CN116651631A - 一种用于工业废盐淋洗离心一体化装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于工业废盐淋洗离心一体化装置及方法，属于废盐处理与资源化再利用技术领域，该装置包括离心组件和布水组件，离心组件包括离心机主体、滤布和盖体，滤布设于离心机主体的内部，盖体与离心机主体顶部的开口相配合；布水组件包括喷淋件，喷淋件与盖体相配合，喷淋件配置有喷淋孔，喷淋孔与滤布相对设置。本发明提供一种能耗低的、环境友好的装置及方法，能够利用少量的洗盐溶液实现废盐的资源化再利用，高效、便于操作且成本低廉。

Description

一种用于工业废盐淋洗离心一体化装置及方法

技术领域

本发明属于废盐处理与资源化再利用技术领域，具体涉及一种用于工业废盐淋洗离心一体化装置及方法。

背景技术

农药、制药、印染、煤化工等诸多行业所产生的工业废水中常常含有大量废盐，废盐中含有组分复杂的有机物，主要为胺、酚、醚、苯、有机酸、醇等，部分有机物杂质甚至与重金属络合，环境危害大。废盐处理难度和成本较大，并存在一定的环境风险。

申请号为JP2010537718的发明专利涉及工业盐、工业盐的制造装置及制造方法，不需电渗析和晶析，通过减少化学药品的使用量，降低设备成本和运转成本而廉价地制造工业盐。其解决手段为，从由水泥窑的窑尾起至最下段旋风器的窑排气通路抽出燃烧气体的一部分，水洗所抽出的气体中的粉尘，使水洗后的滤液在气流中干燥获得工业盐。从滤液除去钙成分，使已除去钙成分的滤液在气流中干燥，可获得工业盐；另外，从滤液中除去硫酸根，使已除去硫酸根的滤液在气流中干燥，可获得工业盐。所述干燥可用熟料冷却器排出的气体，以喷雾干燥器进行干燥。借由在气流中的干燥，可获得粒径为20微米以上、500微米以下的工业盐。然而该专利方法主要是通过水洗燃烧气体中的粉尘获得的工业盐，主要通过控制滤液中氯化钾的浓度以及除去钙成分的方式控制工业盐的品质，而没有涉及工业废盐中的有机物杂质的处理方法。

目前，洗盐技术是用于处理废盐中有机物的一种方法，主要是采用淋洗的方式，利用水、有机溶剂等作为洗盐溶液，将有机物等杂质从工业废盐中脱除，将固相中的有机相移至液相，以实现废盐纯化的目的。申请号为CN201310299546.7的发明专利公开了一种从含磷的工业废水中回收高纯度无机盐的方法，步骤包括：将含磷的高盐工业废水蒸发浓缩，得无机盐粗品，将无机盐粗品用洗涤液洗涤，除去无机盐粗品中的磷，洗涤后的无机盐粗品在小于或等于1000℃的温度下与含氧气体接触，碳化得高纯度无机盐，所述洗涤液为含无机盐量高的盐水或工业废水。该方法实现了工业盐的资源化回收利用，且以高盐废水除去盐中的磷，实现了以废治废，经济效益突出。然而该专利方法需要对无机盐粗品进行高温碳化处理，能耗高，并且有大量CO₂排放。此外，该方法中并未提供洗涤液洗涤无机盐粗品的装置，而常规的淋洗设备往往需要使用大量的洗盐溶液、经过多次洗涤才能满足纯化标准，造成原料浪费，并且容易造成环境负担。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能耗低的、环境友好的用于工业废盐淋洗离心一体化装置及方法，能够利用少量的洗盐溶液实现对工业废盐的纯化处理，实现资源化再利用，高效、便于操作且成本低廉。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

用于工业废盐淋洗离心一体化装置，包括离心组件和布水组件；

离心组件包括离心机主体、滤布和盖体，滤布设于离心机主体的内部，盖体与离心机主体顶部的开口相配合；

布水组件包括喷淋件，喷淋件与盖体相配合，喷淋件配置有喷淋孔，喷淋孔与滤布相对设置。

进一步的，滤布与离心机主体可拆卸配合。滤布设置为漏斗状，可置于离心机主体内部的空腔内，其顶部与离心机主体的顶部开口可拆卸配合。

进一步的，滤布的网孔尺寸为0.5μm-1.0μm。

进一步的，喷淋件设于盖体上朝向离心机主体的一侧，并且盖体设有进液口用以向喷淋件内部注入淋洗液，也就是洗盐溶液。此外，为了便于向喷淋件内部注入不同的液体，可设置多个进液口，实现不同液体混流或者通过电磁阀等实现管道切换。

进一步的，喷淋孔的孔径为0.2mm-5.0mm，设置密度为1-25个/cm²。

进一步的，淋洗液可为纯水、自来水、配比含盐水、饱和盐水等，含盐浓度为0mg/L-330mg/L；也可添加表面活性剂（例如十二烷基磺酸钠等），也可与其他有机溶剂（例如甲醇、丙酮等，）配比洗涤，一般的，所使用的有机溶剂沸点不高于100℃，配比为1-100%。

采用上述技术方案，使用本装置时，先将滤布安装在离心机主体上，再将待处理的工业废盐放置在滤布上，将盖体与离心机主体盖合后，通过布水组件向滤布上的工业废盐喷淋适宜的淋洗液。启动离心机，第一阶段使离心机主体低速转动，使淋洗液尽可能地浸润废盐，通过淋洗液将废盐表面的有机物洗脱并溶解少量的盐，形成淋洗废液；第二阶段离心机主体高速转动，促进盐与淋洗废液充分分离。离心过程中，淋洗废液可通设于离心机主体底部的出水管排出。离心完成后，将滤布从离心机主体内取出并倒出处理后的盐，该盐可直接进行资源化回收利用也可进行深度纯化处理。采用上述装置，将淋洗与离心配合，可利用少量的淋洗液对工业废盐进行纯化处理，与直接热解处理相比，能够大幅降低处理成本和能源消耗，有效减少CO₂排放，能够实现废盐资源化再利用，有效解决废盐暂放带来的环境隐患；并且装置结构简单易于操作，有较好的工业应用前景。

根据本发明的一种实施方式，布水组件包括布水基体，布水基体与盖体的下表面贴合设置；布水基体配置有进水总管和辅助管，并且多个辅助管均与进水总管相连通，喷淋件与辅助管相连。

在一些实施方式中，布水基体为圆形，进水总管设于布水基体的中心位置，多个辅助管环绕布设在进水总管的外围，并且进水总管的一端穿过盖体与外接进液管道相连，多个辅助管与进水总管的另一端相连。

在一些实施方式中，布水基体内部中空，布水基体的一侧连接有进水总管，另一侧设有辅助管，辅助管与布水基体的内腔相连通，并且布水基体上设有进水总管的一侧与盖体的下表面相贴合。

由此，淋洗液可通过进水总管进入布水组件中，再通过多个辅助管分流，通过辅助管上设置的喷淋件向下喷洒。由于多个辅助管在进水总管的外围圆周阵列布设，可保证喷淋件喷出的水流均匀的洒向下方的滤布，避免出现喷淋死角。尤其，布水组件与转动的离心机主体相配合，可保证滤布上的不同位点均可接受喷淋件的喷淋，从而提高淋洗液与工业废盐的接触面积，提高洗脱效果。

此外，布水组件与离心组件相配合，工业废盐在随滤布离心转动的同时接受喷淋件喷洒的淋洗液，淋洗液附着在工业盐的表面后，受离心力的影响可在盐粒的表面铺开，并快速渗入到盐粒之间的间隙对盐粒进行包裹、浸润到内层的盐粒之间，从而利用少量的淋洗液便可在短时间内完成对盐粒的洗脱，大幅降低淋洗液的用量，缩减排出的淋洗废液的量，节约成本，降低废水处理难度；并且淋洗液在离心作用下可快速形成均匀的薄膜，有助于降低对废盐的溶解，从而减少盐的损失。

除此之外，离心组件使得离心机主体内在滤布上方的气体产生旋流，布水组件通过林洗剪向下喷洒的水流在下落的过程中，与气体冲击并混合，从而促使得下落的水滴包裹较多的气体，使得废盐表面的局部气压降低，从而有助于其内部结构的松动，有助于包裹气体的水体快速进入废盐的内层，避免因废盐结块造成的洗脱不彻底。并且，包裹大量气体的水流进入废盐内层后，随着其中的气体向外释放，也有助于在废盐的松动，对结团或结块的废盐具有打散效果，并且在气体释放的同时还就可以带动局部的水流向外扩散，进一步扩大废盐与淋洗液的接触棉结，提高洗脱效果。

进一步的，辅助管设置为具有一定弧度的弯管。一个辅助管与多个喷淋件相连。由此，通过设置具有弧度的弯管，可调整不同的喷淋件位于不同的高度，从而在盖体与滤布上表面之间形成多层水流，而滤布上的工业废盐可接受不同喷淋角度、不同流速的水流的冲击，可实现均匀喷淋、避免出现喷淋死角，保证废盐与淋洗液的接触，提高洗脱效果。

进一步的，辅助管的外围设有环形连接管，辅助管上远离进水总管的一端均与环形连接管相连通。

由此，通过设置环形连接管将多个辅助管的末端连通，从而保证各个辅助管内的压强一致，防止气泡在辅助管内部存留，从而保证喷淋件的正常运作，保证淋洗液均匀喷射而出，降低气流对喷淋件的损坏。此外通过环形连接管的设置，在布水组件的外围形成环形流动的水流，有助于提高布水组件的整体稳定性。

根据本发明的一种实施方式，喷淋件包括喷淋基体，喷淋基体的内部设有喷淋通道，喷淋孔设于喷淋基体的外壁，并且喷淋通道与喷淋孔相连通。

喷淋通道与辅助管相连通，喷淋通道内配置有弹性伸缩件，弹性伸缩件的一端与喷淋基体的内壁固定连接，弹性伸缩件的另一端与辅助管活动配合。

弹性伸缩件可在水压推动作用下伸缩，从而打开或封闭辅助管，并在此过程中实现对喷淋通道释放或封堵。

来自辅助管内部的高速流动的淋洗液冲击弹性伸缩件，使之压缩，从而使喷淋基体内部的喷淋通道与辅助管相连通，高速的淋洗液进喷淋通道并经由喷淋孔喷射而出。喷淋基体的设置可避免淋洗液的流速降低，确保喷淋的液体是高速喷淋排出，这样在高速的淋洗液冲击下，液体能够对废盐表面冲击，有助于使表面的盐粒位移或表面盐粒的间隙扩大，从而扩大淋洗液与废盐的接触面或扩大淋洗液的流通空间，这样有利于淋洗液下移，浸润表面盐粒下方的盐粒，从而提高洗脱效果。在此基础上，随着喷淋基体内的液体从喷淋孔向外排出，喷淋基体内的液体处于动态平衡状态，高速流动的淋洗液冲击弹性伸缩件使其压缩变形，在其弹性压力作用下，可促使喷淋基体抖动，进而使喷淋孔的朝向在一定角度范围内摆动，从而使淋洗液的喷淋方向不断的变化，扩大喷淋角度和范围，可以避免定点位喷淋导致的盐粒表面淋洗液接触不均匀，以及防止出现局部坑洼的现象。如此，淋洗液能够在废盐表面均匀铺开，避免因淋洗液集中向表面坑洼处流动，而造成的吸层废盐浸润不充分，并且还可以避免集中喷淋导致的表面盐粒过度溶解的问题。

根据本发明的一种实施方式，喷淋通道包括平行设置的第一喷淋通道和第二喷淋通道，弹性伸缩件横向设于第一喷淋通道与第二喷淋通道的中部，弹性伸缩件的活动端配置有压头，压头与辅助管相对设置。压头远离辅助管的一侧通过弹簧与淋洗基体的内壁相连。

由此，在水压作用下，推动弹性伸缩件压缩，释放第一喷淋通道，水压越大弹性伸缩件的形变量越大，如果水压持续加大则释放第二喷淋通道，如此能够确保喷淋而出的液体是高速喷淋排出，保证抵达废盐表面的淋洗液的水压。压头的设置可提高弹性伸缩件与淋洗液的接触面积，提高弹性伸缩件的敏感性。

根据本发明的一种实施方式，压头朝向辅助管的一端配置有转轴，转轴与压头活动配合；转轴的外侧环绕布设多个橡胶旋叶，橡胶旋叶的宽度由压头表面向外逐渐减小。

进一步的，橡胶旋叶的长度方向具有弯曲弧度；相邻两个橡胶旋叶之间设有间隙。

进一步的，转轴与旋叶能够伸入或伸出辅助管的内腔，实现对辅助管的封堵或开启。

进一步的，压头为圆台状结构，压头沿轴线设有安装通孔，转轴套设在安装通孔的内部，并且转轴远离辅助管的一端设有限位球体；安装通孔的内部设有滚珠，滚珠与转轴的外壁抵接。

由此，在压头的中心设置能够旋转的转轴，转轴外圈环绕布设多个橡胶旋叶，各个橡胶旋叶之间是有间隙的，并且橡胶旋叶能够在水流的冲击作用下形变。通过能够形变的橡胶旋叶能够在喷淋基体一侧对辅助管的内部通道进行封堵，也就是说，在辅助管内部的没有淋洗液或淋洗液的水压较低时，压头在弹簧的作用下可将橡胶旋叶插入到辅助管的出口端，实现对辅助管的封堵。由于转轴外围的橡胶旋叶有多个，在水压的作用下橡胶旋叶之间的间隙被压缩，能够避免淋洗液进入淋洗基体。在橡胶旋叶插入到辅助管内后根据水压的不同能够发生不同程度的形变，可保证封堵效果。

只有在有水压的情况下，推动压头向后位移带动转轴和橡胶旋叶位移，才释放喷淋液进入到第一喷淋通道内，这样能够避免第一通道内的液体回流，以及有效确保不喷淋的时候，无喷淋液从辅助管内泄漏到第一喷淋通道内。并且在喷淋液进入到第一通道的过程中，橡胶旋叶被压到第一喷淋通道或者第二喷淋通道，这时候冲击压头的水体能够冲击转轴和橡胶旋叶，促使橡胶旋叶的旋转，有助于对从辅助管排出的水体进行分流，避免水流过于集中冲击压头，确保出水速度。另外，在压头上设置转轴和橡胶旋叶，从辅助管内排出的水体与压头部分接触面积扩大，对压头的推压效果能够得到提升。

进一步的，喷淋基体上远离辅助管的一端通过弹性件与布水基体的表面弹性连接。

如此，在喷淋液的高速喷淋可配合弹性件促使喷淋基体抖动，从而调整喷淋孔的朝向，调节喷淋液的排出角度，扩大喷淋液的覆盖范围，避免出现喷淋死角。此外，喷淋基体抖动还会引起第一喷淋通道和第二喷淋通道内部水压的变化，从而使得喷射而出的水流中水滴的大小、方向与水流速度均发生变化，有助于增加水流在下落并与气流接触接触过程包裹的气体的量。并且，该部分包裹大量气体的水流在与废盐接触时，其内部的气体会在盐粒表面四散，同时产生液滴飞溅，从而进一步扩大接触面积，促进薄膜的形成，有助于局部的喷淋液快速达到饱和，避免废盐表层的盐粒被过度溶解，减少盐的损失率，提高洗脱效果。此外，喷淋液的流速提高，水流的冲击力度提高，有助于对结块的盐粒的打散，提高对内层盐粒的浸润效果，避免内层废盐洗脱不充分。

根据本发明的一种实施方式，离心机主体的底部配置有出水管，出水管配置有过滤组件。

过滤组件包括过滤基体，过滤基体的内部填充有滤芯；过滤基体的顶部设有用以与出水管相连通的进水口，过滤基体的内部同轴套设有用于排水的排水管，排水管的进水端位于过滤基体的底部，排水管的出水端设于过滤基体外部。

进一步的，排水管的内部填充有滤芯。

过滤基体的底部设有开口，过滤基体的侧壁配置有滤孔，过滤基体的外侧同轴套设有壳体，壳体的内壁与过滤基体的侧壁之间设有间隙，并且该间隙内部设有弹簧用以连接壳体的内壁与过滤基体的侧壁，壳体的顶部设有用以导入洗脱液的进水口。

由此，离心机主体内部的淋洗废盐通过出水管排出后，可经过过滤组件进行处理。淋洗废盐经由过滤基体进入排水管排出，可进行循环使用或后续纯化处理。过滤基体以及排水管内部的滤芯可除去淋洗废盐中可能含有的工业盐颗粒或其他固定颗粒。

过滤基体外围设置壳体，并通过其侧壁上布设的滤孔与壳体的内腔相连通，从而通过壳体顶部注入可与淋洗废盐反应的洗脱液，以除去其中的杂质，便于淋洗液的循环使用。此外，洗脱液具有一定流动，在过滤基体的外围螺旋下落，并可通过滤孔与过滤基体内部的淋洗废液混合，另有一部分洗脱液可通过过滤基体底部的开口进入过滤基体，与其内部的淋洗废液混合，并经由排水管排出。

在此过程中，洗脱液在壳体内部螺旋式向下流动可提高与过滤基体的热交换效率，从而可实现对淋洗废液的快速降温，从而在淋洗液循环利用过程中，可避免因水温过高而引发的盐体快速溶解，保证工业盐的回收率。

壳体的内壁与过滤基体的侧壁通过弹簧连接，在洗脱液流动过程中冲击弹簧，有助于引发过滤基体的抖动，从而促进其内部的淋洗废液通过滤孔排出，进而提高与洗脱液混合效果，一方面改善淋洗废液的组成，另一方面提供淋洗废液的降温效率。此外，弹簧的设置，促进过滤基体内部水体的流动，有助于带动其中的颗粒位置向壳体方向移动，也就是向远离排水管的一侧聚集，从而降低固体颗粒随淋洗废液流出的几率，提高循环淋洗液的品质。

根据本发明的一个方面，提供一种用于工业废盐淋洗离心的方法，采用如上的用于工业废盐淋洗离心一体化装置，包括以下步骤：

S1.将滤布放置于离心机主体的内部，将待处理的废盐转移至位于滤布上，将盖体与离心机主体盖合；

S2.将淋洗液通过进水总管进入布水组件，控制进水总管端淋洗液流速为0.5mL/min-10.0mL/min，淋洗液温度为10℃-90℃；启动离心组件，设置离心机主体的转速为500rpm-1000rpm，离心时间为0.1h-1.0h；

S3.设置离心机主体的转速为1000rpm-6000rpm，离心时间为0.3h-2.0h；

S4.将步骤S2和步骤S3重复1-5次，得到纯化后的工业盐。

相对于现有技术而言，本发明具有如下有益效果：

1. 在淋洗工艺基础上，采用淋洗离心一体化装置，与直接热解处理相比，降低废盐处理成本和能耗问题，有效减少CO₂排放，便于操作，有较好的工业应用前景；

2. 将淋洗和离心相结合，便于有机物与盐分离，减少盐的损失率，且装置可以进行循环淋洗离心操作，也进一步简化操作步骤；

3. 处理后的废盐可满足资源利用纯度要求，实现废盐资源化再利用，有效解决企业处置成本高昂和废盐暂放带来的环境隐患。

附图说明

图1为根据本发明实施例1的用于工业废盐淋洗离心一体化装置的结构示意图；

图2为图1所示布水组件的结构示意图；

图3为图2所示喷淋件的内部结构示意图；

图4为图3所示压头的结构示意图；

图5为图4所示压头的剖面结构示意图；

图6为根据本发明实施例2的用于工业废盐淋洗离心一体化装置的过滤组件的结构示意图；

图7为根据本发明实施例3的淋洗液用量优化结果示意图；

图8为根据本发明实施例3的淋洗次数优化结果示意图；

图9为根据本发明实施例3的淋洗液种类优化结果示意图；

图10为根据本发明实施例3的淋洗液pH优化结果示意图。

附图标号：离心机主体10；滤布11；盖体12；出水管13；超声系统14；控制系统15；布水组件20；布水基体21；进水总管22；辅助管23；环形连接管24；喷淋件31；喷淋孔32；第一喷淋通道33；第二喷淋通道34；弹性伸缩件41；弹簧42；压头43；安装通孔44；滚珠45；转轴46；限位球体47；橡胶旋叶48；过滤基体51；滤孔52；进水口53；排水管54；壳体55。

具体实施方式

以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

图1~图5示意性的显示了根据本发明一实施方式的用于工业废盐淋洗离心一体化装置。如图所示，本装置包括离心组件和布水组件20，离心组件包括离心机主体10、滤布11和盖体12，滤布11设于离心机主体10的内部，盖体12与离心机主体10顶部的开口相配合用于开启或封闭离心机主体10，离心机主体10的底部设有出水管13；布水组件20包括布水基体21和喷淋件31，喷淋件31与布水基体21相连通，并且喷淋件31通过布水基体21固定在盖体12的下表面，喷淋件31配置有喷淋孔32，喷淋孔32与滤布11相对设置。离心组件与控制系统15相连，可通过控制系统15设置离心参数，例如转速、温度、离心时间等。此外，离心机主体10还与超声系统14相配合，在离心过程中可通过超声系统14进行辅助处理。

其中，滤布11与离心机主体10可拆卸配合。滤布11设置为漏斗状，可置于离心机主体10内部的空腔内，其顶部与离心机主体10的顶部开口可拆卸配合。滤布11的网孔尺寸为0.5μm-1.0μm，使用本装置时，可通过投盐装置将废盐投入滤布11中。

喷淋件31设于盖体12上朝向离心机主体10的一侧，并且盖体12设有进液口，进液口可与进液管道相配合，进液管道与布水基体21相连通，可用以向喷淋件31内部注入淋洗液，也就是洗盐溶液。喷淋孔32的孔径设为0.2mm-5.0mm，设置密度为1-25个/cm²。

此外，为了便于向喷淋件31内部注入不同的淋洗液，布水基体21可设置多个进液口，实现不同液体混流或者通过电磁阀等实现布水基体21与不同进液管道的连接。根据处理的工业废盐的组分不同、来源不同，淋洗液可为纯水、自来水、配比含盐水、饱和盐水等，含盐浓度为0mg/L-330mg/L；也可添加表面活性剂（例如十二烷基磺酸钠等），也可与其他有机溶剂（例如甲醇、丙酮等，）配比洗涤，一般的，所使用的有机溶剂沸点不高于100℃，配比为1-100%。

淋洗液通过布水组件20的布水基体21进入喷淋件31，并经由喷淋孔32喷洒而出。按照固液比（质量比）为10:1-1:1，使待处理的工业废盐的表层形成薄膜层，采用重力流，废盐为固定相，淋洗液作为流体，根据需要控制淋洗液的温度为10℃-90℃。

使用本装置时，先将滤布11安装在离心机主体10上，再将待处理的工业废盐放置在滤布11上，将盖体12与离心机主体10盖合后，通过布水组件20向滤布11上的工业废盐喷淋适宜的淋洗液。启动离心机，第一阶段使离心机主体10低速转动，使淋洗液尽可能地浸润废盐，通过淋洗液将废盐表面的有机物洗脱并溶解少量的盐，形成淋洗废液；第二阶段离心机主体10高速转动，促进盐与淋洗废液充分分离。离心过程中，可通过超声系统14进行辅助处理，提高淋洗液的洗脱效果。产生的淋洗废液可通设于离心机主体10底部的出水管13排出。离心完成后，将滤布11从离心机主体10内取出并倒出处理后的盐，该处理后的盐可直接进行资源化回收利用也可进行深度纯化处理。

具体的，布水基体21设为圆形机构，并与盖体12的下表面贴合设置；布水基体21配置有进水总管22和辅助管23，并且多个辅助管23均与进水总管22相连通，喷淋件31与辅助管23相连。本实施例中，进水总管22设于布水基体21的中心位置，多个辅助管23环绕布设在进水总管22的外围，并且进水总管22的一端穿过盖体12与外接进液管道相连，多个辅助管23与进水总管22的另一端相连。各个辅助管23上均连接有多个喷淋件31。淋洗液可通过进水总管22进入布水组件20中，再通过多个辅助管23分流，通过辅助管23上设置的喷淋件31向下喷洒。由于多个辅助管23在进水总管22的外围圆周阵列布设，可保证喷淋件31喷出的水流均匀的洒向下方的滤布11，避免出现喷淋死角。尤其，布水组件20与转动的离心机主体10相配合，可保证滤布11上的不同位点均可接受喷淋件31的喷淋，从而提高淋洗液与工业废盐的接触面积，提高洗脱效果。

辅助管23设置为具有一定弧度的弯管，布水基体21的下表面为类似伞形的弧面结构，具有弯曲弧度的辅助管23呈弓形设置在布水基体21的下表面，从而使得其上连接的多个喷淋件31位于不同的高度，从而喷洒淋洗液时可在盖体12与滤布11之间形成多层水流，而滤布11上的工业废盐可接受不同喷淋角度、不同流速的水流的冲击，可实现均匀喷淋、避免出现喷淋死角，保证废盐与淋洗液的接触，提高洗脱效果。

此外，辅助管23的外围设有环形连接管24，辅助管23上远离进水总管22的一端均与环形连接管24相连通。通过设置环形连接管24将多个辅助管23的末端连通，从而保证各个辅助管23内的压强一致，防止气泡在辅助管23内部存留，从而保证喷淋件31的正常运作，保证淋洗液均匀喷射而出，降低气流对喷淋件31的损坏。此外通过环形连接管24的设置，在布水组件20的外围形成环形流动的水流，有助于提高布水组件20的整体稳定性。

喷淋件31包括喷淋基体，喷淋基体的内部设有喷淋通道，喷淋孔32设于喷淋基体的外壁，并且喷淋通道与喷淋孔32相连通。喷淋通道与辅助管23相连通，喷淋通道内配置有弹性伸缩件41，弹性伸缩件41的一端与喷淋基体的内壁固定连接，弹性伸缩件41的另一端与辅助管23活动配合。喷淋基体上远离辅助管23的一端通过弹簧（图中未标出）等弹性件与布水基体21的表面弹性连接。

具体的，喷淋通道包括平行设置的第一喷淋通道33和第二喷淋通道34，弹性伸缩件41横向设于第一喷淋通道33与第二喷淋通道34的中部，弹性伸缩件41的活动端配置有压头43，压头43与辅助管23相对设置。压头43远离辅助管23的一侧通过弹簧42与淋洗基体的内壁相连。弹性伸缩件41可在水压推动作用下伸缩，从而打开或封闭辅助管23，并在此过程中实现对第一喷淋通道33和第二喷淋通道34释放或封堵。

由此，来自辅助管23内部的高速流动的淋洗液冲击弹性伸缩件41，使之压缩，从而使喷淋基体内部的喷淋通道与辅助管23相连通，高速的淋洗液进喷淋通道并经由喷淋孔32喷射而出。在水压作用下，推动弹性伸缩件41压缩，释放第一喷淋通道33，水压越大弹性伸缩件41的形变量越大，如果水压持续加大则释放第二喷淋通道34，如此能够确保喷淋而出的液体是高速喷淋排出，保证抵达废盐表面的淋洗液的水压。压头43的设置可提高弹性伸缩件41与淋洗液的接触面积，提高弹性伸缩件41的敏感性。

喷淋基体的设置可避免淋洗液的流速降低，确保喷淋的液体是高速喷淋排出，这样在高速的淋洗液冲击下，液体能够对废盐表面冲击，有助于使表面的盐粒位移或表面盐粒的间隙扩大，从而扩大淋洗液与废盐的接触面或扩大淋洗液的流通空间，这样有利于淋洗液下移，浸润表面盐粒下方的盐粒，从而提高洗脱效果。在此基础上，随着喷淋基体内的液体从喷淋孔32向外排出，喷淋基体内的液体处于动态平衡状态，高速流动的淋洗液冲击弹性伸缩件41使其压缩变形，在其弹性压力作用下，可促使喷淋基体抖动，并且，喷淋基体通过弹簧42与布水基体21弹性连接，在喷淋液的高速喷淋的过程中，也会促使喷淋基体抖动，进而使喷淋孔32的朝向在一定角度范围内摆动，从而使淋洗液的喷淋方向不断的变化，扩大喷淋角度和范围，可以避免定点位喷淋导致的盐粒表面淋洗液接触不均匀，以及防止出现局部坑洼的现象。如此，淋洗液能够在废盐表面均匀铺开，避免因淋洗液集中向表面坑洼处流动，而造成的吸层废盐浸润不充分，并且还可以避免集中喷淋导致的表面盐粒过度溶解的问题。此外，喷淋基体抖动还会引起第一喷淋通道33和第二喷淋通道34内部水压的变化，从而使得喷射而出的水流中水滴的大小、方向与水流速度均发生变化，有助于增加水流在下落并与气流接触接触过程包裹的气体的量。并且，该部分包裹大量气体的水流在与废盐接触时，其内部的气体会在盐粒表面四散，同时产生液滴飞溅，从而进一步扩大接触面积，促进薄膜的形成，有助于局部的喷淋液快速达到饱和，避免废盐表层的盐粒被过度溶解，提高洗脱效果。此外，喷淋液的流速提高，水流的冲击力度提高，有助于对结块的盐粒的打散，提高对内层盐粒的浸润效果，避免内层废盐洗脱不充分。

具体的，压头43朝向辅助管23的一端配置有转轴46，转轴46与压头43转动配合；转轴46的外侧环绕布设多个橡胶旋叶48，橡胶旋叶48的宽度由压头43表面向外逐渐减小。橡胶旋叶48的长度方向具有弯曲弧度；相邻两个橡胶旋叶48之间设有间隙。

转轴46与旋叶能够伸入或伸出辅助管23的内腔，实现对辅助管23的封堵或开启。压头43为圆台状结构，压头43沿轴线设有安装通孔44，转轴46套设在安装通孔44的内部，并且转轴46远离辅助管23的一端设有限位球体47；安装通孔44的内部设有滚珠45，滚珠45与转轴46的外壁抵接。如此，转轴46可在压头43内部的安装通孔44内转动。

在压头43的中心设置能够旋转的转轴46，转轴46外圈环绕布设多个橡胶旋叶48，各个橡胶旋叶48之间是有间隙的，并且橡胶旋叶48能够在水流的冲击作用下形变。通过能够形变的橡胶旋叶48能够在喷淋基体一侧对辅助管23的内部通道进行封堵，也就是说，在辅助管23内部的没有淋洗液或淋洗液的水压较低时，压头43在弹簧42的作用下可将橡胶旋叶48插入到辅助管23的出口端，实现对辅助管23的封堵。由于转轴46外围的橡胶旋叶48有多个，在水压的作用下橡胶旋叶48之间的间隙被压缩，能够避免淋洗液进入淋洗基体。在橡胶旋叶48插入到辅助管23内后根据水压的不同能够发生不同程度的形变，可保证封堵效果。

只有在有水压的情况下，推动压头43向后位移带动转轴46和橡胶旋叶48位移，才释放喷淋液进入到第一喷淋通道33内，这样能够避免第一通道内的液体回流，以及有效确保不喷淋的时候，无喷淋液从辅助管23内泄漏到第一喷淋通道33内。并且在喷淋液进入到第一通道的过程中，橡胶旋叶48被压到第一喷淋通道33或者第二喷淋通道34，这时候冲击压头43的水体能够冲击转轴46和橡胶旋叶48，促使橡胶旋叶48的旋转，有助于对从辅助管23排出的水体进行分流，避免水流过于集中冲击压头43，确保出水速度。另外在压头43上设置转轴46和橡胶旋叶48，从辅助管23内排出的水体与压头43部分接触面积扩大，对压头43的推压效果能够得到提升。

采用本实施例的用于工业废盐淋洗离心一体化装置，包括以下步骤：

S1.将滤布11放置于离心机主体10的内部，将待处理的废盐转移至位于滤布11上，将盖体12与离心机主体10盖合；

S2.将淋洗液通过进水总管22进入布水组件20，控制进水总管22端淋洗液流速为0.5mL/min-10.0mL/min，淋洗液温度为10℃-90℃；启动离心组件，设置离心机主体10的转速为500rpm-1000rpm，离心时间为0.1h-1.0h，使淋洗液尽可能地浸润废盐，将废盐表面有机物洗脱并溶解少量的盐，形成淋洗废液；

S3.设置离心机主体10的转速为1000rpm-6000rpm，离心时间为0.3h-2.0h，使盐与淋洗废液充分分离；淋洗废液可从离心机主体10底部的出水管13排出，淋洗废液可作为淋洗液继续进入布水组件20或者进入蒸发装置处理；

S4.将步骤S2和步骤S3重复1-5次，得到纯化后的工业盐，可进行下一步纯化处理或直接进行资源化回用。

需要继续纯化的盐，可采用炭脂吸附技术进行处理，包括活性炭吸附、树脂吸附或活性炭树脂组合吸附等。处理后盐可资源化利用。如氯化钠回用氯碱化工电解制碱，是指配置成近饱和盐水（280g/L-320g/L），可直接或与工业用盐混合配比使用。

此外，在步骤S2和步骤S3中，还可与超声系统14相配合，一般的将温度设为10-80℃，超声时间0.1h-2.0h，功率为1-100%。

本装置将淋洗与离心配合，可利用少量的淋洗液对工业废盐进行纯化处理，与直接热解处理相比，能够大幅降低处理成本和能源消耗，有效减少CO₂排放，能够实现废盐资源化再利用，有效解决废盐暂放带来的环境隐患；并且装置结构简单易于操作，有较好的工业应用前景。

实施例2

本实施例设计根据本发明另一实施方式的用于工业废盐淋洗离心一体化装置，与实施例1的不同之处在于：离心机主体10的底部配置有出水管13，出水管13配置有过滤组件，参见图6。

过滤组件包括过滤基体51，过滤基体51的内部填充有滤芯；过滤基体51的顶部设有用以与出水管13相连通的进水口53，过滤基体51的内部同轴套设有用于排水的排水管54，排水管54的进水端位于过滤基体51的底部，排水管54的出水端设于过滤基体51外部。排水管54的内部填充有滤芯。

过滤基体51的底部设有开口，过滤基体51的侧壁配置有滤孔52，过滤基体51的外侧同轴套设有壳体55，壳体55的内壁与过滤基体51的侧壁之间设有间隙，并且该间隙内部设有弹簧42用以连接壳体55的内壁与过滤基体51的侧壁，壳体55的顶部设有用以导入洗脱液的进水口53。

离心机主体10内部的淋洗废盐通过出水管13排出后，可经过过滤组件进行处理。淋洗废盐经由过滤基体51进入排水管54排出，可进行循环使用或后续纯化处理。过滤基体51以及排水管54内部的滤芯可除去淋洗废盐中可能含有的工业盐颗粒或其他固定颗粒。

过滤基体51外围设置壳体55，并通过其侧壁上布设的滤孔52与壳体55的内腔相连通，从而通过壳体55顶部注入可与淋洗废盐反应的洗脱液，以除去其中的杂质，便于淋洗液的循环使用。此外，洗脱液具有一定流动，在过滤基体51的外围螺旋下落，并可通过滤孔52与过滤基体51内部的淋洗废液混合，另有一部分洗脱液可通过过滤基体51底部的开口进入过滤基体51，与其内部的淋洗废液混合，并经由排水管54排出。

在此过程中，洗脱液在壳体55内部螺旋式向下流动可提高与过滤基体51的热交换效率，从而可实现对淋洗废液的快速降温，从而在淋洗液循环利用过程中，可避免因水温过高而引发的盐体快速溶解，保证工业盐的回收率。

壳体55的内壁与过滤基体51的侧壁通过弹簧42连接，在洗脱液流动过程中冲击弹簧42，有助于引发过滤基体51的抖动，从而促进其内部的淋洗废液通过滤孔52排出，进而提高与洗脱液混合效果，一方面改善淋洗废液的组成，另一方面提供淋洗废液的降温效率。此外，弹簧42的设置，促进过滤基体51内部水体的流动，有助于带动其中的颗粒位置向壳体55方向移动，也就是向远离排水管54的一侧聚集，从而降低固体颗粒随淋洗废液流出的几率，提高循环淋洗液的品质。

实施例3

某化工企业生产水合肼工艺中产生高含盐废水，经过MVR工艺和结晶得到氯化钠废盐，经检测TOC=1000mg/kg，pH=9。采用实施例1所述的用于工业废盐淋洗离心一体化装置进行所得的工业废盐进行处理，分别测定淋洗后工业废盐的TOC去除率、UV₂₅₄去除率和失重率，优化淋洗液用量、淋洗次数、淋洗液种类以及淋洗液pH，测定结果如图7-图10所示。由图7可知，随淋洗液用量增加，废盐的失重率逐渐增加，而当水盐比（淋洗液与废盐的质量比）为5:8以上时，洗脱过程中废盐的TOC去除率、UV₂₅₄去除率的增长不显著，从而可将水盐比5:8作为处理氯化钠废盐时的淋洗液用量的优选条件。由图8可知，淋洗次数在3次及以上时，废盐的TOC去除率、UV₂₅₄去除率的增长不显著，而废盐的失重率显著增长，从而，可将淋洗两次作为处理氯化钠废盐时的淋洗次数的优选条件。由图8可知，选择水或含3%过氧化氢进行对氯化钠废盐进行淋洗时，能够兼顾对TOC去除率、UV₂₅₄去除率以及失重率的要求。由图10可知，选用pH为9以上的淋洗液处理氯化钠废盐时，TOC去除率、UV₂₅₄去除率增长不显著，同时失重率则持续增长，可将pH=9作为处理氯化钠废盐时的淋洗液pH的优选条件。

经过优化，淋洗液选用水或者含有3%过氧化氢的水，并将淋洗液调节成碱性，按照水盐比（质量比）为5:8，淋洗两次，可以去除88.5%有机物，残留的TOC为115 mg/kg（34.5mg/L）。

采用本发明的装置及方法，该淋洗离心一体化装置设置为分段处理。装置第一阶段采用低转速，转速为500 rpm，使淋洗液尽可能地浸润废盐，将废盐表面有机物洗脱并溶解少量的盐，形成淋洗废液。第二阶段采用高转速，转速为4000 rpm，使盐与淋洗废液充分分离。其中，第一次淋洗过程中，第一阶段离心时间为0.1h，第二阶段离心时间为0.3h；第二次淋洗过程中，第一阶段离心时间为0.5h，第二阶段离心时间为1.0h。

盐残留的有机物含量低于氯碱行业隔膜法电解制碱的用盐的有机物限值（200mg/L），可以直接资源化利用。或者经过炭柱吸附处理后，得到更纯净的盐，与工业配比，作为离子膜电解阳极原料(TOC≤10mg/L)，回用于氯碱行业离子膜电解制碱。

实施例4

某化工企业生产环氧树脂工艺中产生高含盐废水，首先经过MVR工艺和结晶得到氯化钠废盐，经检测TOC=6000 mg/kg，pH=9。采用实施例1所述的用于工业废盐淋洗离心一体化装置进行所得的工业废盐进行处理。

淋洗液选用水，不调节淋洗液pH，按照水盐比（淋洗液与废盐的质量比）为5:8，淋洗两次。第一阶段采用低转速，转速为600 rpm，使淋洗剂尽可能地浸润废盐，将废盐表面有机物洗脱并溶解少量的盐，形成淋洗废液。第二阶段采用高转速，转速为5000 rpm，使盐与淋洗废液充分分离。

其中，第一次淋洗过程中，第一阶段离心时间为0.3h，第二阶段离心时间为1.0h；第二次淋洗过程中，第一阶段离心时间为1.0h，第二阶段离心时间为2.0h。并且第一阶段的离心过程中进行超声辅助，温度为30℃，超声时间为0.5h，功率为80%。

经过该装置处理后，去除93.8%有机物，残留的TOC为404.7 mg/kg（121.4 mg/L）。

盐残留的有机物含量低于氯碱行业隔膜法电解制碱的用盐的有机物限值（200mg/L），可以直接资源化利用。或者经过深度处理（炭柱多级吸附）后，得到更纯净的盐，与工业配比，作为离子膜电解阳极原料(TOC≤10mg/L)，回用于氯碱行业离子膜电解制碱。

本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于工业废盐淋洗离心一体化装置，包括离心组件和布水组件（20），其特征在于，

所述离心组件包括离心机主体（10）、滤布（11）和盖体（12），所述滤布（11）设于所述离心机主体（10）的内部，所述盖体（12）与所述离心机主体（10）顶部的开口相配合；

所述布水组件（20）包括喷淋件（31），所述喷淋件（31）与所述盖体（12）相配合，所述喷淋件（31）配置有喷淋孔（32），所述喷淋孔（32）与所述滤布（11）相对设置。

2.根据权利要求1所述的用于工业废盐淋洗离心一体化装置，其特征在于，

所述布水组件（20）包括布水基体（21），所述布水基体（21）与所述盖体（12）的下表面贴合设置；所述布水基体（21）配置有进水总管（22）和辅助管（23），并且多个所述辅助管（23）均与所述进水总管（22）相连通，所述喷淋件（31）与所述辅助管（23）相连。

3.根据权利要求2所述的用于工业废盐淋洗离心一体化装置，其特征在于，

所述喷淋件（31）包括喷淋基体，所述喷淋基体的内部设有喷淋通道，所述喷淋孔（32）设于所述喷淋基体的外壁，并且所述喷淋通道与所述喷淋孔（32）相连通；

所述喷淋通道与所述辅助管（23）相连通，所述喷淋通道内配置有弹性伸缩件（41），所述弹性伸缩件（41）的一端与所述喷淋基体的内壁固定连接，所述弹性伸缩件（41）的另一端与所述辅助管（23）活动配合。

4.根据权利要求3所述的用于工业废盐淋洗离心一体化装置，其特征在于，

所述喷淋通道包括平行设置的第一喷淋通道（33）和第二喷淋通道（34），所述弹性伸缩件（41）横向设于所述第一喷淋通道（33）与所述第二喷淋通道（34）的中部，所述弹性伸缩件（41）的活动端配置有压头（43），所述压头（43）与所述辅助管（23）相对设置。

5.根据权利要求4所述的用于工业废盐淋洗离心一体化装置，其特征在于，

所述压头（43）朝向所述辅助管（23）的一端配置有转轴（46），所述转轴（46）与所述压头（43）活动配合；

所述转轴（46）的外侧环绕布设多个橡胶旋叶（48），所述橡胶旋叶（48）的宽度由所述压头（43）表面向外逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的用于工业废盐淋洗离心一体化装置，其特征在于，

所述离心机主体（10）的底部配置有出水管（13），所述出水管（13）配置有过滤组件；

所述过滤组件包括过滤基体（51），所述过滤基体（51）的内部填充有滤芯；所述过滤基体（51）的顶部设有用以与所述出水管（13）相连通的进水口（53），所述过滤基体（51）的内部同轴套设有用于排水的排水管（54），所述排水管（54）的进水端位于所述过滤基体（51）的底部，所述排水管（54）的出水端设于所述过滤基体（51）外部；

所述过滤基体（51）的侧壁配置有滤孔（52），所述过滤基体（51）的外侧同轴套设有壳体（55），所述壳体（55）的内壁与所述过滤基体（51）的侧壁之间设有间隙，所述壳体（55）的顶部设有用以导入洗脱液的进水口（53）。

7.一种用于工业废盐淋洗离心的方法，其特征在于，采用如权利要求2所述的用于工业废盐淋洗离心一体化装置，包括以下步骤：

S1.将所述滤布（11）放置于所述离心机主体（10）的内部，将待处理的废盐转移至位于所述滤布（11）上，将所述盖体（12）与所述离心机主体（10）盖合；

S2.将淋洗液通过所述进水总管（22）进入布水组件（20），控制进水总管（22）端淋洗液流速为0.5mL/min-10.0mL/min，淋洗液温度为10℃-90℃；启动所述离心组件，设置离心机主体（10）的转速为500rpm-1000rpm，离心时间为0.1h-1.0h；

S3.设置离心机主体（10）的转速为1000rpm-6000rpm，离心时间为0.3h-2.0h。