[发明专利]以微污染地表水为水源制备钢铁厂用脱盐水的工艺

说明书

技术领域

本发明属于污水处理和回用技术领域，特别是提供了一种以微污染地表水为水源制备钢铁厂用脱盐水的工艺。

背景技术

钢铁生产过程中热负荷高，用水水质要求高、水量大。作为世界上缺水国家之一，水是制约我国钢铁工业发展的重要因素。近些年来，为了减少钢铁企业的废水排放量，同时减少吨钢的新水耗水量，越来越多的钢铁企业寻求高效的污水处理及回用技术。同时，脱盐水用于钢铁工业生产线和循环冷却水补水得到越来越多的应用。脱盐水作为循环冷却水补水使用，具有品质好，浓缩倍数高，结垢风险低等优点。目前钢铁厂制备脱盐水通常以生产新水作为水源，但由于钢铁是用水大户，上述常规水资源受到水量的限制难于满足用水要求，所以利用微污染地表水作为水源来制备脱盐水成为开源的一种新工艺。

微污染地表水普遍存在着有机物、氨氮、磷、硬度偏高,水体有异味,色度高等问题，有机物和氨氮超标是水体污染的主要问题。目前以地表水为水源的净水厂大多采用混凝、沉淀、过滤、消毒等常规净水工艺来去除水中悬浮物，但是对水中的有机物和氨氮去除效果不佳，一方面使出水水质不达标，另一方面对后续的膜法深度处理造成污染，降低膜的使用寿命。因此必须改进目前常规的水处理流程，使水中有机污染物能够得到有效的去除，保证后续膜法深度处理的出水水质要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以微污染地表水为水源制备钢铁厂用脱盐水的工艺，不但能够使微污染水资源化,而且克服了制备脱盐水使用生产新水的水量受限瓶颈，为制备脱盐水寻求了一种新的水源。

针对现有技术的不足，本发明在现有技术的基础上加以改进，增加了生物处理单元。提供一种高密度澄清池+MBBR生物反应池+高效滤池+膜法深度处理单元的工艺，最终成品水供钢铁厂脱盐水用户使用。具体工艺流程如下：

微污染地表水→旋流沉砂池→调节池→高密度澄清池→MBBR生物反应池→高效滤池→超滤装置→一级反渗透装置→钢铁厂一级脱盐水用户或（二级反渗透装置→钢铁厂二级脱盐水用户）。在工艺中控制的技术参数为：

微污染地表水经过加压提升进入旋流沉砂池去除水中携带的泥沙。旋流沉砂池主要利用动力驱动机械叶轮的旋转，控制进入水流的流速与流态，使砂在离心力与重力的作用下，沿池壁呈螺旋线加速沉降。沉入池底的砂经压缩空气提升，与少量污水进入砂水分离器中进行分离后排出。旋流沉砂池水力停留时间（在GB/T50125-2010(给水排水工程基本术语标准)中3.2.38条款规定：水力停留时间：污水在处理构筑物内的平均停留时间）为30～60s。

本发明所述的旋流沉砂池出水水量、水质具有不均匀性,同时为了降低对后续处理设施的冲击负荷，确保污水处理效果，设置调节池。旋流沉砂池出水依靠重力流进入调节池，调节池水力停留时间为2～6h。为保证气温较低时后续MBBR生物反应池处理效果和膜法深度处理单元进水通量，在调节池后端池底设有穿孔蒸汽管，当冬季水温低于15℃时使用，控制调节池出水温度在20～25℃。

本发明所述的调节池出水经加压提升进入高密度澄清池。为避免MBBR生物反应池填料因高硬度结垢，故把高密度澄清池置于MBBR生物反应池前面。高密度澄清池是集混凝、絮凝、澄清功能为一体的高效水处理构筑物，能够去除硬度、悬浮物、胶体等物质。它包括混凝池、石灰投加池、絮凝池、沉淀池和pH调节池等五部分。

（1）混凝池：本发明所述调节池出水经加压提升进入混凝池并与投加的混凝剂发生混凝反应。投加的混凝剂为聚合氯化铝（PAC）或氯化铁，投加浓度为30～100mg/L。混凝池水力停留时间2～4min。

（2）石灰投加池：混凝池后设置石灰投加池，在该池投入石灰(Ca(OH)₂)来进行软化反应以去除暂时硬度。Ca(OH)₂投加浓度为150～300mg/L。石灰投加池水力停留时间为2～4min。

（3）絮凝池：石灰投加池后设置絮凝池，在絮凝池投加聚丙烯酰胺（PAM）作为助凝剂可起到吸附架桥作用以强化混凝效果。PAM投加浓度为0.5～2mg/L。絮凝池水力停留时间为15～25min。

（4）沉淀池：絮凝池出水进入沉淀池,沉淀池包括置沉淀区和污泥浓缩区二部分，大部分固体悬浮物在该区域沉淀并浓缩。沉淀区位于沉淀池上部，采用斜管沉淀方式，上升流速为10～15m/h。污泥浓缩区位于沉淀池下部，设有带浓缩功能的刮泥机，把剩余污泥刮入泥斗，其中一部分污泥连续回流至混凝池或石灰投加池，污泥回流比为3%～8%。另一部分污泥定期由排泥泵抽出送至泥处理系统进行处理。