含盐废水处理系统的制作方法_2

文档序号:10222597阅读:来源:国知局
9]本领域技术人员应该理解,含盐废水进行超临界水氧化反应时需要通入氧化剂和含碳物质,氧化剂和含碳物质与废水中的有机物发生氧化反应为本领域人员所公知,故不赘述。
[0030]工作时,含盐废水由电渗析装置的入口110输入至电渗析装置1,在电渗析装置1内,含盐废水进行分离,得到淡化水和含盐浓缩水,电渗析装置的淡化水出口 120将淡化水输出至膜蒸馏系统2。在膜蒸馏系统2中,淡化水中的一部分水以蒸汽的形式由膜蒸馏系统2输出,因此使得淡化水进行了浓缩,进而使得淡化水中的有机物等富集。膜蒸馏系统2将浓缩后的淡化水输出至超临界水氧化装置3,在超临界水氧化装置3内,淡化水与氧化剂和含碳物质进行氧化反应。电渗析装置的含盐浓缩水出口 130将分离出的含盐浓缩水输出。
[0031]可以看出,本实施例中,通过电渗析装置1对含盐废水进行分离,分离出淡化水和含盐浓缩水,淡化水经膜蒸馏系统2浓缩后输入至超临界水氧化装置3内进行氧化反应,能够对含盐废水进行更好地脱盐,解决了现有技术中含盐废水的脱盐效果差的问题,避免了盐对超临界水氧化装置的腐蚀和堵塞,有效地保护了超临界水氧化装置,确保了超临界水氧化装置的安全运行;此外,淡化水通过膜蒸馏系统2进行浓缩,使得淡化水中的有机物等富集,提高了超临界水氧化装置的工作效率。
[0032]下面结合图1,对本实施例进行更为详细地介绍。该含盐废水处理系统还可以包括预处理装置13、第三换热器14、脱盐装置15和分离装置16。其中,预处理装置的入口 131用于接收含盐废水,预处理装置的出口 132与电渗析装置的入口 110相连接,电渗析装置的淡化水出口 120依次通过膜蒸馏系统2、第三换热器14与超临界水氧化装置的淡化水入口 31相连接,电渗析装置的含盐浓缩水出口 130与脱盐装置的废水入口 151相连接,脱盐装置的固体出口 152用于将固体盐输出。
[0033]具体地,第三换热器的第一通道的入口141与膜蒸馏系统2的出口相连接,第三换热器的第一通道的出口 142与超临界水氧化装置的淡化水入口 31相连接,第三换热器的第二通道的入口 143与超临界水氧化装置的产物出口 34相连接,第三换热器的第二通道的出口 144与分离装置的入口 161相连接。分离装置16用于接收第三换热器14输出的换热后产物,并对产物进行分离,得到气相产物和液相产物,分离装置16的出口将气相产物和液相产物分别输出。
[0034]本实施例中,预处理装置13用于过滤含盐废水中的大颗粒固体杂质,并将过滤后的含盐废水输出至电渗析装置1,更好地保护电渗析装置1。预处理装置13可以为过滤网,也可以为格栅,还可以向含盐废水中输入絮凝剂,除去含盐废水中的钙镁等离子。第三换热器14对输入超临界水氧化装置3的淡化水进行预热升温,使得淡化水更好地进行氧化反应,确保超临界水氧化装置3的高效进行。脱盐装置15可以为蒸发结晶装置,将电渗析装置1输出的含盐浓缩水中的水分蒸发,使得固体盐析出。当脱盐装置15为蒸发结晶装置时,脱盐装置的产物入口 154与第三换热器的第二通道的出口 144相连接,用于接收经过第三换热器换热降温后的产物。脱盐装置15将第三换热器14输出的产物与含盐浓缩水进行换热,使得产物的热量传递给含盐浓缩水,进而使得含盐浓缩水蒸发,析出含盐浓缩水中的盐,并将盐由脱盐装置的固体出口 152排出。产物与含盐浓缩水进行换热后温度降低由脱盐装置的液体出口 153输出至分离装置16,则分离装置的入口 161与脱盐装置的液体出口 153相连接,分离装置16接收并分离脱盐装置15输出的降温后的产物,得到气相产物和液相产物,并将气相产物和液相产物分别输出。分离装置16将产物分离为气相产物和液相产物,便于进行回收利用,提高能源利用率。
[0035]工作时,含盐废水由预处理装置的入口131输入,预处理装置13过滤含盐废水中大颗粒固体杂质,并将过滤后的含盐废水由预处理装置的出口 132输出至电渗析装置1。在电渗析装置1内,含盐废水进行分离,分离出淡化水和含盐浓缩水,电渗析装置的淡化水出口120将淡化水输出至膜蒸馏系统2,淡化水在膜蒸馏系统2内进行浓缩,并由膜蒸馏系统2的出口输出至第三换热器14的第一通道内,等待换热升温;超临界水氧化装置3输出的高温高压的产物输入至第三换热器14的第二通道内,等待换热降温。在第三换热器14内,浓缩后的淡化水与高温高压的产物进行热交换,浓缩后的淡化水温度升高输入至超临界水氧化装置3内进行氧化反应,而高温高压的产物温度相对降低,但仍然具有较高的温度,则将该产物输入至脱盐装置15内。脱盐装置15还接收由电渗析装置1输出的分离后的含盐浓缩水,该含盐浓缩水与第三换热器的第二通道的出口 144输出的降温后的产物换热,提高了含盐浓缩水的温度,加快含盐浓缩水的蒸发速度,使得固体盐更快地析出。析出的固体盐由脱盐装置的固体出口 152输出,输出后的固体盐可以进行填埋、焚烧等无害化处理;而产物的温度再次降低,由脱盐装置的液体出口 153输出至分离装置16。分离装置16将液体产物进行分离,得到气相产物和液相产物,并将气相产物和液相产物分别输出。
[0036]参见图1,上述实施例中,该膜蒸馏系统2可以包括:加热装置21和膜蒸馏装置22。其中,加热装置21与电渗析装置1相连接,用于接收并加热电渗析装置1输出的淡化水。膜蒸馏装置22与加热装置21相连接,用于接收并浓缩加热后的淡化水。具体地,加热装置21的入口与电渗析装置的淡化水出口 120相连接,膜蒸馏装置的液体入口 221与加热装置21的出口相连接。膜蒸馏装置的出口包括液体出口 222和蒸汽冷凝水出口 223,液体出口 222与第三换热器的第一通道的入口 141相连接,蒸汽冷凝水出口 223用于将膜蒸馏装置中产生的蒸汽冷凝水输出。
[0037]本实施例中,膜蒸馏装置22包括热侧和产水侧。热侧用于容纳由电渗析装置1输出的经过加热装置21加热后的淡化水,淡化水产生蒸汽透过膜进入产水侧,蒸汽在产水侧冷凝为水,蒸汽冷凝水由膜蒸馏装置的蒸汽冷凝水出口 223输出。
[0038]工作时,由电渗析装置的淡化水出口120输出的淡化水经加热装置21的入口输入至加热装置21内,加热装置21对淡化水进行加热,并将加热后的淡化水输出至膜蒸馏装置22。膜蒸馏装置22对加热后的淡化水进行浓缩,使得淡化水中的一部分水以蒸汽的形式透过膜输入至产水侧,蒸汽在产水侧冷凝为蒸汽冷凝水后输出,因此,淡化水中的水减少而实现了淡化水的浓缩。浓缩后的淡化水输入至第三换热器14进行换热升温后输入至超临界水氧化装置3内进行氧化反应。
[0039]可以看出,本实施例中,通过对淡化水进行加热,提高了淡化水的温度,便于淡化水在膜蒸馏装置22内更好地产生蒸汽,进行浓缩,使得淡化水中的有机物等富集,富集的有机物在超临界水氧化装置3内更好地进行氧化反应,提高了超临界水氧化装置3的工作效率。
[0040]参见图2,图2示出了加热装置的一种优选结构。如图所示,加热装置21可以为电加热器4,通过电加热器4对淡化水进行加热,结构简单,易于操作。
[0041]参见图3,图3示出了加热装置的另一种优选结构。如图所示,加热装置21也可以包括:热交换器5和热栗6。其中,该热交换器的第一通道的入口51与电渗析装置1的出口相连接,热交换器的第一通道的出口 52与膜蒸馏装置22的入口相连接,热交换器的第二通道的入口 53与热栗的出口 62相连接,热交换器的第二通道的出口 54与热栗的入口 61相连接。具体地,该热交换器的第一通道的入口 51与电渗析装置的淡化水出口 120相连接,热交换器的第一通道的出口 52与膜蒸馏装置的液体入口 221相连接。优选的,热栗6为吸收式热栗,吸收式热栗可以抽取外界的水,并利用外界的高温热能或中低温热能对水进行加热,然后输出热水。其中,高温热能可以为超临界水氧化装置3输出的高温高压产物的热量,中低温热能可以为工厂内的余热或废热。因此,热交换器5的第一通道内的电渗析装置1输出的淡化水与第二通道内的热栗6输出的热水进行热交换。
[0042]工作时,电渗析装置的淡化水出口120输出的淡化水经过热交换器的第一通道的入口 51输入热交换器5内,等待换热升温;热栗6将抽取的外界的水利用外界的高温热能或中低温热能对水进行加热,并将热水输入至热交换器5的第二通道内,等待换热降温。在热交换器5内,淡化水与热水进行热交换,淡化水的温度升高由热交换器的第一通道的出口 52输入至膜蒸馏装置22,而热水温度降低后输出至热栗6继续进行加热,重复上述操作。
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