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锰砂除铁过滤装置在废水回用处理中的应用

锰砂除铁过滤装置在废水回用处理中的应用



  • 某化工厂200t/h低浓度污水处理单元负荷增加,造成出水总铁、浊度和悬浮物等指标不合格,不能满足循环冷却水补充水水质的要求,通过技术改造新增锰砂除铁过滤装置,使出水中总铁、浊度和悬浮物等指标满足循环冷却水补充水的要求,每年可节约水资源144万t,节能费用547.2万元,同时减少了污水排放,减轻了环境污染。

    为节约水源,化工厂200 t/h低浓度含油污水经处理满足Q/SH 0104一2007《炼化企业节水减排考核指标与回用水指标》中污水回用于循环冷却水水质指标后,用于循环冷却水系统的补充水。2014年由于汽柴油品质升级,新建4套生产装置,低浓度含油污水处理量由180~210 t/h增到200~230 t/h,负荷增加,造成出水总铁、悬浮物、浊度等指标不合格,无法回用,只能作为工业污水排放。为解决出水中总铁、悬浮物、浊度等指标不合格的问题,企业在原有处理单元中增设了锰砂除铁过滤装置,取得了较好的效果。

    1 原有工艺

    来自炼化装置的低浓度污水经调节罐初步隔油,再经涡凹气浮与溶气气浮进一步除油后,自流进 AO生化池,经生化处理后进二沉池沉淀,然后进人深度处理部分(包括多介质过滤器、臭氧氧化塔、活性炭吸附过滤罐)过滤消毒合格后作为循环冷却水补水回用。低浓度污水处理原工艺流程见图1

               

    2 改造方案

    2· 1 锰砂除铁工艺简介

    锰砂除铁过滤装置利用氧化法将水中低价铁离子氧化成高价铁离子,再经吸附过滤,达到降低水中铁离子浓度的目的。其反应如下些

    2 Mn2+ + O2 + 2 H2O= 2 MnO2 + 4 H+

    4 MnO2 + 3 O2 = 2 Mn2O7

    Mn2O7+ 6 Fe2+ + 3 H2O = 2 MnO2 + 6 Fe3+ 6 OH-

    Fe3++3OH-= Fe(OH)3

    过滤时在精制锰砂层表面逐渐形成一层铁质滤膜作为活性滤膜,能起到催化作用, Fe(OH)3沉淀物经精制锰砂滤层催化和过滤双层作用后被去除。锰砂过滤方案是经过曝气充氧后,加快了二价铁的氧化速度,能更有效的去除水中的铁。锰砂除了铁过滤装置不消耗化工原料,年补充量较低。

    2·2 改造后低浓度污水处理工艺流程

    200 t/h低浓度污水处理单元,在原有工艺多介质过滤器后增设锰砂除铁过滤装置,改造后低浓度污水处理工艺流程图见图2                     

    2.3 锰砂除铁过滤装置

    本项目设置4台串联锰砂压力罐,设计处理水量为200m³/h,操作弹性为1.2.罐内填装具有催化除铁及过滤双重功能的复合滤料,该复合滤料主要由石英砂和高品位天然锰砂组成的,粒径为0.6~2.0mm。滤层厚度1.0-1.5mm,承托厚度为0.3m.锰砂除铁过滤装置见图3,主要技术指标见表1,。

                     

    2.4 使用效果

    200t/h低浓度污水处理单元新增锰砂除铁过滤装置后,出水质量合格。锰砂除铁过滤装置投用前、后出水水质指标见表2.                  

    从表2可以看出,锰砂除铁过滤装置投用后,低浓度污水出水总铁的质量浓度从0.59-3.89mg/L降到0.5-0.7mg/L,悬浮物的质量浓度从10-36mg/L降到1.34-7.63NTU,出水水质达到循环冷却水系统的补充水的要求。

    2.5 经济效益

    200t/h低浓度污水水处理单元产低浓度回用水180t/h,每年节约水资源144万T,每吨水费按3.8元计,年节约费用547.2万元。

    3 结论

    200t/h低浓度污水处理单元新增锰砂除铁过滤装置,该装置投用后,解决了总铁、浊度及悬浮物等不达标的问题,出水水质达到循环冷却水系统补充水的要求,每年节水144万t,每年节约水费547.2万元。同时还减少了污水排放,减轻了环境污染,该技术可供同类装置参考使用。

       


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