CN115043466A

CN115043466A - 一种高盐高浓有机废水处理装置

Info

Publication number: CN115043466A
Application number: CN202210953075.6A
Authority: CN
Inventors: 祝海涛; 吴雅琴; 杨波
Original assignee: Hangzhou Water Treatment Technology Development Center Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Water Treatment Technology Development Center Co Ltd
Priority date: 2022-08-10
Filing date: 2022-08-10
Publication date: 2022-09-13
Anticipated expiration: 2042-08-10
Also published as: CN115043466B

Abstract

本发明提出一种高盐高浓有机废水处理装置，其包括在电渗析组器中设置阳极和阴极，在阳极和阴极之间从阳极到阴极方向上依次交替且间距地设置混合基质阳膜和混合基质阴膜；混合基质阴膜为N个，混合基质阳膜为N+1个，N是≥1的自然数；在相邻的混合基质阳膜和混合基质阴膜之间均设有钛基复合过渡金属隔网和钛隔网；混合基质阳膜和混合基质阴膜之间的间隔区交替形成浓液室和淡液室。本发明装置处理高盐高浓有机废水后，淡液室得到淡化水可回用，浓液室得到净化的盐溶液可回用于生产工艺或结晶成盐，实现高效低成本去除高浓度有机污染物并将废水中水和盐资源回收再利用，解决预处理复杂、有机物去除率低、废水资源回用率低、处理效率低且运行成本高等问题。

Description

一种高盐高浓有机废水处理装置

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种高盐高浓有机废水处理装置。

背景技术

精细化工行业是我国经济实现跨越发展、走向国际市场的重要产业之一，然而精细化工产生的高盐高浓有机废水排放量大，污染物浓度高、成分复杂，高盐高毒，可生化性差，治理难度大且成本高，其处理已成为制约精细化工行业可持续发展的瓶颈问题。处理该类废水常用的技术有吸附、混凝、沉淀、膜分离、焚烧、高级氧化及前述方式的组合工艺。但是现有处理方法都需要对高盐高浓有机废水进行复杂预处理或需要大量药剂和电耗，使得处理成本高且易造成二次污染，并且废水中水和盐的资源回用率仍然较低。综合以上现状，亟需开发高效低成本的高盐高浓有机废水处理装置，提高废水中有机污染物的去除效率，实现高盐高浓有机废水的资源化利用，解决高浓度无机盐与难降解有机物对地表水、地下水及土壤造成的污染和破坏问题。

电渗析作为一种膜分离技术具有操作方便、分离效率高、自动化程度高、处理成本低等优点，并且电渗析组器运行不受溶液渗透压限制，将盐溶液高倍浓缩再蒸发结晶，可大幅降低废水处理成本，因此常被用于资源化处理高盐废水。尽管电渗析技术可以分离有机物和盐分，但是采用电渗析处理高浓有机废水效果并不佳，高浓有机物对电渗析组器中离子交换膜的污染势必导致电渗析处理效率下降、分离效果变差和运行能耗增加等问题，而且有机物并不能被降解去除，有机污染物的存在给盐溶液后续回用或结晶成盐带来很大问题，因此有机污染物的高效去除是充分回收利用高盐高浓有机废水中水和盐资源的关键。近年来有报道在离子交换膜涂覆复合催化剂并在电渗析组器运行时加入氧化剂、絮凝剂等等去除废水中有机物，但是这种在离子交换膜上镀催化层工艺受到离子交换膜表面特性影响，使用过程中有剥落风险且影响膜的离子交换容量及表面结构等，从而破坏离子传递通道，降低电渗析处理效率；并且额外加入氧化剂对离子交换膜本身具有很大损害，运行过程膜性能会出现明显下降，长期处理效果极不稳定；另外絮凝剂的投加不仅增加药剂费用而且有二次污染风险。纵观以上，现有高盐高浓有机废水处理技术，还存在预处理复杂、水和盐资源回用率低、同步去除有机物效果差、运行成本高且稳定性差等问题。

发明内容

（一）要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提出一种高盐高浓有机废水处理装置，不需要预处理或添加氧化剂，高效低成本去除有机污染物，同时有效提高废水中水和盐资源回用率。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种高盐高浓有机废水处理装置，其包括电渗析组器，电渗析组器中设有阳极和阴极，以所述电渗析组器设置阳极的一端为第一端，以设置阴极的一端为第二端；

在所述阳极和阴极之间，从第一端到第二端的方向上依次交替且呈间距地设置混合基质阳膜和混合基质阴膜；所述混合基质阴膜的数量为N个，混合基质阳膜的数量为N+1个，N是≥1的自然数；在相邻的混合基质阳膜和混合基质阴膜之间均设有钛基复合过渡金属隔网和钛隔网；从第一端到第二端的方向上，所述混合基质阳膜和混合基质阴膜之间的间隔区交替形成浓液室和淡液室。

在本申请中，所述混合基质阳膜与混合基质阴膜分别是指由复合材料组成的阳离子交换膜和阴离子交换膜。此外，在所述阳极与靠近第一端的混合基质阳膜之间构成极水室，在所述阴极与靠近第二端的混合基质阳膜之间构成极水室。

根据本发明较佳实施例，所述混合基质阳膜中掺杂纳米改性粒子。

根据本发明较佳实施例，所述混合基质阴膜中含有正离子修饰的共价有机框架材料并掺杂纳米改性粒子；其中正离子修饰的共价有机框架材料为银离子、铜离子、钙离子、钠离子、锌离子等带正电离子通过离子交换反应固定到共价有机框架材料上。如此在共价有机框架材料内部孔道上排布高密度正离子修饰的传递载体，能够限域捕集溶液中的阴离子，增强离子扩散传递能力；另外，有机污染物多为荷负电，易对阴膜造成污堵，利用正离子修饰的共价有机框架材料能增加离子扩散传递通道，有效解决阴膜膜面污染或膜孔污堵造成的传质效率下降等问题。

根据本发明较佳实施例，所述纳米改性粒子为酯化改性的纳米氧化硅、氧化铁、氧化铝、氧化锌、氧化锰、氧化钛的一种或几种，通过酯化改性可以有效防止纳米粒子团聚，使粒子在混合基质阳膜和混合基质阴膜中分布均匀，同时可以增强其与膜基体相互作用，解决使用过程中纳米粒子的泄露、析出和流失问题，还能有效提高离子交换膜的热稳定性，增强膜面亲水性和抗污染性，且改善膜内部网络结构，降低膜面电阻，降低装置运行能耗。

其中，所述混合基质阳膜的膜基体材料为磺化聚苯醚，混合基质阴膜的膜基体材料为胺化聚砜。

根据本发明较佳实施例，所述钛基复合过渡金属隔网和钛隔网表面上采用聚合反应形成了荷正电聚酰胺疏松层，荷正电聚酰胺疏松层的制备方法包括：聚酰胺聚合过程中采用吸质子剂促进基团孤电子对的结合及聚酰胺内部微通道结构的形成以获得所述荷正电聚酰胺疏松层。在所述钛基复合过渡金属隔网和钛隔网上设置荷正电疏松层，其作用包括：可以强化有机污染物传质，大幅提升有机污染物的去除效果，并且可以有效防止隔网在运行过程中表面污染或腐蚀造成钝化进而降低了处理效率的问题。

根据本发明较佳实施例，所述钛基复合过渡金属隔网采用的过渡金属为Ru、Ir、Pt、Mn、Pd、Ni、Au、Pt、Ag、Cr、Rh金属中的一种或前述几种金属的合金。

根据本发明较佳实施例，电渗析组器进口连接高盐高浓有机废水，电渗析组器淡液室出水为回用水，浓液室出水为净化浓盐溶液，可资源化回收利用。

根据本发明较佳实施例，所述高盐高浓有机废水处理装置运行条件为膜面流速为2-7cm/s，膜对电压为0.3-0.8V。采用前述运行条件时，可以高效且低成本地处理高盐高浓有机废水，膜面流速过小会降低废水流动性，增大膜污染风险，降低电流效率；膜面流速过大会降低有机污染物去除效率，增加装置运行能耗。膜对电压过小会导致装置处理效果变差或达不到预期，膜对电压过大会造成膜的不可逆损坏而且使装置稳定性变差。

高盐高浓有机废水是指水中盐份含量达到1.5wt%以上，有机物COD达到6000mg/L以上。

（三）有益效果

本发明的有益效果是：

1、本发明提供的高盐高浓有机废水处理装置，可以高效低成本地去除高浓度有机污染物，同时将废水中水和盐资源进行回收再利用，解决现有技术存在的预处理复杂、药剂投加量大、有机物去除率低、废水资源回用率低、装置运行成本高且稳定性差等问题。该装置处理高盐高浓有机废水后，电渗析组器淡液室得到淡化水可回用，电渗析组器浓液室得到净化的盐溶液可回用于生产工艺或结晶成盐。本发明的装置可在去除高浓有机物的同时实现废水资源化再利用。

2、本发明提供的高盐高浓有机废水处理装置中，混合基质离子交换膜（即混合基质阳膜和混合基质阴膜）中纳米改性（酯化改性）粒子分布均匀，使用过程无粒子泄露和析出风险，同时有效提高离子交换膜的热稳定性，增强膜面亲水性和抗污染性，并且改善膜内部网络结构，降低膜面电阻，降低装置运行能耗。混合基质阴膜包含正离子修饰的共价有机框架材料，借此可限域捕集溶液中阴离子，增强离子扩散传递能力，提高离子交换容量，有效解决阴膜膜面污染或膜孔污堵造成的传质效率下降等问题。混合基质阴膜采用正离子修饰的共价有机框架材料并掺杂纳米改性粒子，相较于常规表面涂覆等方法，具有制备不影响膜表面特性及膜性能、使用过程无剥落风险、长期运行稳定等优点。

3、本发明提供的高盐高浓有机废水处理装置中，覆有荷正电聚酰胺疏松层的钛基复合过渡金属隔网和钛隔网可以强化有机污染物的传质过程，大幅提升有机污染物的去除效果，并且可以有效防止钛基复合过渡金属和钛隔网在运行过程中因表面污染或腐蚀造成钝化进而导致处理效率降低的问题；另外，在提高装置对有机污染物去除率的同时避免了离子交换膜表面结构或性质的破坏而导致离子传递效率降低的问题。钛基复合过渡金属隔网和钛隔网主要起到催化氧化水中有机物的作用,荷正电聚酰胺疏松层一方面有吸引有机物延长有机物停留时间，促进其传质作用和氧化分解，另一方面避免电极因污染而钝化。

4、本发明提供的高盐高浓有机废水处理装置对高盐高浓有机废水进行处理过程中不需要预处理也不需要添加氧化剂、催化剂等，操作工艺简便，运行成本低且稳定性好，可完全避免造成二次污染。通过电渗析组器中离子交换膜、钛基复合过渡金属隔网和钛隔网的设计和排布，有效提高有机污染物的去除率、装置处理效率及水和盐资源的回用率，并且增强装置安全稳定性，降低运行能耗。

附图说明

图1为本发明的高盐高浓有机废水处理装置的结构示意图。

图2为本发明高盐高浓有机废水处理装置的混合基质阴膜的示意图。

图3为本发明高盐高浓有机废水处理装置的钛基复合过渡金属隔网和钛隔网的横截面示意图。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。虽然以下显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应该被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

下面具体描述本发明实施例提出的高盐高浓有机废水处理装置。需说明的是，以下各混合基质阳膜的膜基体材料为磺化聚苯醚，混合基质阴膜的膜基体材料为胺化聚砜。

如图1所示，本发明实施例提出的高盐高浓有机废水处理装置包括电渗析组器，电渗析组器中设有阳极和阴极，设置阳极的一端为第一端，以设置阴极的一端为第二端；在所述阳极和阴极之间，从第一端到第二端的方向上依次交替且呈间距地设置混合基质阳膜1和混合基质阴膜2。混合基质阴膜2的数量为N个，混合基质阳膜1的数量为N+1个。在图1所示实施例中，混合基质阴膜2的数量为2个，混合基质阳膜1的数量为3个，此时N=2。在相邻的混合基质阳膜1和混合基质阴膜2之间均设有钛基复合过渡金属隔网3和钛隔网4。从阳极到阴极的方向上，混合基质阳膜1和混合基质阴膜2之间的间隔区交替形成浓液室、淡液室、浓液室、淡液室。在本申请中，混合基质阳膜1与混合基质阴膜2分别是指由复合材料组成的阳离子交换膜和阴离子交换膜。此外，在阳极与最近的混合基质阳膜1之间构成极水室，在阴极与最近的混合基质阳膜1之间也构成极水室。在其他实施例中，N可以是≥1的任何自然数。

混合基质阳膜1中掺杂纳米改性粒子，混合基质阴膜2中含有正离子修饰的共价有机框架材料21并掺杂纳米改性粒子22（如图2所示）。共价有机框架材料（COFs）带有若干内部孔道，这些孔道上排布高密度正离子充当阴离子的传递载体，可以限域捕集溶液中的阴离子，增强阴离子的扩散。其中，纳米改性粒子为采用伯醇或仲醇进行酯化改性的纳米氧化硅、氧化铁、氧化铝、氧化锌、氧化锰、氧化钛的一种或几种，通过酯化改性可以增强粒子与膜基体相互作用，改善膜内部网络结构，降低膜面电阻，降低装置运行能耗。银离子、铜离子、钙离子、钠离子、锌离子等正（电）离子修饰的共价有机框架材料21，具体是通过氟硼酸金属盐（金属为银、铜、钙、钠或锌等）与共价有机框架材料（COFs）进行离子交换反应制得正离子修饰的COFs，这些共价有机框架材料内部孔道上排布高密度正离子，以充当传递载体，以限域捕集溶液中的阴离子，增强阴离子的扩散传递能力。其中，正离子修饰的COFs中正离子（金属阳离子）的负载量约为15~30wt%。

钛基复合过渡金属隔网3和钛隔网4表面上通过聚合反应形成荷正电聚酰胺疏松层（如图3所示）。具体地，钛基复合过渡金属隔网3包括金属网丝部分30和覆盖在金属网丝部分30表面的荷正电聚酰胺疏松层31。钛隔网4的结构与钛基复合过渡金属隔网3类似。荷正电聚酰胺疏松层31的制备方法为：在聚酰胺聚合过程中采用吸质子剂（如磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸钾等）促进基团孤电子对的结合及聚酰胺内部微通道结构的形成以形成荷正电聚酰胺疏松层，隔网利用荷正电疏松层可以强化有机污染物传质，大幅提升有机污染物的去除效果。钛基复合过渡金属隔网采用过渡金属为Ru、Ir、Pt、Mn、Pd、Ni、Au、Ag、Cr、Rh中任一种金属或几种金属的合金。

电渗析组器进口连接高盐高浓有机废水，装置在去除废水有机污染物的同时高效率将电渗析组器淡液室的盐分迁移至电渗析组器浓液室进行浓缩，电渗析组器淡液室出水为回用水，浓液室出水为净化浓盐溶液，可回用于生产工艺或结晶成盐，以便于资源化回收利用。其中装置运行条件为膜面流速为2-7cm/s，膜对电压为0.3-0.8V。

以下是对本发明的应用实施例。

实施例1

在本实施例中，高盐高浓有机废水处理装置包括电渗析组器（如图1所示装置），电渗析组器中设有阳极和阴极，在阳极和阴极之间交替叠装混合基质阳膜、钛基复合过渡金属隔网、钛隔网、混合基质阴膜，在这些阳膜和阴膜之间交替形成浓液室和淡液室。混合基质阳膜中掺杂酯化改性的纳米氧化硅（掺杂比例2.5wt%），混合基质阴膜中含有银离子修饰的共价有机框架材料（正离子修饰的COFs含量约5wt%）并掺杂酯化改性的纳米氧化硅（掺杂比例2wt%）。钛基复合Pd金属隔网和钛隔网表面上形成荷正电聚酰胺疏松层，该荷正电聚酰胺疏松层是通过界面聚合过程中采用吸质子剂磷酸二氢钠形成的。

电渗析组器进口连接高盐高浓有机废水，废水盐含量为4.7%，COD为10800mg/L，经过装置处理，装置运行条件为膜面流速为2cm/s，膜对电压为0.5V，电渗析组器淡液室出水为回用水，COD为49mg/L，浓液室出水为净化浓盐溶液，盐含量为16.1%，COD为63mg/L，装置处理电流效率达87.9%。

实施例2

在本实施例中，高盐高浓有机废水处理装置包括电渗析组器（如图1所示装置），电渗析组器中设有阳极和阴极，在阳极和阴极之间交替叠装混合基质阳膜、钛基复合过渡金属隔网、钛隔网、混合基质阴膜，在这些阳膜和阴膜之间交替形成浓液室和淡液室。混合基质阳膜中掺杂酯化改性的纳米氧化钛（掺杂比例1.5wt%），混合基质阴膜中含有锌离子修饰的共价有机框架材料（正离子修饰的COFs含量约8wt%）并掺杂酯化改性的纳米氧化铝（掺杂比例1.5wt%）。钛基复合Ir/Mn合金金属隔网和钛隔网表面上形成荷正电聚酰胺疏松层，该荷正电聚酰胺疏松层是通过界面聚合过程中采用吸质子剂碳酸氢钠形成的。

电渗析组器进口连接高盐高浓有机废水，废水盐含量为4.7%，COD为10800mg/L，经过装置处理，装置运行条件为膜面流速为7cm/s，膜对电压为0.3V，电渗析组器淡液室出水为回用水，COD为56mg/L，浓液室出水为净化浓盐溶液，盐含量为15.8%，COD为67mg/L，装置处理电流效率达89.5%。

实施例3

在本实施例中，高盐高浓有机废水处理装置包括电渗析组器（如图1所示装置），电渗析组器中设有阳极和阴极，在阳极和阴极之间交替叠装混合基质阳膜、钛基复合过渡金属隔网、钛隔网、混合基质阴膜，在这些阳膜和阴膜之间交替形成浓液室和淡液室。混合基质阳膜中掺杂酯化改性的纳米氧化硅和氧化锌（掺杂比例各1wt%），混合基质阴膜中含有铜离子修饰的共价有机框架材料（正离子修饰的COFs含量约10wt%）并掺杂酯化改性的纳米氧化铝（掺杂比例0.6wt%）和氧化钛（掺杂比例1wt%）。钛基复合Ru金属隔网和钛隔网表面上形成荷正电聚酰胺疏松层，该荷正电聚酰胺疏松层是通过界面聚合过程中采用吸质子剂磷酸氢二钠形成的。

电渗析组器进口连接高盐高浓有机废水，废水盐含量为4.7%，COD为10800mg/L，经过装置处理，装置运行条件为膜面流速为3cm/s，膜对电压为0.8V，电渗析组器淡液室出水为回用水，COD为41mg/L，浓液室出水为净化浓盐溶液，盐含量为16.5%，COD为53mg/L，装置处理电流效率达88.4%。

实施例4

在本实施例中，高盐高浓有机废水处理装置包括电渗析组器（如图1所示装置），电渗析组器中设有阳极和阴极，在阳极和阴极之间交替叠装混合基质阳膜、钛基复合过渡金属隔网、钛隔网、混合基质阴膜，在这些阳膜和阴膜之间交替形成浓液室和淡液室。混合基质阳膜中掺杂酯化改性的纳米氧化锌（掺杂比例3wt%），混合基质阴膜中含有银离子修饰的共价有机框架材料（正离子修饰的COFs含量约12wt%）并掺杂酯化改性的纳米氧化硅和氧化钛（掺杂比例各1wt%）。钛基复合Ir/Rh合金金属隔网和钛隔网表面上形成荷正电聚酰胺疏松层，该荷正电聚酰胺疏松层是通过界面聚合过程中采用吸质子剂磷酸钠形成的。

电渗析组器进口连接高盐高浓有机废水，废水盐含量为4.7%，COD为10800mg/L，经过装置处理，装置运行条件为膜面流速为4cm/s，膜对电压为0.6V，电渗析组器淡液室出水为回用水，COD为43mg/L，浓液室出水为净化浓盐溶液，盐含量为17.2%，COD为56mg/L，装置处理电流效率达91.3%。

实施例5

在本实施例中，高盐高浓有机废水处理装置包括电渗析组器（如图1所示装置），电渗析组器中设有阳极和阴极，在阳极和阴极之间交替叠装混合基质阳膜、钛基复合过渡金属隔网、钛隔网、混合基质阴膜，在这些阳膜和阴膜之间交替形成浓液室和淡液室。混合基质阳膜中掺杂酯化改性的纳米氧化钛（掺杂比例1.5wt%），混合基质阴膜中含有钙离子修饰的共价有机框架材料（正离子修饰的COFs含量约15wt%）并掺杂酯化改性的纳米氧化锰（掺杂比例2wt%）。钛基复合Pt金属隔网和钛隔网表面上形成荷正电聚酰胺疏松层，该荷正电聚酰胺疏松层是通过界面聚合过程中采用吸质子剂磷酸二氢钠形成的。

电渗析组器进口连接高盐高浓有机废水，废水盐含量为3.1%，COD为16500mg/L，经过装置处理，装置运行条件为膜面流速为6cm/s，膜对电压为0.8V，电渗析组器淡液室出水为回用水，COD为51mg/L，浓液室出水为净化浓盐溶液，盐含量为16.9%，COD为62mg/L，装置处理电流效率达88.2%。

实施例6

在本实施例中，高盐高浓有机废水处理装置包括电渗析组器（如图1所示装置），电渗析组器中设有阳极和阴极，在阳极和阴极之间交替叠装混合基质阳膜、钛基复合过渡金属隔网、钛隔网、混合基质阴膜，在这些阳膜和阴膜之间交替形成浓液室和淡液室。混合基质阳膜中掺杂酯化改性的纳米氧化锌（掺杂比例3wt%），混合基质阴膜中含有银离子修饰的共价有机框架材料（正离子修饰的COFs含量约12wt%）并掺杂酯化改性的纳米氧化硅和氧化钛（掺杂比例各1wt%）。钛基复合Ir/Au/Ni合金金属隔网和钛隔网表面上形成荷正电聚酰胺疏松层，该荷正电聚酰胺疏松层是通过界面聚合过程中采用吸质子剂磷酸氢二钾形成的。

电渗析组器进口连接高盐高浓有机废水，废水盐含量为3.1%，COD为16500mg/L，经过装置处理，装置运行条件为膜面流速为5cm/s，膜对电压为0.5V，电渗析组器淡液室出水为回用水，COD为56mg/L，浓液室出水为净化浓盐溶液，盐含量为16.2%，COD为69mg/L，装置处理电流效率达89.5%。

对比例1

在本实施例中，高盐高浓有机废水处理装置包括电渗析组器，电渗析组器中设有阳极和阴极，在阳极和阴极之间交替叠装混合基质阳膜、钛基复合过渡金属隔网、钛隔网、混合基质阴膜，在这些阳膜和阴膜之间交替形成浓液室和淡液室。混合基质阳膜中掺杂酯化改性的纳米氧化锌（掺杂比例3wt%），混合基质阴膜中含有银离子修饰的共价有机框架材料（正离子修饰的COFs含量约12wt%）并掺杂酯化改性的纳米氧化硅和氧化钛（掺杂比例各1wt%）。但是本例中钛基复合Ir/Rh合金金属隔网和钛隔网表面不做处理，即没有设置实施例1-6中荷正电聚酰胺疏松层。

电渗析组器进口连接高盐高浓有机废水，废水盐含量为4.7%，COD为10800mg/L，经过装置处理，装置运行条件为膜面流速为4cm/s，膜对电压为0.6V，电渗析组器淡液室出水为回用水，COD为196mg/L，浓液室出水为净化浓盐溶液，盐含量为16.0%，COD为248mg/L，装置处理电流效率达80.1%。

对比例2

在本实施例中，高盐高浓有机废水处理装置包括电渗析组器，电渗析组器中设有阳极和阴极，在阳极和阴极之间交替叠装混合基质阳膜、钛基复合过渡金属隔网、钛隔网、混合基质阴膜，在这些阳膜和阴膜之间交替形成浓液室和淡液室。混合基质阳膜中掺杂酯化改性的纳米氧化锌（掺杂比例3wt%），混合基质阴膜中掺杂酯化改性的纳米氧化硅和氧化钛（掺杂比例各1wt%），但是本例中混合基质阴膜的共价有机框架材料（COFs含量约12wt%）没有经过正离子修饰。钛基复合Ir/Rh合金金属隔网和钛隔网表面上通过界面聚合过程中采用吸质子剂磷酸钠形成荷正电聚酰胺疏松层。

电渗析组器进口连接高盐高浓有机废水，废水盐含量为4.7%，COD为10800mg/L，经过装置处理，装置运行条件为膜面流速为4cm/s，膜对电压为0.6V，电渗析组器淡液室出水为回用水，COD为78mg/L，浓液室出水为净化浓盐溶液，盐含量为12.6%，COD为105mg/L，装置处理电流效率达70.3%。

对比例3

在本实施例中，高盐高浓有机废水处理装置包括电渗析组器，电渗析组器中设有阳极和阴极，在阳极和阴极之间交替叠装混合基质阳膜、钛基复合过渡金属隔网、钛隔网、混合基质阴膜，在这些阳膜和阴膜之间交替形成浓液室和淡液室。混合基质阳膜中掺杂酯化改性的纳米氧化锌（掺杂比例3wt%），混合基质阴膜中含有银离子修饰的共价有机框架材料（正离子修饰的COFs含量约12wt%）并掺杂酯化改性的纳米氧化硅和氧化钛（掺杂比例各1wt%）。钛基复合Ir/Rh合金金属隔网和钛隔网表面上通过界面聚合过程中采用吸质子剂磷酸钠形成荷正电聚酰胺疏松层。

电渗析组器进口连接高盐高浓有机废水，废水盐含量为4.7%，COD为10800mg/L，经过装置处理，装置运行条件为膜面流速为4cm/s，膜对电压为0.2V，电渗析组器淡液室出水为回用水，COD为136mg/L，浓液室出水为净化浓盐溶液，盐含量为10.7%，COD为154mg/L，装置处理电流效率达74.5%。

对比例4

在本实施例中，高盐高浓有机废水处理装置包括电渗析组器（如图1所示装置），电渗析组器中设有阳极和阴极，在阳极和阴极之间交替叠装混合基质阳膜、钛基复合过渡金属隔网、钛隔网、混合基质阴膜，在这些阳膜和阴膜之间交替形成浓液室和淡液室。混合基质阴膜中含有银离子修饰的共价有机框架材料（正离子修饰的COFs含量约12wt%），但是本例中混合基质阳膜和混合基质阴膜中都没有掺杂酯化改性的纳米粒子(酯化改性的纳米粒子掺量为0)。钛基复合Pd金属隔网和钛隔网表面上形成荷正电聚酰胺疏松层，该荷正电聚酰胺疏松层是通过界面聚合过程中采用吸质子剂磷酸二氢钠形成的。

电渗析组器进口连接高盐高浓有机废水，废水盐含量为4.7%，COD为10800mg/L，经过装置处理，装置运行条件为膜面流速为2cm/s，膜对电压为0.5V，电渗析组器淡液室出水为回用水，COD为102mg/L，浓液室出水为净化浓盐溶液，盐含量为12.2%，COD为188mg/L，装置处理电流效率达69.6%。

需要理解的是，以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但本发明并不限于上述特定实施方式。凡是在本发明权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种高盐高浓有机废水处理装置，其特征在于，包括电渗析组器，电渗析组器中设有阳极和阴极，以所述电渗析组器设置阳极的一端为第一端，以设置阴极的一端为第二端；

在所述阳极和阴极之间，从第一端到第二端的方向上依次交替且呈间距地设置混合基质阳膜和混合基质阴膜；所述混合基质阴膜的数量为N个，混合基质阳膜的数量为N+1个，N是≥1的自然数；在相邻的混合基质阳膜和混合基质阴膜之间均设有钛基复合过渡金属隔网和钛隔网；从第一端到第二端的方向上，所述混合基质阳膜和混合基质阴膜之间的间隔区交替形成浓液室和淡液室；

所述钛基复合过渡金属隔网和钛隔网表面上采用聚合反应形成了荷正电聚酰胺疏松层，荷正电聚酰胺疏松层的制备方法包括：聚酰胺聚合过程中采用吸质子剂促进基团孤电子对的结合及聚酰胺内部微通道结构的形成以获得所述荷正电聚酰胺疏松层。

2.根据权利要求1所述的高盐高浓有机废水处理装置，其特征在于，

所述混合基质阳膜中掺杂纳米改性粒子。

3.根据权利要求1所述的高盐高浓有机废水处理装置，其特征在于，所述混合基质阴膜中含有正离子修饰的共价有机框架材料并掺杂纳米改性粒子；其中正离子修饰的共价有机框架材料为银离子、铜离子、钙离子、钠离子或锌离子通过离子交换反应固定到共价有机框架材料上。

4.根据权利要求1所述的高盐高浓有机废水处理装置，其特征在于，

所述纳米改性粒子为酯化改性的纳米氧化硅、氧化铁、氧化铝、氧化锌、氧化锰、氧化钛的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的高盐高浓有机废水处理装置，其特征在于，所述混合基质阳膜的膜基体材料为磺化聚苯醚，混合基质阴膜的膜基体材料为胺化聚砜。

6.根据权利要求1所述的高盐高浓有机废水处理装置，其特征在于，所述钛基复合过渡金属隔网采用的过渡金属为Ru、Ir、Pt、Mn、Pd、Ni、Au、Pt、Ag、Cr、Rh金属中的一种或前述几种金属的合金。

7.根据权利要求1所述的高盐高浓有机废水处理装置，其特征在于，电渗析组器进口连接高盐高浓有机废水，电渗析组器淡液室出水为回用水，浓液室出水为净化浓盐溶液，浓液室出水连接浓缩结晶器。

8.根据权利要求1所述的高盐高浓有机废水处理装置，其特征在于，所述高盐高浓有机废水处理装置运行条件为膜面流速为2-7cm/s，膜对电压为0.3-0.8V。

9.根据权利要求1所述的高盐高浓有机废水处理装置，其特征在于，所述高盐高浓有机废水是指水中盐份含量达到1.5wt%以上，有机物COD达到6000mg/L以上。