一种工业污水液膜分离处理装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种工业污水液膜分离处理装置，具有一料液进口和一料液出口。所述工业污水液膜分离处理装置包括一液膜处理组件、一反萃取处理组件和一油相回收贮存罐。本实用新型的所述液膜分离处理装置的快捷式结构设计实现了液膜分离、沉降、反萃取、沉降各步骤的连续化操作，污水处理能力大、管理方便。通过多级液膜分离室、沉降室的多级配置，保证可以处理各种不同类型的工业污水，特别是精细化工厂、中间体、助剂厂和印染工厂产生的各类难以治理的污水。
【专利说明】
一种工业污水液膜分离处理装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及废水处理领域，特别涉及一种工业污水液膜分离处理装置。
【背景技术】
[0002]在实际工业生产中，一种工业可以排出几种不同性质的废水，而一种废水又会有不同的污染物和不同的污染效应。例如染料工厂既排出酸性废水，又排出碱性废水。尤其是在纺织印染废水中，由于织物和染料的不同，污染物和污染效应就会有很大差别。即便是一套生产装置排出的废水，也可能同时含有几种污染物。
[0003]目前常用的高浓度有机废水处理设备是微电解反应。该装置用于高盐、难降解、高色度废水的处理不但能大幅度地降低COD和色度，还可大大提高废水的可生化性。该技术是在不通电的情况下，利用微电解设备中填充的微电解填料产生“原电池”效应对废水进行处理。当通水后，在设备内会形成无数的电位差达1.2V的“原电池”。“原电池”以废水做电解质，通过放电形成电流对废水进行电解氧化和还原处理，以达到降解有机污染物的目的。
[0004]然而，微电解反应器需要采用微电解塔作为反应设备，一次性投资较高;还需要使用框式搅拌，处理能耗非常高，处理过程中的成本和维护费用也相对较高。此外，由于一般原电池需要在酸性条件下起作用，因此微电解反应器的设备需要采用耐酸腐蚀的材质，这进一步增加了处理成本。
[0005]另一种常用的工业污水处理装置是芬顿氧化装置。该装置是以亚铁离子(Fe2+)为催化剂，用过氧化氢(H2O2)进行化学氧化的废水处理。由亚铁离子与过氧化氢组成的体系，也称芬顿试剂，它能生成强氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解。印染废水具有色度高，COD浓度高，含盐量高，可生化性差的特点。芬顿试剂具有高氧化性特点，可以使部分难生物降解有机物转换成可生化性好的物质，并且可以破坏染料中发色的基团，降低色度。因此，所以芬顿氧化装置被广泛应用于印染废水的处理领域。通常，为了达到良好的处理效果，往往采用芬顿的衍生工艺，例如微电解-芬顿氧化工艺，来处理难降解的蒽醌染整废水，这些衍生工艺的⑶D去除率可达93%?94% ,BOD5去除率可达90%?95%，出水色度也可去除95%?96%。当pH值为2?4时，H2O2投加量为30g/L，催化剂投加量为H2O2的1/150时，可用芬顿装置处理染料中间体H酸的生产废水，COD的去除率为50%。
[0006]然而，芬顿氧化装置在处理工业污水的过程中会产生大量的废弃固体，这怎家了废弃固体的再处理步骤和成本。此外，芬顿氧化装置还需要使用价格较贵的双氧水，这极大地增加了每吨污水的处理成本。
[0007]另外一种常用的工业污水处理方法是湿式空气氧化法。该方法是以空气为氧化剂，将水中的溶解性物质(包括无机物和有机物)通过氧化反应转化为无害的新物质，或者转化为容易从水中分离排除的形态(气体或固体)，从而达到处理的目的。通常情况下，氧气在水中的溶解度非常低，0.1MPa、20 0C时氧气在水中溶解度约9mg/L左右，因而在常温常压下，湿式空气氧化法的反应速度很慢，尤其是高浓度的污染物，利用空气中的氧气进行的氧化反应就更慢，需要借助各种辅助手段促进反应的进行(通常需要借助高温、高压和催化剂的作用)。一般来说，在200?300°C、10?20MPa条件下，氧气在水中的溶解度会增大，几乎所有污染物都能被氧化成二氧化碳和水。因此，湿式空气氧化法的关键在于产生足够的自由基供给氧化反应。
[0008]然而，虽然湿式空气氧化法可以降解几乎所有的有机物，但由于反应条件苛刻，对设备的要求很高(要耐高温高压)，燃料消耗大，有的污水处理还需要使用钛复合板作为设备材质，因而不适合大水量废水的处理。
[0009]近年来，液膜分离技术已经在工业污水治理技术中得到了广泛推广和应用。液膜分离技术集萃取与反萃过程为一体，适用于分离溶液中的低浓度物质。此技术已在印染和精细化工行业三废处理等领域得到应用。在液膜分离过程中，组分主要是依靠在互不相溶的两相间的选择性渗透、化学反应、萃取和吸附等机理而进行分离。这时欲分离的组分从膜外相透过液膜进入到膜内相而富集起来。这种机理和液-液萃取机理相似，但是它把液-液萃取中的萃取和反萃取这两步骤结合在一起，而且由于液膜很薄，传质速度很快，所以，效率比溶剂萃取高。
[0010]液膜一般是由膜溶剂、活性剂以及载体组成，具有传递性强、利于萃取、成本低的优点，通过液膜分离技术可以快速的实现液体的萃取与浓缩。三十余年来，该技术得到了迅速发展，已由最初的基础理论研究进入到初步工业应用阶段。液膜分离技术的应用研究领域极为广泛，它已涉及到湿法冶金、化工生产、生物医药、环境保护等。尤其在环境保护和湿法冶金方面取得了比较大的进展。进入21世纪，防止污染、保护生态环境是社会和经济可持续发展的重大课题。液膜分离技术的诸多有利条件，如处理成本低廉、节省能耗、占地面积小、容易实施等等使其更易进入到工业污水处理的领域中。
[0011]目前，常用的液膜分离装置为间歇式液膜分离装置，该装置多使用转盘塔、脉冲塔和其它反应器，还需要在塔和反应器后附加较大轻相分离器和重相分离器。因此，存在占地面积大，处理效率低且存在二次污染的问题。
[0012]因此，我们需要一种新的液膜分离处理装置，具有结构简单，处理效率高且可循环处理等优点，以克服上述技术缺陷。
【实用新型内容】
[0013]本实用新型的目的在于提供一种新的液膜分离处理装置，用于工业污水的处理。所述液膜分离处理装置采用了连续液膜分离和连续解析液膜的设计理念，将液膜分离萃取与反萃过程结合为一体，实现工艺连续化生产，降低处理成本并减小设备尺寸。
[0014]为了实现上述目的，本实用新型提供一种工业污水液膜分离处理装置，具有一料液进口和一料液出口。所述工业污水液膜分离处理装置包括:一液膜处理组件，所述液膜处理组件具有一第一级油相进口和一第一级油相出口； 一反萃取处理组件，所述反萃取处理组件具有一第二级油相进口、一液碱进口、一液碱出口和一第二级油相出口 ；以及一油相回收贮存罐，所述油相回收贮存罐具有一第三级油相进口和一第三级油相出口；其中，所述料液进口与所述液膜处理组件流体连接，使得料液通过所述料液进口进入所述液膜处理组件内；所述料液出口与所述液膜处理组件流体连接，使得经液膜处理后的料液通过所述料液出口流出所述液膜处理组件;所述液膜处理组件的所述第一级油相出口与所述反萃取处理组件的所述第二级油相进口流体连接;所述反萃取处理组件的所述第二级油相出口与所述油相回收贮存罐的所述第三级油相进口流体连接;并且，所述油相回收贮存罐的所述第三级油相出口与所述液膜处理组件的所述第一级油相进口流体连接。
[0015]在本实用新型一实施例中，所述液膜处理组件包括一液膜分离反应器和一液膜分离分层区；其中，所述料液进口和所述液膜处理组件的所述第一级油相进口分别设置于所述液膜分离反应器上，所述料液出口和所述液膜处理组件的所述第一级油相出口分别设置于所述液膜分离分层区上。
[0016]在本实用新型一实施例中，所述液膜分离反应器具有一液膜反应部和一第一混合相流动部，所述液膜反应部与所述第一混合相流动部流体连接;并且，所述第一混合相流动部与所述液膜分离分层区流体连接;所述液膜分离分层区分为第一油相区和第一水相区；其中，所述料液进口和所述液膜处理组件的所述第一级油相进口分别设置于所述液膜反应部;一第一搅拌装置设置于所述液膜反应部内，用于混合由所述料液进口流入的料液和由所述第一级油相进口流入的油相;所述液膜处理组件的所述第一级油相出口设置于所述液膜分离分层区分的所述第一油相区，并且，所述料液出口设置于所述液膜分离分层区的所述第一水相区。
[0017]在本实用新型一实施例中，所述反萃取处理组件包括一反萃取反应器和一反萃取分离区；其中所述第二级油相进口和所述液碱进口分别设置于所述反萃取反应器上，所述液碱出口和所述第二级油相出口分别设置于所述反萃取分离区上。
[0018]在本实用新型一实施例中，所述反萃取反应器具有一反渗透反应部和一第二混合相流动部，所述反渗透反应部与一第二混合相流动部流体连接;并且，所述第二混合相流动部与所述反萃取分离区流体连接;所述反萃取分离区分为第二油相区和第二水相区；其中，所述反萃取处理组件的所述第二级油相进口和所述液碱进口分别设置于所述反渗透反应部；一第二搅拌装置设置于所述反渗透反应部内，用于混合由所述第二级油相进口流入的油相和由所述碱液进口流入的碱液;所述反萃取处理组件的所述第二级油相出口设置于所述反萃取分离区的所述第二油相区，并且，所述液碱出口设置于所述反萃取分离区的所述第二水相区。
[0019]在本实用新型一实施例中，一第一计量栗设置于所述油相回收贮存罐的所述第三级油相出口上。
[0020]在本实用新型一实施例中，一第二计量栗设置于所述料液进口上。
[0021 ]在本实用新型一实施例中，一第三计量栗设置于所述碱液进口上。
[0022]在本实用新型一实施例中，所述液膜处理组件的所述第一级油相出口通过一第一管道与所述反萃取处理组件的所述第二级油相进口流体连接，一调节控制阀设置于所述第一管道上。
[0023]在本实用新型的所述液膜分离处理装置中，采用扬弃式设计思路，通过液膜分离处理装置模块式化工厂、印染生产。本实用新型的所述液膜分离处理装置可以现场组装，配置灵活，可广泛用于不同地域、不同工况、不同污水水质要求的水处理回用工程。此外，本实用新型的所述液膜分离处理装置采用纯机械式多级液膜分离设计，通过优选和配置不同液膜分离反应器室和液膜沉降分离室，可有效去除工业废水中含有的C0D、悬浮物和色度。
[0024]本实用新型的所述液膜分离处理装置的快捷式结构设计实现了液膜分离、沉降、反萃取、沉降各步骤的连续化操作，污水处理能力大、管理方便。通过多级液膜分离室、沉降室的多级配置，保证可以处理各种不同类型的工业污水，特别是精细化工厂、中间体、助剂厂和印染工厂产生的各类难以治理的污水。
[0025]再者，本实用新型的所述液膜分离处理装置仅需要物料输送和搅拌动力，处理单位体积污水能耗很低。由于在液膜分离过程中，萃取与反萃取是同时进行、一步完成，因此，在利用本实用新型的处理装置的处理工艺中，液膜消耗量极少。不仅降低了络合萃取剂的浓度，同时也降低了液膜体系中膜相与液料相的体积比，使液膜过程中试剂夹带损失减少，既降低了处理成本，又避免了二次污染的问题。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型所述液膜分离处理装置的结构示意图；
[0027]图2为本实用新型所述液膜分离处理装置的俯视图；其中，
[0028]100—工业污水液膜分离处理装置，
[0029]101—料液进口、102—料液出口 ； 103—液碱进口、104—液碱出口、
[0030]110—液膜处理组件、112—液膜分离反应器、114 一液膜分离分层区、
[0031]im 一液膜反应部、1122—第一混合相流动部、1123—第一级油相进口、1124—第一搅拌装置、1125—第一级油相出口、1141 一第一油相区、1142—第一水相区、
[0032]130—反萃取处理组件、132—反萃取反应器、134—反萃取分离区、
[0033]1321—反渗透反应部、1322—第二混合相流动部、1323—第二级油相进口、1324—第二搅拌装置、1325—第二级油相出口、1341 —第二油相区、1342—第二水相区、
[0034]150 一油相回收贮存罐；1501 一第三级油相进口、1502—第三级油相出口、1503—第一计量栗。
【具体实施方式】
[0035]以下，结合【具体实施方式】，对本实用新型的技术进行详细描述。应当知道的是，以下【具体实施方式】仅用于帮助本领域技术人员理解本实用新型，而非对本实用新型的限制。
[0036]请参阅图1和图2，其中，图1为本实用新型所述液膜分离处理装置的结构示意图；本实用新型所述液膜分离处理装置的俯视图。
[0037]如图1和图2所示的，本是实施例提供一种工业污水液膜分离处理装置100，具有一料液进口 1I和一料液出口 102。所述工业污水液膜分离处理装置100包括:一液膜处理组件110、一反萃取处理组件130和一油相回收贮存罐150。
[0038]以下结合图1和图2，详细描述所述液膜处理组件110。
[0039]如图1和图2所示的，所述液膜处理组件110包括一液膜分离反应器112和一液膜分离分层区114。所述液膜分离反应器112具有一液膜反应部1121和一第一混合相流动部1122，而所述液膜分离分层区114分为一第一油相区1141和一第一水相区1142。
[0040]所述料液进口 101和所述液膜处理组件110的一第一级油相进口 1123分别设置于所述液膜反应部1121，一第一搅拌装置1124设置于所述液膜反应部1121内，用于混合由所述料液进口 101流入的料液和由所述第一级油相进口 1123流入的油相。
[0041]所述料液出口102设置于所述液膜分离分层区114的所述第一水相区1142，所述液膜处理组件110的一第一级油相出口 1125设置于所述液膜分离分层区114的所述第一油相区 1141。
[0042]以下结合图1和图2，详细描述所述反萃取处理组件130。
[0043]如图1和图2所示的，所述反萃取处理组件130包括一反萃取反应器132和一反萃取分离区134。所述反萃取反应器132具有一反渗透反应部1321和一第二混合相流动部1322，而所述反萃取分离区134分为一第二油相区1341和一第二水相区1342。
[0044]一液碱进口 103和所述反萃取处理组件130的一第二级油相进口 1323分别设置于所述反渗透反应部1321，一第二搅拌装置1324设置于所述反渗透反应部1321内，用于混合由所述液碱进口 103流入的液碱和由所述第二级油相进口 1323流入的油相。
[0045]所述液碱出口104设置于所述反萃取分离区134的所述第二水相区1342，所述反萃取处理组件130的一第二级油相出口 1325设置于所述反萃取分离区134的所述第二油相区1341。
[0046]以下结合图1和图2，详细描述所述油相回收贮存罐150。
[0047]如图1和图2所示的，所述油相回收贮存罐150具有一第三级油相进口1501和一第三级油相出口 1502。一第一计量栗1503设置于所述油相回收贮存罐150的所述第三级油相出口 1502上。
[0048]图中未示的，所述液膜处理组件110的所述第一级油相出口1125与所述反萃取处理组件130的所述第二级油相进口 1323流体连接;所述反萃取处理组件130的所述第二级油相出口 1325与所述油相回收贮存罐150的所述第三级油相进口 1501流体连接;并且，所述油相回收贮存罐的所述第三级油相出口 1502与所述液膜处理组件110的所述第一级油相进口1123流体连接。
[0049]图中未示的，一第二计量栗可以设置于所述料液进口101上;一第三计量栗可以设置于所述碱液进口 103上;所述液膜处理组件110的所述第一级油相出口 1125通过一第一管道与所述反萃取处理组件130的所述第二级油相进口 1323流体连接，一调节控制阀设置于所述第一管道上。
[0050]使用时，待处理料液通过所述料液进口101进入所述液膜处理组件110的液膜分离反应器112内，液膜(油相)则通过所述第一级油相进口 1123进入所述液膜处理组件110的液膜分离反应器112内，由所述第一搅拌装置1124搅拌后形成混合相，满溢后从所述液膜反应部1121的顶部进入所述第一混合相流动部1122，进而进入所述液膜分离分层区114。混合相在所述液膜分离分层区114静置后分为上层油相(含有污染物质的液膜)和下层水相(处理后的污水)，上层油相由所述第一级油相出口 1125流出，而下层水相则经由所述料液出口102流出所述工业污水液膜分离处理装置100，后续可以直接流入生化反应池进行下一步的厌氧和好氧生化治理后可达标排放。
[0051]随后，由所述第一级油相出口1125流出的上层油相油相(含有污染物质的液膜)通过所述反萃取处理组件130的所述第二级油相进口 1323进入所述反萃取反应器132内，液碱则通过所述液碱进口 103进入所述反萃取处理组件130的所述反萃取反应器132内，由所述第一搅拌装置1324搅拌后形成混合相，满溢后从所述反渗透反应部1321的顶部进入所述第二混合相流动部1322，进而进入所述反萃取分离区134。混合相在所述反萃取分离区134静置后分为上层油相(经反萃取后的液膜)和下层水相(富集污染物的液碱浓缩相)，上层油相由所述第二级油相出口 1325流出，并经过所述第三级油相进口 1501进入所述油相回收贮存罐150;而下层水相则经由所述液碱出口 104流出所述工业污水液膜分离处理装置100，经收集后回收处理。
[0052]最后，进入所述油相回收贮存罐150的油相再经由所述三级油相出口1502与所述液膜处理组件110的所述第一级油相进口 1123流体连接，并进入所述液膜处理组件110的所述液膜分离反应器112，以实现油相回用。
[0053]本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本实用新型的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本实用新型的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本实用新型的范围内。
【主权项】
1.一种工业污水液膜分离处理装置，具有一料液进口和一料液出口，其特征在于，所述工业污水液膜分离处理装置包括: 一液膜处理组件，所述液膜处理组件具有一第一级油相进口和一第一级油相出口 ； 一反萃取处理组件，所述反萃取处理组件具有一第二级油相进口、一液碱进口、一液碱出口和一第二级油相出口 ；以及 一油相回收贮存罐，所述油相回收贮存罐具有一第三级油相进口和一第三级油相出口；其中， 所述料液进口与所述液膜处理组件流体连接，使得料液通过所述料液进口进入所述液膜处理组件内；所述料液出口与所述液膜处理组件流体连接，使得经液膜处理后的料液通过所述料液出口流出所述液膜处理组件； 所述液膜处理组件的所述第一级油相出口与所述反萃取处理组件的所述第二级油相进口流体连接； 所述反萃取处理组件的所述第二级油相出口与所述油相回收贮存罐的所述第三级油相进口流体连接;并且， 所述油相回收贮存罐的所述第三级油相出口与所述液膜处理组件的所述第一级油相进口流体连接。2.如权利要求1所述的工业污水液膜分离处理装置，其特征在于，所述液膜处理组件包括一液膜分离反应器和一液膜分离分层区；其中，所述料液进口和所述液膜处理组件的所述第一级油相进口分别设置于所述液膜分离反应器上，所述料液出口和所述液膜处理组件的所述第一级油相出口分别设置于所述液膜分离分层区上。3.如权利要求2所述的工业污水液膜分离处理装置，其特征在于， 所述液膜分离反应器具有一液膜反应部和一第一混合相流动部，所述液膜反应部与所述第一混合相流动部流体连接;并且，所述第一混合相流动部与所述液膜分离分层区流体连接;所述液膜分离分层区分为第一油相区和第一水相区；其中， 所述料液进口和所述液膜处理组件的所述第一级油相进口分别设置于所述液膜反应部;一第一搅拌装置设置于所述液膜反应部内，用于混合由所述料液进口流入的料液和由所述第一级油相进口流入的油相； 所述液膜处理组件的所述第一级油相出口设置于所述液膜分离分层区分的所述第一油相区，并且，所述料液出口设置于所述液膜分离分层区的所述第一水相区。4.如权利要求1所述的工业污水液膜分离处理装置，其特征在于，所述反萃取处理组件包括一反萃取反应器和一反萃取分离区；其中所述第二级油相进口和所述液碱进口分别设置于所述反萃取反应器上，所述液碱出口和所述第二级油相出口分别设置于所述反萃取分离区上。5.如权利要求4所述的工业污水液膜分离处理装置，其特征在于， 所述反萃取反应器具有一反渗透反应部和一第二混合相流动部，所述反渗透反应部与一第二混合相流动部流体连接;并且，所述第二混合相流动部与所述反萃取分离区流体连接;所述反萃取分离区分为第二油相区和第二水相区；其中， 所述反萃取处理组件的所述第二级油相进口和所述液碱进口分别设置于所述反渗透反应部；一第二搅拌装置设置于所述反渗透反应部内，用于混合由所述第二级油相进口流入的油相和由所述液碱进口流入的碱液； 所述反萃取处理组件的所述第二级油相出口设置于所述反萃取分离区的所述第二油相区，并且，所述液碱出口设置于所述反萃取分离区的所述第二水相区。6.如权利要求1至5中任一项所述的工业污水液膜分离处理装置，其特征在于，一第一计量栗设置于所述油相回收贮存罐的所述第三级油相出口上。7.如权利要求1至5中任一项所述的工业污水液膜分离处理装置，其特征在于，一第二计量栗设置于所述料液进口上。8.如权利要求1至5中任一项所述的工业污水液膜分离处理装置，其特征在于，一第三计量栗设置于所述液碱进口上。9.如权利要求1至5中任一项所述的工业污水液膜分离处理装置，其特征在于，所述液膜处理组件的所述第一级油相出口通过一第一管道与所述反萃取处理组件的所述第二级油相进口流体连接，一调节控制阀设置于所述第一管道上。
【文档编号】C02F9/02GK205676260SQ201620640069
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月24日 公开号201620640069.5, CN 201620640069, CN 205676260 U, CN 205676260U, CN-U-205676260, CN201620640069, CN201620640069.5, CN205676260 U, CN205676260U
【发明人】孟伯德, 赵静殊, 孟荻
【申请人】北京惠宇乐邦环保科技有限公司