CN113428928A - 一种活链续接型不间断高盐废水净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种活链续接型不间断高盐废水净化方法，包括以下步骤：高盐废水进入第一分隔处理区后；电机带动高盐废水吸附处理系统旋转90°；再次下一个分隔处理区进行高盐废水充水，通过与进水管分别连接的每个分隔处理区内分别设置的进水布水管，可以独立分别为每个分隔处理区进水控制；重复旋转高盐废水吸附处理系统二次后，排出第一分隔处理区内的高盐废水；重复所述步骤上述步骤。本发明提供的方法中4个净化单元顺次工作，使进入每个分隔处理区的高盐废水能够呈蛇形方向完成废水清洗以及分隔处理区的水凝胶清洗，节省了整个装置的空间并能够使每个分隔处理区独立进行废水吸附处理以及其他分隔处理区的水凝胶清洗，节省了处理方法的时间。

Description

一种活链续接型不间断高盐废水净化方法

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种活链续接型不间断高盐废水净化方法。

背景技术

高含盐废水作为工业生产废水的主要组成部分，因其排放量大和处理难度高而成为现阶段工业发展和废水处理面临的重大环保问题。

高盐废水的不达标排放不仅会造成盐资源和水资源的浪费，还会导致严重的环境污染。由于盐度是水环境重要的环境因素对水生的生物、生长和繁殖起着直接或间接的影响。当水环境盐度骤增，会导致水生物种与其生存环境的渗透平衡，引起细胞脱水，膨胀压力降低，进而造成质壁分离代谢失调，甚至死亡。此外，附近士壤的盐分也会增加，导致土壤结构退化，影响土壤生态。因此，高效处理高盐废水以及回收高盐废水中的无机盐和水资源对于解决资源短缺和环境污染问题具有重大意义。

高盐废水成分复杂，浓度较大，非常容易造成处理工艺和设备的堵塞和非正常运行，所以在正式工艺之前须设置前处理工艺来对部分污染物浓度进行减量化和无害化处理。现有技术主要为生物法、化学法和物理法。生物法即利用微生物自身代谢繁殖进行废水处理的方法，但是高盐废水中的重金属等物质会破坏微生物的生命结构抑制其生长繁殖，甚至导致细胞失活。化学法即通过化学药剂进行处理，该方法成本较高，且会造成二次污染。物理法通过吸附、絮凝、混凝等物理手段将部分污染物从废水体系中分离，该方法与前述两种方法相比可行性较高，但是仍存在以下问题待解决：①现有技术吸附或者过滤之后需要解吸附或者反冲洗，只能间歇运行，通常设置若干个平行工艺交替运行，其本质还是间歇运行，增加了初期投资和运行费用；②吸附剂质量较大，提高了设备总重量，从而提高了电耗等运行成本；③现有吸附剂吸附效果不足。水凝胶作为一种新型轻质材料，且对污染物具有很好的吸附效果，但其在高盐废水处理相关领域中的应用却鲜有报道。

因此，亟需开发一种既可以利用水凝胶实现对高盐废水的高效处理、又能持续运行的处理工艺，这对现有环保产业和生态环境保护均具有重大意义。

发明内容

本发明针对上述缺陷，提供一种能够实现各个净化单元之间的周序式工作，同时可达到翻动和清洗填料的作用，便于填料的清洁，极大地提高了系统的运行年限的活链续接型不间断高盐废水净化方法。

本发明提供如下技术方案：一种活链续接型不间断高盐废水净化方法，所述高盐废水为总含盐的质量分数浓度为1％～5％的废水，包括以下步骤：

S1：高盐废水通过引流系统的进水管进入第一进水布水管，通过第一进水布水管表面上沿其截面圆周周向均匀分布的的进水布水孔进入高盐废水吸附处理系统内，控制系统开始计时并设置工作周期为T；

所述高盐废水吸附处理系统内填充有用于吸附去除高盐废水的水凝胶填料；

S2：高盐废水进入所述高盐废水吸附处理系统内的第一分隔处理区后进入废水吸附出水管并流出所述装置，高盐废水流经所述分隔处理区时，污染物被截留；

S3：高盐废水吸附处理系统内的旋转轴被电机带动旋转，高盐废水吸附处理系统内的第一分隔处理区旋转90°进入第二分隔处理区所在位置，所述第二分隔处理区至第四分隔处理区同时旋转90°，此时进水管和第二进水布水管相接；

S4：高盐废水再次通过引流系统的进水管进入第二进水布水管，通过第二进水布水管再次进入高盐废水吸附处理系统内原来第一分隔处理区所在位置的分隔处理区内；

S5：重复所述步骤S3二次后，第一分隔处理区位于装置最下方，利用引流系统的清洗水进水管对第一分隔处理区进行清洗；

S6：重复所述步骤S3-S5以完成对高盐废水中的污染物的不间断去除。

进一步地，所述S5步骤包括以下步骤：

S51：重复所述步骤S3二次后，所述高盐废水吸附处理系统内的第一分隔处理区利用其中的水凝胶填料对高盐废水中的污染物进行了充分吸附去除，且此时所述第一分隔处理区已旋转180°位于系统最下方；

S52：此时控制系统清洗水进水管中的清洗水止回阀打开，清洗水进水管开始进水，并对所述第一分隔处理区内开始充水清洗。

进一步地，S6步骤为：当第一分隔处理区清洗完毕后，继续重复一次所述步骤S3，然后再重复一次所述步骤S51-S53，同时完成高盐废水吸附处理系统的进水布水孔对下一个分隔处理区的高盐废水充入以及清洗水布水孔对下一个分隔处理区的废水排出以及清洗。

进一步地，所述步骤S2中，所述第一分隔处理区内的高盐废水出水布水孔流出至废水吸附出水管。

进一步地，所述S1步骤中，所述进水管为持续进水。

进一步地，所述S52步骤中，清洗所述第一分隔处理区的清洗水经过清洗水废水出水管流出，间歇运行时间为0.4T。

进一步地，所述S52步骤中，所述清洗水进水管首次开启时间为进水管开始进水后2T。

进一步地，所述高盐废水吸附处理系统内的旋转轴被电机带动旋转为顺时针旋转或逆时针旋转。

本发明的有益效果为：

1、本发明提供的方法重复旋转高盐废水吸附处理系统二次后，排出第一分隔处理区内的高盐废水，并通过引流系统的清洗水进水管对第一分隔处理区进行清洗，清洗水进水管的进水方向与进水布水管的进水方向相向而行，并与废水吸附出水管的出水方向相同，进而使进入每个分隔处理区的高盐废水能够呈蛇形方向完成废水清洗以及分隔处理区的水凝胶清洗，节省了整个装置的空间并能够使每个分隔处理区独立进行废水吸附处理以及其他分隔处理区的水凝胶清洗，节省了处理方法的时间。

2、本发明创新地利用特殊结构实现各分隔处理区元独立、互不影响地运行，可控性强，降低了处理复杂性、进而降低了操作成本和人力投入。

3、本发明创新地利用活链式引流系统实现同步进出水，从而实现该系统的不间断工作以及对高盐废水的持续处理，可控性高，具有很好的工程应用前景。

4、本发明创新地在各独立分区几何中心处布置配水管，可实现环圆周无死角布水，极大提高系统的利用率。

5、本发明创新地将水凝胶用于高盐废水处理，充分发挥了其吸附量大、轻质等优势，可有效增加高盐废水处理效果，同时也降低了运行成本。

6、本发明创新地实现各个净化单元之间的周序式工作，同时可达到翻动和清洗填料的作用，便于填料的清洁，极大地提高了系统的运行年限。

7、本发明兼容性好，装置的长宽比可调，而且可以根据现场情况进行并联串联等方式的安装。对使用场地的限制较低，有利于大量推广应用。

8、在市场开拓方面，高盐废水作为工业发展和废水处理面临的重大环保问题，不仅具有重要的社会、环境和生态意义，还具有广阔的市场前景。本发明作为高盐废水处理的新技术，是生态环境治理所必需，因此属于刚需。

9、在工程建设方面，本发明提出的一种活链续接型不间断高盐废水净化方法适用性强，可用于不同类型的高盐废水，进一步的，可应用于已有工业园区的提标升级改造，从而可避免由于高盐废水的不达标排放导致的环境污染问题，具有良好的工程应用价值。

10、在专业发展方面，高盐废水处理作为水处理领域的热点和难点，通过新材料和新工艺破解该类技术难题可有效弥补专业技术在相关领域的空缺，有力推动专业发展。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为本发明提供的活链续接型不间断高盐废水净化方法所采用的装置的剖面侧视图；

图2为本发明提供的活链续接型不间断高盐废水净化方法所采用的装置主视图；

图3为本发明提供的活链续接型不间断高盐废水净化方法所采用的装置中引流系统的详图；

图4为本发明提供的活链续接型不间断高盐废水净化方法所采用的装置中进水布水管和清洗水布水管的侧视图；

图5为本发明提供的活链续接型不间断高盐废水净化方法步骤S2状态下的主视图；

图6为本发明提供的活链续接型不间断高盐废水净化方法重复步骤S3-S5状态下的主视图。

图中：

1-高盐废水吸附处理系统；11-净化区分区板；11-1-第一分区板；11-2第二分区板；11-3-第三分区板；11-4-第四分区板；12-净化区；121-第一分隔处理区；122-第二分隔处理区；123-第三分隔处理区；124-第四分隔处理区；13-布水仓；131-布水仓外壳；132-布水仓布水孔；14-旋转轴；15-固定支架；16-存水槽；17-滤网；18-电机；

2-活链式引流系统；20-进水管；21-进水布水管；201-第一进水布水管；202-第二进水布水管；203-第三进水布水管；204-第四进水布水管；211-进水布水孔；22-清洗水布水管；220-清洗水止回阀；221-清洗水布水孔；222-清洗水布水挡板；223-清洗水进水管；224-清洗水废水出水管；23-废水吸附出水管；231-出水布水孔；232废水吸附出水挡板废水吸附出水挡板；24-布水分界板；25-进水止回阀。

具体实施例方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，为运行本发明提供的活链续接型不间断高盐废水净化方法的装置，装置包括高盐废水吸附处理系统1和嵌套于高盐废水吸附处理系统1中的引流系统2；

如图1所示，高盐废水吸附处理系统1包括空心圆柱结构的净化区12、将净化区分区的4个净化区分区板11、位于净化区12轴心的圆柱状布水仓13、与4个净化区分区板11固定连接的旋转轴14、带动旋转轴14旋转的电机18、与所电机18固定连接并用于支撑装置的固定支架15和设置于净化区12下部的存水槽16；4个净化区分区板11包括第一分区板11-1、第二分区板11-2、第三分区板11-3和第四分区板11-4；第一分区板11-1与由左向右的水平方向成135°，第二分区板11-2与由左向右的水平方向成45°，第三分区板11-3与由下到上的垂直方向成135°，第四分区板11-4与由下到上的垂直方向成45°；

4个净化区分区板11均匀分布于高盐废水吸附处理系统1的净化区12内，将净化区12轴向均匀分隔为4个扇形分隔处理区：第一分隔处理区121、第二分隔处理区122、第三分隔处理区123、第四分隔处理区124；4个分隔处理区内部均填充具有净水效果的水凝胶材料；

净化区12、布水仓13、旋转轴14的轴心重叠为一条中心轴；

如图2所示，引流系统2包括进水管20、与进水管20相连的进水布水管21、清洗水布水管22、用于为清洗水布水管22输水并相连的清洗水进水管223、布水分界板24和设置于布水仓13内部的废水吸附出水管23。

如图1所示，进水布水管21包括第一进水布水管201、第二进水布水管202、第三进水布水管203和第四进水布水管204，分别设置于4个分隔处理区内部几何中心的位置，废水吸附出水管23和清洗水布水管22布设于圆柱状布水仓13内并且于轴向方向具有相向而行的进水方向，布水分界板24将废水吸附出水管23与清洗水布水管22于布水仓13的径向垂直方向分隔开；废水吸附出水管23和清洗水布水管22的均与布水仓13的内壁相切；

如图2-3所示，进水布水管21的表面具有沿其截面圆周周向均匀分布的进水布水孔211；废水吸附出水管23在轴向上具有垂直向上的一排依次排列的出水布水孔231；清洗水布水管22在轴向上具有垂直向下的一排依次排列的清洗水布水孔221。

如图2所示，布水仓13直径为100-350mm，本实施例优选为100mm，布水仓13包括布水仓外壳131和设置于布水仓外壳131表面在轴向上垂直向上的、至少一排面向第一分隔处理区121并依次排列的布水仓布水孔132，进水布水孔211的圆心与布水仓布水孔132的圆心于第一分隔处理区121处一一对应；

如图3所示，扇形分隔处理区和布水仓13的接触面放置有滤网17，滤网17孔径为布水仓布水孔132的20-75％，本实施例优选为20.5％。

进水布水孔211的直径为2-6mm，本实施例优选为2mm；进水仓布水孔132的直径与其对应的布水仓布水孔132的直径的80-90％，本实施例优选为80％。

进水管20和第一进水布水管201至第四进水布水管204为活动链接，进水布水管21上设置进水止回阀25，进水管20的管径为布水仓13直径的60-80％，本实施例优选为66％。

如图4所示，废水吸附出水管23上设置有废水吸附出水挡板232，废水吸附出水挡板232分布在废水吸附出水管23管壁，使得净化区12流出的水进入废水吸附出水管23而不是流入布水仓13内。

优选的，布水仓外壳131表面在轴向上的依次排列的布水仓布水孔132的排数为4排，4排布水仓布水孔132沿布水仓13截面圆周周向均匀分布，进而布水仓外壳131表面在轴向上垂直向上的次排列的布水仓布水孔132的排数也为4排。

如图2所示，清洗水进水管223上设置清洗水止回阀220，用于控制清洗水进水管223进水与否，清洗水进水管223的管径为布水仓13直径的20-30％，本实施例优选为23％。

如图4所示，清洗水布水管22上设置有清洗水布水挡板222；清洗水布水挡板222分布在清洗水布水管21管壁，使得清洗水布水管21流出的水进入净化区12内而不流入布水仓13内。

如图1-2所示，每个分隔处理区在外侧均设置有一排沿轴向排列的清洗水废水出水管224，每排清洗水废水出水管224具有3个清洗水废水出水管224，均含有定时电磁阀；存水槽16用来承接清洗水废水出水管224的出水。

每个分隔处理区的水凝胶填料的厚度为300-800mm，本实施例优选为304mm，内置的水凝胶材料填充率为60％-90％，本实施例优选为61.5％；净化区分区板11与布水仓13的连接方式为焊接，并做防水处理；净化区分区板11为不锈钢材质；布水仓13具有的布水仓外壳131呈圆柱形，直径为200-2500mm，本实施例优选为202mm，材质为不锈钢。

本发明采用上述装置的高盐废水不间断运行处理方法，包括以下步骤：

S1：如图1所示，高盐废水通过引流系统2的进水管20进入第一进水布水管201，通过第一进水布水管201表面上沿其截面圆周周向均匀分布的的进水布水孔211进入高盐废水吸附处理系统1内，控制系统开始计时并设置工作周期为T；此步骤中，进水管20为持续进水；

高盐废水吸附处理系统1内填充有用于吸附去除高盐废水的水凝胶填料；

S2：高盐废水进入高盐废水吸附处理系统1内的第一分隔处理区121后经过出水布水孔231进入废水吸附出水管23并流出装置，高盐废水流经分隔处理区时，污染物被截留；

S3：高盐废水吸附处理系统1内的旋转轴14被电机18带动旋转，高盐废水吸附处理系统内的第一分隔处理区121旋转90°进入第二分隔处理区122所在位置，第二分隔处理区122至第四分隔处理区124同时旋转90°，此时进水管20和第二进水布水管202相接；

S4：高盐废水再次通过引流系统2的进水管20进入第二进水布水管202，通过第二进水布水管202再次进入高盐废水吸附处理系统1内原来第一分隔处理区121所在位置的分隔处理区内；

S5：重复步骤S3二次后，第一分隔处理区121位于装置最下方，利用引流系统2的清洗水进水管223对第一分隔处理区121进行清洗；

具体包括以下步骤：

S51：重复步骤S3二次后，高盐废水吸附处理系统1内的第一分隔处理区121利用其中的水凝胶填料对高盐废水中的污染物进行了充分吸附去除，且此时第一分隔处理区121已旋转180°位于系统最下方；

S52：此时控制系统清洗水进水管223中的清洗水止回阀220打开，清洗水进水管223开始进水，并对第一分隔处理区121内开始充水清洗，清洗第一分隔处理区121的清洗水经过清洗水废水出水管224流出，间歇运行时间为0.4T；清洗水进水管223首次开启时间为进水管20开始进水后2T；

S6：重复步骤S3-S5以完成对高盐废水中的污染物的不间断去除，即当第一分隔处理区121清洗完毕后，继续重复一次步骤S3，然后再重复一次步骤S51-S53，同时完成高盐废水吸附处理系统1的进水布水孔211对下一个分隔处理区的高盐废水充入以及清洗水布水孔221对下一个分隔处理区的废水排出以及清洗。

高盐废水吸附处理系统1内的旋转轴14被电机18带动旋转为顺时针旋转或逆时针旋转。

高盐废水吸附处理系统1内部空心部分为布水仓13，内具有相切设置的、进水方向相向而行的进水布水管21和清洗水布水管22，并被布水分界板24上下分开，优选地进水布水管21的直径大于清洗水布水管22的直径。从进水管20进入该系统的废水依次经过进水布水管21上的进水布水孔211以及布水仓13上面的布水仓布水孔132实现对各个分隔处理区依次持续性供水。从清洗水布水管22进入该系统的清洗水依次经过清洗水布水管上的清洗水布水孔以及布水仓上面的布水仓布水孔实现对各个分隔处理区依次持续性清洗。各个分隔处理区和布水仓13为固定连接，通过控制系统进行每次90°的周期性旋转，进水布水管21和清洗水布水管22不随上述系统旋转，以实现对废水的持续性处理以及对系统的持续性清洗。本发明在实现高盐水中重金属处理的同时可以实现吸附剂的重复多次利用，同时具有稳定性强、维护简便、寿命持久等显著增益。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例所采用的高盐废水不间断处理装置中，布水仓13直径为210mm，滤网17孔径为布水仓布水孔132的46％，进水布水孔211的直径为3.3mm；进水仓布水孔132的直径与其对应的布水仓布水孔132的直径的86％，进水管20的管径为布水仓13直径的78％，清洗水进水管223的管径为布水仓13直径的25％。

每个分隔处理区的水凝胶填料的厚度为545mm，内置的水凝胶材料填充率为66.5％，布水仓外壳131的直径为1340mm。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例所采用的高盐废水不间断处理装置中，布水仓13直径为350mm，滤网17孔径为布水仓布水孔132的74％，进水布水孔211的直径为6mm；进水仓布水孔132的直径与其对应的布水仓布水孔132的直径的90％，进水管20的管径为布水仓13直径的78％，清洗水进水管223的管径为布水仓13直径的30％。

每个分隔处理区的水凝胶填料的厚度为795mm，内置的水凝胶材料填充率为87％，布水仓外壳131的直径为2400mm。

需要说明，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

其次，本申请的实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后......仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.一种活链续接型不间断高盐废水净化方法，其特征在于，所述高盐废水为总含盐的质量分数浓度为1％～5％的废水，包括以下步骤：

S1：高盐废水通过引流系统(2)的进水管(20)进入第一进水布水管(201)，通过第一进水布水管(201)表面上沿其截面圆周周向均匀分布的的进水布水孔(211)进入高盐废水吸附处理系统(1)内，控制系统开始计时并设置工作周期为T；

所述高盐废水吸附处理系统(1)内填充有用于吸附去除高盐废水的水凝胶填料；

S2：高盐废水进入所述高盐废水吸附处理系统(1)内的第一分隔处理区(121)后进入废水吸附出水管(23)并流出所述装置，高盐废水流经所述分隔处理区时，污染物被截留；

S3：高盐废水吸附处理系统(1)内的旋转轴(14)被电机(18)带动旋转，高盐废水吸附处理系统内的第一分隔处理区(121)旋转90°进入第二分隔处理区(122)所在位置，所述第二分隔处理区(122)至第四分隔处理区(124)同时旋转90°，此时进水管(20)和第二进水布水管(202)相接；

S4：高盐废水再次通过引流系统(2)的进水管(20)进入第二进水布水管(202)，通过第二进水布水管(202)再次进入高盐废水吸附处理系统(1)内原来第一分隔处理区(121)所在位置的分隔处理区内；

S5：重复所述步骤S3二次后，第一分隔处理区(121)位于装置最下方，利用引流系统(2)的清洗水进水管(223)对第一分隔处理区(121)进行清洗；

S6：重复所述步骤S3-S5以完成对高盐废水中的污染物的不间断去除。

2.根据权利要求1所述的一种活链续接型不间断高盐废水净化方法，其特征在于，所述S5步骤包括以下步骤：

S51：重复所述步骤S3二次后，所述高盐废水吸附处理系统(1)内的第一分隔处理区(121)利用其中的水凝胶填料对高盐废水中的污染物进行了充分吸附去除，且此时所述第一分隔处理区(121)已旋转180°位于系统最下方；

S52：此时控制系统清洗水进水管(223)中的清洗水止回阀(220)打开，清洗水进水管(223)开始进水，并对所述第一分隔处理区(121)内开始充水清洗。

3.根据权利要求2所述的一种活链续接型不间断高盐废水净化方法，其特征在于，所述S6步骤为：当第一分隔处理区(121)清洗完毕后，继续重复一次所述步骤S3，然后再重复一次所述步骤S51-S53，同时完成高盐废水吸附处理系统(1)的进水布水孔(211)对下一个分隔处理区的高盐废水充入以及清洗水布水孔(221)对下一个分隔处理区的废水排出以及清洗。

4.根据权利要求1所述的一种活链续接型不间断高盐废水净化方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述第一分隔处理区(121)内的高盐废水出水布水孔(231)流出至废水吸附出水管(23)。

5.根据权利要求2所述的一种活链续接型不间断高盐废水净化方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述进水管(20)为持续进水。

6.根据权利要求2所述的一种活链续接型不间断高盐废水净化方法，其特征在于，所述S52步骤中，清洗所述第一分隔处理区(121)的清洗水经过清洗水废水出水管(224)流出，间歇运行时间为0.4T。

7.根据权利要求1所述的一种活链续接型不间断高盐废水净化方法，其特征在于，所述S52步骤中，所述清洗水进水管(223)首次开启时间为进水管(20)开始进水后2T。

8.根据权利要求1所说的一种活链续接型不间断高盐废水净化方法，其特征在于，所述高盐废水吸附处理系统(1)内的旋转轴(14)被电机(18)带动旋转为顺时针旋转或逆时针旋转。

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