浓盐水中的有机物与盐的分离工艺及其专用设备的制作方法

文档序号:15151254发布日期:2018-08-10 21:06阅读:2106来源:国知局

本发明属于工业废水处理技术领域,具体讲就是涉及浓盐水中的有机物与盐的分离工艺及其专用设备。



背景技术:

废水零排放是目前工业废水行业要求实现的最终目标,是实现可持续稳定发展的重要环节,但在废水处理过程中,常常遇到有机物与盐分离的难题,使得最终蒸发结晶生产出的工业盐中含有一些有机物质,导致工业盐的品质较差,无法进行资源化利用,一般只能当做危废处理,这是制约零排放实现的一大瓶颈。因此,对进入蒸发结晶前的废水进行有机物与盐的分离,是实现浓盐水零排放的关键。

浓盐水主要是工业生产过程中排放的废水分别经过预处理、生化、沉淀、氧化、膜浓缩处理后产生的浓盐水,具有较高的含盐量、有机物、硬度、碱度等特点。现今针对此类浓盐水的处理方法一般有:高级氧化、反渗透、正渗透、电除盐、膜蒸馏等,尽管方法很多,但最终的蒸发结晶进水中仍然残留大量的有机物,最终无法得到品质较高的工业盐。



技术实现要素:

本发明的目的是针对已有技术中存在的缺陷,提供一种浓盐水中的有机物与盐的分离工艺及其专用设备,通过多种工艺组合,有效去除浓盐水中的有机物,再通过后续工艺处理后生产出品质较高的工业盐,从正实现废水零排放。

技术方案

为了实现上述技术目的,本发明提供浓盐水中有机物与盐的分离工艺,其特征在于,它包括以下几个步骤:

(1)将浓盐水进行预处理,得到出水一;

(2)将步骤(1)中的出水一进行反渗透浓缩分离,得到产水一与浓水一;

(3)将步骤(2)中的浓水一进行有机物与盐的分离,得到产水二与浓水二;

(4)将步骤(3)中的浓水二进行有机物的氧化分解,得到出水二;

(5)将步骤(3)中的产水二进行氧化分解,得到出水三。

进一步,所述步骤(1)中的预处理过程为:首先通过加入一定量的石灰或石灰乳或片碱等化学药剂,调节废水的ph值至10~12之间,常温下搅拌反应30~60min,使其化学沉淀,去除废水中的钙镁、硅等杂质,得到上清液;然后向上清液中加入碳酸钠,常温下搅拌反应30~60min,反应完全后,进行沉淀过滤,将废水中的硬度降低至200mg/l以下,接着对进行过沉淀处理的上清液进行离子交换,去除水中残余的硬度,最后对离子交换的出水进行氧化处理,去除水中的有机物,使最终出水硬度降低至10mg/l以下。

进一步,所述步骤(2)中的反渗透膜浓缩分离过程中,废水ph值值控制在5~7之间,操作压力控制在20~40bar之间。

进一步,所述步骤(3)中的有机分离膜分离过程中,首先调节废水的ph值至5~7之间,然后在5~40bar的操作压力下进行截留分离,从而实现了有机物与盐的分离。

进一步,所述步骤(4)中的进行有机物的氧化分解为:首先向有机分离膜浓水二中加入碱液,调节ph值至8~10,然后连续通入质量比为(2:1)~(20:1)的臭氧和催化剂,控制停留时间30~60min,使得最终出水中的大分子有机物转化为小分子物质。

进一步,所述步骤(5)中的氧化分解过程为:首先向有机分离膜产水二中加入碱液,调节ph值至8~10,然后连续通入质量比为(2:1)~(20:1)的臭氧和催化剂,控制停留时间为30~60min,进一步氧化废水水中的有机物。

用于上述浓盐水中有机物与盐的分离处理工艺的专用设备,其特征在于:它包括预处理单元、反渗透单元、有机分离膜单元、臭氧氧化a单元、臭氧氧化b单元,

原水池与预处理单元连接,连接管路上装有进水泵,预处理单元的清液输出端连接中间水池,中间水池连接反渗透单元,反渗透单元的产水输出端连接回用水池,反渗透单元的浓水输出端连接有机分离膜单元,有机分离膜单元的产水输出端连接臭氧氧化a单元,有机分离膜单元的浓水输出端连接臭氧氧化b单元,臭氧氧化a单元的出水端连接生化系统储水池,臭氧氧化b单元的出水端连接后处理系统。

进一步,所述预处理单元包括两级沉淀池,其中,一级沉淀池中设有第一搅拌机,二级沉淀池中设有第二搅拌机。

进一步,所述反渗透单元中设有过滤器、高压泵、反渗透膜组件,三者依次按顺序连接,所述有机分离膜单元中也设有过滤器、高压泵、有机分离膜组件,三者依次按顺序连接。

进一步,所述臭氧氧化a单元包括臭氧发生器和反应器,二者之间设有连接管路和回流管路,所述臭氧氧化b单元包括臭氧发生器和反应器,二者之间设有连接管路和回流管路。

有益效果

本发明提供的一种浓盐水中的有机物与盐的分离工艺及其专用设备,通过多种工艺组合,有效提高设备处理浓盐水的效率,实现浓盐水中有机物与盐的有效分离,得到不含或极少含有机物的浓盐水,再经过后续常规的工艺处理后,能够得到品质较高的工业氯化钠盐与硫酸钠盐,实现资源化利用,从而实现了废水的零排放。

附图说明

附图1是本发明实施例的工艺流程图。

附图2是本发明实施例的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,对本发明做详细说明。

实施例

如附图2所示,浓盐水中有机物与盐的分离工艺的专用设备,它包括预处理单元1、反渗透单元2、有机分离膜单元3、臭氧氧化a单元4、臭氧氧化b单元5。

原水池6与预处理单元1连接,连接管路上装有进水泵7,预处理单元1的清液输出端连接中间水池10,中间水池10连接反渗透膜单元2,反渗透单元2的产水输出端连接回用水池15,反渗透单元2的浓水输出端连接有机分离膜单元3,有机分离膜单元3的产水输出端连接臭氧氧化a单元4,有机分离膜单元3的浓水输出端连接臭氧氧化b单元5,臭氧氧化a单元的出水端连接生化系统储水池21,臭氧氧化b单元5的出水端连接后处理系统24。

所述预处理单元1包括两级沉淀池,其中,一级沉淀池中设有第一搅拌机8,二级沉淀池中设有第二搅拌机9。

所述反渗透单元2中设有过滤器12、高压泵13、反渗透膜组件14,三者依次按顺序连接。所述有机分离膜单元3中也设有过滤器16、高压泵17、有机分离膜组件18,三者依次按顺序连接。

所述臭氧氧化a单元4包括臭氧发生器19和反应器20,二者之间设有连接管路和回流管路。所述臭氧氧化b单元5包括臭氧发生器22和反应器23,二者之间设有连接管路和回流管路。

如附图1所示,利用上述装置进行浓盐水中有机物与盐的分离工艺,它包括以下几个步骤:

第一步,讲浓盐水泵入预处理反应系统,预处理过程主要是对废水进行两级沉淀、离子交换、氧化处理,即首先通过加入一定量的石灰或石灰乳或片碱等化学药剂,调节废水的ph值至10~12之间,常温下搅拌反应30~60min,使其进行化学沉淀,去除废水中的钙镁、硅等杂质,得到上清液,然后向上清液中加入一定量的碳酸钠,常温下搅拌反应30~60min,反应完全后,进行沉淀过滤,去除水中残余的硬度,将废水中的硬度降低至200mg/l以下,然后对二级沉淀的上清液进行离子交换,去除水中残余的硬度,最后对离子交换出水进行氧化处理,去除水中的有机物,最终出水硬度降低至10mg/l以下。

第二步,将第一步中的出水送入反渗透处理系统,反渗透膜浓缩分离过程中,废水的ph值控制在5~7之间,操作压力控制在20~40bar之间,最终产水回收率为50~75%,其中,产水满足工业用水与回用水标准,可在园区进行回用。

第三步,将第二步中的浓水送入有机分离膜系统,首先调节废水的ph值至5~7之间,然后在5~40bar的操作压力下进行截留分离,从而实现了有机物与盐分的分离,其中,产水回收率为40~80%。

第四步,将第三步中的有机分离膜浓水送入臭氧氧化a系统,首先向该浓水中加入碱液,调节ph值至8~10,然后连续通入质量比为(2:1)~(20:1)的臭氧和催化剂,在常温下氧化反应30~60min,得到的出水中的大分子有机物几乎全部转化为小分子物质,可返回生化系统,避免了大分子有机物在生化系统中进行累积,从而解决了浓水无出路的难题;同时,氧化出水进行部分回流,回流比为5~15,有利于提高臭氧与催化剂的利用率。

第五步,将第三步中的有机分离膜产水送入臭氧氧化b系统,首先向有机分离膜产水中加入碱液,调节ph值至8~10,然后连续通入质量比为(2:1)~(20:1)的臭氧和催化剂,在常温下反应30~60min,进一步氧化废水中少量的有机物,提高后续盐产品的纯度,出水进入后处理系统,进行后处理生产高纯度的氯化钠盐和硫酸钠盐;同时,氧化出水进行回流,回流比为5~15,有利于提高臭氧与催化剂的利用率。

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