煤化工含盐废水之软化技术要求

煤化工含盐废水之软化技术要求

煤化工含盐废水处理工艺路线选择应根据含盐废水的来源、水质及水量等因素进行综合分析后进行设计，通常由预处理、膜分离、蒸发结晶和资源化利用等单元组成。

预处理通常包括软化、除硅、除氟、氧化、吸附处理等单元。其中软化、除硅、除氟处理主要针对废水中的钙、镁、硅、氟等离子，氧化、吸附处理主要针对废水中的有机污染物。

软化处理宜采用化学软化、树脂软化及其组合工艺。树脂软化一般作为化学软化的深度处理。

一、化学软化

化学软化应根据水的碱度和硬度，采用氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠及其组合药剂进行软化处理，药剂投加量宜通过实验或相似案例确定；

软化装置宜选择机械加速澄清池、高密度沉淀池、流化床结晶造粒反应器、膜软化过滤器等。

1、机械加速澄清池

1) 当采用机械加速澄清池时，清水区的表面水力负荷宜为 2~3m/h；

2) 水在机械搅拌澄清池中的总停留时间可采用 1.2~1.5h。

3) 搅拌叶轮提升流量可为进水量的 3-5 倍，叶轮直径为第二絮凝室内径的 70~80%，并应设调整叶轮转速和开启度的装置。

4) 机械搅拌澄清池是否设置机械刮泥装置，应根据水池直径、底坡、进水悬浮物含量及其颗粒组成确定。

2、高密度沉淀池

1) 高密度沉淀池由反应池、混凝池、絮凝池和沉淀池组成，反应池设置的格数应根据反应池的功能、投加药剂的种类、控制条件等确定；

2) 反应池、混凝池宜采用机械搅拌，G 值不小于 250s^-1。反应池的停留时间宜为 10~30min，当协同除硅、除氟时，应延长反应停留时间。

3) 絮凝池宜采用机械搅拌，G 值 20~60s^-1，絮凝时间宜为 10min~20min。絮凝搅拌器宜变频控制，根据絮体大小调整转速；

4) 当采用高密度沉淀池时，沉淀池斜管区水力负荷宜为 6~15m/h。斜管长度宜采用 1000mm～1500 mm，倾角宜采用 60 度，斜管直径 50mm～80mm。沉淀池底部设有泥渣刮除和浓缩装置，周边线速度宜为 1-3m/min，应设置变频调速装置和扭矩保护。沉淀池配有污泥排放泵和污泥回流泵，污泥回流量宜为进水量的 2~4%，污泥回流泵应配备变频控制，根据絮凝池絮体数量调整流量。沉淀池设有泥位计，控制污泥排放和循环回流。反应池、混凝池、絮凝池和斜管宜考虑防止沉淀和结垢的措施。

5) 化学软化其他技术要求可参考 HJ 2006 的规定。

3、流化床结晶造粒反应器

1) 流化床结晶造粒反应器自下而上包括进水区、造粒区和排水区。原水从流化床底部进入，利用上升水流使预投加的晶种处于悬浮状态，来水与投加的化学药剂充分混合诱导水中 Ca²⁺、Mg²⁺等硬度离子以非均相结晶的方式附着于晶种表面形成离子结晶体，随后在水力调控下形成致密化造粒体，造粒体的致密度经历由低到高的过程，在造粒区进行充分混合直至形成致密度大的造粒体，沉积到底部的造粒体定期予以排出。

 

 

2) 流化床结晶造粒反应器应设置晶种投加系统，晶种投加系统宜通过布水器使得预先投加的晶种以流化状态悬浮于罐体内。

3) 流化床结晶造粒反应器软化宜将除钙和除镁分开设置。用于除钙软化形成 CaCO₃ 结晶体时，流化床上升流速宜为 60~100m/h，pH 值宜在 8.5 到 10 之间；用于除镁软化形成Mg（OH）₂ 结晶体时，流化床上升流速宜为 20~50m/h，pH 值宜在 10.5 到 12 之间。

4) 单台流化床结晶造粒反应器处理能力不宜大于 500 m3/h，当处理水量大于 500 m3/h 时，宜采用多台流化床联合运行的方式，多台布置时宜配置配水设施。

5) 流化床结晶造粒反应器进水宜去除大尺寸悬浮物杂质，以避免堵塞后续设备和管道。

6) 排出造粒体宜通过筛分设备将 1.0~3.0 mm 粒径的造粒体从混合物中分离并回收利用，未满足要求的造粒体应返晶种投加系统中并返回流化床设备中重新造粒。

4、化学软化膜过滤器

1) 化学软化膜过滤器由反应装置、膜过滤装置、冲洗/反洗装置、化学清洗装置、产水调节装置等构成；过滤膜组件类型应根据原水水质特点和设计要求选择，可采用管式微滤膜、袋式微滤膜元件，膜元件应采用高强度的 PVDF、PTFE 等耐酸碱材质。

2) 反应装置应根据原水水量设置，反应时间应根据污水特性确定，宜为（15～60）min；反应槽应设有搅拌设备。

3) 应根据类似工程案例或现场试验数据，分析原水水质、膜污染和膜堵塞对膜通量的影响等，判定是否适用于化学软化膜过滤工艺处理。

4) 膜元件选型时，膜过滤精度宜小于 0.3μm；过滤膜组件进水中悬浮物固体占原水重量比不应大于5%。

二、树脂软化

应选用阳离子交换系统，可根据水质选用多级离子交换系统；

当采用化学软化和树脂软化相结合工艺时，化学软化产水总硬度宜小于 150mg/L；当进水 TDS 小于 5000mg/L 时，树脂可采用钠型强酸阳离子交换树脂；当进水TDS5000~30000mg/L，宜采用弱酸阳离子交换树脂；当进水 TDS 大于 30000mg/L 时，宜选择螯合树脂。工作交换容量宜参照相似运行条件运行案例确定。当无法取得资料时，强酸阳离子交换树脂宜按照 800~1500mol/m3 计算，弱酸阳离子交换树脂宜按照 800~1500mol/m3 计算，工作交换容量随盐分增加而降低，螯合树脂宜按照 300~500mol/m3 计算。

树脂层高应不小于 1m，再生周期不小于 24h；弱酸树脂宜采用酸再生，氢氧化钠转型：其他技术要求执行 GB/T 50109 的规定。