一种废水处理及回用系统的制作方法

1.本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种废水处理及回用系统。


背景技术：

2.化工是我国的重要基础工业，关系到国计民生的重要行业，包括煤化工、炼制化工、天然气化工、石油化工、有机/无机化工、精细化工等等，这些化工工业的企业在生产过程中通常会产生大量的废水，在煤化工行业更是如此。在煤化工行业中，存在排放的废水水量大，以及具有浊度高、色度高、盐分高的特点，同时废水中存在难降解的有机物，因此废水中的codcr较高。如何实现废水处理以及同时便捷地回收有机物的协同操作，使得化工废水得到处理及回用，避免废水污染环境并实现资源综合利用，是本领域技术人员一直探索的领域。


技术实现要素：

3.针对高浊度、高色度、高盐分以及存在难降解有机物的化工废水，本实用新型提供一种废水处理及回用系统，以实现对化工废水的环保处理及回用。
4.所述的废水处理及回用系统，包括依次连接的蒸发釜、分水单元和废水处理单元，所述分水单元包括分水器，分水器中设有可移动的有机物回收装置，用于回收分水器中的有机物相；所述废水处理单元的出水管路并联蒸发釜的第一布水管、分水单元的第二布水管和废水处理单元的进水管，分别用于将处理后的出水回用于蒸发釜中废水盐分重结晶和/或重结晶及纯化处理、电催化填料冲洗和废水处理填料再生。
5.可选的，所述蒸发釜的上部设有第一布水管，第一布水管连接蒸发釜的进水口，为蒸发釜内废水的盐分结晶分离供水；蒸发釜的顶部设有蒸汽出口，蒸汽出口通过管路连接所述分水单元的分水器，将废水蒸发的蒸汽输入分水单元。
6.可选的，所述蒸发釜设有第一回水管，第一回水管的一端连接蒸发釜的进水口，另一端连接所述废水处理单元的出水管路，用于将处理后的出水回用于蒸发釜中废水盐分重结晶和/或重结晶及纯化处理供水。
7.可选的，所述分水单元包括分水器、有机物回收装置和冷凝器，所述分水器的顶部出口通过管路连接冷凝器，分水器中设有可移动的有机物回收装置。
8.可选的，所述有机物回收装置包括虹吸管、吸液口、连接装置和升降器，所述虹吸管的进口一端设在分水器的内壁上，虹吸管的出口一端延伸出分水器，并连接有机物储存罐；虹吸管的进口通过连接装置连通吸液口；所述吸液口设置在升降器上，所述升降器用于控制吸液口在分水器内的高度。
9.可选的，所述升降器包括电液动推杆、提升架和定位开关，所电液动推杆固定在分水器的外侧壁上，电液动推杆的柱塞头与提升架相连，提升架穿过分水器的顶面伸入分水器内部，提升架的底部设有吸液口，吸液口与连接装置的末端固定连接；所述定位开关固定在连接架上，所述连接架固定在分水器的外侧壁上，并与电液动推杆的柱塞头的移动方向
平行。
10.进一步可选的，所述定位开关包括上限位块、中控限位块和下限位块，所述中控限位块能够在连接架上上下移动位置，柱塞头在对应定位开关的位置设有凸出的卡位板。
11.位于分水器外部的虹吸管上依次设有第一控制阀和真空泵，即位于分水器外部的虹吸管依次通过第一控制阀和真空泵连接有机物储存罐，真空泵将虹吸管中的空气先行抽走而形成真空，然后打开联动控制的第一控制阀，并停止真空泵抽真空，进而利用液体虹吸的原理，不需额外动力，自动将分水器中的有机物相抽排走，节能降耗。
12.所述废水处理单元包括分水器中的电催化处理装置和分水器外部的二级处理装置，可选的，所述电催化处理装置包括电极填料和电控器，电极填料设在分水器内的下部，电控器设在分水器的外部并连接电源，所述第二布水管设在电极填料的上方。
13.可选的，所述分水器设有第二回水管，第二回水管的一端连接第二布水管，另一端连接所述废水处理单元的出水管路，用于对分水器的电极填料进行冲洗，提高其导电性能，进而提高废水电催化氧化处理的效果。
14.可选的，所述二级处理装置包括依次连接的脱色罐和ro反渗透装置，分水器的底部设有泄放口和第二控制阀，泄放口通过管路连接脱色罐底部的进水管，脱色罐内部安装有多层均匀固定且与脱色罐内壁紧密衔接的沸石填料层；ro反渗透装置的出水管路，即废水处理单元的出水管路，连接中水储存池。
15.进一步可选的，所述脱色罐的进水管上安装有第一三通阀，第一三通阀的第一端连接与第二控制阀相连的管路，第一三通阀的第二端通过循环泵连接脱色罐底部的进水口；所述脱色罐的出水管上安装有第二三通阀，第二三通阀的第一端连接脱色罐的出水管，第二三通阀的第二端第一三通阀的第三端，第二三通阀的第三端连接ro反渗透装置。
16.通过所述第一三通阀、第二三通阀和循环泵，形成脱色罐的循环管道。所述循环泵为能够正转和反转运行的转子泵，通过电机驱动调相控制，即可改变水流的输送方向，当循环泵正转运行时，用于循环吸附脱色降低废水的浊度，当循环泵反转运行时，用于ro反渗透装置的出水回用冲洗沸石填料层再生。
17.可选的，所述ro反渗透装置与中水储存池之间设有第三三通阀，第三三通阀的第一端连接ro反渗透装置，第三三通阀的第二端连接中水储存池，第三三通阀的第三端通过回用管道及其支管和支管上安装的流量计和回用阀，分别与蒸发釜的第一回水管、分水器的第二回水管和脱色罐的进水管相连，分别用于将处理后的出水回用于蒸发釜中废水盐分结晶和/或重结晶及纯化处理、电催化填料冲洗和废水处理填料再生。当所述化工废水处理即回用装置间歇式运行时，ro反渗透装置的出水回用到蒸发釜中，此时为重结晶，可使废水中水与盐分分离，同时对盐分进行提纯；当连续式生产时，出水回用到蒸发釜，此时也可对蒸发过程的结晶提纯有所帮助，可实现更好效果的结晶提纯。
18.本实用新型所述的废水处理及回用系统，可实现对化工废水的处理及回用，即在对化工废水蒸发的冷凝分水处理的同时，可对废水中的有机污染物进行回收处理，对废水中水相进行电催化氧化处理，实现分水过程和有机物回收处理及环保处理过程同步协同处置。所述废水处理单元的出水可回用于蒸发釜、分水器和脱色罐，实现资源综合利用。本实用新型实用性强，可避免废水污染环境并能实现资源综合利用，具有较大的推广应用价值。
19.另外，所述有机物回收装置采用真空升降虹吸的方式，在节能降耗的同时，还可适
用多种反应、多种工况的化工废水的处理，
附图说明
20.图1为所述废水处理及回用系统的结构示意图。
21.图2为有机物回收装置的结构示意图。
22.图3为电极填料的俯视示意图。
23.图4为第一布水管或第二布水管的构造示意图。
24.附图中，1为蒸发釜、2为分水器、3为冷凝器、4为虹吸管、5为第一控制阀、6为真空泵、7为软连接管、8为升降器、9为电极填料、10为电控器、11为第二控制阀、12为脱色罐、13为沸石填料层、14为第一三通阀、15为循环泵、16为第二三通阀、17为增压泵、18为ro反渗透装置、19为第三三通阀、20为回用管道、21为支管、22为流量计、23为回用阀、24为第一布水管、25为微孔、26为中水储存池、27为电液动推杆、28为提升架、29为定位开关、30为柱塞头、31为连接架、32为第二布水管、33为第一回水管、34为第二回水管、35为卡位板、36为长条吸水管。
具体实施方式
25.本实施例提供的所述废水处理及回用系统，如图1所示，包括依次连接的蒸发釜1、分水单元和废水处理单元，所述分水单元包括分水器2，分水器2中设有可移动的有机物回收装置，用于回收分水器2中的有机物相；所述废水处理单元包括分水器2中的电催化处理装置和分水器2外部的二级处理装置；所述废水处理单元的出水管路并联蒸发釜1的第一布水管24、分水单元的第二布水管32和废水处理单元的进水管，分别用于将处理后的出水回用于蒸发釜1中废水盐分结晶和/或重结晶及纯化处理、电催化填料冲洗和废水处理填料再生。
26.可选的，所述蒸发釜1的上部设有第一布水管24，第一布水管24连接蒸发釜1的进水口，为蒸发釜1内废水的盐分结晶和/或重结晶及纯化处理供水；蒸发釜1的顶部设有蒸汽出口，蒸汽出口通过管路连接所述分水单元的分水器2，将废水蒸发的蒸汽输入分水单元。
27.可选的，所述蒸发釜1设有第一回水管33，第一回水管33的一端连接蒸发釜1的进水口，另一端连接所述废水处理单元的出水管路，用于将处理后的出水回用于蒸发釜1中废水盐分重结晶和盐分分离及纯化处理。
28.可选的，所述蒸发釜1为真空蒸发釜，蒸发釜1内部带有机械搅拌装置，进一步可选的，所述机械搅拌装置采用变频控制。
29.可选的，所述蒸发釜1设有温度控制器，控制蒸发釜1内的加热温度。
30.可选的，所述分水单元包括分水器2、有机物回收装置和冷凝器3，所述分水器2的顶部出口通过管路连接冷凝器3，分水器2中设有可移动的有机物回收装置。
31.进一步可选的，所述冷凝器3为列管式冷凝器。
32.可选的，所述有机物回收装置包括虹吸管4、吸液口、连接装置和升降器8，所述虹吸管4的进口一端设在分水器2的内壁上，虹吸管4的出口一端延伸出分水器2，并连接有机物储存罐；虹吸管4的进口通过连接装置连通吸液口；所述吸液口设置在升降器8上，所述升降器8用于控制吸液口在分水器2内的高度。
33.可选的，所述连接装置为软连接管7，所述软连接管7材质为不锈钢，软连接管7的设置保证虹吸管4的进口可以在升降器8的作用下上下升降移动。
34.可选的，所述虹吸管4设在分水器2侧壁的上部，由于废水蒸汽冷凝后形成的有机物相位于水相之上，虹吸管4设在分水器2侧壁的上部，不仅节约软连接管7的长度，而且避免升降器8发生过多不必要的位移。
35.作为一种实施方式，所述虹吸管4与分水器2为固定连接，即虹吸管4连接分水器2的位置或高度时固定的，虹吸管4的高度位置可由具体反应经过理论计算确定。
36.作为一种实施方式，所述虹吸管4与分水器2为活动连接，即依据有机物相的液位高度的不同而改变高度的升降式的虹吸管4，能够适用多种反应或多种工况的化工废水的处理。虹吸管4与分水器2为活动连接方式本实用新型不作具体限定，例如，分水器2的侧壁上设置多个高度不同的连接口，虹吸管4穿过连接口进入分水器2，所述连接口处进行密封处理，避免分水器2内液体渗漏。
37.可选的，如图2所示，所述升降器8包括电液动推杆27、提升架28和定位开关29，所电液动推杆27固定在分水器2的外侧壁上，电液动推杆27的柱塞头30与提升架28相连，提升架28穿过分水器2的顶面伸入分水器2内部，提升架28的底部设有吸液口，吸液口与软连接管7的末端固定连接；所述定位开关29固定在连接架31上，所述连接架31固定在分水器2的外侧壁上，并与电液动推杆27的柱塞头30的移动方向平行。
38.使用时，所述电液动推杆27的柱塞头30上下移动，并带动所述提升架28同步上下移动，进而实现吸液口的上下移动，定位开关29用于控制柱塞头30的移动距离，虹吸管4提供吸引力，将分水器2内的有机物相依次通过吸液口、软连接管7和虹吸管4，输入有机物储存罐，完成分水器2内有机物的回收，同时剩余的水相便于由所述废水处理单元处理。
39.进一步可选的，所述定位开关29包括上限位块、中控限位块和下限位块，所述中控限位块能够在连接架31上上下移动位置，柱塞头30在对应定位开关29的位置设有凸出的卡位板35。
40.所述柱塞头30在电液动推杆27的作用下向上运动时，带动提升架28和吸液口一起向上运动，当所述卡位板35运动到上限位块的位置时，被上限位块拦住，使得柱塞头30不再继续向上运动，以此限制提升架28上升的最大高度；柱塞头30在电液动推杆27的作用下向下运动时，带动提升架28和吸液口一起向下运动，当所述卡位板35运动到下限位块的位置时，被下限位块拦住，使得柱塞头30不再继续向下运动，以此限制提升架28下降的最低高度，使得提升架28和吸液口的上下移动距离不超过分水器2的顶面和底面；根据分水器2中实际有机物相的高度，合理调整中控限位块在连接架31上的定位，当柱塞头30的卡位板35运动到中控限位块的位置时，柱塞头30即停止运动，此时提升架28和吸液口即运动到有机物相的位置。
41.可选的，所述吸液口为长条管状，其长度略小于分水器2的宽度，使得吸液口符合油/水两相的界面形状，进一步可选的，所述吸液口均匀分布在长条吸水管36的外侧面的四周，所述软连接管7连接长条吸水管36的靠近虹吸管4的一端，长条吸水管36固定在提升架28的底端。
42.所述提升架28的形状不作具体限定，只要能够顶端连接所述柱塞头30的顶端，底端连接吸液口即可。例如，提升架28为十字形，其顶端连接柱塞头30的顶端，底端连接吸液
口或长条吸水管36，中间的横梁与长条吸水管36平行，使得提升架28在分水器2内竖直运动，吸液口或长条吸水管36保持水平，更好地贴合油/水两相的界面。
43.位于分水器2外部的虹吸管4上依次设有第一控制阀5和真空泵6，即位于分水器2外部的虹吸管4依次通过第一控制阀5和真空泵6连接有机物储存罐，真空泵6将虹吸管4中的空气先行抽走而形成真空，然后打开联动控制的第一控制阀5，并停止真空泵6抽真空，进而利用液体虹吸的原理，不需额外动力，自动将分水器2中的有机物相抽排走，节能降耗。
44.本实用新型所述的废水处理及回用系统，针对化工废水的有机物含量高、盐分高、浊度高的特点，利用蒸发釜1在不同温度控制下的蒸发处理，废水及废水带有的有机物被蒸发出来，并经过冷凝器3降温冷凝至分水器2中；所述虹吸管4将分水器2内上层的有机物层抽出并收集，后续可回用至生产车间，其中虹吸管4在升降器8的作用下，根据分水器2中两相分界面的液位的不同，将吸液口移动至有机物层处，可以位于有机物层中或两相分界面处。上述回收方法简单高效，且能耗较低。
45.所述废水处理单元包括分水器2中的电催化处理装置和分水器2外部的二级处理装置，可选的，所述电催化处理装置包括电极填料9和电控器10，电极填料9设在分水器2内的下部，电控器10设在分水器2的外部并连接电源，所述第二布水管32设在电极填料9的上方。
46.所述分水器2中的有机物相被虹吸管4吸出回收后，分水器2下部剩余水相废水，接通电源，在电控器10的控制下，在电极填料9通电产生的电催化氧化作用下，对废水中残余的有机污染物进行氧化处理，可彻底氧化分解废水中的有机污染物。
47.可选的，所述分水器2设有第二回水管34，第二回水管34的一端连接第二布水管32，另一端连接所述废水处理单元的出水管路，用于对分水器2的电极填料9进行冲洗，提高其导电性能，进而提高废水电催化氧化处理的效果。
48.可选的，所述电极填料9呈板状平行分布安装中分水器2内，电极填料9的材质为石墨，电阻率小于2.0ω
·
m。进一步可选的，如图3所示，所述电极填料9呈均匀分布的多孔状。
49.可选的，所述二级处理装置包括依次连接的脱色罐12和ro反渗透装置18，分水器2的底部设有泄放口和第二控制阀11，泄放口通过管路连接脱色罐12底部的进水管，脱色罐12内部安装有多层均匀固定且与脱色罐内壁紧密衔接的沸石填料层13；ro反渗透装置18的出水管路，即废水处理单元的出水管路，连接中水储存池26。
50.进一步可选的，所述脱色罐12的进水管上安装有第一三通阀14，第一三通阀14的第一端连接与第二控制阀11相连的管路，第一三通阀14的第二端通过循环泵15连接脱色罐12底部的进水口；所述脱色罐12的出水管上安装有第二三通阀16，第二三通阀16的第一端连接脱色罐12的出水管，第二三通阀16的第二端第一三通阀14的第三端，第二三通阀16的第三端连接ro反渗透装置18。
51.通过所述第一三通阀14、第二三通阀16和循环泵15，形成脱色罐12的循环管道。所述循环泵15为能够正转和反转运行的转子泵，通过电机驱动调相控制，即可改变水流的输送方向，当循环泵15正转运行时，用于循环吸附脱色降低废水的浊度，当循环泵15反转运行时，用于ro反渗透装置18的出水回用冲洗沸石填料层13再生。
52.可选的，所述第二三通阀16与ro反渗透装置18之间设有增压泵17和保安过滤器，用于废水水质变差时反渗透装置的保安处置。
53.可选的，所述ro反渗透装置18与中水储存池26之间设有第三三通阀19，第三三通阀19的第一端连接ro反渗透装置18，第三三通阀19的第二端连接中水储存池26，第三三通阀19的第三端通过回用管道20及其支管21和支管上安装的流量计22和回用阀23，分别与蒸发釜1的第一回水管33、分水器2的第二回水管34和脱色罐12的进水管相连。
54.可选的，如图4所示，所述第一布水管24和第二布水管32分别固定安装在蒸发釜1及分水器2的内部侧壁上，且均呈环形，第一布水管24和第二布水管32的底表面开有微孔25，微孔25的孔径为0.1～10cm。进一步可优选的，所述微孔25依据不同的开孔角度依次交错分布，例如，相邻的两个微孔25与水平方向的夹角分别为45
°
和135
°
，即相邻的两个微孔25分别斜向两侧布水，如此重复布设微孔。
55.本实用新型所述的废水处理及回用系统，有机物相被虹吸管4回收后，水相废水在分水器2中经电催化氧化处理，再输入脱色罐12处理，在沸石填料层13的作用下，对废水中的杂质污染物进行吸附处理，降低废水的浊度及色度；所述循环泵15、第一三通阀14、第二三通阀16以及相关循环管道的设计，可以对进入脱色罐12内的废水根据需要进行循环脱色处理，提高废水浊度和色度的去除率；废水再经过ro反渗透装置18中的反渗透膜处理，利用反渗透膜的过滤和净化作用，进一步去除废水中离子和杂质污染物，净化水质，处理后能够达到gb/t19923
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2005工业用水水质再利用标准，实现中水回用。