進行中和。因此，生化法脫氮運行費用較高，制約了酸洗廢水的凈化處理。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對已有技術中存在的缺陷,提供一種不銹鋼酸洗廢水處理及資源化回收的成套裝置。本專利技術專利采用以化學中和沉淀為預處理、膜處理回收水、分質結晶回收鹽為主的廢水處理及資源化回收系統，將廢水中含有的鹽作為資源進行回收，并回收水回用生產。本專利技術專利針對不銹鋼酸洗廢水，采用三段工藝處理，實現廢水零排放，鹽份資源化回收。本專利技術包括三段工藝處理階段:第一段預處理工序，主要為化學反應，中和沉淀及過濾；第二段膜處理工序，主要是采用膜分離技術，將廢水中的鹽脫除，回收淡水回用，膜系統產生的濃水，富集了高濃度的鹽，可在后段工序中做進一步處理；第三段分質結晶工序，主要采用低溫蒸發濃縮結晶，將含鹽廢液進一步濃縮，并將其中的鹽(如氟化鈉、硫酸鈉等)按照其溶解度在特定溫度下的差異，使各種鹽分別結晶，再采用冷凍結晶技術，降低濃縮液的溫度，使濃縮液中的硝酸鈉由于溶解度隨溫度降低而減小而產生結晶。預處理段包括：貯存調節池、中和氧化反應槽、絮凝反應槽、沉淀槽、過濾器、中間水池、污泥脫水單元、調節池提升泵、鼓風機、氫氧化鈉投加裝置、高分子絮凝劑投加裝置、聚合氯化鋁投加裝置。膜處理段包括：自清洗過濾器、超濾裝置、超濾出水槽、保安過濾器、反滲透裝置、反滲透濃水槽、膜軟化裝置、濃縮膜進水槽、濃縮膜裝置、回用水槽、超濾進水泵、反滲透進水泵、反滲透高壓泵、膜軟化給料泵、濃縮膜給料泵、濃縮膜高壓泵、超濾裝置清洗泵、空壓機、化學清洗裝置、次氯酸鈉投加裝置、軟化劑投加裝置、阻垢劑投加裝置、檸檬酸投加裝置。分質結晶段包括：濃縮液貯槽、換熱器、蒸發濃縮器、濃縮液除氟槽、蒸發結晶器、冷凍結晶器、晶漿沉降槽、離心分離機、離心母液槽、晶體貯槽、蒸發濃縮給料泵、蒸發濃縮循環泵、蒸發結晶給料泵、冷凍結晶給料泵、結晶母液外排泵、離心分離機給料泵、離心母液泵。其特征在于：在預處理段，不銹鋼酸洗廢水貯存在貯存調節池，貯存調節池出水口通過管道及調節池提升泵與中和氧化反應槽的進水口連接，貯存調節槽設有鼓風機，向池內充氧。中和氧化反應槽設有充氧裝置及氫氧化鈉投加裝置，投加氫氧化鈉進行中和。中和氧化槽出水口通過管道與絮凝反應槽連接，絮凝反應槽設有高分子絮凝劑投加裝置。絮凝反應槽出水口通過管道與沉淀槽進水口連接。沉淀槽出水口通過管道與過濾器進水口連接，過濾器設有聚合氯化鋁投加裝置，進行混凝過濾。過濾器出水口通過管道與中間水池進水口連接，中間水池出水口通過管道接至膜處理段。沉淀槽的出泥口通過管道和泵與污泥脫水單元連接。在膜處理段，預處理段的中間水池出水口通過管道和超濾進水泵與自清洗過濾器進水口連接，在自清洗過濾器進水口前設有次氯酸鈉投加裝置，用于投加次氯酸鈉殺菌劑。自清洗過濾器的出水口通過管道與超濾裝置的進水口連接。超濾裝置出水口通過管道與超濾出水槽的進水口連接。化學清洗裝置的出口通過管道與超濾裝置的藥劑清洗接口相連，超濾裝置的清洗出口與化學清洗裝置的進口通過管道連接。超濾裝置的進氣口通過管道與空壓機連接。超濾出槽的一個出水口通過管道和反滲透進水泵與保安過濾器的進水口相連，另一個出水口通過管道和超濾裝置清洗泵與超濾裝置的清洗口相連，其管道上設有次氯酸鈉投加裝置與檸檬酸投加裝置。保安過濾器的出水口通過管道和反滲透高壓泵與反滲透裝置的進水口連接，反滲透裝置前端設有阻垢劑投加裝置。反滲透裝置的清水口通過管道與回用水槽的進水口連接，濃水出口通過管道與反滲透濃水槽的進水口連接，反滲透裝置的清洗進出口通過管道分別與化學清洗裝置的出口和進口相連。反滲透濃水槽進口設有軟化劑投加裝置，反滲透濃水槽的出水口通過管道和膜軟化給料泵與膜軟化裝置的進水口連接，膜軟化裝置的出水口通過管道與濃縮膜進水槽的進水口相連，濃縮膜進水槽的出水口通過管道和濃縮膜給料泵與保安過濾器相連，保安過濾器出水口通過管道和濃縮膜高壓泵與濃縮膜裝置的進水口連接。濃縮膜裝置的清水口通過管道與回用水槽連接，濃縮膜裝置的濃液出口通過管道連接到下段工序的濃縮液貯槽的進水口，濃縮膜裝置的清洗進出接口通過管道分別接化學清洗裝置的出口和進口。在分質結晶段，膜處理段的濃縮膜裝置的濃液出口通過管道與濃縮液貯槽的進口連接，濃縮液貯槽的出口通過管道和蒸發濃縮給料泵與換熱器的冷側進口連接，換熱器的冷側出口與另一個蒸汽換熱器串聯，蒸汽換熱器的冷媒側出口通過管道與蒸發濃縮器的進口連接，膜濃縮后的濃水在進蒸發濃縮器前先進行預熱，預熱的熱源先采用分質結晶段排出本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種不銹鋼酸洗廢水處理及資源化回收的成套裝置,包括：預處理段、膜處理段、分質結晶段，預處理段包括貯存調節池、中和氧化反應槽、絮凝反應槽、沉淀槽、過濾器、中間水池、污泥脫水單元；膜處理段包括自清洗過濾器、超濾裝置、超濾出水槽、保安過濾器、反滲透裝置、反滲透濃水槽、膜軟化裝置、濃縮膜進水槽、濃縮膜裝置、回用水槽；分質結晶段包括濃縮液貯槽、換熱器、蒸發濃縮器、濃縮液除氟槽、蒸發結晶器、冷凍結晶器、晶體分離裝置，其特征在于預處理段：貯存調節池與中和氧化反應槽連接，中和氧化反應槽與絮凝反應槽連接，絮凝反應槽與沉淀槽連接，沉淀槽與過濾器連接，過濾器與中間水池連接；膜處理段：中間水池與自清洗過濾器連接，自清洗過濾器與超濾裝置連接，超濾裝置與超濾出水槽相連，化學清洗裝置與超濾裝置的藥劑清洗接口連接，超濾裝置的清洗出口與化學清洗裝置的進口經管道連接，超濾裝置的進氣口與空壓機連接，超濾出水槽的一個出水口與保安過濾器相連，另一個出水口與超濾裝置的清洗口相連，保安過濾器與反滲透裝置連接，反滲透裝置的清水口與回用水槽連接，濃水出口與反滲透濃水槽連接，反滲透裝置的清洗進出口經管道分別與化學清洗裝置的出口和進口相連，反滲透濃水槽的出水口與膜軟化裝置連接，膜軟化裝置的與濃縮膜進水槽連接，濃縮膜進水槽與濃縮膜裝置連接，濃縮膜裝置的清水口與回用水槽連接；分質結晶段：濃縮膜裝置的濃液出口與濃縮液貯槽連接，濃縮液貯槽與換熱器的冷媒側進口連接，換熱器與另一個蒸汽換熱器串聯，蒸汽換熱器的冷媒側出口與蒸發濃縮器連接，蒸發濃縮器的濃縮液出口與濃縮液除氟槽連接，蒸發濃縮器的結晶體出口與晶體分離裝置相連，晶體分離后的離心母液接回濃縮液貯槽，濃縮液除氟槽與蒸發結晶器連接，濃縮液除氟槽的沉渣出口與污泥脫水單元連接，蒸發結晶器與冷凍結晶器連接，蒸發結晶器的結晶體出口與晶體分離裝置相連，晶體分離后的離心母液接回濃縮液除氟槽，冷凍結晶器的出口經管道接回預處理段的貯存調節池，冷凍結晶器的結晶體出口與晶體分離裝置相連，晶體分離后的離心母液回接冷凍結晶器的進口。...

【技術特征摘要】
1.一種不銹鋼酸洗廢水處理及資源化回收的成套裝置,包括：預處理段、膜處理段、分質結晶段，預處理段包括貯存調節池、中和氧化反應槽、絮凝反應槽、沉淀槽、過濾器、中間水池、污泥脫水單元；膜處理段包括自清洗過濾器、超濾裝置、超濾出水槽、保安過濾器、反滲透裝置、反滲透濃水槽、膜軟化裝置、濃縮膜進水槽、濃縮膜裝置、回用水槽；分質結晶段包括濃縮液貯槽、換熱器、蒸發濃縮器、濃縮液除氟槽、蒸發結晶器、冷凍結晶器、晶體分離裝置，其特征在于預處理段：貯存調節池與中和氧化反應槽連接，中和氧化反應槽與絮凝反應槽連接，絮凝反應槽與沉淀槽連接，沉淀槽與過濾器連接，過濾器與中間水池連接；膜處理段：中間水池與自清洗過濾器連接，自清洗過濾器與超濾裝置連接，超濾裝置與超濾出水槽相連，化學清洗裝置與超濾裝置的藥劑清洗接口連接，超濾裝置的清洗出口與化學清洗裝置的進口經管道連接，超濾裝置的進氣口與空壓機連接，超濾出水槽的一個出水口與保安過濾器相連，另一個出水口與超濾裝置的清洗口相連，保安過濾器與反滲透裝置連接，反滲透裝置的清水口與回用水槽連接，濃水出口與反滲透濃水槽連接，反滲透裝置的清洗進出口經管道分別與化學清洗裝置的出口和進口相連，反滲透濃水槽的出水口與膜軟化裝置連接，膜軟化裝置的與濃縮膜進水槽連接，濃縮膜進水槽與濃縮膜裝置連接，濃縮膜裝置的清水口與回用水槽連接；分質結晶段：濃縮膜裝置的濃液出口與濃縮液貯槽連接，濃縮液貯槽與換熱器的冷媒側進口連接，換熱器與另一個蒸汽換熱器串聯，蒸汽換熱器的冷媒側出口與蒸發濃縮器連接，蒸發濃縮器的濃縮液出口與濃縮液除氟槽連接，蒸發濃縮器的結晶體出口與晶體分離裝置相連，晶體分離后的離心母液接回濃縮液貯槽，濃縮液除氟槽與蒸發結晶器連接，濃縮液除氟槽的沉渣出口與污泥脫水單元連接，蒸發
\t結晶器與冷凍結晶器連接，蒸發結晶器的結晶體出口與晶體分離裝置相連，晶體分離后的離心母液接回濃縮液除氟槽，冷凍結晶器的出口經管道接回預處理段的貯存調節池，冷凍結晶器的結晶體出口與晶體分離裝置相連，晶體分離后的離心母液回接冷凍結晶器的進口。2.根據權利要求1所述的不銹鋼酸洗廢水處理及資源化回收的成套裝置，其特征在于所述貯存調節池的出水口設有調節池提升泵，貯存調節池內設有曝氣管，與鼓風機組成曝氣裝置，中和氧化反應槽上設有氫氧化鈉投加裝置，絮凝反應槽上設有高分子絮凝劑投加裝置，過濾器上設有聚合氯化鋁投加裝置，過濾器為砂濾、多介質過濾或纖維過濾設備，沉淀槽的出泥口與污泥脫水單元連接。3.根據權利要求1所述的不銹鋼酸洗廢水處理及資源化回收的成套裝置，其特征在于所述自清洗過濾器進水口設有超濾進水泵，反滲透裝置前端設有反滲透進水泵、阻垢劑投加裝置及反滲透高壓泵，膜軟化裝置前端設有膜軟化給料泵，濃縮膜裝置前端設有濃縮膜給料泵、濃縮膜高壓泵、超濾裝置的清洗口前設有超濾裝置清洗泵、次氯酸鈉投加裝置、檸檬酸投加裝置，反滲透濃水槽的進水口設有軟化劑投加裝置，濃縮膜裝置為高壓反滲透卷式膜或高壓反滲透盤式膜或振動膜或正滲透膜。4.根據權利要求1所述的不銹鋼酸洗廢水處理及資源化回收的成套裝置，其特征在于所述濃縮液貯槽的出水口設有蒸發濃縮給料泵，蒸發濃縮器的濃縮液出口設有蒸發濃縮循環泵，濃縮液除氟槽的出口設有蒸發濃縮循環泵，蒸發結晶器的出口設有蒸發結晶給料泵，蒸發結晶器的出口設有冷凍結晶給料泵，冷凍結晶器的出口設有結晶母液外排泵，分質結晶段的離心分離機的進口設有離心分離機給料泵，離心母液槽的出口設有離心母液泵，濃縮液除氟槽設有石灰投加裝置。5.根據權利要求1所述的不銹鋼酸洗廢水處理及資源化回收的成套裝置，
\t其特征在于所述濃縮膜裝置設有余熱回收裝置，預熱進入蒸發濃縮器的濃水的熱源為分質結晶段排出的二次蒸汽，所述蒸發濃縮器為機械壓縮蒸發器或多效蒸發器，蒸發結晶器為機械壓縮蒸發結晶器或多效蒸發結晶器，冷凍結晶器的冷卻水進出口通過管道分別接循環冷卻水的進出口。6.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁蔚文，錢媛媛，馮杰，徐河民，常定明，
申請(專利權)人：麥王環境技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31