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一种高含盐废水分盐结晶系统的制作方法

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1.本实用新型涉及废水处理技术领域,尤其是一种高含盐废水分盐结晶系统。


背景技术:

2.电力、石油化工、煤化工等行业产生的脱硫废水、矿井尾水、煤化工废水等普遍具有含盐量高、硬度高、成分复杂、污染性大等特点,如不合理处置将造成严重的环境污染。鉴于这些行业一般处于生态脆弱地区,无污染排放所需的受纳水体,而工厂周围一般无充足的水源,为满足生产需求需要高回收率的水处理装置,因此,为了保护生态环境的外在要求和资源化利用的自身需求,废水零排放/近零排放已逐渐成为一种行业趋势。
3.目前普遍采用的“预处理—生化处理(可不设置)—深度处理—高盐水处理”的“近零排放”技术路线,最终产生的结晶盐含有多种无机盐和大量有机物。从加强环境保护的角度出发,高含盐废水产生的杂盐被暂定为固体危险废物。而当前国内处理固体危废的成本基本在3000元/吨以上,其代价甚至比前段预处理、膜浓缩、蒸发结晶等各工段成本之和还要高。因此,在整个高含盐废水处理工艺的设计中,如果可以将最终固体产物能够作为产品销售而不是固体危废处置将具有非常大的应用价值。
4.当前对盐类的思路基本都是资源化,即分质分盐处理。高含盐废水中盐类的最主要组分一般都是氯化钠、硫酸钠,这两种组分相加之和可以占到废水中所有盐的90-95%,所以当前主流的技术方向是致力于在蒸发结晶过程中实现硫酸钠和氯化钠的工业级提纯分离,从而制成工业级产品具备外销的可能性。
5.目前常用的分质分盐处理主要有两种:纯热法结晶分盐工艺、纳滤膜法分盐+热法/冷法结晶组合工艺。
6.中国专利申请cn201610072782.9公开了一种高含盐工业废水分盐零排放系统,方法中高含盐废水经过精密预处理单元、膜分离浓缩单元、结晶资源化单元处理后,产水可回用,并得到氯化钠、硫酸钠、硝酸钠结晶盐和杂盐。
7.中国专利申请cn201520251103.5公开了一种低能耗煤化工浓盐水分质结晶组合装置,装置包括:除硬软化装置、nf分离膜装置、高盐反渗透装置、产水ed膜浓缩装置、产水蒸发结晶装置、产水母液干燥器、aop催化氧化装置、活性炭过滤装置、浓缩ed膜浓缩装置、浓水蒸发结晶装置、浓水母液干燥器。通过上述装置实现煤化工浓盐水全部回收利用,实现零排放。
8.以上技术方案中,可以实现氯化钠、硫酸钠结晶盐的分离,但是产生的杂盐量大,盐回收率偏低,产品盐的纯度较低,存在产品盐难外销、杂盐危废处置量居高不下等问题。因此,提供一种高含盐废水彻底分盐结晶的技术成为业界急需解决的问题。


技术实现要素:

9.针对现有技术的不足,本实用新型提供一种高含盐废水分盐结晶系统,。
10.本实用新型的技术方案为:一种高含盐废水分盐结晶系统,包括依次连接的废水
调节池、沉淀池、澄清池、过滤装置、分盐系统、第一浓缩系统、第二浓缩系统、第一纯化系统、第二纯化系统、mvr蒸发结晶器、冷冻结晶器、熔融结晶器、杂盐结晶器;
11.所述的分盐系统包括依次连接的增压泵、过滤器、分盐高压泵、段间增压泵、纳滤膜组,所述的纳滤膜组的nf膜产水口与第一浓缩系统连接;
12.所述第一浓缩系统包括初级浓缩单元和二级浓缩单元,所述初级浓缩单元包括第一高压泵和初级反渗透膜浓缩装置,所述的二级浓缩单元包括第二高压泵和二级反渗透膜浓缩装置,所述第一高压泵的输入端与nf膜产水口连接,第一高压泵的输出端与初级反渗透膜浓缩装置的输入端连接,所述第二高压泵的输入端与初级反渗透膜浓缩装置的初级浓缩液出口连接,第二高压泵的输出端与二级反渗透膜浓缩装置的输入端连接;
13.所述的二级反渗透膜浓缩装置与第一纯化系统连接;
14.所述的第一纯化系统包括依次连接的废水codcr去除装置、除碳脱氮反应器、大通量精密过滤器;
15.所述的大通量精密过滤器通过管道与mvr蒸发结晶器连接;
16.所述的纳滤膜组的nf膜浓水口与第二纯化系统连接;
17.所述的第二纯化系统包括依次连接的废水codcr去除装置、大通量精密过滤器;
18.所述的大通量精密过滤器通过管道与第二浓缩系统连接,所述的第二浓缩系统包括第三浓缩单元和第四浓缩单元,所述的第三浓缩单元包括第三高压泵和三级反渗透膜浓缩装置,所述的第四浓缩单元包括第四高压泵和四级反渗透膜浓缩装置;
19.所述的大通量精密过滤器通过管道与第三高压泵的输入端连接,所述的第三高压泵的输出端与三级反渗透膜浓缩装置的输入端连接;
20.所述的三级反渗透膜浓缩装置的输出端通过管道与第四高压泵的输入端连接,所述的第四高压泵的输出端通过管道与四级反渗透膜浓缩装置输入端连接,所述的四级反渗透膜浓缩装置的输出端通过管道与管壳式换热器的输入端连接,所述的管壳式换热器输出端通过管道与冷冻结晶器连接,所述的冷冻结晶器通过管道与熔融结晶器连接,所述的冷冻结晶器和熔融结晶器还通过相应的管道与杂盐结晶器连接。
21.作为优选的,所述调节池包括池体以及设置在所述池体内的搅拌器,所述搅拌器采用双曲面搅拌器。
22.作为优选的,所述的所述沉淀池为平流式沉淀,所述澄清池为机械加速澄清池,所述过滤装置采用管式微滤膜,将过滤装置过滤后的滤液通过树脂软化装置进行离子交换处理。
23.作为优选的,所述的初级反渗透膜浓缩装置和三级反渗透膜浓缩装置为微管式反渗透膜组件mtro,所述的二级反渗透膜浓缩装置和四级反渗透膜浓缩装置为碟管式反渗透膜组件dtro。
24.作为优选的,所述的废水codcr去除装置包括,包括装置本体,所述装置本体上部转动设置有盖体,所述盖体上部固定设置有进液口,所述进液口贯穿过盖体与装置本体内腔相贯通,所述装置本体内腔上部固定设置有过滤板,且装置本体底部固定设置有转动电机,所述转动电机上部转动设置有搅拌叶,所述装置本体左侧上部固定设置有三通阀,所述三通阀贯穿过装置本体侧壁,且三通阀位于装置本体外的一端固定设置有碱液瓶和酸液瓶,所述装置本体内壁固定设置有加热块,所述加热块内侧固定设置有ph计,所述装置本体
抽液头,26-空气室,27-过滤层;
42.31-外筒,32-内筒,33-曝气管,34-流离球填料,35-射流器,36-生物填料,37-通水孔,38-循环泵,39-穿孔隔板。
具体实施方式
43.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明:
44.如图1所示,本实施例提供一种高含盐废水分盐结晶系统,包括废水调节池、沉淀池、澄清池、过滤装置、分盐系统、第一浓缩系统、第二浓缩系统、第一纯化系统、第二纯化系统、mvr蒸发结晶器、冷冻结晶器、熔融结晶器、杂盐结晶器。
45.所述的废水调节池通过管道与原水池连接,通过原水池将污水输送至废水调节池进行污水调节,所述调节池包括池体以及设置在池体内的废水提升管,所述的废水提升管上设置有废水提升泵。所述的池体内还设置有水质监测装置和搅拌器,所述的搅拌器采用双曲面搅拌器,从而通过搅拌器对加入废水调节池的药物进行搅拌,例如用于搅拌调节污水ph值的药物。
46.作为优选的,所述的废水调节池通过废水提升管与沉淀池连通,所述沉淀池为平流式沉淀池,如图2所示,该所述的平流式沉淀池两侧分别设置有进水口1和出水口2,池体内部分为进水区3、沉淀区4和平流区5,其中,进水区4位于进水口1所在一端的池体内并通过隔板与其下侧的沉淀区4和其旁侧的平流区5相分隔,进水区3的底部隔板上设有与其下侧的沉淀区4相连通的进水孔8,所述的进水区3和沉淀区4位于平流区5的同一侧,所述的沉淀区4的侧壁上设有排泥孔。所述平流区5的上侧设有溢流区6,溢流区6内设有与出水口2相连通的溢流槽7,在使用时,通过在进水区3内不间断地加有混凝剂和助凝剂,加有混凝剂和助凝剂的重金属废水在重力的作用下通过进水孔8落入沉淀区4内,在下降过程中,废水中的沉淀不断落入底端并通过排泥孔排出,水流则不断地在沉淀区4和平流区5之间进行循环流动,平流区5内的水从上至下则由清至浊,浊液不断循环至沉淀区4内沉淀,上清液则从溢流区6内的溢流槽7的堰口溢出至出水口2。
47.作为优选的,所述的澄清池与沉淀池的出水口连通,所述的澄清池为机械加速澄清池,所述的澄清池还与所述过滤装置连接,本实施例中,所述的过滤装置采用管式微滤膜,所述的管式微滤膜还与树脂软化装置连接,本实施例中,所述的树脂软化装置为鳌合树脂床。
48.作为优选的,所述的分盐系统包括增压泵、过滤器、分盐高压泵、段间增压泵、纳滤膜组,所述的树脂软化装置通过管道与增压泵连接,所述的增压泵通过管道与过滤器连接吗,所述的增压泵通过分盐高压泵、段间增压泵与纳滤膜组连接,所述的纳滤膜组的nf膜产水口与第一浓缩系统连接;而所述的纳滤膜组的nf膜浓水口与第二纯化系统连接。
49.作为优选的,所述第一浓缩系统包括初级浓缩单元和二级浓缩单元,所述初级浓缩单元包括第一高压泵和初级反渗透膜浓缩装置,所述的二级浓缩单元包括第二高压泵和二级反渗透膜浓缩装置,所述第一高压泵的输入端与nf膜产水口连接,第一高压泵的输出端与初级反渗透膜浓缩装置的输入端连接,所述第二高压泵的输入端与初级反渗透膜浓缩装置的初级浓缩液出口连接,第二高压泵的输出端与二级反渗透膜浓缩装置的输入端连接;所述的二级反渗透膜浓缩装置与第一纯化系统连接,所述的第一纯化系统与mvr蒸发结
晶器连接,所述的mvr蒸发结晶器的晶浆口还与氯化钠稠厚器的进口连通,所述氯化钠稠厚器的晶浆出口与所述氯化钠离心机的入口连通,所述氯化钠离心机的结晶盐出口与所述氯化钠干燥床的进口连通。本实施例中,所述的mvr蒸发结晶器通过管道杂盐结晶器连接。
50.作为优选的,本实施例中,所述的第一纯化系统包括依次连接的废水codcr去除装置、除碳脱氮反应器、大通量精密过滤器,所述的大通量精密过滤器通过管道与mvr蒸发结晶器连接。其中,参见图3所示,所述的废水codcr去除装置包括装置本体11,所述的装置本体11内具有一内腔,所述的内腔上端的装置本体上转动设置有盖体,所述盖体上部固定设置有进液口12,所述进液口12贯穿过盖体与装置本体11的内腔相贯通,所述装置本体11的内腔上部固定设置有过滤板13,且装置本体11底部固定设置有转动电机14,所述转动电机14上部转动设置有搅拌叶15,所述装置本体11左侧上部固定设置有三通阀16,所述三通阀16贯穿过装置本体11侧壁,且三通阀16位于装置本体11外的一端固定设置有碱液瓶19和酸液瓶20,所述装置本体11内壁固定设置有加热块,所述加热块内侧固定设置有ph计21,所述装置本体11右侧内壁固定设置有导管24,所述导管24远离装置本体11的一端固定设置有液体定量计18,所述液体定量计18下部固定设置有抽液泵17,所述抽液泵17左侧设置有抽液管22,所述抽液管22下部固定设置有抽液头25,所述抽液头25下部固定设置有过滤层27,且抽液头25外圈固定设置有空气室26,所述抽液头25侧边固定设置有滑块23,所述滑块23与装置本体11内壁滑动连接,参见图5所示。在使用时,污水从进液口12内腔内部,过滤板13将较大的杂质过滤,通过转动电机14带动搅拌叶15转动,使得污水处于被搅拌状态,打开加热块,ph计21测量污水的ph值,根据ph值的高低,决定打开三通16阀释放酸液或者碱液,以达到合适的ph值,根据污水各种元素的含量,调节液体定量计18,加入适量的h2o2,从而使得整个混合液形成类fenton氧化氛围;等到混合体系中的codcr值达到排放标准时,打开抽液泵17,将处理后的污水排出。
51.作为优选的,参见图4所示,所述的除碳脱氮反应器由同轴线的外筒31和内筒32组成,所述外筒31和内筒32中部均设有穿孔隔板39将外筒31和内筒32均分隔为上、下两室,所述外筒31的穿孔隔板39上方设有曝气管33,所述曝气管33上方布设流离球填料34,所述流离球填料34是碎石与pvc球的集合体;所述外筒31下部内置有射流器35,通过循环管道与循环泵38连接外筒31下方筒壁;所述内筒32的穿孔隔板39上方设有生物填料36,所述内筒32筒壁上端及下端均设有若干通水孔37与外筒31连通。在使用时,将内筒32的do(溶解氧)控制小于0.2mg/l,外筒31的do控制在1.5mg/l左右,通过调节循环水量以及外筒31的曝气量的方式进行do控制。待处理废水从反应器的内筒32上方进水,废水向下流动,通过内筒32的生物填料36,在缺氧条件下(do控制小于0.2mg/l),将外筒31分流的no
3-进行反硝化,使氮得以去除,且脱氮过程可直接利用废水中有机碳,省去外加碳源。废水流至内筒32底部,通过底部的矩形通水孔流37向外筒1,水流向上流动,进入流离球填料34,并在此发生硝化反应,同时进一步去除废水中的有机碳。
52.作为优选的,所述的第二纯化系统包括依次连接的废水codcr去除装置、大通量精密过滤器;该所述的大通量精密过滤器通过管道与第二浓缩系统连接,所述的第二浓缩系统包括第三浓缩单元和第四浓缩单元,所述的第三浓缩单元包括第三高压泵和三级反渗透膜浓缩装置,所述的第四浓缩单元包括第四高压泵和四级反渗透膜浓缩装置;所述的大通量精密过滤器通过管道与第三高压泵的输入端连接,所述的第三高压泵的输出端与三级反
渗透膜浓缩装置的输入端连接;所述的三级反渗透膜浓缩装置的输出端通过管道与第四高压泵的输入端连接,所述的第四高压泵的输出端通过管道与四级反渗透膜浓缩装置输入端连接,所述的四级反渗透膜浓缩装置的输出端通过管道与管壳式换热器的输入端连接,所述的管壳式换热器输出端通过管道与冷冻结晶器连接,所述的冷冻结晶器通过管道与熔融结晶器连接,所述的冷冻结晶器和熔融结晶器还通过相应的管道与杂盐结晶器连接。
53.作为优选的,所述的初级反渗透膜浓缩装置和三级反渗透膜浓缩装置为微管式反渗透膜组件mtro,所述的二级反渗透膜浓缩装置和四级反渗透膜浓缩装置为碟管式反渗透膜组件dtro。
54.作为优选的,所述的管壳式换热器的管程为浓缩后的浓水,壳程为冷冻nf的进水,管程进口温度为20~25℃,管程出口温度为12~17℃;壳程进口温度为0~5℃,出口温度为4~9℃。
55.作为优选的,所述的熔融结晶器的晶浆出口与所述硫酸钠稠厚器的进口连通,所述硫酸钠稠厚器的晶浆出口与所述硫酸钠离心机的入口连通,所述硫酸钠离心机的结晶盐出口与所述硫酸钠干燥床的进口连通。
56.上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

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