CN204261564U - 一种处理含盐废水的膜蒸馏装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种处理含盐废水的膜蒸馏装置，其中，包括依次连接的预处理装置、原料液泵、换热器、储液槽、循环泵、加热装置、膜蒸馏系统、换热系统、蒸馏水收集罐及真空泵；含盐废水经预处理装置进行预处理后，通过原料液泵送入到换热器进行预热，再在储液槽中与循环液混合得混合液，混合液经循环泵加压送入加热装置进行加热，然后通过膜蒸馏系统进行膜蒸馏，产生的水蒸汽进入到换热系统中进行冷凝换热，水蒸汽冷凝后进入换热器用来对含盐废水进行加热，然后进入到蒸馏水收集罐中，产生的低温料液回到储液槽中再次混合进行膜蒸馏。通过本实用新型，含盐废水经处理后，产出的蒸馏水脱盐率达98%，浓缩液产生的结晶可回收利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及水处理设备领域，尤其涉及一种处理含盐废水的膜蒸馏装置。
背景技术
化工、煤化工、冶炼和电镀等行业在生产过程中会产生大量的工业含盐废水，由于水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素，直接将工业含盐废水排放不仅浪费水资源，而且会导致严重的环境污染。
因此，推广工业含盐废水循环利用、努力实现废水少排放或零排放已成为各行业的发展趋势和国家环境保护发展规划的明确要求。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种处理含盐废水的膜蒸馏装置，旨在解决现有技术中含盐废水直接排放不仅浪费水资源、而且导致环境污染的问题。
本实用新型的技术方案如下：
一种处理含盐废水的膜蒸馏装置，其中，包括依次连接的预处理装置、原料液泵、换热器、储液槽、循环泵、加热装置、膜蒸馏系统、换热系统、蒸馏水收集罐及真空泵；
含盐废水经预处理装置进行预处理后，通过原料液泵送入到换热器进行预热，再在储液槽中与循环液混合得混合液，混合液经循环泵加压送入加热装置进行加热，然后通过膜蒸馏系统进行膜蒸馏，产生的水蒸汽进入到换热系统中进行冷凝换热，水蒸汽冷凝后进入换热器用来对含盐废水进行加热，然后进入到蒸馏水收集罐中，产生的低温料液回到储液槽中再次混合进行膜蒸馏。
所述的处理含盐废水的膜蒸馏装置，其中，所述储液槽还连接有一浓缩液收集罐。
所述的处理含盐废水的膜蒸馏装置，其中，所述膜蒸馏系统包括若干并联排列的膜蒸馏组件。
所述的处理含盐废水的膜蒸馏装置，其中，所述换热系统包括若干串联的换热膜组件。
所述的处理含盐废水的膜蒸馏装置，其中，所述蒸馏水收集罐连接有真空表和在线电导率仪。
所述的处理含盐废水的膜蒸馏装置，其中，所述原料液泵与换热器之间连接有流量计。
所述的处理含盐废水的膜蒸馏装置，其中，所述循环泵与加热装置之间连接有流量计。
所述的处理含盐废水的膜蒸馏装置，其中，所述加热装置入口和出口设置有温度计。
有益效果：本实用新型提供了一种能够高效处理工业含盐废水、具有有效热量回收效果的膜蒸馏装置，含盐废水经膜蒸馏装置处理后，产出的蒸馏水脱盐率达98%，水质满足工业循环水回用要求，浓缩液产生的结晶可回收利用，实现工业含盐废水少排放或零排放。
附图说明
图1为本实用新型一种处理含盐废水的膜蒸馏装置较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种处理含盐废水的膜蒸馏装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，图1为本实用新型一种处理含盐废水的膜蒸馏装置较佳实施例的结构示意图，如图所示，其包括依次连接的预处理装置2、原料液泵3.1、换热器8.5、储液槽5.1、循环泵3.2、加热装置6、膜蒸馏系统、换热系统、蒸馏水收集罐5.2及真空泵3.3；
其中，含盐废水1.1（即原料液）经预处理装置2进行预处理，其预处理主要包括：沉淀及微滤，以除去废水中对膜系统有害的物质，当然根据原料液性质的不同，可选用针对的工艺和设备。经过预处理后，通过原料液泵3.1送入到换热器8.5进行预热，再在储液槽5.1中与循环液（高浓度）混合得混合液，混合液经循环泵3.2加压送入加热装置6进行加热，然后以一定的流速通过膜蒸馏系统进行膜蒸馏，在真空泵3.3的作用下，膜蒸馏系统中的高温原料液中的水发生汽化，产生的水蒸汽进入到换热系统中进行冷凝换热，水蒸汽冷凝后进入换热器8.5用来对含盐废水进行加热，然后进入到蒸馏水收集罐5.2中收集得到蒸馏水1.2，产生的低温料液回到储液槽5.1中再次混合进行膜蒸馏。
所述储液槽5.1还连接有一浓缩液收集罐5.3。在整个循环体系中，料液浓度达到一定程度后，可进入到浓缩液收集罐5.3中产生结晶回收处理得到浓缩液1.5。
所述膜蒸馏系统包括若干并联排列的膜蒸馏组件（第一膜蒸馏组件7.1、第二膜蒸馏组件7.2、第三膜蒸馏组件7.3及第四膜蒸馏组件7.4）。在混合液通过膜蒸馏组件时，膜蒸馏组件内的中空纤维膜的高温料液中的水发生蒸馏汽化，透过膜蒸馏组件的膜孔进入到膜蒸馏组件的壳体，然后进入到换热系统中。
其具体原理是：在膜蒸馏系统中，其一侧（高温侧）与待处理的原料液直接接触，由于膜的疏水性，原料液不糊透过膜孔到达膜另一侧（真空侧）；膜的另一侧不与待处理的原料液接触，而是被施以真空，从而使膜的两侧产生压差，挥发性组分在膜高温侧表面汽化，水蒸汽透过膜孔传递到膜的真空侧，经过冷凝器冷凝后成为液体收集。同时，本发明中，水蒸汽带走了大部分潜热，所以进行潜热回收将提高热利用率，本实用新型利用水蒸汽来对含盐废水进行加热，重新利用潜热，从而降低膜蒸馏技术的热耗，降低成本。
在所述换热系统包括若干串联的换热膜组件（第一换热膜组件8.1、第二换热膜组件8.2、第三换热膜组件8.3及第四换热膜组件8.4）。换热介质是从膜蒸馏组件中出来的被浓缩的低温料液，低温料液升温后回到储液罐5.1中，与原料液混合后再次进行膜蒸馏。而水蒸汽冷凝后则是进入到换热膜组件，利用其中未冷凝的水蒸汽和温度较高的蒸馏水来加热原料液，从而充分利用热能。
所述蒸馏水收集罐5.2连接有真空表4.1和在线电导率仪4.2。冷凝下来的蒸馏水进入到蒸馏水收集罐5.2中，利用在线电导率仪4.2监测蒸馏水的水质，蒸馏水收集罐5.2收集满后，从系统中放出，其脱盐率可达98%。
进一步，在所述原料液泵3.1与换热器8.5之间连接有流量计4.3。在所述循环泵3.2与加热装置6之间也连接有流量计4.3，用于监测流量。
另外在所述加热装置6入口和出口设置有温度计4.4，用于监测加热装置6出口和入口的温度。该加热装置6是通过蒸汽1.3对混合液进行加热，加热之后变为蒸汽冷凝水1.4。
有益效果：
下面提供具体实施例来对本实用新型进行具体的说明。
实施例1
某冶炼厂的石膏后液含盐废水中，水质成分复杂，初始电导率高达20000μS/cm，采用膜蒸馏技术处理该工业含盐废水。具体实施步骤为：在石膏后液取液口用泵抽取含盐废水，进入料液桶中加碳酸钠沉淀除硬，静置后，用微滤系统过滤上层清液，滤液经硫酸调节pH值后，成为原料液进入膜蒸馏装置中进行膜蒸馏测试。用120℃蒸汽加热原料液，控制温度为75℃，真空度为0.065MPa，用原料液冷却产生的蒸汽。实验连续进行了27小时，产出的蒸馏水电导率小于100μS/cm，浓缩液电导率为85000μS/cm，脱盐率达99%，浓缩液降温后形成结晶，热量回收利用率达85%。
综上所述，本实用新型采用膜蒸馏技术处理石膏后液工业废水，基本实现了工业废水的零排放，且提高了热量的回收利用，降低了投资运行成本。
实施例2
某碱厂的氯化钙工业废水，初始电导率为59000μS/cm，水中含有悬浮颗粒，采用膜蒸馏技术处理该工业含盐废水。具体实施步骤为：取氯化钙工业废水，进入微滤系统过滤后，用盐酸调节滤液pH值，作为原料液进入膜蒸馏装置中进行膜蒸馏测试。用95℃蒸汽加热原料液，控制原料液温度为80℃，真空度为0.07MPa，同时用原料液冷却产生的蒸汽。实验连续进行了15小时，产出的蒸馏水电导率小于140μS/cm，浓缩液电导率为96000μS/cm，脱盐率达99%，浓缩液降温收集，热量回收利用率达75%。
综上所述，本实用新型采用膜蒸馏技术处理含氯化镁工业废水，实现了工业水的回用和少排放，且提高了热量的回收利用，降低了投资运行成本。
应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种处理含盐废水的膜蒸馏装置，其特征在于，包括依次连接的预处理装置、原料液泵、换热器、储液槽、循环泵、加热装置、膜蒸馏系统、换热系统、蒸馏水收集罐及真空泵；
含盐废水经预处理装置进行预处理后，通过原料液泵送入到换热器进行预热，再在储液槽中与循环液混合得混合液，混合液经循环泵加压送入加热装置进行加热，然后通过膜蒸馏系统进行膜蒸馏，产生的水蒸汽进入到换热系统中进行冷凝换热，水蒸汽冷凝后进入换热器用来对含盐废水进行加热，然后进入到蒸馏水收集罐中，产生的低温料液回到储液槽中再次混合进行膜蒸馏。
2.根据权利要求1所述的处理含盐废水的膜蒸馏装置，其特征在于，所述储液槽还连接有一浓缩液收集罐。
3.根据权利要求1所述的处理含盐废水的膜蒸馏装置，其特征在于，所述膜蒸馏系统包括若干并联排列的膜蒸馏组件。
4.根据权利要求1所述的处理含盐废水的膜蒸馏装置，其特征在于，所述换热系统包括若干串联的换热膜组件。
5.根据权利要求1所述的处理含盐废水的膜蒸馏装置，其特征在于，所述蒸馏水收集罐连接有真空表和在线电导率仪。
6.根据权利要求1所述的处理含盐废水的膜蒸馏装置，其特征在于，所述原料液泵与换热器之间连接有流量计。
7.根据权利要求1所述的处理含盐废水的膜蒸馏装置，其特征在于，所述循环泵与加热装置之间连接有流量计。
8.根据权利要求1所述的处理含盐废水的膜蒸馏装置，其特征在于，所述加热装置入口和出口设置有温度计。
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