[发明专利]一种实现焦化废水零排放及资源化利用的工艺及系统

权利要求书

1.一种实现焦化废水零排放及资源化利用的工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)经过深度处理的焦化废水首先进入软化澄清池，向软化澄清池中依次添加氢氧化钙、碳酸钠、聚合硫酸铁及聚丙烯酰胺，水中的钙离子形成碳酸钙沉淀，镁离子形成氢氧化镁沉淀，同时去除水中的硅离子及氟离子；

(2)软化澄清池出水进入多介质过滤器A及超滤装置，去除水中的悬浮物和胶体，满足反渗透的进水要求；

(3)超滤出水由泵加压后，进入一级反渗透装置，产水进入产水池回用；

(4)一级反渗透浓水依次进入臭氧催化氧化塔及活性炭吸附塔，去除水中有机物；

(5)活性炭吸附塔出水进入浓水软化澄清池，向浓水软化澄清池中依次添加氢氧化钙、碳酸钠、聚合硫酸铁及聚丙烯酰胺，水中的钙离子形成碳酸钙沉淀，镁离子形成氢氧化镁沉淀，同时去除水中的硅离子及氟离子；浓水软化澄清池出水进入多介质过滤器B，去除水中的悬浮物和胶体，多介质过滤器出水进入弱酸钠型离子交换器，将水中钙离子、镁离子彻底去除；

(6)弱酸钠型离子交换器出水由泵加压后送入低压纳滤装置，纳滤浓水进入高压纳滤装置，水中硫酸钠浓度得到进一步提升，高压纳滤浓水进入硫酸钠蒸发及冷冻结晶、重结晶系统；

(7)低压纳滤装置产水及高压纳滤装置产水经过二级反渗透装置以及浓缩反渗透装置进一步浓缩，二级反渗透产水及浓缩反渗透产水均进入产水池回用，浓缩反渗透浓水进入提纯纳滤装置；

(8)提纯纳滤产水回流至低压纳滤装置进水端，提纯纳滤浓水进入氯化钠蒸发结晶系统；

(9)硫酸钠蒸发及冷冻结晶、重结晶母液与氯化钠蒸发结晶母液进入混盐蒸发结晶装置，产出混盐。

2.根据权利要求1所述的一种实现焦化废水零排放及资源化利用的工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，经过深度处理的焦化废水水质指标为：COD浓度60～80mg/L，TDS浓度3500～5000mg/L，氯离子浓度1000～2000mg/L，硫酸根离子浓度800～2000mg/L；软化澄清池根据焦化废水硬度及碱度添加氢氧化钙及碳酸钠，使水的硬度控制在100mg/L以下；同时添加聚合硫酸铁50～100mg/L，聚丙烯酰胺2～5mg/L，使水中硅离子浓度降至10mg/L以下，氟离子浓度降至10mg/L以下。

3.根据权利要求1所述的一种实现焦化废水零排放及资源化利用的工艺，其特征在于，所述步骤(2)中，多介质过滤器A中填充石英砂和无烟煤，运行流速8～10m/h；超滤装置中超滤膜的膜通量为35～45L/m²h；经过多介质过滤器及超滤装置过滤后，水的浊度＜0.5NTU，SDI＜3。

4.根据权利要求1所述的一种实现焦化废水零排放及资源化利用的工艺，其特征在于，所述步骤(3)中，一级反渗透装置中一级反渗透膜的膜通量为15～20L/m²h，采用一级两段或一级三段式排列，一级反渗透的回收率控制在75％～80％。

5.根据权利要求1所述的一种实现焦化废水零排放及资源化利用的工艺，其特征在于，所述步骤(4)中，臭氧催化氧化塔中添加以活性二氧化铝为载体且含有铁离子和锰离子的催化剂，催化氧化塔的水力停留时间为1～2h，臭氧与水中COD的投加浓度比例为1:1～3:1；活性炭吸附塔内采用的颗粒活性炭指标为：颗粒尺寸8～30目，碘吸附值600～800mg/g,水分≤5％，强度≥90％；经过臭氧催化氧化塔及活性炭吸附装置后，出水COD浓度＜100mg/L。

6.根据权利要求1所述的一种实现焦化废水零排放及资源化利用的工艺，其特征在于，所述步骤(5)中，浓水软化澄清池根据焦化废水硬度及碱度添加氢氧化钙及碳酸钠，使水的硬度控制在100mg/L以下，同时添加聚合硫酸铁50～100mg/L，聚丙烯酰胺2～5mg/L，使水中硅离子浓度降至10mg/L以下，氟离子浓度降至10mg/L以下；多介质过滤器B中填充石英砂和无烟煤，运行流速8～10m/h；弱酸钠型离子交换器的运行流速＜20m/h；出水总硬度＜0.5mg/L。