《含铝废水用作循环冷却水的方法和设备.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《含铝废水用作循环冷却水的方法和设备.pdf（8页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102249438 A (43)申请公布日 2011.11.23 CN 102249438 A *CN102249438A* (21)申请号 201010180549.5 (22)申请日 2010.05.20 C02F 9/04(2006.01) C02F 1/66(2006.01) C02F 1/78(2006.01) C02F 1/52(2006.01) (71)申请人 上海轻工业研究所有限公司 地址 200031 上海市徐汇区宝庆路 20 号 (72)发明人 邱真真 (74)专利代理机构 上海专利商标事务所有限公 司 31100 代理人 骆希聪 (54) 发明名。
2、称 含铝废水用作循环冷却水的方法和设备 (57) 摘要 本发明涉及一种含铝废水用作循环冷却水的 方法和设备， 用于回用包含浓度在 10mg/L-1g/L 之间的铝离子以及少量有机物的含铝废水， 所述 方法包括以下步骤 ： 将废水的pH值调节至7.5， 进 行废水中铝离子的混凝 ； 使废水经过一过滤器， 过滤废水中的混凝后的铝、 以及生物粘泥， 使废水 中的铝含量降至低于 3mg/L ； 将过滤后的废水输 入循环冷却水系统 ； 在向循环冷却水系统注入臭 氧进行水处理， 以降解水中的有机物。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说。
3、明书 3 页 附图 3 页 CN 102249438 A1/1 页 2 1. 一种含铝废水用作循环冷却水的方法， 所述含铝废水包含浓度在 10mg/L-1g/L 之间 的铝离子以及有机物， 所述方法包括以下步骤 ： 将废水的 pH 值调节至 7.5， 进行废水中铝离子的混凝 ； 使废水经过一过滤器， 过滤废水中的混凝后的铝、 以及生物粘泥， 使废水中的铝含量降 至低于 3mg/L ； 将过滤后的废水输入循环冷却水系统 ； 在向循环冷却水系统注入臭氧进行水处理， 以降解水中的有机物。 2. 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述含铝废水是单一废水。 3. 如权利要求 1 所述的方法， 。
4、其特征在于， 所述含铝废水是由两种或两种以上废水混 合而成。 4. 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述有机物包含 COD 物质和氨氮， 其中 COD 物质浓度低于 75mg/L， 氨氮浓度低于 3mg/L。 5. 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 在向循环冷却水系统注入臭氧进行水处理 的步骤包括 ： 控制循环冷却水系统中有 0.01-0.2mg/L 的溶解臭氧残留。 6. 一种含铝废水用作循环冷却水的设备， 所述含铝废水包含浓度在 10mg/L-1g/L 之间 的铝离子以及有机物， 所述设备包括 ： pH 值调节器， 输入该含铝废水， 将废水的 pH 值调节至 7.5，。
5、 进行废水中铝离子的混凝 ； 过滤器， 连接该 pH 值过滤器， 过滤废水中的混凝后的铝、 以及生物粘泥， 使废水中的铝 含量降至低于 3mg/L ； 冷却塔， 连接该过滤器， 输入过滤后的废水作为补充水， 其中该冷却塔是包含在循环冷 却水系统中 ； 臭氧水发生器， 向该冷却塔注入臭氧进行水处理， 以降解水中的有机物。 7.如权利要求6所述的设备， 其特征在于， 还包括缓冲水箱， 连接在该pH值调节器与该 过滤器之间， 该缓冲水箱从顶部输出废水且在底部沉积污泥。 8. 如权利要求 7 所述的设备， 其特征在于， 还包括增压泵， 设于该缓冲水箱与该过滤器 之间。 权 利 要 求 书 CN 102。
6、249438 A1/3 页 3 含铝废水用作循环冷却水的方法和设备 技术领域 0001 本发明涉及废水处理和清洁生产的工艺， 尤其是涉及含铝废水用作循环冷却水系 统的补充水的方法和设备。 背景技术 0002 对于整个社会， 工业一直是城市用水的大户， 在中国， 每年的工业用水量约为 1100 亿 m3， 其中工业循环冷却水直接以自来水作为补充水， 约占工业用水量的 70， 这给本来就 紧张的水资源增加了很大的压力。因此， 寻找循环冷却水除自来水之外的第二水源对于节 水的意义非常重大。 0003 现有技术中， 将废水回用至循环冷却水系统多采用膜技术对废水进行前处理， 但 实际工程应用经验得知， 。
7、采用膜技术成本大， 且膜的使用寿命短， 运行维护成本高。 0004 因此， 期望寻找一种既能使用废水作为循环冷却水， 又不需要高昂的前处理成本 的方法。 发明内容 0005 本发明所要解决的技术问题是提供一种含铝废水用作循环冷却水的方法和设备。 0006 含铝废水通常包含铝离子、 以及一些有机物， 传统上将其中的铝离子和有机物去 除， 达到排放标准后排放。由于铝离子的絮凝作用， 且极易沉降， 以及有机物的存在对于水 循环非常不利， 使得无法将含铝废水作为循环冷却水， 往往需要复杂的预处理才能作为循 环冷却水。 0007 但是， 本申请的发明人发现将大部分铝离子从废水中去除后， 剩余有机物尽管对。
8、 循环水系统不利， 却可以不通过预处理去除， 而是在废水在循环水系统循环的过程中间歇 性的处理来降低有机物的浓度。因此， 本发明提出一种经过简单预处理即可将含铝废水用 作循环冷却水的方法。 0008 本发明所提出的含铝废水用作循环冷却水的方法， 用于处理包含浓度在 10mg/ L-1g/L 之间的铝离子以及有机物的含铝废水， 该方法包括将废水的 pH 值调节至 7.5， 进行 废水中铝离子的混凝， 然后使废水经过一过滤器， 过滤废水中的混凝后的铝、 以及生物粘 泥， 使废水中的铝含量降至低于3mg/L。 这样， 即可将过滤后的废水输入循环冷却水系统， 并 且在向循环冷却水系统注入臭氧进行水处理。
9、， 以降解水中的有机物， 使水质满足冷却水系 统的要求。 0009 本发明所提出的含铝废水用作循环冷却水的设备， 包括 pH 值调节器、 过滤器、 冷 却塔以及臭氧水发生器。 pH值调节器输入该含铝废水， 将废水的pH值调节至7.5， 进行废水 中铝离子的混凝。过滤器连接该 pH 值过滤器， 过滤废水中的混凝后的铝、 以及生物粘泥， 使 废水中的铝含量降至低于 3mg/L。冷却塔连接该过滤器， 输入过滤后的废水作为补充水， 其 中该冷却塔是包含在循环冷却水系统中。臭氧水发生器向该冷却塔注入臭氧进行水处理， 以降解水中的有机物。 说 明 书 CN 102249438 A2/3 页 4 0010 。
10、本发明由于采用以上技术方案， 使之与现有技术相比， 既避免了废水直接排放， 又 可避免实现废水回用所需的复杂预处理， 因此对于节约水资源和能源具有十分显著的意 义。 附图说明 0011 为让本发明的上述目的、 特征和优点能更明显易懂， 以下结合附图对本发明的具 体实施方式作详细说明， 其中 ： 0012 图 1 示出本发明一实施例的含铝废水用作循环冷却水的方法流程图。 0013 图 2 示出用以实施的含铝废水用作循环冷却水的设备示意图。 0014 图 3 示出本发明一个具体应用例流程图。 具体实施方式 0015 通常， 低含铝废水中主要污染物为铝， 含量约为 10mg/L-1g/L， 其它成分。
11、可以含有 少量以 COD( 化学需氧量， 浓度低于 75mg/L， 采用 水和废水监测分析方法 ( 第四版 ) 的重 铬酸钾法检测)衡量的有机物等还原性物质、 氨氮(浓度低于3mg/L)等。 其中， 因为铝离子 具有絮凝作用， 且极易沉降， 铝离子的存在会造成循环冷却水系统的严重结垢， 因此本发明 期望降低铝离子的浓度， 以减轻或避免这种危害。另外， 同样期望去除 COD 物质和氨氮， 以 便适合于循环冷却水系统使用。与传统处理方法不同的是， 本发明不是在废水进入循环冷 却水系统之前进行去除有机物的预处理， 而是在循环冷却水系统循环过程中处理有机物。 0016 图 1 示出本发明一实施例的含铝。
12、废水用作循环冷却水的方法流程图。图 2 示出用 以实施的含铝废水用作循环冷却水的设备示意图。在此需要指出的是， 图 1 所示的方法并 非一定要使用图 2 所示设备来实施。 0017 参照图2所示， 该设备的一个实施例包含pH值调节器21、 缓冲水箱22、 增压泵23、 精密过滤器 24、 冷却塔 25 以及臭氧水发生器 26。其中 pH 值调节器 21、 缓冲水箱 22、 增压 泵 23、 精密过滤器 24、 冷却塔 25 依次连接。冷却塔 25、 臭氧水发生器 26 同时作为循环冷却 水系统的组成部分， 与冷水机组27、 循环水泵组28组成循环冷却水系统。 其中， 进入循环冷 却水系统的水在。
13、冷却塔 25、 冷水机组 27、 循环水泵组 28 之间循环。臭氧水发生器 26 可在 一个或一个以上注入点， 例如冷却塔 25 中注入一定浓度的臭氧。 0018 pH 值调节器 21 调节器典型地由调节池 21b 和搅拌机 21a 组成。缓冲水箱 22 的箱 体用于容纳污泥， 并在箱体底部设置活动的开口以排出污泥， 水箱的出水管位于箱体顶部， 以从顶部排出清液。增压泵 23 可使废水进入精密过滤器 24 之前有足够的压力。 0019 参照图 1 所示， 首先于步骤 S1， 向 pH 值调节器 21 输入含铝废水， 废水中铝离子浓 度为 10mg/L-1g/L， 其它成分可以含有少量 COD 。
14、物质 ( 浓度低于 75mg/L)、 氨氮 ( 浓度低于 3mg/L)， 在 pH 值调节器 21 中， 将废水的 pH 值调节至目标 pH 值 7.5， 进行废水中铝离子的 混凝。可选地， 在步骤 S2， 使废水经过缓冲水箱 22， 以使废水中可能含有的固体杂质初步沉 淀、 排出。 然后， 在步骤S3， 在精密过滤器24过滤废水中的混凝后的铝、 以及生物粘泥等， 使 废水中的铝含量降至低于 3mg/L。此外， COD 物质的浓度低于 75mg/L、 氨氮的浓度低于 3mg/ L。 这些指标可满足本实施例中描述的循环冷却水系统对水质的要求。 因此， 在步骤S4， 可直 接将废水输入冷却塔 25。
15、 作为循环冷却水系统的补充水。此后， 废水会作为循环冷却水系统 说 明 书 CN 102249438 A3/3 页 5 的循环水， 在冷却塔 25、 冷水机组 27、 循环水泵组 28 之间循环。于步骤 S5， 在循环过程中， 臭氧水发生器26会向冷却塔25注入臭氧进行水处理， 注入的臭氧通过反馈和自动控制， 保 持整个循环水体系有 0.01-0.2mg/L 的溶解臭氧残留， 以降解水中的 COD 物质、 氨氮等有机 物。 例如， 可通过设于循环冷却水系统各个位置的臭氧浓度传感器检测臭氧浓度， 输入给臭 氧水发生器 26 作为控制臭氧注入量的依据。臭氧同时可对整个循环冷却水系统进行阻垢、 杀菌。
16、、 缓蚀的有效处理。 0020 可见， 当上述实施例将简单的预处理与臭氧技术结合后， 可以使得原本需要经处 理后排放、 或者经复杂处理回用的含有少量 COD 物质 ( 低于 75mg/L)、 氨氮 ( 低于 3mg/L)、 铝 ( 小于 3mg/L) 的废水， 可以直接用于循环冷却水系统。 0021 下面结合一个实际的应用例说明本发明的方法。 0022 某啤酒厂每日产生了大量的碱性含铝洗瓶废水和酸性的酿造废水。 目前该厂将两 种废水混合， 调节 pH 值后生化处理， 处理后的水直接排放到市政废水系统， 现有的水处理 技术没有实现水的回用， 厂方正面对越来越大的用水成本压力， 同时由于碱性废水排。
17、放量 的不稳定， 现有工艺还会造成最终处理后的排放水铝含量超过排放水国家标准。 0023 参照图 3 所示， 其中步骤 S11-S13 是废水的原有处理工艺， 步骤 S14-S18 是应用本 发明的方法的附加工艺。在步骤 S13 之后， 原有工艺直接排放废水， 而采用本发明的方法 后， 于步骤 S14 将废水的 pH 值调节至目标 pH 值 7.5， 进行废水中铝离子的混凝。然后， 在步 骤 S5， 在精密过滤器过滤废水中的混凝后的铝、 以及生物粘泥等， 使废水中的铝含量降至低 于 3mg/L。随后在步骤 S16， 直接将废水输入冷却塔 25 作为循环冷却水系统的补充水。此 后， 废水会作为循。
18、环冷却水系统的循环水， 在冷却塔25、 冷水机组27、 循环水泵组28之间循 环。 于步骤S17， 在循环过程中， 通过臭氧水发生器26会向冷却塔25注入臭氧进行水处理， 注入的臭氧通过自动控制， 保持整个循环水体系有 0.01-0.2mg/L 的溶解臭氧残留， 以降解 水中的 COD 物质、 氨氮等有机物。废水在循环冷却水系统中进行多次浓缩后， 可以在步骤 S18 选择外排。 0024 值得指出的是， 保留步骤 S12 和 S13 可以使原有工艺和新增工艺无缝衔接。但较 佳地， 在步骤 S11 混合后的废水若 COD 物质 ( 浓度低于 75mg/L)、 氨氮 ( 浓度低于 3mg/L) 浓。
19、 度变化不大时， 可以省略步骤 S12 和 S13， 以避免不必要的消耗时间和资源。 0025 因此， 本发明通过工艺的改进， 不但解决了含铝废水超标的问题， 而且实现了采用 工艺废弃水简单预处理后就回用至循环冷却水， 使工业循环冷却水的补充水从自来水变为 了化废为宝的工艺废弃水， 实现节水， 大大减小了企业的用水压力。 0026 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上， 然其并非用以限定本发明， 任何本领域技 术人员， 在不脱离本发明的精神和范围内， 当可作些许的修改和完善， 因此本发明的保护范 围当以权利要求书所界定的为准。 说 明 书 CN 102249438 A1/3 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102249438 A2/3 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 102249438 A3/3 页 8 图 3 说 明 书 附 图 。