CN113087287B - 一种低成本处理高盐废水的系统及处理方法 - Google Patents

一种低成本处理高盐废水的系统及处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低成本处理高盐废水的系统及处理方法，系统包括脱盐装置、生物池和二沉池，脱盐装置包括透光密封罩、蒸发盘和集水槽，集水槽设于透光密封罩的底部，蒸发盘位于集水槽上部，蒸发盘设有多个，集水槽与最上部的蒸发盘之间设有循环水泵，循环水泵将集水槽内的未蒸发的水循环至蒸发盘；透光密封罩与生物池之间设有安装有引风机的通气管路，引风机将透光密封罩内蒸发形成的水蒸气送至生物池；脱盐装置与二沉池之间设有安装有引水泵的循环水管路，引水泵将二沉池内的水循环至脱盐装置内。本发明通过增加强化表面蒸发脱盐装置，减小盐度对生物系统的影响，提高高盐废水生物处理系统的稳定性。

Description

一种低成本处理高盐废水的系统及处理方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种低成本处理高盐废水的系统及处理方法。
背景技术
高盐废水多数来自于工业排水、矿井废水等，常因盐度的影响导致生物处理系统难以稳定运行，尤其是对于那些循环处理的生物系统，随着系统盐度的累积，受渗透压的影响而使得大部分微生物失活，因此高盐废水如何实现脱盐一直被人们所重视。
工业上脱盐技术已经很成熟，如膜分离、离子交换、蒸发结晶、电吸附等以及各种方法的综合。这些方法都可以获得理想的脱盐效果，但都存在能耗高、运行复杂等问题。如专利CN106219909A公开了一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，将高浓度含盐废水经浸没式超滤系统过滤，除去废水中的胶体和颗粒物，并将过滤后的废水注入混凝沉淀系统，加入絮凝剂，搅拌混合20-60min，静置1-2h，过滤；将过滤后的废水注入到装有磁性活性炭基好氧颗粒污泥的活性污泥反应器中进行好氧生化处理，经沉淀后上清液注入至设置有活性炭棒的重力式活性炭滤池，接触时间为100-150min；经活性炭吸附处理后的废水进入二沉淀池沉淀，出水达到污水综合排放标准。
对高盐废水处理来说，其脱盐效率不需要和工业脱盐所要求一样，盐度只要能满足生物处理所需即可，但要重点考虑投资和运行费用，因此工业上大部分脱盐技术难以直接应用于高盐废水的处理。基于此，有必要开发一种低成本的脱盐技术，以满足高盐废水生物处理的需求。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种可以满足高盐废水生物处理需要的低成本强化表面蒸发的脱盐技术，同时充分利用蒸发的水分来提高高盐废水的循环水量，减少水资源的浪费。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种低成本处理高盐废水的系统，包括依次连接的脱盐装置、生物池和二沉池，所述脱盐装置包括透光密封罩、设于所述透光密封罩内的蒸发盘和集水槽，所述集水槽设于所述透光密封罩的底部，所述蒸发盘位于所述集水槽上部，所述蒸发盘从上至下设有多个，所述集水槽与最上部的蒸发盘之间设有循环水泵，所述循环水泵将所述集水槽内的未蒸发的水循环至所述蒸发盘；所述透光密封罩与所述生物池之间设有安装有引风机的通气管路，所述引风机将所述透光密封罩内蒸发形成的水蒸气送至所述生物池；所述脱盐装置与所述二沉池之间设有安装有引水泵的循环水管路，所述引水泵将所述二沉池内的水循环至所述脱盐装置内。
本发明通过增加强化表面蒸发脱盐装置，减小盐度对生物系统的影响，提高高盐废水生物处理系统的稳定性。
进一步地，所述透光密封罩设有透气孔，透气孔和引风机用来进行通风，提高系统的内部的风速，提高系统的蒸发量，同时风机可以作为生物池的供氧系统。
进一步地，所述透光密封罩采用玻璃或薄膜透明材料制得，或者采用太阳能加热板制得，透光密封罩一方面作为太阳能加热系统，提高系统内部温度，提高蒸发量。
进一步地，所述脱盐装置设有用于监测所述集水槽液位的液位控制系统，集水槽主要用来收集没能蒸发掉的多余的水量，并采用循环水泵循环打到顶部蒸发盘，进行多次蒸发，液位控制主要用来控制集水槽内的液位，避免水溢出，当超过一定液位后，引水泵停止引水，只运行循环水泵，当低于一定液位后，则启动引水泵补水。
进一步地，所述蒸发盘从上到下呈“之”字形摆布，即水从最上面的蒸发盘一侧流到下一层的蒸发盘，然后从另一侧流到再下一层，依次流到底部。
进一步地，所述蒸发盘呈5-10度倾角倾斜设置。
进一步地，所述蒸发盘为3-5cm的不锈钢浅层盘。
蒸发盘主要作用是扩大蒸发面积，每个浅层盘从上到下可以5-10度倾角呈“之”字形摆布，即水从最上面的蒸发盘一侧流到下一层的蒸发盘，然后从另一侧流到再下一层，依次流到底部。
进一步地，所述蒸发盘采用比表面积大的填料代替。
进一步地，所述蒸发装置的蒸发水量根据系统中含盐量进行核算，具体按照如下公式计算：
Q＝52.0(Pm-P)(1+0.135Vm)[L/(d·m2)]；
其中，Q为表面蒸发损失[L/(d·m2)]；
Pm为按水池表面温度计算的饱和蒸气压(Pa)；
P为空气中水蒸气分压(Pa)；
Vm为日平均风速(m/s)。
进一步地，所述引风机采用耐水汽的风机，所述生物池的曝气系统采用穿孔管。
一种低成本处理高盐废水的处理方法，采用上述的系统进行处理，具体方法为，
将高盐废水通入脱盐装置后，依次流经蒸发盘增发，水分蒸发形成的水蒸气由引风机引出，进入生物池，未蒸发的水汇流至底部集水槽，并采用循环打到顶部蒸发盘，进行多次蒸发，脱盐装置循环运行一段时间后，盘内盐浓度结晶在盘底和集水槽底部，定期清理。
引水泵引水进入脱盐装置后，包括循环水，依次流经蒸发盘，在太阳热能和引风机高速风力的强化下，水分大量蒸发，然后由引风机引出，进入生物池作为生物供氧来源，同时作为无盐水稀释生物系统的盐度。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明利用带有透光密封罩脱盐装置实现高盐废水的部分脱盐，并充分利用水蒸气进一步降低高盐废水生物系统的盐度，实现脱盐和生物处理的耦合效果，提高高盐废水的生物处理稳定性。
2、该发明方法易于实施，运行费用远低于常规工业脱盐技术，可以对现有高盐废水生物系统或者循环生物处理进行改造。
3、所采用风机一方面提高脱盐系统的风速，从而增大蒸发量，也为后续生物系统提供氧气，同时脱盐所产生的蒸汽通过风机又引入到生物池，利用水的低温凝结，可以稀释生物系统内的盐度，实现一机三用，节省能耗。风机进口压力只要低于-0.5m水压，而出口高于水深0.5m水压即可满足。
4、所采用的蒸发盘深度30-50mm，盘间距20-50mm，提高蒸发面积并在同一风量的前提下提高风速，提高蒸发量。
5、可以适用于不同水量的处理规模，强化表面蒸发脱盐装置可以充分利用生物池上部空间，节省占地，可操作性强。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1，一种低成本处理高盐废水的系统，包括依次连接的脱盐装置、生物池和二沉池，脱盐装置包括透光密封罩、设于透光密封罩内的蒸发盘和集水槽，集水槽设于透光密封罩的底部，蒸发盘位于集水槽上部，蒸发盘从上至下设有多个，集水槽与最上部的蒸发盘之间设有循环水泵，循环水泵将集水槽内的未蒸发的水循环至蒸发盘；透光密封罩与生物池之间设有安装有引风机的通气管路，引风机将透光密封罩内蒸发形成的水蒸气送至生物池；脱盐装置与二沉池之间设有安装有引水泵的循环水管路，引水泵将二沉池内的水循环至脱盐装置内。
具体地，透光密封罩设有透气孔，透气孔和引风机用来进行通风，提高系统的内部的风速，提高系统的蒸发量，同时风机可以作为生物池的供氧系统。透光密封罩采用玻璃或薄膜透明材料制得，或者采用太阳能加热板制得，透光密封罩一方面作为太阳能加热系统，提高系统内部温度，提高蒸发量。
脱盐装置设有用于监测集水槽液位的液位控制系统，集水槽主要用来收集没能蒸发掉的多余的水量，并采用循环水泵循环打到顶部蒸发盘，进行多次蒸发，液位控制主要用来控制集水槽内的液位，避免水溢出，当超过一定液位后，引水泵停止引水，只运行循环水泵，当低于一定液位后，则启动引水泵补水。
蒸发盘呈5-10度倾角倾斜设置，蒸发盘为3-5cm的不锈钢浅层盘，蒸发盘主要作用是扩大蒸发面积，每个浅层盘从上到下可以5-10度倾角呈“之”字形摆布，即水从最上面的蒸发盘一侧流到下一层的蒸发盘，然后从另一侧流到再下一层，依次流到底部，蒸发装置的蒸发水量根据系统中含盐量进行核算，具体按照如下公式计算：
Q＝52.0(Pm-P)(1+0.135Vm)[L/(d·m2)]；
其中，Q为表面蒸发损失[L/(d·m2)]；
Pm为按水池表面温度计算的饱和蒸气压(Pa)；
P为空气中水蒸气分压(Pa)；
Vm为日平均风速(m/s)。
引风机采用耐水汽的风机，生物池的曝气系统采用穿孔管。
一种低成本处理高盐废水的处理方法，具体方法为，将高盐废水通入脱盐装置后，依次流经蒸发盘增发，水分蒸发形成的水蒸气由引风机引出，进入生物池，未蒸发的水汇流至底部集水槽，并采用循环打到顶部蒸发盘，进行多次蒸发，脱盐装置循环运行一段时间后，盘内盐浓度结晶在盘底和集水槽底部，定期清理。引水泵引水进入脱盐装置后，包括循环水，依次流经蒸发盘，在太阳热能和引风机高速风力的强化下，水分大量蒸发，然后由引风机引出，进入生物池作为生物供氧来源，同时作为无盐水稀释生物系统的盐度。
以下为具体应用。
实施例1
针对厕所循环水处理系统，利用不锈钢蒸发盘和玻璃制作的透光密封罩制作的表面强化蒸发脱盐装置，按照上述发明内容运行6个月，发现生物系统盐度基本稳定，蒸发盘内一般需要2周清理一次盐结晶。
实施例2
利用太阳能加热材料和直径25mm的填料制作的表面强化蒸发脱盐装置，用于厕所循环水处理系统，按照上述发明内容运行6个月，发现生物系统盐度基本稳定，填料一般需要每月更换一次。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低成本处理高盐废水的系统，其特征在于，包括依次连接的脱盐装置、生物池和二沉池，
所述脱盐装置包括透光密封罩、设于所述透光密封罩内的蒸发盘和集水槽，所述集水槽设于所述透光密封罩的底部，所述蒸发盘位于所述集水槽上部，所述蒸发盘从上至下设有多个，所述集水槽与最上部的蒸发盘之间设有循环水泵，所述循环水泵将所述集水槽内的未蒸发的水循环至所述蒸发盘；
所述透光密封罩与所述生物池之间设有安装有引风机的通气管路，所述引风机将所述透光密封罩内蒸发形成的水蒸气送至所述生物池；
所述脱盐装置与所述二沉池之间设有安装有引水泵的循环水管路，所述引水泵将所述二沉池内的水循环至所述脱盐装置内；
所述透光密封罩设有透气孔；
所述蒸发盘从上到下呈“之”字形摆布；
所述蒸发盘呈5-10度倾角倾斜设置。
2.根据权利要求1所述的一种低成本处理高盐废水的系统，其特征在于，所述透光密封罩采用玻璃或薄膜透明材料制得，或者采用太阳能加热板制得。
3.根据权利要求1所述的一种低成本处理高盐废水的系统，其特征在于，所述脱盐装置设有用于监测所述集水槽液位的液位控制系统。
4.根据权利要求1所述的一种低成本处理高盐废水的系统，其特征在于，所述蒸发盘为3-5cm的不锈钢浅层盘。
5.根据权利要求1所述的一种低成本处理高盐废水的系统，其特征在于，蒸发装置的蒸发水量根据系统中含盐量进行核算，具体按照如下公式计算：
Q=52.0(Pm-P)(1+0.135Vm)；
其中，Q为表面蒸发损失；
Pm为按水池表面温度计算的饱和蒸气压；
P为空气中水蒸气分压；
Vm为日平均风速。
6.根据权利要求1所述的一种低成本处理高盐废水的系统，其特征在于，所述引风机采用耐水汽的风机，所述生物池的曝气系统采用穿孔管。
7.一种低成本处理高盐废水的处理方法，其特征在于，采用如权利要求1-6任意一项所述的系统进行处理，具体方法为，将高盐废水通入脱盐装置后，依次流经蒸发盘增发，水分蒸发形成的水蒸气由引风机引出，进入生物池，未蒸发的水汇流至底部集水槽，并采用循环打到顶部蒸发盘，进行多次蒸发，脱盐装置循环运行一段时间后，盘内盐浓度结晶在盘底和集水槽底部，定期清理。
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