一种新型高含盐量重金属废水的零排放处理系统及方法

摘要

本发明属于废水处理领域，特别涉及一种新型高含盐量重金属废水的零排放处理系统及方法，该系统包括废水调节及氧化池、废水提升泵、过滤器、喷雾冷却器，所述废水调节及氧化池上有废水入口、空气入口和废水出口，喷雾冷却器上设有高温烟气入口、低温烟气出口、废水入口，所述废水调节及氧化池上的废水出口与废水提升泵的入口相连，所述过滤器的入口与废水提升泵的出口相连，过滤器出口与喷雾冷却器的废水入口相连，所述喷雾冷却器内设有雾化喷头。本发明克服了常规方法采用多效蒸发器进行蒸发的常规处理流程中投资大、能耗高的缺点，采用废热利用、废水利用，做到节水减排、有价重金属回收、减少固体渣量，有效地对高含盐量重金属废水进行零排放处理。

权利要求

1.一种高含盐量重金属废水的零排放处理系统，其特征在于，包括废水调节及氧化池、废水提升泵、过滤器、喷雾冷却器，所述废水调节及氧化池上有废水入口、空气入口和废水出口，喷雾冷却器上设有高温烟气入口、低温烟气出口、废水入口，所述废水调节及氧化池上的废水出口与废水提升泵的入口相连，所述过滤器的入口与废水提升泵的出口相连，过滤器出口与喷雾冷却器的废水入口相连，所述喷雾冷却器内设有雾化喷头。

2.根据权利要求1所述的一种高含盐量重金属废水的零排放处理系统，其特征在于，所述喷雾冷却器为塔式结构或卧式结构。

3.一种利用权利要求1-2中任一权利要求所述的一种高含盐量重金属废水的零排放处理系统处理废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：高含盐重金属废水进入废水调节及氧化池，在空气作用下，废水中亚硫酸钠氧化成硫酸钠；

经步骤(1)处理后的废水经废水提升泵增压后再经过滤器过滤；

利用喷雾冷却器的雾化喷头将经步骤(2)处理后的废水喷进高温烟气中，废水中的硫酸钠盐和重金属在高温下干燥进入烟尘中，水形成水雾并绝热蒸发进入烟气。

说明书

一种新型高含盐量重金属废水的零排放处理系统及方法

[0001] 技术领域

[0002] 本发明涉及一种废水处理系统，特别涉及一种新型高含盐量重金属废水的零排放处理系统及方法。

背景技术

[0003] 为了落实国家循环经济的产业政策，铜冶炼厂产出的烟尘等废渣需要综合利用，回收有价金属，变废为宝。

[0004] 铜冶炼厂产生的铜烟尘等废渣经过混合配料后压制成具有较高强度的球团，再投加到熔炼炉中进行熔炼提取有价金属，在上述回收有价金属的过程中,排出含大量二氧化硫和重金属烟尘的烟气，该股烟气温度高达1200℃，需要进行冷却降温和除尘。通常采用夹套水冷烟道、空气换热等工艺进行降温后，通过干法收尘收集烟气中的烟尘，再通过湿法洗涤，脱除烟气中的二氧化硫等污染物，经洗涤后的达标烟气从烟囱进行排放。该工艺最大的特点是产生大量废水，这些废水含有大量的重金属及亚硫酸钠等成份。

[0005] 目前，环保要求越来越高，特别是在最严格的环保要求下，任何生产废水不得外排，需全部回用。在重金属处理达标后也不允许生产废水外排的前提下，鉴于该股废水含盐量高及重金属严重超标，该股废水将重金属处理达标后若再不停的循环回用，势必造成某个水循环系统中的含盐量饱和结晶，从而影响到生产系统的正常运行。为了使整个生产工艺能够正常运行，废水中的盐份只能通过固体盐的形式作为开路。常规的处理工艺流程见附图1，高含盐量及重金属严重超标的废水进入废水调节及氧化池将亚硫酸钠氧化成硫酸钠后，通过废水提升泵增压后送至反应槽，在反应槽内加入重金属捕捉剂将废水中的重金属捕捉成絮状沉淀物；絮状沉淀物随废水重力流至絮凝槽，在絮凝槽内再添加絮凝剂，将细小的絮状沉淀物凝聚成大的凡花；含重金属的凡花随废水重力流进入浓缩池，沉淀至浓缩池的底部，再通过增压泵输送至脱水设备进行脱水，经脱水后的含重金属干渣再返回工艺熔炼炉进行重金属再提炼回收；去除重金属后的废水还含有浓度很高的硫酸钠，通过废水输送泵将其输送至蒸发器进一步除盐，废水中的盐份通过蒸发结晶后外运，废水中的水份经过高温蒸发后再冷却回收利用。这种采用多效蒸发器进行处理的工艺，虽然环保效果较好，但需要消耗大量的蒸汽或电能，投资及运行成本高，经济效益差。

发明内容

[0006] 为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种新型高含盐量重金属废水的零排放处理系统及方法，该处理方法可以有效利用烟气余热，做到废水利用，节省新水用量，不需设置反应槽、重金属渣脱水设备及多效蒸发器，运行成本只有常规处理工艺的5%不到。

[0007] 本发明通过以下技术方案来实现：

[0008] 一种新型高含盐量重金属废水的零排放处理系统，其特征在于，包括废水调节及氧化池、废水提升泵、过滤器、喷雾冷却器，所述废水调节及氧化池上有废水入口、空气入口和废水出口，喷雾冷却器上设有高温烟气入口、低温烟气出口、废水入口，所述废水调节及氧化池上的废水出口与废水提升泵的入口相连，所述过滤器的入口与废水提升泵的出口相连，过滤器出口与喷雾冷却器的废水入口相连，所述喷雾冷却器内设有雾化喷头。

[0009] 进一步地，所述喷雾冷却器为塔式结构或卧式结构。

[0010] 本发明同时还提供了一种新型高含盐量重金属废水的零排放处理系统处理废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：

[0011] （1）高含盐重金属废水进入废水调节及氧化池，在空气作用下，废水中亚硫酸钠氧化成硫酸钠；

[0012] （2）经（1）处理后的废水经废水提升泵增压后再经过滤器过滤；

[0013] （3）利用喷雾冷却器的雾化喷头将经（2）处理后的废水喷进高温烟气中，废水中的硫酸钠盐和重金属在高温下干燥进入烟尘中，水形成水雾并绝热蒸发进入烟气。

[0014] 本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果：

[0015] 本发明满足环保对生产废水零排放的要求，克服了采用多效蒸发器进行蒸发的常规处理流程中投资大、能耗高的缺点，具有以下优点：

[0016] （1）冶炼烟气温度要求由1200°C降低至200°C，可以利用该股废水进行喷雾冷却，节省新水用量；同时废水中的有价金属干燥后进入到烟尘中可以再返回工艺熔炼炉中进行回收；

[0017] （2）废水处理成本非常低，不及常规处理工艺的5%，不需单独设置多效蒸发器，节省投资，具有巨大的经济效益。

[0018] （3）采用废热利用、废水利用，做到节水减排、有价重金属回收、减少固体渣量及满足严格的环保要求等多重目的，具有深远的经济及社会效益。

附图说明

[0019] 图1为一种高含盐量重金属废水的零排放常规处理工艺流程图；

[0020] 图2为本发明的一种新型高含盐量重金属废水的零排放处理系统工艺流程；

[0021] 图3为本发明的一种新型高含盐量重金属废水的零排放处理工艺结构示意图；

[0022] 1、废水调节及氧化池，2、提升泵，3、过滤器，4、喷雾冷却器，5、雾化喷头。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明：

[0024] 一种新型高含盐量重金属废水的零排放处理系统，包括废水调节及氧化池1、废水提升泵2、过滤器3、喷雾冷却器4，所述废水调节及氧化池1上有废水入口、空气入口和废水出口，喷雾冷却器4上设有高温烟气入口、低温烟气出口、废水入口，所述废水调节及氧化池1上的废水出口与废水提升泵2的入口相连，所述过滤器3的入口与废水提升泵2的出口相连，过滤器3出口与喷雾冷却器4的废水入口相连，所述喷雾冷却器4内设有雾化喷头5。高含盐量及重金属严重超标的废水进入废水调节及氧化池1将亚硫酸钠氧化成硫酸钠后，通过废水提升泵2增压后再经过过滤器3过滤，最后利用喷雾冷却器4的雾化喷头5将废水喷进高温烟气中，废水中的盐和重金属在高温下干燥进入烟尘中，水形成水雾并绝热蒸发进入烟气，同时大大降低烟气温度，降温后的烟气再进入下一工序中处理。

[0025] 实施例1：

[0026] 某项目喷淋碱液洗涤下来的废水量：48.0m3/d，主要成份如下：

[0027]成份 Na2SO3 Na2SO4 Cu Bi Pb Sn Zn Cd
kg/d 11341.4 130.0 52.501 5.448 11.415 0.404 0.769 1.566
mg/L 257758.9 2954.5 1193.2 123.8 259.4 9.2 17.5 35.6

[0028] 该高含盐量重金属废水采用附图2工艺流程进行零排放处理，包括24m3的废水调3 3
节及氧化池、废水提升泵（Q=2m/h，H=30m）、过滤能力为Q=2m/h的过滤器及喷雾冷却器，高含盐量及重金属严重超标的废水进入废水调节及氧化池将亚硫酸钠氧化成硫酸钠后，通过废水提升泵增压后再经过过滤器过滤，最后利用喷雾冷却器的雾化喷头将废水喷进高温烟气中，废水中的硫酸钠盐和重金属在高温下干燥进入烟尘中，水形成水雾并绝热蒸发进入烟气，同时大大降低烟气温度，降温后的烟气再进入下一工序中处理。

[0029] 如采用附图1所示的常规处理工艺，其中多效蒸发器处理每吨水的耗电量约为20度，工业用电按0.7元/度计的话，多效蒸发器处理的成本大约为14元/吨水，其它氧化池及反应槽等设备的用电成本合计大约为1元/吨水，药剂费用大约为5元/吨水，常规废水处理工艺的处理成本大约为20元/吨水。

[0030] 而采用发明的处理工艺最主要特点是废热利用，利用工艺高温废热进行处理，不需另外再加入处理药剂。其处理成本只有氧化池及过滤器、废水提升泵等设备的用电成本，大约为1元/吨水。另外常规处理工艺一次性投资高，而本发明的一次投资成本小，所以本发明的废水处理成本非常低，不及常规处理工艺的5%。

[0031] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，则应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。