高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐系统及方法，属于废水处理领域，纯化制盐系统包括：蒸发结晶器；与所述蒸发结晶器连接的物料循环管；与设置在所述物料循环管上的氧化处理反应器；与设置在蒸发结晶器侧面靠下位置的超声振打装置。本发明在结晶过程中，能够有效去除系统中的有机物，减少危废处置量；本发明具备结晶盐纯化技术，可以有效提高结晶盐的浓度纯度；本发明的系统高度集成，结构紧凑，成本低。
【专利说明】
高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐系统及方法。
【背景技术】
[0002]高盐废水是指工业上产生的总含盐量(C1—、S042—、Na+、Ca2+等)较高的废水。高盐废水主要来自化工、石油、食品加工、印染等行业。这些行业排放的废水中除了盐类外，还含有大量的有机物。现有技术中，为了有效利用水资源，防止废水排放造成环境污染，需要对高盐废水进行脱盐、脱有机物处理后再进行回收利用。
[0003]在废水回用处理过程中产生的高盐水，经过膜浓缩处理后，基本实现了废水减量化。但经过浓缩，废水中的有机物累积，COD通常达到500mg/L以上，并且含有大量无机盐，TDS超过50000mg/L。针对这部分浓盐水，目前主流处理工艺是采用蒸发结晶回收蒸馏水，同时产生杂盐。也有为了获得纯盐，对浓盐水采取纳滤分盐预处理或直接分质结晶。但无论采用哪种方式，都无法避免有机物对结晶盐的污染，最后产生的盐都属于危废。
[0004]而且传统蒸发结晶在高有机物情况下，容易产生雾沫夹带污染二次蒸汽冷凝水，并且会产生含大量有机物的杂盐，属于危险废弃物。即使通过预处理能够分离出高纯度氯化钠，但有机物与二价盐混合或积累至母液，最终仍产生危废。膜浓缩的浓水COD—般大于500mg/L，无法靠蒸发结晶直接获取纯净的结晶盐。因此，提供一种能够分离出高纯度盐并有效去除水中的COD实现废水的零排放及盐资源化利用是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种能够分离出高纯度盐并有效去除水中的COD实现废水的零排放及盐资源化利用的高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐系统及方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下:
[0007]提供一种尚盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐系统，包括:
[0008]蒸发结晶器；
[0009]与所述蒸发结晶器连接的物料循环管；
[0010]与设置在所述物料循环管上的氧化处理反应器；
[0011]与设置在蒸发结晶器侧面靠下位置的超声振打装置。
[0012]进一步地，所述氧化反应器为臭氧催化氧化反应器。
[0013]所述臭氧催化氧化反应器包括臭氧发生器，所述物料循环管安装有与所述臭氧发生器连接的Y型气液混合装置。依靠系统负压即可实现臭氧的投加，不需额外设置投加栗等
目.ο
[0014]Y型气液混合装置共有3个接口，上下接口用于连接物料循环管，侧面接口用于连接臭氧发生器。混合装置内部设置导流叶片，使物料在内部紊流，提高气液混合效率。
[0015]进一步地，所述超声振打装置为高频超声振动装置。通过将超声能量转换成机械能，通过安装不同形状和尺寸的工具头，产生不同强度的振动。
[0016]根据结晶器直径大小，超声振打的工具头长度可以在0.3?1.5m之间选择。
[0017]优选地，所述高频超声振动装置优选为超声振动棒，超声振动棒表面积小，不占用空间。
[0018]进一步地，所述蒸发结晶器下部连接有洗涤装置。
[00?9]另提供一种处理尚盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐方法，包括:
[0020]I)所述高盐有机废水通过物料循环管进入所述蒸发结晶器；
[0021]2)所述高盐有机废水在所述蒸发结晶器中蒸发结晶，形成的颗粒盐落入下部，同时高频超声振动装置对结晶盐进行擦洗，剥离其表面附着的有机物及杂质获得结晶盐；
[0022]3)所述高盐有机废水在物料循环管中与所述氧化处理反应器释放的氧化物混合进行氧化反应去除有机物。
[0023]本发明的高盐有机废水处理工艺中高盐有机废水通过水栗连续加入到物料循环管中并进入蒸发结晶器，蒸发结晶器内保持一定高度的液位，因蒸发结晶器中的水分蒸发，盐量达到一定浓度时饱和析出结晶盐落入下部，在蒸发结晶器侧面靠下位置安装有高频超声振动装置，能够发出高频振动，并将振动传递到溶液内，对下落的结晶盐进行连续擦洗，剥离其表面附着的有机物等杂质，使生产出的结晶盐纯度进一步提高;浓缩的有机物废水进入循环管道上安装的氧化处理反应器，氧化分解有机物，降低系统内的有机物含量，净化后的有机物废水返回蒸发结晶器，有效节约水资源；即整个蒸发结晶器与循环管道是一体化装置，内部废水循环使用，相当于氧化装置能够与整个系统内有机物反应。本发明通过实时去除废水中的有机物，消除其对产水和结晶盐的污染，有效提高结晶盐的纯度。系统高度集成，结构紧凑，成本低。
[0024]本发明能够处理⑶D500?2000mg/L，含盐量10000?SOOOOmg/l的废水，系统内母液可维持C0D3000?20000mg/L，最后产出纯度99%以上的结晶盐。
[0025]优选地，所述蒸发结晶器为负压蒸发器。
[0026]进一步地，所述氧化处理反应器为臭氧氧化反应器。在循环管道上安装臭氧混合装置，并连续通入臭氧，使其与循环料液混合。臭氧将与其接触的有机物氧化分解，降低COD，而且循环管道中的废水温度较高，更有利于氧化反应的进行。
[0027]进一步地，所述臭氧催化氧化反应器包括臭氧发生器，所述物料循环管安装有与所述臭氧发生器连接的Y型气液混合装置。在循环管道上面，利用蒸发结晶器内的负压，能够将臭氧发生器产生的臭氧自动吸入到混合装置内。臭氧投加量则通过臭氧发生器的流量计自动调节。
[0028]根据母液(也就是浓缩液)COD大小，臭氧投加量在0.5?8g/L范围内。
[0029]进一步地，所述蒸发结晶器下部连接有洗涤装置。洗涤装置可进一步对结晶盐进行纯化。
[0030]综上所述，本发明的有益效果表现为:
[0031]I)本发明在结晶器循环管设置氧化处理反应器，实时进行高级氧化，去除料液携带的有机物；同时在结晶器靠下位置设置超声波振打装置，在产生结晶颗粒的同时对其进行擦洗，剥离表面附着的杂质，提高结晶盐纯度；
[0032]2)本发明能够有效去除系统中的有机物，减少危废处置量;本发明具备结晶盐纯化技术，可以有效提高结晶盐的浓度纯度;本发明的系统高度集成，结构紧凑，成本低。
【附图说明】
[0033]图1为本发明的高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐系统的流程图。
【具体实施方式】
[0034]为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。但本发明绝非限于这些例子。以下所述仅为本发明较好的实施例，仅仅用以解释本发明，并不能因此而理解为本发明专利范围的限制。应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
[0035]实施例一
[0036]本实施例中的高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐系统，如图1所示，包括:
[0037]蒸发结晶器；
[0038]与蒸发结晶器连接的物料循环管；
[0039]与设置在物料循环管上的氧化处理反应器;氧化处理反应器为臭氧氧化反应器；
[0040]与设置在蒸发结晶器侧面靠下位置的高频超声振打装置;超声振打装置为超声振动棒。
[0041]本发明所述的高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐方法，包括:
[0042]I)高盐有机废水通过物料循环管进入蒸发结晶器;含盐废水C0D800mg/L，含盐量20000mg/Lo
[0043]2)高盐有机废水在蒸发结晶器中蒸发结晶，形成的颗粒盐落入下部，同时超声振动棒发出高频振动对结晶盐进行擦洗，剥离其表面附着的有机物及杂质，使生产出的结晶盐纯度进一步提高，不需专门设置淘洗装置即可产出高纯度结晶盐；
[0044]3)物料循环管安装有与臭氧发生器连接的Y型气液混合装置，连续通入臭氧，使其与循环料液混合，臭氧将与其接触的有机物氧化分解，降低COD，针对进入系统的废水，臭氧通入量为3g/L(可通过臭氧发生器的流量计自动调节)，处理后有机物废水返回蒸发结晶器。
[0045]本实施例中的臭氧氧化反应器中为了充分氧化有机物，对臭氧氧化反应器的结构和曝气方式进行调整，在物料循环管上采用气液混合装置将臭氧与循环物料高速混合，充分接触反应，未反应完全的臭氧气体可随循环管道进入结晶器内部继续反应。
[0046]通过本实施例获得的最终产品盐纯度能够达到99%以上，满足工业盐国家标准。
[0047]本实施例中的氧化处理装置和超声振打装置不仅局限于实施例中列举的装置;本实施例中的振动棒的安装可根据结晶器尺寸和形状灵活，进行全方位振动擦洗，也可根据结晶器形状和尺寸，增加超声振打装置的数量。
[0048]实施例二
[0049]本实施例中的高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐系统，如图1所示，包括:
[0050]蒸发结晶器；
[0051 ]与蒸发结晶器连接的物料循环管；
[0052]与设置在物料循环管上的氧化处理反应器;氧化处理反应器为臭氧氧化反应器；
[0053]与设置在蒸发结晶器侧面靠下位置的超声振打装置;超声振打装置为超声振动棒。
[0054]本发明所述的高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐方法，包括:
[0055]I)高盐有机废水通过物料循环管进入蒸发结晶器;含盐废水C0D2000mg/L，含盐量10000mg/L；
[0056]2)高盐有机废水在蒸发结晶器中蒸发结晶，形成的颗粒盐落入下部的淘洗装置，同时超声振动棒发出高频振动对结晶盐进行擦洗，剥离其表面附着的有机物及杂质，使生产出的结晶盐纯度进一步提高，通过淘洗获得高纯度盐;不需专门设置淘洗装置即可产出高纯度结晶盐；
[0057]3)物料循环管安装有与臭氧发生器连接的Y型气液混合装置，连续通入臭氧，使其与循环料液混合，臭氧将与其接触的有机物氧化分解，降低C0D，臭氧通入量为8g/L(可通过臭氧发生器的流量计自动调节)，处理后有机物废水返回蒸发结晶器。
[0058]本实施例中的臭氧氧化反应器中为了充分氧化有机物，对臭氧氧化反应器的结构和曝气方式进行调整，在物料循环管上设置Y型气液混合装置将臭氧与循环物料高速混合，充分接触反应，未反应完全的臭氧气体可随循环管道进入结晶器内部继续反应。
[0059]通过本实施例获得的最终产品盐纯度能够达到99%以上，满足工业盐国家标准。
[0060]本实施例中的氧化处理装置和超声振打装置不仅局限于实施例中列举的装置;本实施例中的振动棒的安装可根据结晶器尺寸和形状灵活，进行全方位振动擦洗，也可根据结晶器形状和尺寸，增加超声振打装置的数量。
[0061 ] 实施例三
[0062]本实施例中的高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐系统，如图1所示，包括:
[0063]蒸发结晶器；
[0064]与蒸发结晶器连接的物料循环管；
[0065]与设置在物料循环管上的氧化处理反应器;氧化处理反应器为臭氧氧化反应器；
[0066]与设置在蒸发结晶器侧面靠下位置的超声振打装置;超声振打装置为超声振动棒。
[0067]本发明所述的高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐方法，包括:
[0068]I)高盐有机废水通过物料循环管进入蒸发结晶器;含盐废水C0D500mg/L，含盐量50000mg/L；
[0069]2)高盐有机废水在蒸发结晶器中蒸发结晶，形成的颗粒盐落入下部的淘洗装置，同时超声振动棒发出高频振动对结晶盐进行擦洗，剥离其表面附着的有机物及杂质，使生产出的结晶盐纯度进一步提高，通过淘洗获得高纯度盐;不需专门设置淘洗装置即可产出高纯度结晶盐；
[0070] 3)物料循环管安装有与臭氧发生器连接的Y型气液混合装置，连续通入臭氧，使其与循环料液混合，臭氧将与其接触的有机物氧化分解，降低C0D，臭氧通入量为0.5g/L(可通过臭氧发生器的流量计自动调节)，处理后有机物废水返回蒸发结晶器。
[0071 ]本实施例中的臭氧氧化反应器中为了充分氧化有机物，对臭氧氧化反应器的结构和曝气方式进行调整，在物料循环管上设置Y型气液混合装置将臭氧与循环物料高速混合，充分接触反应，未反应完全的臭氧气体可随循环管道进入结晶器内部继续反应。
[0072]通过本实施例获得的最终产品盐纯度能够达到99%以上，满足工业盐国家标准。
[0073]本实施例中的氧化处理装置和超声振打装置不仅局限于实施例中列举的装置;本实施例中的振动棒的安装可根据结晶器尺寸和形状灵活，进行全方位振动擦洗，也可根据结晶器形状和尺寸，增加超声振打装置的数量。
[0074]对比例一
[0075]为了进一步证明本发明所述的技术方案相比于现有技术具有显著的技术效果，本发明还设置了对比例，所述对比例中的废水处理工艺，包括:
[0076]I)对高盐有机废水进行预处理，高盐有机废水COD 800mg/L，含盐量20000mg/L;将高盐有机废水进入臭氧氧化反应器，通过曝气盘向母液中连续通入高纯度臭氧气体，将有机物氧化分解；
[0077]2)将预处理后的高盐有机废水通过水栗连续添加到物料循环管中并进入蒸发结晶器;蒸发结晶器内保持一定的液位，高盐有机废水在所述蒸发结晶器中蒸发结晶，饱和后析出结晶盐，落入下部的淘洗装置；
[0078]3)将蒸发结晶器逐渐富集的有机物废水外排。
[0079]对比例一必须通过多重洗涤虽然可以达到一定的纯度，但有机物含量较多，增加了洗涤工艺，同时外排的母液中含有大量有机物不能直接排放。
[0080]对比例二
[0081]为了进一步证明本发明所述的技术方案相比于现有技术具有显著的技术效果，本发明还设置了对比例二，所述对比例中的废水处理工艺，包括:
[0082 ] I)膜浓缩:将高盐有机废水进入膜浓缩系统浓缩，得到回收水和浓缩液；
[0083]2)纳滤处理:采用纳滤膜系统对浓缩液中的一价离子和二价离子、有机物进行分离浓缩得到纳滤膜浓缩液和纳滤膜淡水；
[0084]3)蒸发结晶:对纳滤膜浓水进行蒸发结晶，回收硫酸盐和蒸馏水，纳滤膜淡水蒸发结晶，回收氯化钠结晶盐和蒸馏水。。
[0085]对比例二纳滤预处理，有机物被截留到纳滤浓缩液，容易污染硫酸钠，造成危废，有机物的污染没有被消除。
[0086]因此，本发明对高盐有机废水不需要进行预处理，通过实时臭氧氧化处理蒸发结晶器中富集的有机物，减少母液外排处理工序工序，设备结构紧凑简单，节约资源。
[0087]综上所述，本发明的有益效果表现为:
[0088]本发明的优势是实现同步结晶和去除有机物，不需要额外设置臭氧添加栗等装置，臭氧发生器直接连通Y型混合器，将臭氧通入循环管道里面，进行对循环料液的有机物去除。无需额外引出母液处理，降低能耗，结构紧凑。
[0089]利用高频超声振打，去除结晶盐表面杂质，替代传统淘洗装置。
[0090]本发明在结晶器循环管设置氧化处理反应器，实时进行高级氧化，去除料液携带的有机物；同时在结晶器靠下位置设置超声波振打装置，在产生结晶颗粒的同时对其进行擦洗，剥离表面附着的杂质，提高结晶盐纯度;本发明能够有效去除系统中的有机物，减少危废处置量;本发明具备结晶盐纯化技术，可以有效提高结晶盐的浓度纯度;本发明的系统高度集成，结构紧凑，成本低。
[0091]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐系统，其特征在于，包括: 蒸发结晶器； 与所述蒸发结晶器连接的物料循环管； 与设置在所述物料循环管上的氧化处理反应器； 与设置在蒸发结晶器侧面靠下位置的超声振打装置。2.根据权利要求1所述的高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐系统，其特征在于，所述氧化处理反应器为臭氧催化氧化反应器。3.根据权利要求1所述的高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐系统，其特征在于，所述超声振打装置为高频超声振动装置。4.根据权利要求1至3任一所述的高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐系统，其特征在于，所述蒸发结晶器下部连接有洗涤装置。5.权利要求1至3任一所述的系统进行处理高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐方法，其特征在于，包括: 1)所述高盐有机废水通过物料循环管进入所述蒸发结晶器； 2)所述高盐有机废水在所述蒸发结晶器中蒸发结晶，形成的颗粒盐落入下部，同时超声振打装置对结晶盐进行擦洗，剥离其表面附着的有机物及杂质获得结晶盐； 3)所述高盐有机废水在物料循环管中与所述氧化处理反应器释放的氧化物混合进行氧化反应去除有机物。6.根据权利要求5所述的高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐方法，其特征在于，所述高盐有机废水为C0D500?2000mg/L，含盐量10000?50000mg/L的废水，所述制盐系统内的母液维持在C0D3000?20000mg/L。7.根据权利要求5所述的高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐方法，其特征在于，所述蒸发结晶器为负压蒸发结晶器。8.根据权利要求5至7任一所述的高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐方法，其特征在于，所述氧化处理反应器为臭氧催化氧化反应器。9.根据权利要求5至7任一所述的高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐方法，其特征在于，所述臭氧催化氧化反应器包括臭氧发生器，所述物料循环管安装有与所述臭氧发生器连接的Y型气液混合装置。10.根据权利要求8所述的高盐有机废水蒸发结晶同步去除有机物的纯化制盐方法，其特征在于，所述臭氧投加量在0.5?8g/L。
【文档编号】C02F9/10GK106007134SQ201610366318
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】李若征, 赵崇, 马文明, 李惠宇, 滕济林, 樊兆世, 张培林, 胡石, 李星伟
【申请人】北京国电富通科技发展有限责任公司, 南京南瑞集团公司