专利名称：一种低成本实现高浓废水零排放的方法
技术领域：
本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种低成本实现高浓废水零排放的方法。
背景技术：
目前我国生态环境呈恶化态势，部分生态脆弱地区或无环境容量地区已对企业的总量进行控制，甚至禁止排放污水，以使水生态逐步恢复原有的水体功能。无论是深度处理膜滤产生的高浓废水还是其它方式产生的高浓废水如果得不到妥善处理，势必会造成超标排放而污染水环境。当前对高浓废水尚无低成本的处理方法，通常要通过多次蒸发和反渗透浓缩，残留的浓废液外发处理，若不允许外发则需把废液完全蒸发，但这势必造成极高昂的处理费用，因此国内极少企业废水零排放。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种低成本实现高浓废水零排放的方法，该方法可使废水中的无机物最终全部变成无机盐结晶析出，把废水中的有机物最终全部燃烧分解成无毒无害小分子物质(X)2和H2O,把废水中的水分全部转变纯水和杂用水予以回用，从而实现废水零排放。本发明的目的是这样实现的一种低成本实现高浓废水零排放的方法，它包括以下步骤
步骤A、高浓废水进入结晶设备，使高浓废水中的无机物结晶成固体粉末； 步骤B、经步骤A处理的高浓废水经膜蒸馏设备进行分离，透过膜蒸馏设备的膜层的水蒸汽进入储水箱，冷却后得到纯水，其它未能透过膜蒸馏设备的膜层的混合蒸汽进入冷凝水箱；
步骤C、在冷凝水箱中的混合蒸汽经冷凝得到杂用水，其中混合蒸汽中的不凝气体(有机物)在达到一定压力时进入微波催化燃烧器进行分解得到无毒无害小分子物质(X)2和 H2O,微波催化燃烧器通过微波加热，微波功率可调，内有含金属氧化物的催化剂、控制进气的压力感应阀和控制温度的温度感应阀，微波催化燃烧器在感应不凝气体进入的同时自动启动，反应过程中当温度超过设定值时，可自动切断防止不凝气进入，直至温度低于设定值时方可启动。步骤A中的结晶设备与步骤B中的膜蒸馏设备构成结晶蒸馏一体化设备。其中，所述结晶蒸馏一体化设备连接有超声发生器，超声发生器可提高膜通量和减少膜污染。其中，所述结晶蒸馏一体化设备、所述超声发生器和所述微波催化燃烧器采用可再生资源发电的发电设备进行供电。其中，所述可再生资源发电的发电设备采用风能发电设备或太阳能发电设备，太阳能发电能在阴天时自动切换为风能发电。
其中，所述步骤A中，当进行连续操作时，控制进入结晶设备的高浓废水的水量等于或小于蒸发量。其中，所述步骤A中，当进行间歇操作时，进入结晶设备的高浓废水的水量不能超过结晶设备的空间容积。其中，所述膜蒸馏设备内有高分子膜，高分子膜采用中空纤维膜或板式膜。本发明的有益效果为本发明采用结晶技术、膜蒸馏技术和微波催化燃烧技术实现低成本下处理各种废水，特别是高浓废水，把高浓废水中的无机物最终全部变成无机盐结晶析出，把废水中的有机物最终全部燃烧分解成无毒无害小分子物质(X)2和H2O,把废水中的水分全部转变纯水和杂用水予以回用，从而实现废水零排放，避免污染环境。
图1是本发明低成本实现高浓废水零排放的方法的系统示意图。其中，图1中包括
1一可再生资源发电的发电设备
2—结晶蒸馏一体化设备
3—超声发生器
4一微波催化燃烧器
5—冷凝水箱
6—储水箱。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施范围并不限于此。实施例1。一种低成本实现高浓废水a零排放的方法，它包括以下步骤
步骤A、高浓废水a进入结晶蒸馏一体化设备2的结晶设备中，使高浓废水a中的无机物结晶成固体粉末，结晶设备进行连续操作并控制进入结晶设备的高浓废水a的水量等于或小于蒸发量；
步骤B、经步骤A处理的高浓废水a经结晶蒸馏一体化设备2的膜蒸馏设备进行分离， 膜蒸馏设备连接有超声发生器3，超声发生器3可提高膜通量和减少膜污染，透过膜蒸馏设备的膜层的水蒸汽b进入储水箱6，冷却后得到纯水c，其它未能透过膜蒸馏设备的膜层的混合蒸汽d进入冷凝水箱5；
步骤C、在冷凝水箱5中的混合蒸汽d经冷凝得到一部分杂用水e，其中混合蒸汽d中的不凝气体f (有机物)在达到一定压力时进入微波催化燃烧器4进行分解得到无毒无害小分子物质g CO2和H2O,微波催化燃烧器4通过微波加热，微波功率可调，内有含金属氧化物的催化剂、控制进气的压力感应阀和控制温度的温度感应阀，微波催化燃烧器4在感应不凝气体f进入的同时自动启动，反应过程中当温度超过设定值时，可自动切断防止不凝气进入，直至温度低于设定值时方可启动。上述结晶蒸馏一体化设备2、超声发生器3和微波催化燃烧器4采用风能的发电设备1进行供电。
实施例2。一种低成本实现高浓废水a零排放的方法，它包括以下步骤
步骤A、高浓废水a进入结晶蒸馏一体化设备2的结晶设备中，使高浓废水a中的无机物结晶成固体粉末，结晶设备进行间歇操作，进入结晶设备的高浓废水a的水量不能超过结晶设备的空间容积；
步骤B、经步骤A处理的高浓废水a经结晶蒸馏一体化设备2的膜蒸馏设备进行分离， 膜蒸馏设备连接有超声发生器3，超声发生器3可提高膜通量和减少膜污染，透过膜蒸馏设备的膜层的水蒸汽b进入储水箱6，冷却后得到纯水c，其它未能透过膜蒸馏设备的膜层的混合蒸汽d进入冷凝水箱5；
步骤C、在冷凝水箱5中的混合蒸汽d经冷凝得到一部分杂用水e，其中混合蒸汽d中的不凝气体f (有机物)在达到一定压力时进入微波催化燃烧器4进行分解得到无毒无害小分子物质g CO2和H2O,微波催化燃烧器4通过微波加热，微波功率可调，内有含金属氧化物的催化剂、控制进气的压力感应阀和控制温度的温度感应阀，微波催化燃烧器4在感应不凝气体f进入的同时自动启动，反应过程中当温度超过设定值时，可自动切断防止不凝气进入，直至温度低于设定值时方可启动。上述结晶蒸馏一体化设备2、超声发生器3和微波催化燃烧器4采用太阳能的发电设备1进行供电。实施例3。一种低成本实现高浓废水a零排放的方法，它包括以下步骤
步骤A、高浓废水a进入结晶蒸馏一体化设备2的结晶设备中，使高浓废水a中的无机物结晶成固体粉末，结晶设备进行间歇操作，进入结晶设备的高浓废水a的水量不能超过结晶设备的空间容积；
步骤B、经步骤A处理的高浓废水a经结晶蒸馏一体化设备2的膜蒸馏设备进行分离， 透过膜蒸馏设备的膜层的水蒸汽b进入储水箱6，冷却后得到纯水c，其它未能透过膜蒸馏设备的膜层的混合蒸汽d进入冷凝水箱5；
步骤C、在冷凝水箱5中的混合蒸汽d经冷凝得到一部分杂用水e，其中混合蒸汽d中的不凝气体f (有机物)在达到一定压力时进入微波催化燃烧器4进行分解得到无毒无害小分子物质g CO2和H2O,微波催化燃烧器4通过微波加热，微波功率可调，内有含金属氧化物的催化剂、控制进气的压力感应阀和控制温度的温度感应阀，微波催化燃烧器4在感应不凝气体f进入的同时自动启动，反应过程中当温度超过设定值时，可自动切断防止不凝气进入，直至温度低于设定值时方可启动。上述结晶蒸馏一体化设备2、超声发生器3和微波催化燃烧器4采用太阳能的发电设备1进行供电。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
权利要求
1.一种低成本实现高浓废水零排放的方法，其特征在于它包括以下步骤步骤A、高浓废水进入结晶设备，使高浓废水中的无机物结晶成固体粉末；步骤B、经步骤A处理的高浓废水经膜蒸馏设备进行分离，透过膜蒸馏设备的膜层的水蒸汽进入储水箱，冷却后得到纯水，其它未能透过膜蒸馏设备的膜层的混合蒸汽进入冷凝水箱；步骤C、在冷凝水箱中的混合蒸汽经冷凝得到杂用水，其中混合蒸汽中的不凝气体进入微波催化燃烧器进行分解得到无毒无害小分子物质。
2.根据权利要求1所述的一种低成本实现高浓废水零排放的方法，其特征在于步骤A 中的结晶设备与步骤B中的膜蒸馏设备构成结晶蒸馏一体化设备。
3.根据权利要求2所述的一种低成本实现高浓废水零排放的方法，其特征在于所述结晶蒸馏一体化设备连接有超声发生器。
4.根据权利要求3所述的一种低成本实现高浓废水零排放的方法，其特征在于所述结晶蒸馏一体化设备、所述超声发生器和所述微波催化燃烧器采用可再生资源发电的发电设备进行供电。
5.根据权利要求4所述的一种低成本实现高浓废水零排放的方法，其特征在于所述可再生资源发电的发电设备采用风能发电设备或太阳能发电设备。
6.根据权利要求1所述的一种低成本实现高浓废水零排放的方法，其特征在于所述步骤A中，进行连续操作时，控制进入结晶设备的高浓废水的水量等于或小于蒸发量。
7.根据权利要求1所述的一种低成本实现高浓废水零排放的方法，其特征在于所述步骤A中，进行间歇操作时，进入结晶设备的高浓废水的水量不能超过结晶设备的空间容积。
8.根据权利要求1所述的一种低成本实现高浓废水零排放的方法，其特征在于所述膜蒸馏设备内有高分子膜，高分子膜采用中空纤维膜或板式膜。
全文摘要
本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种低成本实现高浓废水零排放的方法，本发明采用结晶技术、膜蒸馏技术、微波催化燃烧技术和太阳能或风能发电技术，实现低成本下处理各种高浓废水，把废水中的无机物最终全部变成无机盐结晶析出，把废水中的有机物最终全部燃烧分解成无毒无害小分子物质CO2和H2O，把废水中的水分全部转变纯水和杂用水予以回用，从而实现废水零排放，避免污染环境。
文档编号F23G7/06GK102557321SQ20121001539
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月18日 优先权日2012年1月18日
发明者宋倩, 焦伟丽, 袁伟光, 赵锐柏, 邓杰帆 申请人:东莞市珠江海咸水淡化研究所