一种含氨,含钠废水资源利用的方法和设备的制造方法_2

文档序号:8293426阅读:来源:国知局
的产量和纯度,从而实现了钠盐的资源回收和再利用。
[0033]所述的电渗析设备为电渗槽,在所述的电渗槽上设置了电渗析膜,低温结晶器通过管道连接到电渗析设备,母液通过管道进入到电渗析设备,通过电渗析膜后,钠盐浓液浓度提高至含钠15%,达到高浓度钠盐后,电渗析设备通过管道连接到高温结晶蒸发器,通过管道回归到高温蒸发结晶器,从而实现循环利用。
[0034]所述的电渗槽的淡液通过管道连接到钠滤设备,所述的钠滤设备为钠滤膜,钠滤膜通过管道连接到反渗透膜,通过电渗槽产生的淡水通过钠滤膜进入到反渗透膜,经过钠滤膜过滤的浓离子水重新进入电渗槽中进行电渗析。
[0035]淡水通过反渗透膜后得到纯水,反渗透膜上连接了纯水出口,纯水通过出水出口排出,经过反渗透膜后的浓水,重新进入到钠滤膜进行循环过滤。
[0036]一种优选技术方案,含氨,含钠废水资源利用的全过程中,存在着强氯离子腐蚀,所有设备具备防腐条件。
[0037]本发明的有益效果是:本发明一种含氨,含钠废水资源利用的方法和设备实现了零排放氨氮;同时高盐度水实现了纯净水的制备和单一的钠盐产品;并且在工作中,气液分离器的热能能够被后续的NACL高效蒸发器充分重复利用,节约了能源。
【附图说明】
[0038]图1是本发明一种含氨,含钠废水资源利用的方法流程图;
[0039]图2是本发明一种含氨,含钠废水资源利用的设备连接结构示意图;
[0040]附图中各部件的标记如下:
[0041]I为脱氨反应器,11为搅拌套,12为PH计,13为原水进口,14为碱加料口,15为氨气出口,16为含钠离子水出口,2为碱加料机,3为气液分离器,31为器内温度控制器,32为气液分离器气体排放口,34为气液分离器液体出口,4为冷凝器,5为脱氮反应器,51为塔底泵,52为次氯酸钠添加器,61为三效多级蒸发器,62为高温蒸发结晶器换热器,63为奥斯陆型蒸发结晶器,64为强制循环泵,65为蒸馏纯水出口,66为氯化钠分离器,7为低温结晶器,71为结晶釜,72为自然冷却塔,73为硫酸钠分离器,8为电渗析设备,9为钠滤设备,10为反渗透膜,101为纯水出口。
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0043]请参阅图1,图2,本发明实施例包括:
[0044]一种含氨,含钠废水资源利用的方法,包含如下的步骤:
[0045]第一步:将含氨氮,含钠废水置入到脱氨反应器内,通过碱加料机加入碱性物质NaOH, NaOH在本发明中作为脱氨剂;把脱氨反应器中废水中的NH4转换为NH3,具体的方法和化学反应方程式为:第一个反应式为:NaOH+NH4CL = NaCL+NH3丨+H20,第二个反应式为:(NH4)2S04+2Na0H = NA2S04+2NH3 ? +2Η20 ;
[0046]其中,所述处理1000吨原水,需要加入对应的NaOH(烧碱)30公斤到200公斤;
[0047]第二步:将脱氨反应器内化学反应后的含有氯化钠和硫酸钠的水溶液通过管道连接到气液分离器,氨气通过管道进入到气液分离器,氨气经过气液分离器的氨气排出口进入到冷凝器,冷凝器连接氨水出口,实现氨气和含钠离子废水的分离;
[0048]第三步:所述第二步中的气液分离器与脱氮反应器连接,脱氮反应器上设置了塔底泵和次氯酸钠添加器,把次氯酸钠加入到气液分离器的含钠废水中,ΝΗ3在游离气态条件下与NACLO反应产生氮气,所述的次氯酸钠作为脱氮剂使用,所述的每I千克含钠废水中加入的次氯酸钠液体0.5克到25克之间;
[0049]具体反应方法为:3NACL0+2NH3= N2 丨 +3NACL+3H20 ;
[0050]所述的脱氮设备中的气液分离器为气液分离器,步骤三在运行中,环境在强碱环境,温度在130摄氏度到150摄氏度条件,气液分离器内存在3种气体,氨气,水蒸汽,氮气,利用氮气质量比重比氨气质量大的特点,从气液分离器的气体排出口上优先提出氨气,然后水蒸汽,最后是氮气,利用氮气的质量来排除氨气的成份,确保脱氮工作的脱氮滤在99%上,氨气气溶于水,形成氨水;
[0051]第四步:上述第一步,第三步,两次反应都在温度130摄氏度的条件下反应,当步骤三反应完成后,在气液分离器内形成氨氮为零的含钠废水,含钠废水主要为NACL,NAS04混合水溶液,并且混合钠离子溶液具有130摄氏度的温度;
[0052]第五步:气液分离器含钠离子废水通过管道进入到三效多级蒸发器,三效多级蒸发器为温度为130摄氏度,三效多级蒸发器产生的蒸馏纯水通过三效多级蒸发器排出;
[0053]第六步:三效多级蒸发器通过管道连接到高温蒸发结晶器,所述的高温蒸发结晶器包括高温蒸发结晶器换热器,奥斯陆型蒸发结晶器和强制循环泵,奥斯陆型蒸发结晶器内溶液温度为70摄氏度到90摄氏度之间,在过饱和条件下,在氯化钠分离器中进行固体液体分离,得到氯化钠固体,残余的是硫酸钠和少量的氯化钠饱和溶液,由于气液分离器温度为130摄氏度,奥斯陆型蒸发结晶器温度为70摄氏度到90摄氏度,所以在奥斯陆型蒸发结晶器内不需要额外能耗,气液分离器的热能能够被第六步的奥斯陆型蒸发结晶器NACL蒸发充分重复利用,节约了能源;
[0054]第七步:经过第六步处理后,NACL分离,残余的硫酸钠和少量氯化钠溶液通过低温结晶器进行冷冻结晶,经过硫酸钠分离器分离得到的是硫酸钠,残余的是含少量钠离子的混合溶液,低温结晶器的混合液通过管道进入电渗析设备;
[0055]第八步:含少量钠离子的低温结晶器的混合液通过管道进入电渗析设备,经过电渗析设备的电渗析膜,进行电渗析;
[0056]第九步:进入电渗析膜后,含钠离子浓水浓度提高到15%,达到高浓度钠盐后,通过管道回归到第六步奥斯陆型蒸发结晶器,重复循环利用;
[0057]第十步:通过电渗析设备产生的淡水,进入到钠滤膜过滤;
[0058]第十一步:钠滤膜过滤,过滤液体淡液进入到反渗透膜,含钠离子浓水重新返回到电渗析设备,进行电渗析,通过电渗析膜后进行循环过滤;
[0059]第十二步:经过反渗透膜,经过过滤得到高浓度钠离子浓水和去离子纯水,去离子纯水排出,高浓度钠离子浓水进入钠滤膜重新过滤。
[0060]为了实现如上:一种含氨,含钠废水资源利用的方法,采用的设备包括:脱氨反应器I,碱加料机2,气液分离器3,冷凝器4,脱氮反应器5,三效多级蒸发器61,高温蒸发结晶器,低温结晶器7,电渗析设备8,钠滤设备9,反渗透膜10,各种设备之间通过管道连接为一体。
[0061]所述的脱氨反应器I,采用搪瓷或不锈钢反应器,并带有搅拌套11,搅拌套11用于加温,脱氨反应器I反应器大小与需要处置水量成正比,在所述的脱氨反应器上I设置了原水进口 13和碱加料口 14,原水进口 13为废水进口,碱加料口 14与碱加料机2连接,用于对脱氨反应器I内加入碱,所述的碱加料机2采用不锈钢,加料方式采用蛟龙推动加料形式。
[0062]所述的脱氨反应器I内设置了 PH计12,所述的PH计12采用钛材料制作,碱加料机2加碱数量与PH计12数值相对应,实现加碱的自动化控制。
[0063]所述脱氨反应器上还设置了氨气出口 15,含钠离子水出口 16,氨气通过管道连接到气液分离器3,同时,所述的脱氨反应器上的含钠离子水出口 16通过管道连接到气液分离器3。
[0064]所述的气液分离器采用高度为20米以上的气液分离器,气液分离器3材质采用搪瓷或者不锈钢材料,气液分离器3的直径大小与所处置的水量成正比,气液分离器3设立器内温度控制器31,确保塔底上部温度为130摄氏度,在所述的气液分离器上部设置了气液分离器气体排放口 32,氨气,氮气,水蒸汽通过气液分离器在气体排放口 32分离排出,同时在所述的气液分离器排放口 32连接并设置有冷凝器4,冷凝器上连接氨水出口。
[0065]本发明在运行过程中,在强碱,高温条件下,分离器存在3种气体,氨气,水蒸汽,氮气,利用气体的质量,优先提出氨气,然后水蒸汽,最后是氮气,最后确保用氮气的质量来排除氨气的成份。
[0066]同时,在所述的气液分离器下方设置了脱氮反应器5,所述的脱氮反应器5与气液分离器3通过管道连接,所述的脱氮反应器5包括塔底泵51和次氯酸
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