高含盐高硬度废水化学软化预处理工艺.docx

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高含盐高硬度废水化学软化预处理工艺
目前，大部分化工企业都进行了生产废水资源化综合利用，采纳物化法处理工艺，工艺流程主要采纳高密度沉淀去除硬度+V型滤池过滤，其工艺的技术核心是采纳了石灰软化法，降低了回用水的水质硬度，同时投加酸调整pH值至中性。针对高含盐高硬度废水一般采纳石灰软化法进行软化处理，即在高硬度废水中依次加入肯定量的消石灰和碳酸钠，使得水中的镁离子和钙离子反应分别生成氢氧化镁和碳酸钙沉淀，可使废水中的硬度降低到65~205mg/L。本工程采纳液碱-纯碱为核心的化学软化法预处理工业高含盐高硬度浓水，浓盐水进入废水调整池进行水质水量调整，调整池出水由泵提升至高密度沉淀池，在高密度沉淀池前端分别加入氢氧化钠、碳酸钠等药剂后，通过高效絮凝沉淀去除水中的固体悬浮物、硬度、部分COD等污染物，高密度沉淀池出水进入V型滤池过滤后出水进入澄清水池，工程上取得了良好的除硬效果，为工业废水零排放的开发应用供应了工程实践依据。1、工程概况及方法1.1工程概况及原水水质本项目为高含盐废水“零”排放处理工程的预处理段，原水为某工业园区30000m3/d工业废水，其处理工艺采纳超滤+反渗透工艺处理系统排放的高含盐高硬度浓水，该处理系统水回收率66.7%，其余将排放的高含盐废水10000m3/d，该浓水总硬度为1900~3200mg/L，总溶解固体TDS≤9000mg/L，NaCl≤3000mg/L，Na2SO4≤6000mg/L。本工程针对10000m3/d高含盐高硬度浓水进行化学软化预处理，采纳高密度沉淀+V型滤池工艺的工艺流程，液碱-纯碱为核心的化学软化法，软化预处理设计目标为硬度≤100mg/L，浊度≤1NTU。1.2药剂及仪器软化药剂：液碱(NaOH溶液)，质量分数30%；碳酸钠溶液，配制质量分数10%；硫酸：质量分数30%；聚丙烯酰胺(PAM)溶液；聚合硫酸铁(PFS)溶液；2100Q型便携式浊度仪。1.3软化工艺流程本工程预处理浓水10000m3/d，该浓水经提升泵提升进入高密池，在进水处投加液碱调整原水pH至11.2，在一级搅拌区再投加碳酸钠溶液调整pH为11.5，然后在一级和二级搅拌区出口分别加入聚合硫酸铁(PFS)和聚丙烯酰胺(PAM)溶液，进入中心筒搅拌反应，出水进入沉淀区，经过斜板沉淀区后，出水经收集槽进入后混池，在后混池加入硫酸调整pH至8左右。出水依高程进入V型滤池，滤池滤料为石英砂，可以去除高密池中没有沉淀下来的悬浮颗粒，经过滤后出水进入澄清水池。1.4软化原理当前，水的软化处理方法分为以下几种：第一种方法是依据溶度积原理，在硬水中加入药剂，与水中的镁、钙离子反应生成难溶沉淀，将这种方法称之为沉淀软化法或者药剂软化法;其次种方法是离子交换软化法，主要是依据离子交换原理，离子交换剂中的阳离子Na+或H+和废水中的钙、镁离子进行反应，起到软化的效果;第三种方法主要基于电渗析理论，考虑离子交换膜针对不同离子的选择透过性，通过外加直流电场作用，利用离子迁移作用，在对废水进行局部除盐的同时，起到软化废水的目的。在本工程中，主要基于上述第一种方法中用到的溶度积原理，通过将废水中的钙离子和镁离子生成难溶沉淀而达到软化的目的。有关沉淀化合物的溶度积及溶解度见表1。高盐水中硬度主要是钙、镁离子，依次投加液碱和碳酸钠溶液，依据表1中的溶度积及溶解度，产生如下的主要化学反应：1.5分析方法硬度(总硬度和钙硬度)：EDTA滴定法;pH值：玻璃电极法;浊度：浊度仪。2、系统运行结果与分析2.1主要建构筑物设计参数2.1.1高密池1座，分为2格，半地下钢筋混凝土结构，内防腐。结构尺寸：19.9m×19.1m×6.5m;有效水深：5.5m;有效容积1350m3;停留时间2.7h。2.1.2V型滤池1座，分为2格，半地下钢筋混凝土结构，内防腐。结构尺寸：9.5m×18.4m×4.2m;过滤速度：7.5m/h;气洗强度：15L/(m2·s);水洗强度：4L/(m2·s)。2.1.3澄清水池1座，地下式钢筋混凝土结构，内防腐。结构尺寸：27.3m×14.0m×4.5m;有效水深4.0m;有效容积1500m3。2.1.4污泥池1座，半地下钢筋混凝土结构，内防腐。结构尺寸：18.7m×10.2m×4.5m;有效水深4.0m;有效容积750m3。2.1.5软化加药间及污泥脱水间1座，框架结构，软化加药间含酸间、液碱间和其它加药系统间(含碳酸钠加药系统，絮凝剂和助凝剂加药系统)，碳酸钠加药系统采纳150m3的料仓一个，通过变频调整给料阀转速进行定量，然后经螺旋输送机输送至配药罐进行配药，助凝剂采纳具有加热功能的全自动加药装置。污泥脱水间有板框污泥脱水机4台，3用1备。2.2工程运行调试本工程2022年3月