含盐废水的处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种含盐废水的处理系统，包括用于存储含盐废水的废水储罐、与所述废水储罐相连的膜蒸馏除盐装置、与所述膜蒸馏除盐装置相连的加压装置、与所述加压装置相连的第一换热装置、与所述第一换热装置相连的超临界反应装置，所述超临界反应装置通过降压装置与分离装置相连，且所述分离装置与多效除盐装置相连。本实用新型所述含盐废水的处理系统，既可降低超临界液态产物的含盐量，又能改善含盐废水的综合处理效果并对能量进行合理利用。
【专利说明】
含盐废水的处理系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及废水处理的技术领域，尤其是指一种含盐废水的处理系统。
【背景技术】
[0002]随着我国工业化和城市的快速推进，工业废水迅速增加，严重加重了对地表及地下水体的污染压力，从而威胁生态安全和居民健康。目前，行业中多通过生化法进行废水处理，但是印染、造纸、化工、医院和农药等行业废水中产生的大量含盐、高浓度难生化降解有机废水，则一直是各行业内废水处理的难题。
[0003]在超临界水氧化技术(SCWO)中，水的临界点温度为374.3°C、压力为22.05MPa，如果将水的温度、压力升高到临界点以上，即为超临界水(SCW)，其密度、粘度、电导率、介电常数等基本性能均与普通水有很大差异，表现出类似于非极性有机化合物的性质。因此，超临界水能与非极性物质(如烃类)和其他有机物完全互溶，同时超临界水还可以和空气、氧气、氮气和二氧化碳等气体完全互溶，而无机物特别是盐类在超临界水中的电离常数和溶解度则很低。因此利用超临界水的特殊性质，可对各类含有机质的废物进行高效彻底的处理。
[0004]目前超临界法处理含盐废水时，通常首先对含盐废水进行超临界预脱盐处理，然后再将除去无机盐的废水送入超临界反应器中对废水中的有机质进行降解，从而完成对含盐废水的处理。其中，在对含盐废水进行预脱盐处理这一过程中，现阶段多通过罐式除盐装置在高温高压条件下使无机盐快速析出，并利用新鲜用水将析出的无机盐进行溶解并排出，从而实现无机盐的脱除。但在这一过程中，由于无机盐在高温高压条件下的除盐装置中析出迅速，使其极易附着在管道及除盐装置内表面，从而易导致管道堵塞、腐蚀，影响整体处理工艺。再者，目前的超临界处理过程中，对超临界液体产物均采用直接外排的方式，由于超临界反应程度的限制，液态产物中还含有少量的无机盐，直接排放会对环境产生污染。
【实用新型内容】
[0005]为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中处理含盐废水时脱盐率低且易导致管道堵塞、腐蚀等问题从而提供一种不仅能够提高含盐废水的脱盐率，而且降低超临界液态产物的含盐量，改善含盐废水的综合处理效果的含盐废水的处理系统。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型所述的一种含盐废水的处理系统，包括用于存储含盐废水的废水储罐、与所述废水储罐相连的膜蒸馏除盐装置、与所述膜蒸馏除盐装置相连的加压装置、与所述加压装置相连的第一换热装置、与所述第一换热装置相连的超临界反应装置，所述超临界反应装置通过降压装置与分离装置相连，且所述分离装置与多效除盐装置相连。
[0007]在本实用新型的一个实施例中，所述多效除盐装置包括多级热换装置，其中一级换热装置与所述分离装置的出液端相连，最后一级换热装置与结晶过滤装置相连。
[0008]在本实用新型的一个实施例中，所述结晶过滤装置分别与所述废水储罐和焚烧处理系统相连。
[0009]在本实用新型的一个实施例中，所述膜蒸馏除盐装置通过结晶装置与所述加压装置相连，且所述结晶装置与所述焚烧处理系统相连。
[0010]在本实用新型的一个实施例中，所述膜蒸馏除盐装置与淡水储罐相连，所述淡水储罐通过第三换热装置与所述一级换热装置相连。
[0011]在本实用新型的一个实施例中，所述超临界反应装置通过所述第一换热装置与所述第三换热装置相连，所述第三换热装置与所述降压装置相连。
[0012]在本实用新型的一个实施例中，所述废水储罐通过第二换热装置与所述膜蒸馏除盐装置相连，所述最后一级换热装置通过所述第二换热装置与所述淡水储罐相连。
[0013]在本实用新型的一个实施例中，所述最后一级换热装置通过冷箱与所述淡水储罐相连。
[0014]在本实用新型的一个实施例中，所述第一换热装置通过所述第三换热装置与第二换热装置相连，且所述第二换热装置通过冷箱与所述降压装置相连。
[0015]本实用新型型的一个实施例中，所述冷箱入口端与氧化剂储罐相连，所述冷箱出口端通过降压装置与所述超临界反应装置相连。
[0016]本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0017]本实用新型所述的含盐废水的处理系统，不仅能够提高预脱盐处理中含盐废水的脱盐率，而且降低超临界液态产物的含盐量，改善含盐废水的综合处理效果并对该过程的能量进行合理利用。
【附图说明】
[0018]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0019]图1是本实用新型实施例一所述含盐废水的处理系统示意图；
[0020]图2是本实用新型实施例二所述含盐废水的处理系统示意图；
[0021 ]图3是本实用新型实施例三所述含盐废水的处理系统示意图。
【具体实施方式】
[0022]实施例一:
[0023]如图1所示，本实施例提供了一种含盐废水的处理系统，包括用于存储含盐废水的废水储罐11、与所述废水储罐11相连的膜蒸馏除盐装置13、与所述膜蒸馏除盐装置13相连的加压装置14、与所述加压装置14相连的第一换热装置15、与所述第一换热装置15相连的超临界反应装置16，所述超临界反应装置16通过降压装置19与分离装置20相连，且所述分离装置20与多效除盐装置21相连。
[0024]本实用新型所述的含盐废水的处理系统，包括废水储罐11、膜蒸馏除盐装置13、加压装置14、第一换热装置15、超临界反应装置16、降压装置19、分离装置20以及多效除盐装置21。其中所述废水储罐11用于存储含盐废水，所述废水储罐11与所述膜蒸馏除盐装置13相连，从而将废水储罐11内的含盐废水输送至所述膜蒸馏除盐装置13内，通过所述膜蒸馏除盐装置13对含盐废水进行预脱盐处理，脱除部分无机盐及少量有机盐，从而降低超临界处理系统堵塞和腐蚀的风险，所述膜蒸馏除盐装置13与加压装置14，从所述膜蒸馏除盐装置13流出的浓盐水输送至所述加压装置14内，通过所述加压装置14对浓盐水进行加压，所述加压装置14与所述第一换热装置15相连，加压后的浓盐水被输送至所述第一换热装置15内，通过所述第一换热装置15使浓盐水的温度升高，所述第一换热装置15与所述超临界反应装置16相连，经过升温后的浓盐水输送至所述超临界反应装置16内，在所述超临界反应装置16中通过氧化剂将浓盐水在超临界状态下分解为固体产物和气液混合物，从而去除浓盐水中的有机盐份;所述超临界反应装置16通过降压装置19与分离装置20相连，使气液混合物被输送至所述降压装置19内，将所述气液混合物的压力降低后输送至所述分离装置20内，在所述分离装置20中分离得到气态产物和液态产物，所述分离装置20与多效除盐装置21相连，液体产物流入所述多效除盐装置21内，通过所述多效除盐装置21脱除液体产物中剩余的无机盐类，不仅进一步降低了超临界液态产物的含盐量，提高了含盐废水的脱盐率，而且改善含盐废水的综合处理效果。
[0025]本实施例中，利用所述膜蒸馏除盐装置13对含盐废水进行处理时，为了提高效率，所述废水储罐11通过第二换热装置12与所述膜蒸馏除盐装置13相连，通过所述第二换热装置12可以提高含盐废水的温度，从而有利于进行预脱盐处理，提高含盐废水的脱盐率。所述膜蒸馏除盐装置13对升温后的含盐废水进行预脱盐处理时，脱除部分无机盐及少量有机盐后形成的淡水22从所述膜蒸馏除盐装置13的淡水出液端排出；形成的固体盐分23从所述膜蒸馏除盐装置13的底部排出；形成的浓盐水经过加压升温后输送至所述超临界反应装置16内，所述氧化剂储罐17和燃料储罐18分别与所述超临界反应装置16相连，所述燃料储罐18可以为该系统提供启动热量或含盐废水品质不稳定COD(化学需氧量)含量偏低时提供补充能源，通过将氧化剂和燃料输送至所述超临界反应装置16中，将浓盐水在超临界状态下分解为固体杂质24和气液混合物，其中所述固体杂质24由所述超临界反应装置16的底部排出，气液混合物流入所述降压装置19内，进行降压处理。经过降压后的气液混合物输送至所述分离装置20内，在所述分离装置20中分离得到气态产物25和液态产物，所述液态产物流入所述多效除盐装置21内，结合气体产物26经过所述多效除盐装置21的处理后形成固体盐分23、气体产物26以及液体产物27。
[0026]本实施例中，所述氧化剂存罐17内存有氧气，可以直接输送至所述超临界反应装置16内，所述降压装置19是指膨胀机。
[0027]实施例二:
[0028]本实施例提供一种含盐废水的处理系统，在实施例一的基础上，为了实现对高品位余热的有效利用，提高能量的综合利用效率，对从所述超临界反应装置16以及所述多效除盐装置21排出的产物进行了有效回收，下面详细说明:
[0029]如图2所示，本实施例中，所述多效除盐装置21是三效除盐装置，包括与所述分离装置20的出液端相连的一级换热装置21A、二级换热装置21B以及三级换热装置21C，其中所述一级换热装置21A与所述二级换热装置21B相连，所述二级换热装置21B与所述三级换热装置21C相连，且所述三级换热装置21C与结晶过滤装置28相连。从所述分离装置20排出的液态产物为浓盐水，所述浓盐水先输入至所述一级换热装置21A内，通过所述一级换热装置21A后，其温度升高，温度升高后的浓盐水继续输送至所述二级换热装置21B，通过所述二级换热装置21B后，温度继续升高，将温度继续升高后的浓盐水输送至所述三级换热装置21C，此时浓盐水的温度持续升高，然后将其输送至所述结晶过滤装置28内进行结晶过滤，从而有利于析出固体盐分23。
[0030]所述结晶过滤装置28对升温后的浓盐水进行处理后形成含盐废水和固体盐分23，所述结晶过滤装置28与废水储罐11相连，使产生的含盐废水输送至所述废水储罐11内，所述结晶过滤装置28与焚烧处理系统29相连，通过所述焚烧处理系统29对固体盐分23进行无害化处理，如焚烧或填埋。所述膜蒸馏除盐装置13的浓盐水出口端与结晶装置30相连，使浓盐水在所述结晶装置30中脱除部分无机盐及少量有机盐形成淡水22、有机含盐废水以及固体盐分23，其中所述结晶装置30与所述焚烧处理系统29相连，从而可以将固体盐分23输送至所述焚烧处理系统29进行无害化处理，所述膜蒸馏除盐装置13与淡水储罐32相连，所述淡水储罐32用于收集从所述膜蒸馏除盐装置13排出的淡水22，使所述淡水22储存在所述淡水储罐32内，所述有机含盐废水经过所述加压装置14以及所述第一换热装置15后输送至所述超临界反应装置16内进行处理。所述结晶装置30与所述加压装置14相连，时结晶装置30中的浓盐水流入所述加压装置14内，从而有利于脱除浓盐水中的部分无机盐及少量有机土卜
ΠΤΤ.0
[0031]所述淡水储罐32通过第三换热装置31与所述一级换热装置21A的蒸汽入口相连，将所述淡水22输送至所述第三换热装置31内，通过所述第三换热装置31可以对所述淡水22进行换热产生低压蒸汽，并将所述低压蒸汽输送至所述一级换热装置21A内，不但有利于节能能源，而且有利于脱除气液混合物中剩余的无机盐类，降低超临界液态产物的含盐量，提高改善含盐废水的综合处理效果。所述超临界反应装置16与所述第一换热装置15相连，可以利用所述超临界反应装置16排出的气液混合物的热量，对未进入所述超临界反应装置16之前的含盐废水进行换热升温，所述第一换热装置15与所述第三换热装置31相连，从所述第一换热装置15排出的气液混合物由于温度较高，进入所述第三换热装置31内，可以对流入所述第三换热装置31的淡水进行换热升温形成低压蒸汽，所述第三换热装置31与所述降压装置19相连，经过换热后的气液混合物输送至所述降压装置19内，不但有利于对浓盐水进行气液分离，而且节约了能源，提高了能量的综合利用效率。所述降压装置19通过发电装置33与所述加压装置14相连，通过所述发电装置33可以为设备持续供电，通过所述降压装置19将气液混合物的压力降低。
[0032]所述三级换热装置21C的蒸汽出口端与所述第二换热装置12相连，使经过三级换热装置21C流出的低温蒸汽与所述废水储罐11内的含盐废水进行换热，使含盐废水的温度升高，且所述第二换热装置12与所述淡水储罐32相连，从而使所述低温蒸汽经过所述第二换热装置12换热降温后储存在所述淡水储罐32内，不但实现了对高品位余热的有效利用，而且提尚能量的综合利用效率。
[0033]实施例三:
[0034]本实施例提供一种含盐废水的处理系统，在实施例二的基础上，为了实现了对高品位余热的有效利用，而且提高能量的综合利用效率，对所述超临界反应装置16以及所述多效换热装置21排出的产物进行有效回收，下面详细说明:
[0035]如图3所示，本实施例中，所述多效除盐装置21是二效除盐装置，包括与所述分离装置20的出液端相连的一级换热装置21A以及二级换热装置21B，其中所述一级换热装置21A与所述二级换热装置21B相连，且所述二级换热装置21B与结晶过滤装置28相连。所述二级换热装置21B的蒸汽出口端与所述冷箱34相连，使从所述二级换热装置21B排出的蒸汽流入所述冷箱34内，将所述二级换热装置21B排出的低温蒸汽冷凝为液态淡水22，所述冷箱34与淡水储罐32相连，将所述液态淡水22储存在所述淡水储罐32内，从而有利于对能源的回收再利用。
[0036]所述第一换热装置15通过第三换热装置31与所述第二换热装置12相连，从所述超临界反应装置16排出的高温气液混合物经过第一换热装置15和第三换热装置31后，温度仍旧很高，可以对流入所述第二换热装置12中的含盐废水进行换热升温，从而有利于节约能源。所述第二换热装置12与所述冷箱34相连，使所述气液混合物流入所述冷箱34内，可用于对流入所述冷箱34内的低温蒸汽进行换热升温有利于形成淡水22，便于回收再利用，所述冷箱34与所述降压装置19相连，将所述气液混合物直接输送至所述降压装置19，通过所述降压装置19的降压处理输送至所述分离装置20内，本实施例中，此时所述降压装置19是毛细管降压器。
[0037]所述冷箱34入口端与所述氧化剂储罐17相连，本实施例中，所述氧化剂储罐17存有液氧，所述液氧与所述冷箱34中流过的气液混合物换热升温形成氧气，所述冷箱34出口端与所述降压装置19相连，将所述氧气输入至所述降压装置19内，此时所述降压装置19是膨胀机，所述降压装置19与所述超临界反应装置16相连，通过所述膨胀机将膨胀后的氧气输送至所述超临界反应装置16内，不但可以利用氧气膨胀时的能量转换为电能，供设备发电，实现了能量的综合利用，从而有效提高了系统能效。
[0038]本实用新型中，所述加压装置14是加压栗，所述超临界反应装置16是超临界水氧化反应器。
[0039]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围中。
【主权项】
1.一种含盐废水的处理系统，包括用于存储含盐废水的废水储罐、与所述废水储罐相连的膜蒸馏除盐装置、与所述膜蒸馏除盐装置相连的加压装置、与所述加压装置相连的第一换热装置、与所述第一换热装置相连的超临界反应装置，其特征在于:所述超临界反应装置通过降压装置与分离装置相连，且所述分离装置与多效除盐装置相连，所述多效除盐装置包括多级热换装置，其中一级换热装置与所述分离装置的出液端相连，最后一级换热装置与结晶过滤装置相连。2.根据权利要求1所述的含盐废水的处理系统，其特征在于:所述结晶过滤装置分别与所述废水储罐和焚烧处理系统相连。3.根据权利要求2所述的含盐废水的处理系统，其特征在于:所述膜蒸馏除盐装置通过结晶装置与所述加压装置相连，且所述结晶装置与所述焚烧处理系统相连。4.根据权利要求1所述的含盐废水的处理系统，其特征在于:所述膜蒸馏除盐装置与淡水储罐相连，所述淡水储罐通过第三换热装置与所述一级换热装置相连。5.根据权利要求4所述的含盐废水的处理系统，其特征在于:所述超临界反应装置通过所述第一换热装置与所述第三换热装置相连，所述第三换热装置与所述降压装置相连。6.根据权利要求4所述的含盐废水的处理系统，其特征在于:所述废水储罐通过第二换热装置与所述膜蒸馏除盐装置相连，所述最后一级换热装置通过所述第二换热装置与所述淡水储罐相连。7.根据权利要求4所述的含盐废水的处理系统，其特征在于:所述最后一级换热装置通过冷箱与所述淡水储罐相连。8.根据权利要求7所述的含盐废水的处理系统，其特征在于:所述第一换热装置通过所述第三换热装置与第二换热装置相连，且所述第二换热装置通过冷箱与所述降压装置相连。9.根据权利要求7所述的含盐废水的处理系统，其特征在于:所述冷箱入口端与氧化剂储罐相连，所述冷箱出口端通过降压装置与所述超临界反应装置相连。
【文档编号】C02F9/10GK205528206SQ201620050165
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月18日
【发明人】付伟贤, 陈 峰
【申请人】新奥科技发展有限公司