一种高含盐废水的零排放处理系统的制作方法_4

文档序号:9778570阅读:来源:国知局
和阴极电极以交替顺序组装,其中在电极之间保留6_间隙。使用DC电源来为电凝聚装置施加DC电流。DC电流在1.5安培至3.5安培之间变化,停留时间为30分钟。含盐废水形成两种污泥,包含有机杂质的轻质污泥漂浮在水面上,其通过撇沫方法移除。包含无机杂质的重质污泥通过添加聚电解质移除。使用Ippm的AT-7594(WEXTECH)作为聚电解质以快速沉降无机污泥。
[0108]根据一个优选实施方式,电凝聚装置为旋流式电凝聚装置。如图3所示,旋流式电凝聚装置700包括阴极702,阳极703,进水口 701,出水口 705和反应室,绝缘固定密封盖704和绝缘密封支撑板706。其中阴极702为倒圆锥台不锈钢阴极壳。阳极703为圆柱棒阳极。阳极703为铝棒或铁棒。绝缘固定密封盖704设置于阴极702上部。圆柱棒阳极以阴极702的中心为轴通过绝缘固定密封盖704固定。绝缘密封支撑板706设置于阴极702的下部。进水口701设置于阴极702的一侧外壳下端。出水口705设置于阴极702另一侧外壳的上端。进水口701和出水口705同向设置于阴极703上,并且设置于阴极703的外壳截面切线方向。反应室为阴极702与圆柱棒阳极之间形成的区域。如图4所示,阴极702和阳极703之间设置进行强制导流的绝缘导流板707或绝缘导流槽道。绝缘导流板707或绝缘导流槽道增加待处理水的水力停留时间导流板707通过粘接剂设置于阴极702的内壁上。导流板707通过粘接剂交替设置在阴极702内壁和阳极圆柱棒上。交替设置的导流板707通过粘接剂与阳极圆柱棒承插式连接。阳极圆柱棒上设置与导流板707匹配的插槽708。导流板为PVC材料绝缘板。粘接剂为娃橡胶材料。
[0109]待处理含盐废水在调节池2进行均质均量处理后,呈切线状从进水口 701进入反应室。流在两极中间的流体在反应室内呈旋流式流动,增加了流体水力停留时间。同时,通过在电极上施加直流电,在待处理含盐废水中发生电化学反应,生成Al (OH)3或Fe(OH)3,进而促进待处理水所含杂质颗粒发生絮凝作用。旋流使流体的紊流效应加重,能够有效的冲刷沉积在电极表面的杂质,使电极的电化学反应不受影响,保证良好的絮凝效果。最后处理水从出水口 705进入高密池4进行后续处理。后续处理的步骤与实施例一相同。
[0110]实施例三
[0111]本发明是在实施例一和/或实施例三的基础上改进的实施例。本实施例仅对与实施例一、实施例二不同的系统部分进行说明,相同的系统部分不再赘述。
[0112]本发明的第一电驱动离子膜装置23和第二电驱动离子膜装置26均包括间隔设置的一阳极和一阴极。阳极和阴极之间有一填充腔室。填充腔室通过隔膜分别与阳极和阴极绝缘设置。阳极和阴极的材料为活性炭纤维。隔膜为离子交换膜或绝缘多孔隔膜。填充腔室由多个粒径为0.1?5.0mm的活性炭颗粒、碳纤维或碳纳米管填充。优选地,填充腔室由多个粒径为0.1?5.0mm的活性炭颗粒填充。
[0113]预处理后的含盐溶液进入电驱动离子膜装置的腔室中,填充于填料层中或填料层浸入含盐溶液中。供电系统对电驱动离子膜装置提供直流恒压电场,使阴阳离子在直流电场作用下向两极运动而吸附在两个电极的表面,使含盐溶液中的离子脱离含盐溶液,从而实现脱盐。本实施例中,中间填料层厚度为2cm,直流电压为1.2V。由于填料表面具有双电层,其电荷密度较高,从而使得离子迀移的阻力降低,加速离子的迀移,实现电吸附脱盐的脱盐速度的提高。
[0114]第一电驱动离子膜装置23对经过的中度浓水进行电驱动离子膜分离,分离出的脱盐水进入二级反渗透装置62。第一电驱动膜装置23的滤液进入二级电驱动膜装置26。二级电驱动膜装置26对经过的滤液再次进行电驱动离子膜分离,分离出的脱盐水进入零排放单
J L ο
[0115]根据一个优选实施方式,本发明的循环减量化单元包括至少两个电驱动离子膜装置。即,循环减量化单元中,第一电驱动离子膜装置与第二电驱动离子膜之间增加至少一个电驱动离子膜装置从而形成多级电驱动离子膜装置,对含盐废水进行深度浓缩。
[0116]根据一个优选实施方式,本发明的电驱动离子膜装置包括膜堆、电极装置、离子交换膜,正极腔室、负极腔室。正极腔室内侧朝向负极方向设置有阳离子交换膜、正极保护室、阴离子交换膜、膜堆第一浓缩室。负极腔室内侧朝向正极方向设置有阳离子交换膜、负极保护室、阴离子交换膜、膜堆末端浓缩室。水流从进口至出口被阳离子交换膜划分为一级两段或一级多段。按水流从进口到出口方向,在换向阳离子交换膜之后连续设置两个相邻的浓缩室。两个相邻的浓缩室之间设置有阳离子交换膜。水流换向后的第一个浓缩室中填充有大孔混床树脂。大孔混床树脂含有体积比例为50%?100%的阴树脂。该电驱动离子交换膜能够同步实现浓缩和纯化含盐废水。
[0117]根据一个优选实施方式,本发明的电驱动离子膜装置包括膜堆、电极装置、离子交换膜,正极板、负极板。正极板内侧朝向负极方向设置有阳离子交换膜、正极保护室、阴离子交换膜、膜堆第一浓缩室。负极腔室内侧朝向正极方向设置有阳离子交换膜、负极保护室、阴离子交换膜、膜堆末端浓缩室。水流从进口至出口被阳离子交换膜划分为一级两段或一级多段。按水流从进口到出口方向,在换向阳离子交换膜之后连续设置两个相邻的浓缩室。两个相邻的浓缩室之间设置有阳离子交换膜。水流换向后的第一个浓缩室中填充有大孔混床树脂。大孔混床树脂含有体积比例为50%?100%的阴树脂。该电驱动离子交换膜能够同步实现浓缩和纯化含盐废水。
[0118]所述阳极和阴极之间由阳膜、阴膜和隔板组合的多个膜对有规律排列。阳膜和阴膜为低膜阻高性能的均相膜和有效改善水流流态的隔板组成。该膜片在高浓盐水浓缩过程中,依然可保持较高离子动态交换容量及较低的膜面电阻,较低的水迀移透过性能。其电源采用正负极性自动切换高频直流电源,模块利用数字程序控制电源,采用可调间隙高频震荡输出输出高频倒极性直流电流扰乱在膜表面的易形成的极化层,破环由于膜表面形成的极化层中的高浓缩倍数下的钙镁阳离子,破坏晶体化过程致其产生分子歧化,有效发挥阻止形成密实的盐垢,并优化水动力条件,有效降低动力消耗30-50%。
[0119]循环预处理单元排出含盐溶液进入深度浓缩电驱动离子膜装置的隔室中,电驱动离子膜在外加直流电场的作用下致使流经隔室的含盐溶液中的阴、阳离子定向运动,阴离子向阳极方向移动,阳离子向阴极方向移动,从而使淡水隔室溶液中的离子迀移至浓水隔室中,使含盐溶液中的离子脱离含盐溶液,从而得到浓缩的浓水和脱盐淡水。
[0120]待处理的含盐废水在经过循环预处理单元处理后,得到的含盐废水在第一电驱动离子膜装置23中按不同流量比分别进入淡化室和浓缩室,在直流电场的驱动和阴阳离子交换膜的分离作用下和所填充树脂的促进传递作用下,淡化室水流中的重金属离子和阴离子迀移进入浓缩室,从而得到淡水流。浓缩室中的水流经过部分循环或闭路循环,其浓度不断增加,得到废金属的浓缩液。淡水传送至淡水回收系统,浓缩水进入第二电驱动离子膜装置再次浓缩。最终得到的浓缩液进入零排放系统,经过蒸发、结晶得到硝盐和钠盐。从而实现含盐废水的零排放,实现连续、清洁、环保的含盐废水处理。
[0121]需要注意的是,上述具体实施例是示例性的,本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案,而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白,本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种高含盐废水的零排放处理系统,包括循环预处理单元、循环减量化单元和零排放单元,其特征在于, 所述循环预处理单元用于将高含盐废水与预处理药剂反应后的产水通过管式微滤器过滤后排送至所述循环减量化单元, 所述循环减量化单元通过反渗透装置对所述循环预处理单元处理的产水进行初步减量化处理,并且通过由至少一个电驱动离子膜装置组成的多级电驱动离子膜装置进行深度浓缩处理以进一步减量化分离高含盐废水中的水分至淡水水箱回用,深度浓缩得到的浓缩混合盐液排送至所述零排放单元, 所述零排放单元通过对所述浓缩混合盐液加热、蒸发、结晶以回收所述浓缩混合盐液中的硝盐和钠盐。2.如权利要求1所述的零排放处理系统,其特征在于,所述循环预处理单元至少包括调节池(2)、高密池(4)、管式微滤器(6)和污泥池(60), 所述高密池(4)将由所述调节池(2)均质均量调节的含盐废水和预处理药剂混合后产生的污泥依重力下排至其下部的所述污泥池(60),所述高密池(4)中由预处理药剂处理后的所述产水经由所述管式微滤器(6)微滤处理后进入循环减量化单元进行处理; 其中,所述污泥池(60)中的污泥由污泥脱水干化装置(61)以压滤的形式进行泥水分离并且将分离脱出的水回排至所述调节池(2)或所述高密池(4)进行再次循环预处理。3.如权利要求1所述的零排放处理系统,其特征在于,所述循环减量化单元至少包括至少一个电驱动离子膜装置、中压反渗透装置(11)、高压反渗透装置(15)、活性炭过滤器(18)、第二管式微滤器(19)、二级反渗透装置(62)和淡水水箱(63), 所述高压反渗透装置(15)将由所述中压反渗透装置(11)以中压反渗透过滤方式浓缩所述循环预处理单元排出的产水得到的浓水进行高压反渗透过滤浓缩后得到,从而对产水进行初步减量化处理; 所述中压反渗透装置(11)和所述高压反渗透装置(15)产生的淡水经由所述二级反渗透装置(62)以反渗透和紫外杀菌的方式净化后回用至所述淡水水箱(63); 所述活性炭过滤器(18)和所述第二管式微滤器(19)对所述反渗透浓液依次进行过滤和钙镁离子软化后排送至所述多级电驱动离子膜装置进行深度减量化处理; 所述多级电驱动离子膜装置包括第一电驱动离子膜装置(23)和第二电驱动离子膜装置(26),所述第二电驱动离子膜装置(26)将所
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