浓盐水零排放过程中低浓度有机物与盐分离工艺的设备的制作方法

专利2022-06-29  79


本实用新型属于工业废水处理技术领域,具体讲就是涉及浓盐水处理的工艺的设备,特别是涉及浓盐水零排放过程中低浓度有机物与盐分离工艺的设备。



背景技术:

环保意识逐年增强,各行各业对于废水排放水质要求愈发严格。我国在2005年颁布的《中国节水技术政策大纲》中就指出发展“零排放”技术。随后也相继出台“水十条”、新版《环境保护法》及《中华人民共和国水污染防治法》等环保政策,统筹资源环境保护,对废水治理有了更严格的要求。

其中,化工企业在生产过程中产生的高浓盐水以其水质复杂成为处理的难点。工程实际应用过程中,尽管进水cod浓度较低(cod≤500mg/l),但在处理过程中有机物浓度会浓缩提高,影响结晶盐纯度,使得其品质无法到达工业级产品出售要求,系统产生的混盐变成危废,处理成本高昂,约3000元/t,增加企业处置费用、给环境带来巨大压力。因此,寻找一种经济高效的新型有机物与盐的分离技术,实现对浓盐水的零排放迫在眉睫。

关于浓盐水零排放过程中有机物和盐的分离工艺,中国专利cn105481160a公开了一种浓盐水零排放制取工业盐的方法及装置,包括纳滤、复合氧化、化学除杂、特种膜浓缩、活性炭过滤、阳离子交换以及蒸发结晶处理过程。该工艺可以解决浓盐水污染问题,制取纯度较高的工业盐,但nf使用中产生的浓水进行干化处理,固体处置费用较高;使用的活性炭和阳离子交换,由于其吸附性能有限,需要定期反洗,增加了投资和运行成本。

中国专利cn207143012u公开了一种高盐废水处理系统,通过过滤、树脂处理、mvr及焚烧系统,进行有机物与盐的高效分离,回收固态盐。但此过程中,树脂处理存在吸附容量有限,需要定期反洗,增加其处理成本;且实际应用中,此工艺处理的有机物与盐的分离率较低,降低了工业盐的品质,杂质较多无法做到真正的分离。



技术实现要素:

本实用新型针对浓盐水处置过程中杂盐产生量大、投资运行成本高、难以真正实现有机物和盐的分离的工程难题,提供浓盐水零排放过程中低浓度有机物与盐分离工艺的设备,其特征在于:它包括预处理单元、膜单元、有机分离膜a单元、冷冻结晶单元、有机分离膜b单元、蒸发结晶a单元和蒸发结晶b单元;

原水箱与预处理单元连接,连接管路上装有第一进水泵;所述预处理单元的清液输出端连接中间水箱;所述中间水箱连接膜单元,连接管路上装有第二进水泵;所述膜单元的产水输出端连接蒸发结晶a单元,所述蒸发结晶a单元产水输出端与深度处理系统连接,所述蒸发结晶a单元的固体输出端与工业盐收集a系统连接;所述膜单元浓水输出端与有机分离膜a单元连接;所述有机分离膜a单元的浓水端与氧化反应器连接,所述氧化反应器的输出端连接生化单元;所述有机分离膜a单元的产水输出端连接冷冻结晶单元,所述冷冻结晶单元的出水端连接有机分离膜b单元;所述有机分离膜b单元的产水端连接回预处理单元,所述有机分离膜b单元的浓水端连接氧化反应器;所述冷冻结晶单元的固体输出端连接蒸发结晶b单元;所述蒸发结晶b单元的出水端连接深度处理系统连接,所述蒸发结晶b单元的固体输出端与工业盐收集b系统连接。

进一步,所述膜单元中设有过滤器一、高压泵一、膜组件,三者依次按顺序连接;

所述膜组件是反渗透膜组件或纳滤膜组件。

所述有机分离膜a单元和有机分离膜b单元设有过滤器二、高压泵二、有机分离膜组件,三者依次按顺序连接。

有益效果

本实用新型提供的浓盐水零排放过程中低浓度有机物与盐的分离工艺及专用设备,特别适用于含有高盐份、悬浮物、cod、氨氮、硅、钙镁等金属离子的复杂水质的处理,将低浓度有机物浓缩后与盐进行有效分离,既可显著减少杂盐产生量,还有效改善了回用水品质,降低循环水运营成本和危废处置费用。

附图说明

附图1是本实用新型实施例的工艺流程图。

附图2是本实用新型实施例中专用设备连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本实用新型做详细说明。

实施例

如附图2所示,用于上述浓盐水零排放过程中低浓度有机物与盐分离工艺的设备,其特征在于:它包括预处理单元1、膜单元2、有机分离膜a单元3、冷冻结晶单元4、有机分离膜b单元5、蒸发结晶a单元6和蒸发结晶b单元9;

原水箱10与预处理单元1连接,连接管路上装有第一进水泵15;所述预处理单元1的清液输出端连接中间水箱11;所述中间水箱11连接膜单元2,连接管路上装有第二进水泵16;所述膜单元2的产水输出端连接蒸发结晶a单元6,所述蒸发结晶a单元6产水输出端与深度处理系统12连接,所述蒸发结晶a单元6的固体输出端与工业盐收集a系统13连接;所述膜单元2浓水输出端与有机分离膜a单元3连接;所述有机分离膜a单元3的浓水端与氧化反应器7连接,所述氧化反应器7的输出端连接生化单元8;所述有机分离膜a单元3的产水输出端连接冷冻结晶单元4,所述冷冻结晶单元4的出水端连接有机分离膜b单元5;所述有机分离膜b单元5的产水端连接回预处理单元1,所述有机分离膜b单元5的浓水端连接氧化反应器7;所述冷冻结晶单元4的固体输出端连接蒸发结晶b单元9;所述蒸发结晶b单元9的出水端连接深度处理系统12连接,所述蒸发结晶b单元9的固体输出端与工业盐收集b系统14连接。

所述膜单元2中设有过滤器一、高压泵一、膜组件,三者依次按顺序连接;

所述膜组件是反渗透膜组件或纳滤膜组件。

所述有机分离膜a单元3和有机分离膜b单元5设有过滤器二、高压泵二、有机分离膜组件,三者依次按顺序连接。

如附图1所示,利用上述专用设备进行浓盐水零排放过程中低浓度有机物与盐的分离工艺,它包括以下几个步骤:

第一步,浓盐水泵入预处理单元1,浓盐水进行预处理去除ss、cod、总硅、钙镁金属离子得到出水一;

其中,浓盐水进行预处理的过程依次包括两级沉淀、过滤、超滤、吸附、反渗透处理,具体地讲就是包括以下步骤:

a、首先通过投加石灰或石灰乳或片碱、碳酸钠药剂调节浓盐水ph值范围在10~12之间;

b、然后通过沉淀过滤除去浓盐水中的钙镁、总硅杂质;

c、调节经步骤b处理后的浓盐水ph值范围在5~7之间,进行超滤、吸附处理,最终得到预处理产水。

所述步骤c中进行吸附之后进行反渗透处理,操作压力控制在10~60bar之间。

第二步,将第一步中得到的出水一采用膜组件2浓缩处理,调节出水一ph值范围在5~7之间,操作压力在10~40bar之间,得到产水一和浓水一,产水一进入到蒸发结晶a单元6。膜组件包括但不限于反渗透膜、纳滤膜、ed组件。

第三步,将第二步得到的浓水一采用有机分离膜a单元3进行有机物与盐的分离,调节出水一的ph值范围在5~7之间,然后在5~40bar的操作压力下进行截留分离,实现有机物与盐的分离,得到浓水二与产水二,浓水二在氧化反应器7进行氧化分解,采用投加包括但不限于臭氧、双氧水等氧化剂,反应时间控制在10~150min之间,产水二进入下一阶段。

第四步,将第三步中的产水二进入冷冻结晶单元4,进行盐的冷冻结晶处理,得到工业结晶盐和上清液;温度控制在-10~10℃范围内析出晶体,然后依次经过蒸发结晶b单元9的离心、蒸发、干燥得到工业盐,得到的上清液送入下一处理阶段。

第五步,将第四步中的上清液进入有机分离膜b单元5进行有机物与盐的分离过程,得到产水三和浓水三,然后把出水三返回第一步进行预处理。浓水三返回第三步氧化分解后返回生化单元8处理。


技术特征:

1.浓盐水零排放过程中低浓度有机物与盐分离工艺的设备,其特征在于:它包括预处理单元(1)、膜单元(2)、有机分离膜a单元(3)、冷冻结晶单元(4)、有机分离膜b单元(5)、蒸发结晶a单元(6)和蒸发结晶b单元(9);

原水箱(10)与预处理单元(1)连接,连接管路上装有第一进水泵(15);所述预处理单元(1)的清液输出端连接中间水箱(11);所述中间水箱(11)连接膜单元(2),连接管路上装有第二进水泵(16);所述膜单元(2)的产水输出端连接蒸发结晶a单元(6),所述蒸发结晶a单元(6)产水输出端与深度处理系统(12)连接,所述蒸发结晶a单元(6)的固体输出端与工业盐收集a系统(13)连接;所述膜单元(2)浓水输出端与有机分离膜a单元(3)连接;所述有机分离膜a单元(3)的浓水端与氧化反应器(7)连接,所述氧化反应器(7)的输出端连接生化单元(8);所述有机分离膜a单元(3)的产水输出端连接冷冻结晶单元(4),所述冷冻结晶单元(4)的出水端连接有机分离膜b单元(5);所述有机分离膜b单元(5)的产水端连接回预处理单元(1),所述有机分离膜b单元(5)的浓水端连接氧化反应器(7);所述冷冻结晶单元(4)的固体输出端连接蒸发结晶b单元(9);所述蒸发结晶b单元(9)的出水端连接深度处理系统(12)连接,所述蒸发结晶b单元(9)的固体输出端与工业盐收集b系统(14)连接。

2.如权利要求1所述的浓盐水零排放过程中低浓度有机物与盐分离工艺的设备,其特征在于:所述膜单元(2)中设有过滤器一、高压泵一、膜组件,三者依次按顺序连接;

所述膜组件是反渗透膜组件或纳滤膜组件;

所述有机分离膜a单元(3)和有机分离膜b单元(5)设有过滤器二、高压泵二、有机分离膜组件,三者依次按顺序连接。

技术总结
本实用新型公开了一种浓盐水零排放过程中低浓度有机物与盐分离工艺的设备,将浓盐水通过预处理、膜浓缩、有机分离膜分离、冷冻结晶及二次有机分离膜分离的过程,实现有机物和盐的有效分离,得到纯度较高的工业盐。与现有技术相比,本实用新型通过多种工艺组合,将低浓度的有机物浓缩后与盐进行有效分离,提高了设备处理浓盐水的效率,减少杂盐产生量,提高中水回用品质,解决浓盐水中低浓度有机物难处理的问题,得到品质较高工业盐,实现资源化利用,从而实现了废水的零排放。

技术研发人员:张水水;夏俊方;方小琴;张萌;肖龙博;陆魁
受保护的技术使用者:上海晶宇环境工程股份有限公司
技术研发日:2019.05.13
技术公布日:2020.06.09

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