一种苯乙烯废水处理装置与方法与流程

文档序号:33519148发布日期:2023-03-22 06:21阅读:225来源:国知局
一种苯乙烯废水处理装置与方法与流程

1.本发明涉及污水净化技术领域,尤其涉及一种苯乙烯废水处理装置与方法。


背景技术:

2.石油炼化企业在石脑油芳构化改质和催化裂化过程会产生高cod值的污水,通常含有大量的苯系物,以苯乙烯类污染物较为常见。苯乙烯随污水进入生物处理系统时很难被微生物降解,严重影响生化出水水质,随着工业废水排放到环境当中,会破坏水体生态环境,影响水生生物以及农作物的生长。因此,含苯乙烯的石化污水进入生化处理前需要进行适当的预处理,提高污水的可生化性。
3.因此,在实际的石化生产过程中,要对石化废水进行科学合理的分析,并采取有效的处理技术,进而提高对石化废水的处理效果,减轻其对周围环境所造成的影响,从而有效地避免其对周围环境所造成的污染。其中,产生的污水有含苯废水,含苯废水主要来自制苯车间、苯乙烯装置、聚苯乙烯装置、乙基苯装置、烷基苯装置以及乙烯装置的裂解急冷水洗废水。
4.对于采矿、油气和内陆脱盐系统而言,处理废盐水以减小体积变得日益重要,油气开采操作会在油气储层内或在处理期间产生盐水。其中,处理期间产生的废水多含有各种有机污染物,如苯乙烯等。脱盐越来越多地用于两种行业中,因为规章要求处理受损的水。脱盐还在沿海地区用来由海水产生淡水,其中更多的废盐水返回海洋。内陆淡盐水可被脱盐;然而,常常没有方便的处理废盐水的方式。
5.常见的废盐水管理选择包括向下水道或环境排出、筑塘、深井注入或在浓缩器和结晶器中处理以产生固体盐。这两种方法的使用由于越来越严格的环境管制和相关的成本而变得更加具有挑战性。这使得将重心转移到所谓的零液体排出工艺。在这样的工艺中,浓缩器和结晶器被用来蒸馏提取水和产生固体,该固体然后可被填埋或投入二次使用。由于对在超过反渗透系统的渗透压力极限的高浓度下操作的需求,这样的工艺包含蒸发-冷凝循环。在这样的蒸发-冷凝循环中,含盐的废盐水中的水被蒸发至接近纯蒸气并冷凝以回收接近纯的液态水。尽管它们被普及,但工艺是昂贵的,成本为采用传统深井的约5倍之多。工艺还由于固有的饱和点操作而经历相当大的可靠性挑战。
6.水为极性分子,磁场对水的偶极子有定向极化作用,使电子云也发生极化,因而导致氢键发生变化、弯曲和局部断裂,部分氢键被破坏。磁场对水的偶极子的定向极化作用,有可能使水结构(如极性分子之间联结形式)发生变化。水经磁场处理后,有部分水分子从缔合体上解脱出来,呈单分子或双氢分子等状态。而且,水不是最密堆集,这些更自由的水分子便填充到孔隙中去。另外,单散的水分子有可能钻进其他缔合体中。因此,水的克分子体积缩小,密度增大,相应的水的粘度和表面张力也随之增大。一般情况下,水中的离子等均以水合离子的形式存在,当水合离子流过磁场时,会受到洛仑兹力的作用做螺旋圆周运动,且正、负离子旋转方向相反,这将破坏离子的物理水化层,在足够的磁场强度下,离子的化学水化层也将被破坏。这样,这些成垢离子就从水合状态中解脱出来,成为“裸露”离子。
被解脱后,离子间发生直接碰撞而结合的机会增加,从而形成大量的晶核和微晶。由于这些微晶体主要在水中形成,并且颗粒细小分散,从而大大减少了在管壁上结垢的机会。水经过磁化后其渗透性增强,这使得水分子容易渗入器壁垢层的微细间隙中并在温度较高处汽化膨胀,使垢层松软。在温度变化时,器壁与垢层之间产生应力作用,同时在水流的冲击下垢层破裂乃至脱落。
7.现有技术中如公开号为cn105885931a的专利文献所提出的一种针对聚合物采油进行含聚合物原油电脱盐动态模拟和研究的实验装置,包括:原油预热罐、原油泵、加热器、聚合物分散剂罐、交直流电脱盐罐、高频电脱盐罐、集油罐等组成,含聚合物原油经原油预热罐预热后,通过聚合物分散剂注入泵向原油中注入聚合物分散剂,进入到等离子电化学氧化罐,然后在分别进入到交直流电脱盐罐、高频电脱盐罐,实现对在不同类型聚合物分散剂、等离子氧化操作参数以及传统交直流电脱盐技术和高频电脱盐技术对原油中含有聚合物的作用效果的验证,解决注聚合物采油原油乳化液稳定。该装置对使用环境以及设备要求较高,由于实际使用时,有机废水中若温度过高会容易蒸发形成有毒气体,温度过低又容易发生缩聚,因此本装置在用于有机废水处理时,要控制温度避免有毒气体形成或者在有毒气体形成后进行有效收集处理,设备要求升高,使用条件要求较复杂。
8.目前常用的苯乙烯废水处理方法有fenton法、化学沉淀法、光解法和电解法等。其中以电解法最为常见,其原理是在电化学反应装置内设置电极板,通过合理布置电极板的位置,通过电化学反应直接氧化苯环。此外,电极周围会电离出强氧化性的
·
oh,可破坏苯环的结构,提高污水生化性。然而常规的电解装置仅设置2块电极板,属于二维电化学反应器,电化学反应器内空间得不到有效利用,其对污染物的降解效果不理想。
9.此外,一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异;另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利,但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容,然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征,相反本发明已经具备现有技术的所有特征,而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。


技术实现要素:

10.针对现有技术的不足,本技术提出了一种苯乙烯废水处理装置,当切割磁力线的导体是一束具有一定流速和一定导电性的水时,在水流中就会发生带电荷的现象,此时水就被磁化了。英国物理学家提出:在非绝对纯净的水中,不同程度地溶有盐、碱、酸等成分的杂质,同时也不同程度地存在悬浮不溶解的固体杂质和微量金属及非金属元素,所以水都可以不同程度地被磁化。本发明包括磁电单元,所述磁电单元被配置为通过电磁磁化降低废水中水的汽化潜热和沸点,并通过常温常压的蒸发单元从而使废水在常温常压下转化成水蒸汽,并冷凝为低盐量的冷凝水和固体盐分;膜单元,位于磁电单元下游,用于接收所述磁电单元的冷凝水并对所述冷凝水进行分离;位于所述蒸发单元下游的过滤单元,用于分离通过所述过滤单元的冷凝水与固体盐分;其中,所述蒸发单元被配置为基于底部的倾斜角度将所述蒸发单元底部的固体盐分及部分冷凝水排入所述过滤单元,所述过滤单元至少包括一层过滤基质,以使排入所述过滤单元的固体盐分及部分冷凝水能够基于自身重力作用通过所述过滤基质,进而将所述固体盐分及部分冷凝水分离。所述过滤单元通过第一管路连接于所述磁电单元,所述第一管路包括第一泵单元,所述第一泵单元被配置为能够将
所述第一管路中的冷凝水泵入所述磁电单元。
11.根据一种优选的实施方式,所述膜单元被配置为所述冷凝水进入膜区后在第二泵单元通过抽吸作用于膜体内的气体的负压作用下通过所述膜体的膜孔进入所述膜体内部通道并通过所述第二泵单元进入排水通道中。
12.根据一种优选的实施方式,所述膜体包括第一膜和第二膜,所述冷凝水依次通过所述第一膜和第二膜,所述第一膜内由多层级分离膜分隔出至少两个分离空间,若干填充颗粒按照能够排布所述分离空间朝向所述冷凝水流动方向的一侧而并未填满所述分离空间的方式设置以降低所述第二膜的背压,彼此相接触的填充颗粒之间的间隙形成过滤孔。所述分离空间的若干填充颗粒能够基于所述冷凝水的流动在所述分离空间内动态移动且以未填满所述分离空间的方式移动至未填充部分,并始终存在于所述分离空间中。在冷凝水的流动方向上,小体积填充颗粒填充的第一膜位于以大体积填充颗粒填充的第二膜的下游。优选地,所述填充颗粒能够为陶瓷球,粒径0.3-2mm。采用陶瓷球作为树脂除油设备前置过滤器的滤料,既能有效去除蒸汽冷凝水中的杂质,也能很容易地通过反洗清除掉滤料上的有机物。可有效降低树脂除油设备的反洗频率、从而达到节水的目的,也可保证有机物去除效果。在同一分离空间内的填充部分与未填充部分的体积比在冷凝水的流动方向上增加。未填充部分为若干填充颗粒提供了移动的空间,同时也将若干填充颗粒限制在分离空间内,进而填充颗粒能够基于其移动的特性使得若干填充颗粒在进行分离操作的同时防止其由于分离过多杂质而堆积,以此导致第一膜被堵塞住。在分离空间中,若干填充颗粒在内部因冷凝水的流动呈现不规则运动,使得填充颗粒之间的接触状态是动态变化的,这种变化提高了污染物的截留率并且冷凝水的流量不会因过多的若干防腐蚀颗粒而减少,增加冷凝水与污染物的分离面积以及分离效率,进而保障进入排水通道的水质。
13.根据一种优选的实施方式,所述过滤单元包括重量传感器,以在所述过滤单元处的固体盐分的重量达到阈值时将所述过滤单元处的固体盐分清除。
14.一种苯乙烯废水处理方法,通过电磁磁化降低废水中水的汽化潜热和沸点;并通过常温常压的蒸发单元从而使废水在常温常压下转化成水蒸汽,并冷凝为低盐量的冷凝水和固体盐分;
15.接收所述冷凝水并对所述冷凝水进行分离;
16.分离通过所述过滤单元的冷凝水与固体盐分;其中,
17.所述蒸发单元被配置为基于底部的倾斜角度将所述蒸发单元底部的固体盐分及部分冷凝水排入所述过滤单元,所述过滤单元至少包括一层过滤基质,以使排入所述过滤单元的固体盐分及部分冷凝水能够基于自身重力作用通过所述过滤基质,进而将所述固体盐分及部分冷凝水分离。
18.根据一种优选的实施方式,所述过滤单元通过第一管路连接于所述磁电单元,所述第一管路包括第一泵单元,所述第一泵单元被配置为能够将所述第一管路中的冷凝水泵入所述磁电单元。
附图说明
19.图1是本发明的一种苯乙烯废水处理装置的简化整体结构示意图;
20.图2是本发明的一种苯乙烯废水处理方法的流程图。
21.附图标记列表
22.100:磁电单元;200:蒸发单元;300:过滤单元;400:第一泵单元;500:膜单元;600:第二泵单元;s1:通过电磁磁化降低废水中水的汽化潜热和沸点;s2:并通过常温常压的蒸发单元从而使废水在常温常压下转化成水蒸汽,并冷凝为低盐量的冷凝水和固体盐分;s3:接收所述冷凝水并对所述冷凝水进行分离;s4:分离通过所述过滤单元的冷凝水与固体盐分。
具体实施方式
23.下面结合附图对本发明进行详细说明。
24.本发明涉及的苯乙烯废水含有大量盐成分,因此能够被磁化,基于此,如图1所示,本实施例包括磁电单元100,所述磁电单元100被配置为通过电磁磁化降低废水中水的汽化潜热和沸点,优选地,根据研究表明,鉴于磁场强度能影响水溶液中结晶颗粒的大小,成垢速率等。米海松认为磁场强度与水流速的乘积有一个恒定的最佳值,即水的流速越小,所需的最佳磁场强度就越大,反之亦然。而有的学者发现磁场强度增加到一定值就没有进一步的效果了,因此本发明可设置进水阀,该进水阀被配置为基于预设流速控制阀门开启大小的方式以控制废水流速,预设流速可设定为20m/s,相应的磁场强度可设定为0.7t。优选地,磁处理器的内芯是由排成一列、具有间隙的永磁铁制成的特殊结构,使磁力线如矩形而不是单级磁铁的磁力线如鹅蛋形,使磁力线与废水流动方向更垂直。所述废水通过常温常压的蒸发单元200从而使废水在常温常压下转化成水蒸汽,并冷凝为低盐量的冷凝水和固体盐分;膜单元500,位于磁电单元100下游,用于接收所述磁电单元100的冷凝水并对所述冷凝水进行分离;位于所述蒸发单元200下游的过滤单元300,用于分离通过所述过滤单元300的冷凝水与固体盐分;其中,所述蒸发单元200被配置为基于底部的倾斜角度将所述蒸发单元200底部的固体盐分及部分冷凝水排入所述过滤单元300,所述过滤单元300至少包括一层过滤基质,以使排入所述过滤单元300的固体盐分及部分冷凝水能够基于自身重力作用通过所述过滤基质,进而将所述固体盐分及部分冷凝水分离。优选地,该过滤基质可设置为0.5mm~1.5mm,从而在保障限定流动水径的同时,也能够进行过滤作用,增强过滤效果。
25.根据一种优选的实施方式,所述过滤单元300通过第一管路连接于所述磁电单元100,所述第一管路包括第一泵单元400,所述第一泵单元400被配置为能够将所述第一管路中的冷凝水泵入所述磁电单元100。
26.根据一种优选的实施方式,所述膜单元500被配置为所述冷凝水进入膜区后在第二泵单元600通过抽吸作用于膜体内的气体的负压作用下通过所述膜体的膜孔进入所述膜体内部通道并通过所述第二泵单元600进入排水通道中。
27.根据一种优选的实施方式,所述膜体包括第一膜和第二膜,所述冷凝水依次通过所述第一膜和第二膜,所述第一膜内由多层级分离膜分隔出至少两个分离空间,若干填充颗粒按照能够排布所述分离空间朝向所述冷凝水流动方向的一侧而并未填满所述分离空间的方式设置以降低所述第二膜的背压,彼此相接触的填充颗粒之间的间隙形成过滤孔。
28.根据一种优选的实施方式,所述分离空间的若干填充颗粒能够基于所述冷凝水的流动在所述分离空间内动态移动且以未填满所述分离空间的方式移动至未填充部分,并始终存在于所述分离空间中。优选地,该填充颗粒可采用高强度、防腐蚀的研磨介质,即各类
氧化物的陶瓷珠,例如掺杂氧化钇的氧化锆陶瓷珠。在冷凝水的流动方向上,小体积填充颗粒填充的第一膜位于以大体积填充颗粒填充的第二膜的上游。在同一分离空间内的填充部分与未填充部分的体积比在冷凝水的流动方向上增加。以上设置通过多个分离空间形成的多层级分离膜,若干填充颗粒的设置方式能够降低第二膜的背压。其第一膜设有的若干填充颗粒限定出了冷凝水的流动水径,冷凝水通过相邻两个填充颗粒之间的空隙流动,以最大限度减少冷凝水的冲击力,增加流动水径,从而提高出水量。第一膜作为第二膜的前置,用于减小冷凝水对第二膜的背压,同时也能进行初步过滤效果,以防止大量絮凝堆积在第二膜造成第二膜堵塞,优选地,该第二膜的孔径能够小于第一膜。
29.根据一种优选的实施方式,所述过滤单元300包括重量传感器,以在所述过滤单元300处的固体盐分的重量达到阈值时将所述过滤单元300处的固体盐分清除。
30.如图2所示,一种苯乙烯废水处理方法:s1:通过电磁磁化降低废水中水的汽化潜热和沸点;s2:并通过常温常压的蒸发单元200从而使废水在常温常压下转化成水蒸汽,并冷凝为低盐量的冷凝水和固体盐分;s3:接收所述冷凝水并对所述冷凝水进行分离;s4:分离通过所述过滤单元300的冷凝水与固体盐分;其中,所述蒸发单元200被配置为基于底部的倾斜角度将所述蒸发单元200底部的固体盐分及部分冷凝水排入所述过滤单元300,所述过滤单元300至少包括一层过滤基质,以使排入所述过滤单元300的固体盐分及部分冷凝水能够基于自身重力作用通过所述过滤基质,进而将所述固体盐分及部分冷凝水分离。所述过滤单元300通过第一管路连接于所述磁电单元100,所述第一管路包括第一泵单元400,所述第一泵单元400被配置为能够将所述第一管路中的冷凝水泵入所述磁电单元100。
31.根据一种优选的实施方式,由于在实际使用时,含盐量6.5%、颜色为棕色苯乙烯废水,经磁电脱盐器中试设备处理后,24小时连续运行,出水颜色清澈,实验过程中出水量无显著衰减,设备运行稳定。根据检测数据可以看出连续运行24小时出水tn平均在30mg/l,原水为tn11637 mg/l,去除率达到99.7%,出水nh
3-n平均14mg/l,原水的nh
3-n为44mg/l,去除率达到68%,出水的cod平均在500mg/l,原水的cod为5120mg/l,去除率为90%,原水tds为60000-80000ppm,出水的tds《50ppm,去除率99.99%,由于各地的废水排放标准不一样,城镇废水排放标准也与农村地区存在差异,实际场地选址会根据地理以及经济因素考虑,如果由一套的净化标准处理所有废水就不能满足每个地方的处理需要,鉴于此,本实施例能根据实际需要的排放标准进行设定,上述排水通道被配置为通过tds检测仪器、氨氮检测仪器、cod检测仪器分别检测tds、tn、nh
3-n、cod的指标并由开启第一排水阀与第二排水阀进行排水。具体地,包括中央处理器,该中央处理器能够读取tds、tn、nh
3-n、cod的指标,并在tds、tn、nh
3-n、cod的指标超过预设阈值时开启第一排水阀,在tds、tn、nh
3-n、cod的指标低于预设阈值时开启第二排水阀。优选地,该预设阈值可以根据实际所在地的废水排放标准的规定tds、tn、nh
3-n、cod的指标进行设定。有研究发现,有机废水磁处理时,在水体有氧条件下,污水经磁场(0.315~0.368t)瞬间处理后,视水质成分差异,可直接去除cod8%~25%,且不受水温影响,但连续反复磁化,每次去除率会随磁化次数急剧下降。实际应用初步表明,磁处理器相隔水力滞留时间以2~3d为宜。磁处理直接去除cod原因,是污水被磁化中产生h2o2等强氧化剂所致,并非生物酶作用或有机物分子结合键直接断裂结果。基于此,该中央处理器被配置为根据排水通道处的tds检测仪器、氨氮检测仪器、cod检测仪器检测的tds、tn、nh
3-n、cod的指标对磁电单元100的磁场强度以及废水滞留时间进行调整,优选
地,许多研究表明,磁场强度是磁化水处理中的一个重要参数,它影响水溶液中结晶颗粒的大小,成垢速率等。米海松认为磁场强度与水流速的乘积有个恒定的最佳值,即水的流速越小,所需的最佳磁场强度就越大,反之亦然。polar公司认为通过磁处理器的最佳流速为1.5-3.0m/s,相应的磁场强度应达到0.6-0.8t。因此,本实施例的磁场强度与废水流速的乘积设定为0.9-2.4范围内,流速可根据实际废水处理时间以及排水管道的管径等对应调整,进而将磁场强度调整为相应值,由《磁化技术在工业水处理中的应用》中提到混凝水上清液的浊度和cod值随着磁化强度的增大先降低再升高的趋势,在磁化强度为680gs左右时,各个指标值呈现最低,上清液cod为16.2,去除率为79.2%,因此可以认为最佳的磁化强度为680gs=0.068t。由于不同磁场强度对cod的降低以及脱盐的作用效果存在差异,该中央处理器被配置为当排水通道处的cod检测仪器检测的cod的指标超过阈值时,开启第一排水阀,并将磁电单元100的磁场强度调整为0.068t,水速调整为13.24-35.29m/s;由《不同磁化水处理下盐渍化土壤脱盐效果研究》中提到:从土壤脱盐率来看,不同磁化水处理下脱盐效果均明显大于对照处理;综合来看t1处理土壤脱盐效果相对较优,即1000mt磁化效果更佳。因此,当排水通道处的tds检测仪器、氨氮检测仪器检测的tds、tn、nh
3-n的指标超过阈值时,开启第一排水阀,并将磁电单元100的磁场强度调整为0.1t,水速调整为9-24m/s。该第一排水阀通过第三泵单元连接于磁电单元100以将通过排水阀排出的需要再处理的废水再次泵入磁电单元100,优选地,该水速可由中央处理器调控第三泵单元进行控制。基于以上装置处理水体时,在有氧条件下,污水可直接去除cod8%~25%,且不受水温影响。在厌氧条件下,污水磁化对cod降解效果也很显著,此外,污水磁化的直接灭菌率可达70%~80%,但不能使所有微生物死亡,尤其功能微生物,但生存下来的微生物还会被激活,以更大活力提高污水净化能力。磁处理下也有利于菌藻系统生长和光合作用,可使水体产氧率和藻类(绿藻)生产力增加一倍之多,促进生物链对污水净化作用。针对性的磁强度调整能够针对各地废水排放标准的预设值进行变化,使得该装置能广泛用于多重指标废水处理。
32.本方案提供一种废水处理装置,所述装置包括第一处理单元和第二处理单元。第一处理单元与第二处理单元至少在废水处理流程上产生关联,且第一处理单元通常为上游环节的装置单元。
33.第一处理单元被配置为能够接收待分离废水原料,并利用电磁磁化处理废水原料,以至少使得废水原料中的水的气化潜热和沸点被降低,经过第一处理单元处理的产物称为第一产物。
34.第二处理单元被配置为能够接收处于上游位置的第一处理单元处理后的第一产物,并利用大比表面积的常温常压高效蒸发的方式处理第一产物,以获取含盐量极低的冷凝水和固体盐分。
35.为说明上述步骤,本实施例给出如下实验以及实验结论。
36.本次实验所选取的废水原料是含盐量6.5%的苯乙烯废水,图1示出了废水原料的cod、氨氮、ph(加酸调节)、tds的参数值。图2示出了经过第一处理单元和第二处理单元处理后分离出的冷凝水相关参数。
37.实验结果表明:针对含盐量6.5%、颜色为棕色的苯乙烯废水原料,经过第一处理设备和第二处理设备处理后,在24小时连续运行的情况下,产出的冷凝水颜色清澈,实验过程中出水量无显著衰减,设备运行稳定。根据检测数据可以看出连续运行24小时出水tn平
均在30mg/l,原水tn11637mg/l,去除率99.7%,出水nh3-n平均14mg/l,原水nh
3-n含量44mg/l,去除率68%,出水cod平均在500mg/l,原水cod5120mg/l去除率90%,原水tds60000-80000ppm,出水tds《50ppm,去除率99.99%,各出水指标满足生化进水指标,可用于该废水的处置,无需加药处理,节约成本。
38.优选地,还提供一种废水处理方法,包括以下步骤:s01检测待处理废水原料的含盐量、cod、氨氮含量、ph和tds参数
39.s02对待处理废水原料执行基于电磁磁化的第一处理,其中,第一处理的电磁磁化过程所施加的磁通量基于步骤s01中所测得的废水含盐量、cod、氨氮含量、ph和tds参数中的至少一项或多项来设置,使得经由第一处理后获得的待处理废水的气化潜热和/或沸点被降低至符合在先所测的含盐量、cod、氨氮含量、ph或tds参数中的至少一项或多项所对应的等级水平。
40.s03对经过步骤s02处理后的待处理废水执行基于蒸发的第二处理,其中,第二处理的蒸发面积基于步骤s01中所测的废水含盐量、cod、氨氮含量、ph和tds参数中的至少一项或多项以及经过步骤s02处理所获得的待处理废水中水的气化潜热和/或沸点联合计算设定,从而使得经由第二处理后获得的冷凝水与固体盐分离物分别符合与液态水相关的目标含盐量、气化潜热或沸点标准以及与固态盐相关的目标cod、氨氮含量标准。
41.具体地,电磁磁化操作为利用磁场对含有水体的液体进行改性操作的步骤,有研究表明,经过磁化改性后的水会产生一些物理化学性质上的变化,例如其沸点或气化潜热会降低。关于磁化水的机理,其中一个较为主流的观点认为,磁场处理会破坏水中原本的结构,使得较大的缔合水分子集团变为较小的缔合水分子集团,甚至是变化为单个水分子;磁场处理还可以破坏水溶液中的水合状态,故而含盐水溶液的磁化处理的效果相对显著于纯水的磁化处理。磁化处理能够提升水对空气中某些气体的溶解性,从而使得液体饱和蒸气压降低,故而其沸点降低。针对水体的磁化操作,基于上述的原理陈述,本方案发现,磁化效果与废水中的数个参数有关,其中数个参数是指步骤s01中所述的含盐量、cod、氨氮含量、ph和tds参数,其中在一定的固定废水原料下,数个参数本身含有相关关系,例如含盐量与tds均是与溶解的固体有关,容积固体主要是无机物盐,有机物一般不考虑,故在获知含盐量之后可以推测或者计算出相关的tds参数。基于上述原理,在磁化水时,水中含盐量与磁化效果有关,且进一步且一般性地,含盐量与磁化过程中选择的磁通量存在正相关。在某些针对相对固定类型的废水处理场合,例如本发明所针对的苯乙烯废水处理,其中的氨氮是需要去除的物质,且氨氮主要是在步骤s03中以固体成分蒸发析出的方式分离,因此磁化产生的水的沸点降低与步骤s03中的蒸发工艺相关,且关系到氨氮的析出量。基于上述,步骤s01中数个参数与步骤s02中磁化工艺选取的磁通量存在关系,因此本方案给出用于磁化水的磁通量设置方案。基础地,磁通量按照与含盐量呈正相关的方式设置,即废水中含盐量越高,磁通量被配置为越高水平,升高的磁通量能够有效配合于水中的相对高含量的溶解盐,使其更加容易被转化为较小的缔合水分子,以提升磁化效果。进一步地,第一情况下,含盐量在第一含盐量范围,氨氮含量在第一氨氮含量范围,磁通量被设置在第一磁通量配置范围;第二情况下,含盐量在第二含盐量范围,氨氮含量在第一氨氮含量范围,磁通量被设置在第二磁通量配置范围;第三情况下,含盐量在第一含盐量范围,氨氮含量在第二氨氮含量范围,磁通量被设置在第三磁通量配置范围;第四情况下,含盐量在第二含盐量范围,氨氮
含量在第二氨氮含量范围,磁通量被设置在第四磁通量配置范围;第一含盐量范围与第二含盐量范围可以由工程人员设定,一般地,两个范围不重合,且第二含盐量范围整体数值高于第一含盐量范围。相似地,第一氨氮含量范围与第二氨氮含量范围按照类似方式设定。基于上述设定,含盐量与氨氮含量均具备一个较高的范围值与一个较低的范围值。上述磁通量配置范围也可以由工程人员预设定,且第一磁通量配置范围、第三磁通量配置范围、第二磁通量配置范围至第四磁通量配置范围逐渐增大。上述配置方案,基于对含盐量对磁化水的影响,以及同时考虑最终分离目标,即在考虑氨氮含量的情况下对中间的磁化过程的磁化参数进行配置,在前期检测废水中相应参数的情况下,基于对含盐量的数据来控制配置磁通量的功率投入,从而一方面在部分情况下减少配置磁化的投入成本,另一方面也避免了由于磁化程度超出一般水平而导致后期的蒸发环节产生增大投入(例如降低效率、延长时间或者增加加热燃料量等)的问题,同时更为关注氨氮含量的影响占比,在废水中氨氮含量相对较低的情况下,反而控制磁化的程度,使得水的气化潜热不过分降低,从而使得仅少量的氨氮废弃物仍可以经过较短且较轻微的蒸发过程析出,从而节省了至少磁化和蒸发两个环节的成本投入。
42.平行地,ph数值在废水中存在水解呈酸或碱性废物的情况下,能够被用于反应废水中的废物含量表征,因此基于测定的ph数值,能够获取部分废水组成的含量,基于上述内容,可以进一步配置相应的磁通量设定数值。
43.步骤s03中,设定的蒸发模式为常温常压蒸发,同时其蒸发面积在优选实施例中被配置为可调的,基于蒸发相关理论,可认为在同等的蒸发温度与压力下,蒸发面积与蒸发产量或者蒸发效率呈正相关。在此情况下,“第二处理的蒸发面积基于步骤s01中所测的废水含盐量、cod、氨氮含量、ph和tds参数中的至少一项或多项以及经过步骤s02处理所获得的待处理废水中水的气化潜热和/或沸点联合计算设定”,具体可以是,基于预先测定的废水中的含盐量以及相应参数设定下的磁化后计算的气化潜热或沸点来设定蒸发面积,降低水气化潜热与蒸发效率相关,在水沸点较低的情况下,其单位面积蒸发效率相对更高,因此,在水沸点较低的情况下,可以配置相对较少的蒸发面积参与蒸发,以实现节省蒸发面积资源的目的。优选地,在废水含盐量处于第一含盐量范围,磁化处理后水的沸点处于第一沸点范围时,蒸发面积配置在第一设置范围;在废水含盐量处于第二含盐量范围时,磁化处理后废水处于第二沸点范围时,蒸发面积配置在第二设置范围;在废水含量处于第一含盐量范围时,磁化处理后的废水处于第二沸点范围时,蒸发面积配置在第三设置范围;在废水含量处于第二含盐量范围时,磁化处理后的废水处于第一沸点范围时,蒸发面积配置在第四设置范围;
44.为距离说明上述技术方案的实际应用,给出一种可实行的实施例,实施例中各项参数的范围设置均为例举,在其余工艺条件下,工艺人员可以根据实际情况(例如盐湖的实际情况,纳滤单元的实际情况等)灵活调整。
45.步骤s01中,获取原料中的含盐量,本实施例中含盐量为6.5%,属于第一含盐量范围,其中,第一含盐量范围配置为0-10%,第二含盐量范围配置为大于10%;其次,获取原料中氨氮含量,本实施例中氨氮含量测定为44-45mg/l,属于第一氨氮含量范围,其中,第一氨氮含量范围配置为0-75mg/l,第二氨氮含量范围配置为大于75mg/l。
46.步骤s02,基于获取的含盐量以及氨氮含量均处于各自的“第一范围”,用于磁化水
的磁通量被配置为第一磁通量,即4000高斯左右。
47.步骤s03,基于测定的含盐量、氨氮含量以及选取的第一磁通量,蒸发面积按照每平米占比50-70%蒸发面积的方式配置,以此参数进行磁化后废水的蒸发结晶。
48.需要说明的是,步骤s01-s03并非上述另一个实施例中的步骤s1-s4。
49.现有技术往往将废水处理工艺设定为固定流程,即通过实验和/或理论计算设定一套通用的处理工艺参数后即使用该参数执行后续所有废水处理的工作,然而,实际上,由于废水来源相对比较复杂,废水中的废弃物与回收物(纯净水)的比例以及相关的参数并非时刻固定,而存在一定的波动,现有技术通常在设计工艺参数时考虑冗余余量,这样虽然可以使得处理产物总是满足要求的,但是在废水中废弃物含量占比相对较低时,此种处理方式事实上浪费了很多的例如电力、空闲通道等处理成本,尤其是为了提供足够的磁通量,在采用电磁铁等非永磁体方案时,提供的电力将会较多地被浪费,同时,经过磁化降低的沸点在一些情况下也是过量的,反而可能会导致废弃物在传输管道中提前析出或者析出量过多,从而导致管道积攒固化废弃物甚至形成堵塞;因此,基于上述方案,使得苯乙烯废水处理系统能够实时地针对废水中相关废弃物的含量或者与之相关的参数而实时变动处理工艺中的磁通量和蒸发面积等参数。从而使得本废水处理系统能够在节省处理投入成本的基础上能够以相对更佳的效率处理废水,在很多情况下,能够预备更多的处理通道给其余的废水处理需求,使得整体系统鲁棒性、容错性更高。
50.需要注意的是,上述具体实施例是示例性的,本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案,而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白,本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
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