CN114656093A - 一种焦化废水零排放预处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焦化废水零排放预处理装置，其至少包括能够对焦化废水进行过滤预处理的过滤组件(1)，所述过滤组件(1)的过滤箱体(11)至少包括能够以不同过滤方式完成不同杂质的滤除处理的缓流段和过滤段，其中，所述过滤箱体(11)的缓流段内按照能够对接收到的焦化废水进行粗过滤和缓冲分流的方式在其腔壁上间隔布设有多个滤流板(111)，所述滤流板(111)是以其板面与所述过滤箱体(11)的轴线呈一定倾斜夹角的方式交错布设在过滤箱体(11)的腔壁上，使得流入过滤箱体(11)的焦化废水能够按照依次流经多个有序排列的滤流板(111)的方式完成杂质过滤。此外，本发明还涉及一种焦化废水零排放预处理方法。

Description

一种焦化废水零排放预处理装置及方法

技术领域

本发明涉及焦化废水处理装置技术领域，尤其涉及一种焦化废水零排放预处理装置及方法。

背景技术

焦化废水产生于煤化工生产过程，焦化废水的水质成分复杂，焦化废水处理一般需要结合化学、生物或物化技术，在整个处理过程中可以实现污染物的控制，但是也伴随着多种固相物质的产生，包括焦油、污泥和结晶盐等，这些物质既有污染特性，又有资源属性，在处理这些污染物和/或固相物质的过程中需要经过多级处理工序，该过程极为复杂，并且操作成本高。同时由于焦化废水中的有机污染物量极大，生化处理所耗时间极长，对处理过程中的温度和pH要求极高。在炼焦过程中会产生2.0％～4.5％粒径小于10mm的细焦粉，这些细焦粉由于颗粒度过小而不能用于钢铁或者电石的生产，炼焦之后产生的细焦粉由于其中的水分和挥发性有机物已经在高温热解过程中排出，使得细焦粉的内部形成了大面积的多孔结构，因而具有极强的吸附能力，如果能够使用这些细焦粉来吸附和净化焦化废水，将会极大地提高焦化废水的处理效率，简化焦化废水的处理工艺的流程，减小生化处理过程的压力，大大降低生产成本，但是如果将细焦粉直接投入到焦化废水中，实际的吸附效率比较低。

公开号为CN107902822A的专利文献公开了一种含有氯化钠和硫酸钠的高盐焦化废水的回收处理方法，该方法通过纳滤膜过滤焦化废水，透过纳滤膜的过滤液经蒸发结晶得到氯化钠，未透过纳滤膜的截留液经蒸发结晶得到硫酸钠，一次母液返回系统与原料混合继续循环利用。该发明方法能够对高盐焦化废水中的硫酸钠和氯化钠进行有效回收利用，不但达到了处理高盐焦化废水的目的，满足了当前的环保形势需要，而且变废为宝，实现了盐类的资源化利用，提高了工厂的收益。但是该专利无法有效地对分离前的焦化废水进行除硬和除杂等处理，无法保证成分分离后的焦化废水的纯净度是否能够满足实际的蒸发结晶需求，尤其是其获取的结晶盐可能混入有其他杂质，从而无法达到工业盐的回收需求。

因此需要一种能够有效提高细焦粉的使用效率和过滤焦化废水中杂质的效率的焦化废水处理装置。

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。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明的技术方案提供的是一种焦化废水零排放预处理装置，其至少包括能够对焦化废水进行过滤预处理的过滤组件，所述过滤组件的过滤箱体至少包括能够以不同过滤方式完成不同杂质的滤除处理的缓流段和过滤段，其中，所述过滤箱体的缓流段内按照能够对接收到的焦化废水进行粗过滤和缓冲分流的方式在其腔壁上间隔布设有多个滤流板，所述滤流板是以其板面与所述过滤箱体的轴线呈一定倾斜夹角的方式交错布设在过滤箱体的腔壁上，使得流入过滤箱体的焦化废水能够按照依次流经多个有序排列的滤流板的方式完成粗过滤。其优势在于，过滤组件能够有效地去除焦化废水中的各类杂质，消除了杂质对后续的膜浓缩处理和蒸发结晶操作的平稳运行的不良影响，从而保证了最后蒸发产出的结晶盐具有较好的品质，满足了工业盐对纯净度的需求，降低了生成的废结晶盐的量，降低了对废结晶盐进行二次回溶结晶的需求和成本耗费，从而有效地实现了焦化废水中的盐分的零排放。过滤装置的分级过滤结构能够按照杂质的大小和重量对杂质进行多级别的连续过滤，从而尽可能地去除了焦化废水中的杂质。

根据一种优选的实施方式，所述滤流板上间隔开设有多个能够容纳焦化废水中的可沉淀杂质的沉淀阶梯槽，其中，所述沉淀阶梯槽按照其能够对沿滤流板的倾斜板面定向流动的焦化废水进行拦截的方式进行布设，并且所述沉淀阶梯槽的槽体截面形状和槽体积沿焦化废水的流动方向逐级改变，使得其能够以逐级沉降的方式完成多尺寸的可沉淀杂质的收集。其优势在于，沉淀阶梯槽的设置能够使得在焦化废水从滤流板的板面流过时，由于板面开设的与液流流动方向相交的槽体阻止了液流平稳且直接地流过滤流板。在液流经过槽体时，焦化废水液流中的可沉淀杂质能够逐渐从液流中下沉而落入沉降阶梯槽中，从而实现可沉淀杂质与焦化废水的分离。间隔布设的沉降阶梯槽能够将不同尺寸的可沉淀杂物从流速变化的液流中分离出，并且沉降在对应区域的沉降阶梯槽中。

根据一种优选的实施方式，所述沉淀阶梯槽的槽体按照所述沉淀阶梯槽能够对可沉淀杂质进行拦截的方式设置成曲面弧形，并且同一个滤流板上有序排列的所述沉淀阶梯槽按照其槽体的横截弧形面的弧心轴从所述滤流板的板体外部逐渐偏转至滤流板的板体内部的方式进行开设。

根据一种优选的实施方式，同一个所述滤流板上处于焦化废水液流流经的下游区域的所述沉淀阶梯槽的弧心轴被定义在滤光板的板体内部，使得从上游区域流下的焦化废水能够以碰撞所述沉淀阶梯槽的槽壁的方式消减液流具有的动能，从而在焦化废水中被液流携带运动的可沉淀杂质能够沉淀在所述沉淀阶梯槽中。

根据一种优选的实施方式，所述滤流板的板体上还间隔安装有多个能够与沉淀阶梯槽协同工作而对焦化废水中的杂质进行过滤的拦截模块，所述拦截模块安装在所述滤流板开设的两个相邻所述沉淀阶梯槽之间的板面上，使得所述拦截模块能够对已过滤出至少部分可沉淀杂质的焦化废水进行二次过滤，从而去除焦化废水中的漂浮态杂质。

根据一种优选的实施方式，所述拦截模块至少包括支撑在所述滤流板上的拦截网和设置在拦截网远离所述滤流板一侧边缘的拦截柱，其中，在拦截网拦截的杂质阻碍焦化废水液流继续流向下游时，随着拦截网区域的水位上升，焦化废水液流从拦截柱之间的空隙向下游流动，使得拦截柱能够拦截液流中的絮状杂质。

根据一种优选的实施方式，所述过滤箱体缓流段的下游还设置有能够对焦化废水中的杂质进行进一步的吸附过滤的过滤段，所述过滤段内设置有能够对焦化废水液流中的杂质进行吸附滤除的吸附单元，所述吸附单元能够接收在缓流段中完成杂质粗过滤的焦化废水，从而以滤透吸附的方式去除焦化废水中的可吸附杂质。

根据一种优选的实施方式，所述过滤组件的输出端还连接有能够对完成过滤后的焦化废水进行浓缩的浓缩单元，所述浓缩单元至少包括能够对焦化废水进行浓缩减量的中压膜浓缩单元和高压膜浓缩单元。

根据一种优选的实施方式，所述浓缩单元的下游还连接有能够对浓缩后的焦化废水进行成分分离的分离组件，所述分离组件按照变换焦化废水液流流经的分离滤透路径的方式使得液流的运动状态实时发生变化。

本申请还提供一种焦化废水零排放预处理方法，至少包括以下步骤：

通过预处理过滤的方式完成焦化废水中杂质的过滤；

对完成杂质过滤的焦化废水进行水的减量化处理；

利用具有分离组件的循环式纳滤装置完成硫酸钠浓水和氯化钠浓水的分离；

利用提盐蒸发结晶装置分别对分离出的硫酸钠浓水和氯化钠浓水进行蒸发结晶获取结晶盐；

将蒸发结晶后的剩余母液放入混盐结晶装置产出混盐，将得到的混盐进行回溶并重新输送至循环式纳滤装置继续进行分盐处理。

附图说明

图1是本发明所提出的一种优选的焦化废水零排放预处理装置的结构示意图；

图2是本发明所提出的一种优选的焦化废水零排放预处理装置的滤流板的侧面示意图；

图3是本发明所提出的一种优选的焦化废水零排放预处理装置的滤流板的平面示意图；

图4是本发明所提出的一种优选的焦化废水零排放预处理装置的分离组件的结构示意图。

附图标记列表

1：过滤组件；2：浓缩单元；3：分离组件；4：结晶组件；11：过滤箱体；12：进液管；13：出液管；111：滤流板；112：沉淀阶梯槽；113：拦截模块；114：开孔；115：吸附单元；116：隔离层；21：中压膜浓缩单元；22：高压膜浓缩单元；31：外套管；32：分离滤透结构；33：支撑结构；321：混流结构；322：子流道；323：微流道；41：第一结晶组件；42：第二结晶组件。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

实施例1

本申请提供一种焦化废水零排放预处理装置，其至少包括过滤组件1、浓缩单元2、分离组件3和结晶组件4。

根据图1示出的一种具体的实施方式，过滤组件1的过滤箱体11的轴向上端面连通有能够向过滤箱体11内注入待处理焦化废水的进液管12。过滤箱体11的轴向下端连接有出液管13。出液管13连通有能够对完成预处理后的焦化废水进行浓缩的浓缩单元2。浓缩单元2将已完成过滤预处理和浓缩预处理的焦化废水定向输送至能够进行成分分离的分离组件3中。分离组件3能够从完成预处理操作后的焦化废水中分离出第一成分(硫酸钠)和第二成分(氯化钠)。分离组件3按照将分离出的不同成分选择性地输送至结晶组件4的不同蒸发结晶模块中的方式可控地生产出成分不同且纯度达标的结晶物质。

优选地，过滤箱体11的内部通过不同的过滤结构将其腔室分隔为至少三个相连通的过滤区。进一步优选地，三个相互连通且有序排列的过滤区分别为缓流段、过滤段和输出段。缓流段能够对从过滤箱体11顶端流入的焦化废水进行粗过滤和缓冲分流处理，使得焦化废水能够均匀且分散地流入过滤段。优选地，缓流段按照沿其腔室的轴线间隔排布的方式在其内腔的两个相对的侧壁上交错设置有滤流板111。滤流板111倾斜连接在腔壁上，并且滤流板111能够选择性地从腔室中拔出，从而将拦截有一定量的杂质的滤流板111从腔室内取出进行沉淀杂质的去除。优选地，相邻两个滤流板111的板体面积总和大于过滤箱体11横截面的面积。

如图2和3所示，滤流板111按照能够对可沉淀杂质进行沉淀分离的方式在其板面上开设有多级递进式的沉淀阶梯槽112。优选地，滤流板111被沉淀阶梯槽112分隔开的多个条形板面上还间隔布设有能够对絮状杂物进行拦截的拦截模块113。进一步优选地，拦截模块113包括垂直支撑在滤流板111的板面上的拦截网和设置在拦截网远离滤流板111的一侧的拦截柱。优选地，多个拦截模块113与沉淀阶梯槽112交替布设，从而在滤流板111上形成阶梯式的多重杂质拦截结构，进而在提高对未沉淀杂质进行拦截的效率的同时还能够提升单个滤流板111的杂质可拦截总量，一定程度上提高了滤流板111的粗过滤的性能，从而满足在大体量的工业焦化废水处理工艺中过滤装置长时间的持续使用的需求。沉淀阶梯槽112的设置能够使得焦化废水从滤流板111的板面流过时，由于板面上开设的沉淀阶梯槽112阻止了液流以平稳且直接的状态流过滤流板111。在液流经过沉淀阶梯槽112的槽体时，焦化废水液流中的可沉淀杂质能够逐渐从液流中下沉而沉淀在滤流板111的表面，并且可沉淀杂质能够落入沉降阶梯槽112中，因此在液流继续向下游运动的同时，可沉淀杂质被沉降阶梯槽112所拦截并堆积在槽体中，从而实现可沉淀杂质与焦化废水的分离。优选地，多个沿液流方向间隔布设的用于拦截和容纳可沉降杂质的沉降阶梯槽112能够以分级过滤的方式逐步地完成不同体积和质量的杂质的过滤。尤其是与沉淀阶梯槽112配合设置的拦截模块113能够通过将其拦截网的网孔尺寸逐级减小的方式使得焦化废水中杂质能够以多重过滤的方式完成分离。

优选地，单个滤流板111上的沉淀阶梯槽112的槽体截面积沿液流流动方向逐级减小，使得位于上游位置的沉淀阶梯槽112能够从杂质较多的液流中过滤出较多的可沉淀杂质，并且实现杂质的有效容纳。优选地，将同一滤流板111的下游区域的沉淀阶梯槽112设置为较小横截面积，使得液流流经该位置时，减小槽体对液流的影响，减小了液流的流速，使得液流能够以相对缓慢的速度流过该区域，使得被液流带动前行而未在上游沉淀和/或被拦截的杂质能够在相对平缓的液流中分离和沉淀，从而沉淀在下游的沉淀阶梯槽112中。

优选地，沉淀阶梯槽112的槽体的横截面积可以设置为弧形，且弧形弧度能够根据沉淀阶梯槽112在滤流板111上的位置不同进行调节，使得位于液流上流区域的沉淀阶梯槽112的槽体截面弧形弧度大于下游区域的槽体截面弧度，从而上游槽体能够容纳更多的体积较大的可沉淀杂质。优选地，沉降阶梯槽112按照其弧心轴位于槽体内或槽体外的方式选择性地进行开设。例如，位于液流上游区域的沉淀阶梯槽112按照其弧心轴A位于槽腔上方的方式进行开设，且其槽腔构成的曲面弧度较小，使得该位置的沉淀阶梯槽112未对液流的流速产生较大的影响，液流在重力作用下，以相对较快的速度经过上游区域，使得上游区域的沉淀阶梯槽112不会对液流产生较大阻力，该区域的沉淀阶梯槽112主要是为体积较大的可沉淀杂质提供容纳空间；位于液流下游区域的沉淀阶梯槽112按照其弧心轴B位于槽腔内的方式进行开设，并且下游区域的沉淀阶梯槽112按照其开槽截面弧形与滤流板111的板体呈一定倾斜夹角的方式进行开设，使得受液流带动冲入沉淀阶梯槽112中的杂质能够有效地被呈圆弧状的弧形槽所拦截，并且抵消杂质携带的动能，使得杂质被弧形槽体所捕获。

优选地，多个沉淀阶梯槽112通过将其曲面弧度沿液流方向逐渐增大的方式进行横向设置，使得位于同一滤流板111上且属于液流下游区域的沉淀阶梯槽112能够以较大的曲面弧度槽壁来抵御液流的动力，有效地减缓了液流的流速，从而使液流携带的细微和低重量杂质能够沉淀在下游区域的沉淀阶梯槽112中，进而获取纯净度更高的焦化废水。

优选地，在滤流板111板面上设置的拦截模块113能够与沉淀阶梯槽112相互配合地对焦化废水液流中的杂质进行分离。具体地，拦截模块113能够对未沉淀的絮状物等漂浮态杂质进行拦截，从而进一步提高焦化废水的纯净度。优选地，拦截模块113是与多条沉淀阶梯槽112相互组合进行设置的，即，每条沉淀阶梯槽112的下游位置均设置有一个拦截模块113，即，两个相邻沉淀阶梯槽112之间的滤流板111的板面上支撑有一个拦截模块113。优选地，拦截模块113的拦截网能够对未沉淀于其上游的沉淀阶梯槽112中的漂浮杂物进行拦截。随着杂物逐渐堆积造成拦截模块113的透水效率逐渐降低而导致其上游水位逐渐上升，拦截模块113在拦截网上还连接有能够对液流中漂浮的大体积的絮状杂质进行拦截的拦截柱。优选地，拦截柱在拦截网的上边缘间隔布设，从而当水位达到一定高度时，拦截模块113通过仅拦截部分大体积絮状物的方式提高液流的通行效率。优选地，上游区域的拦截模块113未过滤的液流杂质通过下游区域的拦截模块113进行二次或多次过滤，从而逐步提高焦化废水的纯净度。优选地，同一滤流板111上的拦截模块113根据其所处位置不同而逐级减小其拦截网的网孔间隙大小，从而以逐级过滤的方式实现对不同尺寸杂质的过滤。优选地，拦截模块113的拦截网除了能够拦截无法在沉淀阶梯槽112中实现沉淀的漂浮态杂质外，还能够根据杂质尺寸对被液流携带前行的可沉淀杂质进行拦截，从而进一步实现对沉淀阶梯槽112遗漏掉的杂质的拦截。

优选地，过滤箱体11的缓流段沿其腔室轴线交错间隔布设的滤流板111是以滤流板111板体倾斜导流的方式固定在过滤箱体11的缓流段的腔壁上，在上一级的滤流板111上过滤处理后的焦化废水从板体上脱离后能够恰好落在下一级滤流板111上，从而在下一级滤流板111上完成二次滤流处理。优选地，多个滤流板111根据其使用周期、过滤量等情况进行人工拆卸，从而对其拦截的杂质进行清理。优选地，过滤箱体11的腔壁上开设有多个能够插入并固定滤流板111的开孔114。

优选地，过滤箱体11的缓流段下游还设置有过滤段。优选地，过滤箱体11的过滤段内设置有能够进一步对焦化废水中存在细微杂物进行吸附去除的吸附单元115。优选地，吸附单元115可以选用炼焦之后产生的细焦粉，从而经过预处理过滤后的焦化废水通过缓慢浸润吸附单元115并从过滤段的轴向下端排出的方式完成焦化废水中细微杂物的去除。优选地，炼焦之后产生的细焦粉由于其中的水分和挥发性有机物已经经过高温热解而排出，使得细焦粉内部形成了大面积的多孔结构，因而具有极强的吸附能力，如果能够用这些细焦粉来吸附净化焦化废水，将极大地提高了焦化废水处理效率。优选地，过滤段的轴向下端设置有能够支撑吸附单元115的隔离层116。隔离层116能够限定吸附单元115的位置，并且保证了完成杂质吸附后的焦化废水能够穿过隔离层116流向输出段。优选地，隔离层116可以采用由多层细密的纱网制成的过滤网，其能够使得焦化废水液流流过隔离层116，但是由细焦粉构成的吸附单元115不会落入过滤箱体11的输出段中。

优选地，吸附单元115可以通过隔板分隔成两个吸附子模块，从而通过转动吸附单元115的方式改变位于滤流板111的轴向下方的吸附子模块，从而方便工作人员对吸附单元115进行更换，在不间断工作的情况下保证吸附单元115的持续吸附能力。过滤箱体11的输出段能够对过滤后的焦化废水进行汇聚并从出液管13流入能够对焦化废水进行浓缩的浓缩单元2。

优选地，浓缩单元2可以包括中压膜浓缩单元21和高压膜浓缩单元22。完成过滤后的焦化废水能够依次经过中压膜浓缩单元21和高压膜浓缩单元22，从而完成焦化废水的浓缩减量处理。

现有技术通常将焦化废水预处理后的成分混合的工业盐溶液输入一个负压环境的腔室中，使得焦化废水中的氯化钠按照其在负压条件下穿过纳滤膜的方式析出，从而实现混合盐溶液中的氯化钠溶液和硫酸钠溶液的分离。但是，现有技术无法保证氯化钠溶液和硫酸钠溶液的分离效果，其分离后的硫酸钠溶液中仍然存在有大量的氯化钠，导致硫酸钠溶液生成的结晶盐纯度无法达到成品工业盐的纯度需求。本申请针对现有氯化钠溶液和硫酸钠溶液的分离装置的缺陷，将分离组件3进行改进，通过控制焦化废水在流道中的流动状态完成氯化钠的分离，尤其是通过改变焦化废水在液流通道的不同区域的流速、液压和流量，使得焦化废水能够充分地与构成分离滤透结构32的流道壁的纳滤膜接触，促进焦化废水中的氯化钠能够有效地透过纳滤膜而与硫酸钠溶液发生分离。

优选地，浓缩单元2的下游还连接有能够将过滤、浓缩后的焦化废水进行成分分离的分离组件3。如图4所示，分离组件3包括外套管31和分离滤透结构32。外套管31通过支撑结构33在管腔内沿其轴线方向悬置有能够对焦化废水进行分离的分离滤透结构32。具体地，焦化废水中部分可透过纳滤膜的特定成分按照穿过分离滤透结构32流道壁的方式进入到外套管31与分离滤透结构32之间的管腔通道中，剩余无法从分离滤透结构32滤出的焦化废水则沿分离滤透结构32形成的液流通道定向流动，从而通过将外套管31的输出端与分离滤透结构32的输出端连接不同的结晶组件4的方式完成焦化废水成分的分离。优选地，焦化废水可以透过纳滤膜的特定成分为氯化钠盐溶液，而保留在流道内的成分为硫酸钠盐溶液。

优选地，分离滤透结构32的流道呈流线型。分离滤透结构32的流道内布设有至少一个能够对流道内的液流进行分流和二次混合的混流结构321。具体地，混流结构321是设置于分离滤透结构32的流道中的分流岛。混流结构321能够将分离滤透结构32的流道分隔成两个子流道322，使得液流能够被混流结构321的前端分割成两个分别流向不同的子流道322的子液流。进一步优选地，流入子流道322的子液流能够在流出子流道322后在混流结构321的末端汇合，从而相互汇合的两个子液流能够产生相对冲击力，使得子液流中的成分发生二次混合。优选地，分离滤透结构32的流道是按照其内部腔室的纵向截面呈波浪式起伏的方式进行设置的，即，流道的内部腔室的横向截面积是按照先逐渐增大后又逐渐减小的方式进行变化的。内部腔室的横向截面积较大的区域内设置有能够按照与流道的流道壁相配合的方式构建出两个子流道322的混流结构321。混流结构321可以设置为能够与内部流道腔室相配合的梭形结构，使得流道的横截面积较大的区段能够被混流结构321分隔成两个并联的子流道322。优选地，两个子流道322的首端相互连通；两个子流道322的尾端也相互连通。在浓缩单元2中的液流进入流道时，液流是一股混合态的液体，在经过混流结构321的区段时，液流被分割成两股混合态的子液流，子液流沿子流道322定向流动。当子液流从子流道322中流出时，两个子液流在两个子流道322相互连通的末端进行汇合。优选地，子流道322能够改变液流中氯化钠成分的分布情况，使得液流中的氯化钠成分能够在液流的分流/汇合过程中进行重分布，提高了氯化钠成分与流道壁接触的概率，使得氯化钠成分能够更加有效地从液流中分离出来。优选地，两个子流道322的总流通量是大于流道混流区段的流通量的，使得子流道322内的液流在分流过程加速液流成分分子的运动的同时降低子液流整体的流动速度，从而子液流中的氯化钠成分在保持持续运动的情况下与流道壁发生充分接触，进而加速氯化钠成分透过流道壁，最终实现了液流的成分分离。优选地，混流区段是指流道中未被混流结构321分隔成两个子流道322的区段。针对子液流中还存在的部分活跃度较低并且处于液流内部的氯化钠成分，通过两个子液流的二次汇合，使得残余的氯化钠成分在两个子液流的二次汇合过程中获得动能，提高了残余的氯化钠成分在液流中的活跃度，使得残余的氯化钠成分能够加快穿过流道壁，从而实现了液流的成分分离。

优选地，混流结构321呈流线型，其能够将流道中的液流在混流结构321的流线起始段进行分流，使得分开后的两部分液流能够沿两个子流道322流动，从而形成分液流。在流线的终结末端位置处分开的流道按照流线型贯通，使得两个子流道322内的分液流汇聚、混合形成第一个混合液流。在液流混合的过程中，整体流道变窄，液流的液压增高，有利于增大液流的微正压。此外，在液流混合的过程中，由于液流所受压力和流速的变化，导致液流中可透过流道壁的焦化废水成分能够在焦化废水液流发生混合、冲击以及受压的情况下，加速特定成分从焦化废水中分离而透过分离滤透结构32的流道壁进入到外套管31与分离滤透结构32之间的管腔通道中。优选地，在焦化废水液流被分流进入子流道322的情况下，液流与分离滤透结构32的流道壁接触面积增大，并重新搅动了焦化废水中特定成分的混合状态，使得焦化废水中的特定成分能够更好地透过子流道322区域的流道壁而完成渗出式的成分分离。优选地，在子流道322末端进行两条分流状态的液流混合的情况下，可以加速液流的对冲融合，消除由于滤透后导致的液流内成分不均匀的缺陷，从而方便后续结构进行液流的成分分离。优选地，子流道322液流的汇合还可能会产生涡流，从而能够将液流内部的较高浓度可滤透成分更好地转移至液流的表面，从而加速穿过与液流表面接触的流道壁。

优选地，分离滤透结构32是通过在流道成型结构网上布设能够对氯化钠和硫酸钠成分进行分离的纳滤膜的方式进行构建的。进一步优选地，分离滤透结构32的具体流道形状可以根据需求进行调整，结构网可以采用能够具有较高抗侵蚀能力的柔性材质制造。优选地，分离滤透结构32的流道壁即是能够对氯化钠和硫酸钠成分进行分离的纳滤膜，其中，纳滤膜可以附于流道成型结构网的内壁侧，使得结构网不会对流道内液流的流动产生影响。优选地，纳滤膜可以透过的过滤液为氯化钠液体，而被纳滤膜截留的液体为硫酸钠液体。

优选地，在呈流线型的分离滤透结构32中间隔设置有多个混流结构321的情况下，混流流道的轮廓与混流结构321相适应并且在两个混流结构321之间的混流段以流道宽度变窄的趋势设置。优选地，已完成第一次分流后的混合液流再次遇到第二个混流结构时，第一混合液流再次发生分开和聚拢，从而生成第二混合液流。优选地，流道的液体出口设置为有利于液体聚拢的流线型聚合通道，即，液体出口设置在混流结构321的末端。此时，子流道322内的液流发生汇聚，液压增高，形成的微液压较大，更有利于氯化钠液体穿过混流段的流道壁。优选地，多个流线型流道可以相互连通，使得液流可以在流道内选择性地完成分流和聚拢。

优选地，混流结构321的本体内还开设有至少一条能够与子流道322连通的微流道323。优选地，微流道323的开槽方向与液流在子流道322中的流动一致，并且微流道323的流道口按照贯穿混流结构321的表面而与子流道322连通的方式进行设置，使得微流道323能够对子流道中的子液流进行二重分流。优选地，混流结构321内的微流道323也可以选择性地进行汇流和分流。优选地，微流道323将子流道322的起始端区域与终结端区域进行导通。由于微流道323能够对流入子流道322中的子液流进行部分引流，使得子流道322内流经微流道323的进液流道口位置前后的子液流的液压发生改变，从而进一步提高子液流中氯化钠成分的活跃度，促使氯化钠成分加速运动，使得氯化钠成分能够更好、更快地与流道壁发生接触，从而氯化钠成分穿过流道壁的效率得到提升。优选地，微流道323的孔径小于子流道322的孔径，在相同液压条件下，微流道323内的气体流速更快，从而更高效地完成焦化废水液流中的成分分离。并且微流道323的设置能够对子流道322内焦化废水变慢的流速进行补偿，弥补了焦化废水由于在子流道322中的液压变小而流速变缓的缺陷，从而避免了整体流道内焦化废水液流由于分流导致流速变缓影响焦化废水液流的成分分离的弊端。本发明通过微流道323的设置，使得焦化废水液流始终保持一个较高的流动速率，高效地完成焦化废水成分的分离。

分离组件3的外套管31的管腔和分离滤透结构32的内腔室分别与结晶组件4的不同蒸发结晶模块相连通。具体地，位于外套管31与分离滤透结构32之间的环形管腔中的过滤液经过二次纳滤膜装置进入到第一结晶组件41中。优选地，二次纳滤膜装置可以采用现有的常规纳滤膜装置。优选地，分离滤透结构32中的截留液经臭氧氧化处理后传输至第二结晶组件42中进行蒸发结晶处理。优选地，第一结晶组件41能够对分离出的含有氯化钠的浓水进行以下处理：经MVR浓缩后进入盐二效蒸发结晶器，蒸发结晶器的低温段出盐，经过增稠器增稠，再用离心机脱水后进入干燥器，干燥完的成品氯化钠送至产品包装线。优选地，第二结晶组件42能够对分离出的含有硫酸钠的浓水进行以下处理：经MVR浓缩后进入硝逆流三效蒸发结晶器，蒸发结晶器高温段出硝，经过增稠器增稠后，再用离心机脱水后进入干燥机，干燥完的成品硫酸钠送至产品包装线。

实施例2

本申请还提供一种焦化废水零排放预处理方法，其至少包括以下步骤：

(1)预处理：主要去除焦化废水中的硬度、二氧化硅、F-、CODcr以及残余杂质，消除杂质对膜浓缩和蒸发结晶处理的影响，保证结晶盐的品质，尽可能降低了废结晶盐量。脱除硬度选用石灰纯碱软化法去除大部分，剩余硬度采用离子交换法完全去除。

(2)膜浓缩：主要是利用两级膜浓缩进行水的减量化、提高浓水含盐量；在此基础上，利用两级纳滤膜，把硫酸钠和氯化钠进行膜分离。

弱酸阳床出水首先进入GTR3中压膜浓缩装置进行浓缩减量，GTR3中压膜浓缩装置产出的浓水进入GTR4高压膜浓缩装置继续浓缩减量，GTR4高压膜浓缩装置产出的浓水的硬度、F-、硅和COD等各项指标经过了大幅浓缩，因此需要进行处理，才能进入后续系统。

(3)分盐：利用螯合树脂去除硬度后，进入一级纳滤膜装置进行分盐，为了提高氯化钠结晶盐的纯度和提高硫酸钠结晶盐的回收率，一级纳滤膜装置的产水进入二级钠滤膜装置，二级钠滤膜装置的浓水回流至一级纳滤膜装置继续处理，二级钠滤膜装置的产水进入氯化钠RO装置进行浓缩，氯化钠RO装置的浓盐水进入氯化钠蒸发结晶组件；一级纳滤膜装置的浓水经过臭氧氧化降低COD后进入硫酸钠蒸发结晶组件进行蒸发结晶处理；GTR3、GTR4两级膜浓缩装置和氯化钠RO装置的产水进入回用水池。

(4)提盐蒸发结晶：主要是分出硫酸钠、氯化钠结晶盐等产品，本申请采用硝MVR+逆流三效蒸发结晶得到硫酸钠结晶盐；利用盐MVR+顺流二效蒸发结晶得到氯化钠结晶盐；硝三效蒸发结晶母液和盐二效蒸发结晶母液共同进入混盐二效蒸发结晶，剩余母液进入蒸发结晶干燥一体机。

含硝浓水经MVR浓缩后进入硝逆流三效蒸发结晶器，蒸发结晶器高温段出硝，经过增稠器增稠后，再用离心机脱水后进入干燥机，干燥完的成品硫酸钠送至产品包装线。

含盐浓水经MVR浓缩后进入盐二效蒸发结晶器，蒸发结晶器的低温段出盐，经过增稠器增稠，再用离心机脱水后进入干燥器，干燥完的成品氯化钠送至产品包装线。

硝结晶器和盐结晶器的剩余母液进入二效混盐结晶器产出混盐，经过回溶进入一级纳滤装置继续进行分盐处理。

混盐结晶器的剩余母液通过蒸发结晶干燥一体机干燥后产出杂盐。

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。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。

Claims (10)

1.一种焦化废水零排放预处理装置，其至少包括能够对焦化废水进行过滤预处理的过滤组件(1)，其特征在于，所述过滤组件(1)的过滤箱体(11)至少包括能够以不同过滤方式完成不同杂质的滤除处理的缓流段和过滤段，其中，

所述过滤箱体(11)的缓流段内按照能够对接收到的焦化废水进行粗过滤和缓冲分流的方式在其腔壁上间隔布设有多个滤流板(111)，所述滤流板(111)是以其板面与所述过滤箱体(11)的轴线呈一定倾斜夹角的方式交错布设在过滤箱体(11)的腔壁上，使得流入过滤箱体(11)的焦化废水能够按照依次流经多个有序排列的滤流板(111)的方式完成杂质过滤。

2.如权利要求1所述的焦化废水零排放预处理装置，其特征在于，所述滤流板(111)上间隔开设有多个能够容纳焦化废水中的可沉淀杂质的沉淀阶梯槽(112)，其中，

所述沉淀阶梯槽(112)按照其能够对沿滤流板(111)的倾斜板面定向流动的焦化废水进行拦截的方式进行布设，并且所述沉淀阶梯槽(112)的槽体截面形状和槽体积沿焦化废水液流流动方向逐级改变，使得其能够以逐级沉降的方式完成多尺寸的可沉淀杂质的收集。

3.如权利要求2所述的焦化废水零排放预处理装置，其特征在于，所述沉淀阶梯槽(112)的槽体的横截面按照所述沉淀阶梯槽(112)能够对可沉淀杂质进行拦截的方式设置成曲面弧形，而且同一个滤流板(111)上有序排列的所述沉淀阶梯槽(112)按照其槽体的横截弧形面的弧心轴从所述滤流板(111)的板体外部逐渐偏转至滤流板(111)板体内部的方式进行开设。

4.如权利要求3所述的焦化废水零排放预处理装置，其特征在于，同一个所述滤流板(111)上处于焦化废水液流流经的下游区域的所述沉淀阶梯槽(112)的弧心轴被定义在滤光板(111)的板体内部，使得从上游区域流下的焦化废水能够以碰撞所述沉淀阶梯槽(112)的槽壁的方式消减液流具有的动能，从而在焦化废水中被液流携带运动的可沉淀杂质能够沉淀在所述沉淀阶梯槽(112)中。

5.如权利要求4所述的焦化废水零排放预处理装置，其特征在于，所述滤流板(111)的板体上还间隔安装有多个能够与沉淀阶梯槽(112)协同工作而对焦化废水中的杂质进行过滤的拦截模块(113)，所述拦截模块(113)安装在所述滤流板(111)开设的两个相邻所述沉淀阶梯槽(112)之间的板面上，使得所述拦截模块(113)能够对已过滤出至少部分可沉淀杂质的焦化废水进行二次过滤，从而去除焦化废水中的漂浮态杂质。

6.如权利要求5所述的焦化废水零排放预处理装置，其特征在于，所述拦截模块(113)至少包括支撑在所述滤流板(111)上的拦截网和设置在拦截网远离所述滤流板(111)一侧边缘的拦截柱，其中，在拦截网拦截的杂质阻碍焦化废水液流继续流向下游时，随着拦截网区域的水位上升，焦化废水液流从拦截柱之间的空隙向下游流动，使得拦截柱能够拦截液流中的絮状杂质。

7.如前述权利要求之一所述的焦化废水零排放预处理装置，其特征在于，所述过滤箱体(11)的缓流段的下游还设置有能够对焦化废水中的杂质进行进一步的吸附过滤的过滤段，所述过滤段内设置有能够对杂质进行吸附滤除的吸附单元(115)，所述吸附单元(115)能够接收在缓流段中完成杂质粗过滤的焦化废水，从而以滤透吸附的方式去除焦化废水中的可吸附杂质。

8.如前述权利要求之一所述的焦化废水零排放预处理装置，其特征在于，所述过滤组件(1)的输出端还连接有能够对完成过滤后的焦化废水进行浓缩的浓缩单元(2)，所述浓缩单元(2)至少包括能够对焦化废水进行浓缩减量的中压膜浓缩单元(21)和高压膜浓缩单元(22)。

9.如前述权利要求之一所述的焦化废水零排放预处理装置，其特征在于，所述浓缩单元(2)的下游还连接有能够对浓缩后的焦化废水进行成分分离的分离组件(3)，所述分离组件(3)按照变换焦化废水液流流经的分离滤透路径的方式使得液流的运动状态实时发生变化。

10.一种焦化废水零排放预处理方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

通过预处理过滤的方式完成焦化废水中杂质的过滤；

对完成杂质过滤的焦化废水进行水的减量化处理；

利用具有分离组件(3)的循环式纳滤装置完成硫酸钠浓水和氯化钠浓水的分离；

利用提盐蒸发结晶装置分别对分离出的硫酸钠浓水和氯化钠浓水进行蒸发结晶获取结晶盐；

将蒸发结晶后的剩余母液放入混盐结晶装置产出混盐，将得到的混盐进行回溶并重新输送至循环式纳滤装置继续进行分盐处理。

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