CN204737759U - 一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置，属于废水深度处理及回用领域。其包括主管道、化学清洗管道、低价盐产水管道、化学清洗回流管道、高价盐浓缩水管道、冲洗排放管道、高价盐浓水管道及高价盐浓缩水循环管道；高压给水泵、循环水泵、第一压力表、极性分流膜装置、低价盐产水侧流量计；本实用新型采用了极性分流膜装置和其它相关设备组合成一种在生产实践环节中循环运行方式的高低价盐极性分流装置，循环浓缩分离运行模式，形成错流，对膜表面进行冲刷，减少膜污染，提高高价盐溶液浓缩倍数。

Description

一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置

技术领域

本实用新型涉及一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置，属于废水深度处理及回用领域。

背景技术

随着社会技术进步，工矿能源化工企业的发展，产品的种类越来越多。但随着不同产品的研发生产，产生了大量的废水，废水中引入了大量的复合盐类，使淡水变成了苦咸水甚至超高浓度盐水。废水通过各种技术的处理，最终回收水资源，废水中高含盐变成复合固体盐。而此类复合固体盐，种类多，对于一种盐杂质很大，不能用于其它工业原料及回收使用。如果去垃圾填埋场填埋，又会溶于垃圾渗滤液，造成二次水体污染。所以企业只能作为危废处理，量大，处理费用高，既增加了企业的运营成本，也浪费了很好的盐资源。

实验室和市场上采用纳滤膜尝试对高盐水进型浓缩分离或提纯，因普通纳滤膜进水流道窄，表面带电荷少，不耐污染，主要靠孔径筛分效应来分流高低价盐，造成在高含盐水质下运行压力大，清洗频繁，复合盐的分离效果差。针对以上问题，改进研发了一种不主要依靠孔径筛分效应分离、运行压力小，耐污染、复合盐的分离效果好的高低价盐极性分流装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置，解决现有技术中存在的废水中盐资源不能提纯回收利用，及部分分离设备(如普通纳滤)分离精度低，运行压力大、产生固态危废等问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置,包括主管道、化学清洗管道、低价盐产水管道、化学清洗回流管道、高价盐浓缩水管道、冲洗排放管道、高价盐浓水管道及高价盐浓缩水循环管道；高压给水泵、循环水泵、第一压力表、极性分流膜装置、低价盐产水侧流量计；

所述高压给水泵、循环水泵、第一压力表、极性分流膜装置、低价盐产水侧流量计沿水流方向依次设置在所述主管道上；

所述化学清洗管道连通在所述循环水泵和第一压力表之间的主管道上；

所述低价盐产水管道和化学清洗回流管道的一端并列连通在所述低价盐产水流量计后端的主管道上；

所述高价盐浓缩水管道和冲洗排放管道并联在连接管道一端上；

所述高价盐浓水管道一端连通所述极性分流膜装置的出水口，其上设有第二压力表，另一端并列连通高价盐浓缩水循环管道一端和连接管道的另一端；所述高价盐浓缩水循环管道另一端连通所述高压给水泵和循环水泵之间的主管道，形成闭路循环。

本实用新型的有益效果是：采用了极性分流膜装置和其它相关设备组合成一种在生产实践环节中循环运行方式的高低价盐极性分流装置，循环浓缩分离运行模式，形成错流，对膜表面进行冲刷，减少膜污染，提高高价盐溶液浓缩倍数。

本实用新型如上所述一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置,进一步，所述化学清洗管道、低价盐产水管道、化学清洗回流管道、高价盐浓缩水管道、冲洗排放管道及高价盐浓缩水循环管道上均设有调节阀。

本实用新型如上所述一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置,进一步，所述极性分流膜装置形式分为卷式膜装置或片状膜装置

本实用新型如上所述一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置,进一步，所述卷式膜装置或片状膜装置均由膜壳、极性分流膜、中心收集管三部分构成。

本实用新型如上所述一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置,进一步，所述极性分流膜是以无纺布增强的聚砜底膜或是以截留分子量为8000-30000的聚砜或聚偏氟乙烯的超滤中空纤维膜或板式膜为基膜。根据分离的高低价盐离子不同，极性分流膜可以带强负电或正电，或不带电。

采用上述进一步的有益效果是：极性分流膜带较强的负电荷，在高低价盐分离中电荷效应起主要作用，操作压力降低，分离效果提升。

上述带强负电极性分流膜时通过在基膜中引入强荷电成分，以涂敷法及复合法制成的一种膜，膜的孔径变大，亲水性增强，能使更多的小分子有机物透过，同时对大分子有机胶体具有电荷排斥效应，从而减少膜有机污染。膜表面电荷的增强，使电荷效应加强，在孔径变大，减小筛分效应的情况下，对高价负离子仍然具有很好的截留作用，减少了系统的运行压力，同时也提高了高低价离子的分离效果与精度。膜大量负电荷的存在，也保证了在高浓盐水中电荷效应的存在及效果。

本实用新型如上所述一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置,进一步，所述极性分流膜装置中极性分流膜与极性分流膜之间进水通道采取开放式宽流道，所述卷式膜装置中极性分流膜宽度范围为45-100mil,所述片状膜装置中极性分流膜宽度范围为150-240mil。

采用上述进一步的有益效果是：采用宽流道设计，防堵塞、耐污染，对进水指标要求宽泛。极性分流膜的膜的孔径变大，亲水性增强，能使更多的小分子有机物透过，同时对大分子有机胶体具有电荷排斥效应，从而减少膜有机污染，降低膜清洗频率和运行能耗；

本实用新型如上所述一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置,在水中含盐量低的情况下(含盐量效应12000mg/l)，可以增加反渗透膜装置，在反渗透膜预浓缩后，反渗透膜浓水再通过极性分流装置进行高低价盐分离。

附图说明

图1为本实用新型一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置的结构示意图；

图2本实用新型一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置中片状膜装置结构示意图；

图3为本实用新型一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置中卷式膜装置结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、中高压给水泵，2、循环水泵，3、第一压力表，4、极性分流膜装置，41、膜壳，42、极性分流膜，43、中心收集管，5、低价盐产水侧流量计，6、低价盐产水管道，7、化学清洗回流管道，8、高价盐浓缩水循环管道，9、高价盐浓缩水管道，10、冲洗排放管道，11、化学清洗管道，12、第二压力表，13、高价盐浓水管道，14、连通管道，15、调节阀，16、主管道。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置,包括主管道16、化学清洗管道11、低价盐产水管道6、化学清洗回流管道7、高价盐浓缩水管道9、冲洗排放管道10、高价盐浓水管道13及高价盐浓缩水循环管道8；高压给水泵1、循环水泵2、第一压力表3、极性分流膜装置4、低价盐产水侧流量计5；

所述高压给水泵1、循环水泵2、第一压力表3、极性分流膜装置4、低价盐产水侧流量计5沿水流方向依次设置在所述主管道上；

所述化学清洗管道11连通在所述循环水泵2和第一压力表3之间的主管道16上；

所述低价盐产水管道6和化学清洗回流管道7的一端并列连通在所述低价盐产水流量计5后端的主管道16上；

所述高价盐浓缩水管道9和冲洗排放管道10并联在连接管道14一端上；

所述高价盐浓水管道13一端连通所述极性分流膜装置4的出水口，其上设有第二压力表12，另一端并列连通高价盐浓缩水循环管道8一端和连接管道14的另一端；所述高价盐浓缩水循环管道8另一端连通所述高压给水泵1和循环水泵2之间的主管道16，形成闭路循环。

所述化学清洗管道11、低价盐产水管道6、化学清洗回流管道7、高价盐浓缩水管道9、冲洗排放管道10及高价盐浓缩水循环管道8上均设有调节阀15。

本实用新型的工作过程：前置系统来水(原水)通过中高压给水泵1管道向循环水泵2供给原水，循环水泵2除了收集中高压水泵1供给的原水，另通过高价盐浓缩水循环管道及调节阀收集内部循环水，然后供给极性分流膜装置，通过极性分流膜装置的对高低价盐进行分离，一路低价盐盐溶液通过低价盐产水管道及调节阀输送到后续处理单元，另一路高价盐浓浓水又分为两路，一路通过高价盐浓缩水循环管道及调节阀与循环水泵进水管道相连，形成闭路循环，另一路通过连通管道和高价盐浓缩水管道及调节阀排入后续处理单元。

本实用新型如上所述一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置,在一种具体实施方式中，所述极性分流膜装置形式分为卷式膜装置或片状膜装置。所述卷式膜装置或片状膜装置均由膜壳41、极性分流膜42、中心收集管43三部分构成。所述极性分流膜是以无纺布增强的聚砜底膜或是以截留分子量为8000-30000的聚砜或聚偏氟乙烯的超滤中空纤维膜或板式膜为基膜。根据分离的高低价盐离子不同，极性分流膜可以带强负电。上述带强负电极性分流膜时通过在基膜中引入强荷电成分，以涂敷法及复合法制成的一种膜，膜的孔径变大，亲水性增强，能使更多的小分子有机物透过，同时对大分子有机胶体具有电荷排斥效应，从而减少膜有机污染。膜表面电荷的增强，使电荷效应加强，在孔径变大，减小筛分效应的情况下，对高价负离子仍然具有很好的截留作用，减少了系统的运行压力，同时也提高了高低价离子的分离效果与精度。膜大量负电荷的存在，也保证了在高浓盐水中电荷效应的存在及效果。

所述极性分流膜装置中极性分流膜与极性分流膜之间进水通道采取开放式宽流道，所述卷式膜装置中极性分流膜宽度范围为45-100mil,所述片状膜装置中极性分流膜宽度范围为150-240mil。采用宽流道设计，防堵塞、耐污染，对进水指标要求宽泛。极性分流膜的膜的孔径变大，亲水性增强，能使更多的小分子有机物透过，同时对大分子有机胶体具有电荷排斥效应，从而减少膜有机污染，降低膜清洗频率和运行能耗。

使用本实用新型处理化工高含盐浓水的效果例

本实用新型一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置，设计1m³/h处理能力，设备配置如下：

1、高含盐水箱          2m³，

2、中高压进水泵        1.5m³/h,扬程285m

3、循环水泵            10m³/h,扬程30m，

4、极性分流膜装置      2支极性分流膜，

5、管道、阀门、仪表    1批

6、药剂清洗系统(配套)  1套

取一种化工高含盐水排水水样30m³，化验水质指标如下：

TDS(总溶解固)：17500mg/l，CODcr:90mg/l，SO4^2-：6700mg/l，总硬度(以CaCO₃计)20mg/l，CL^-：4306.15mg/l；

此种水样连续进入系统运行12小时，监测结果如下：高价盐浓水产水量3.6m3,SO4^2-：21320mg/l,低价盐浓水产水量8.4m3,CL^-：5287.50mg/l,对水质进行计算可知，硫酸盐的截留率95.46％，氯离子的透过率为85.95％，达到实验设计预期效果：硫酸盐截留率大于90％，氯离子的透过率大于80％。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置,其特征在于，包括主管道、化学清洗管道、低价盐产水管道、化学清洗回流管道、高价盐浓缩水管道、冲洗排放管道、高价盐浓水管道及高价盐浓缩水循环管道；高压给水泵、循环水泵、第一压力表、极性分流膜装置、低价盐产水侧流量计；

所述高压给水泵、循环水泵、第一压力表、极性分流膜装置、低价盐产水侧流量计沿水流方向依次设置在所述主管道上；

所述化学清洗管道连通在所述循环水泵和第一压力表之间的主管道上；

所述低价盐产水管道和化学清洗回流管道的一端并列连通在所述低价盐产水流量计后端的主管道上；

所述高价盐浓缩水管道和冲洗排放管道并联在连接管道一端上；

所述高价盐浓水管道一端连通所述极性分流膜装置的出水口，其上设有第二压力表，另一端并列连通高价盐浓缩水循环管道一端和连接管道的另一端；所述高价盐浓缩水循环管道另一端连通所述高压给水泵和循环水泵之间的主管道，形成闭路循环。

2.根据权利要求1所述一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置,其特征在于，所述化学清洗管道、低价盐产水管道、化学清洗回流管道、高价盐浓缩水管道、冲洗排放管道及高价盐浓缩水循环管道上均设有调节阀。

3.根据权利要求1或2所述一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置,其特征在于，所述极性分流膜装置形式分为卷式膜装置或片状膜装置。

4.根据权利要求3所述一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置,其特征在于，所述卷式膜装置或片状膜装置均由膜壳、极性分流膜、中心收集管三部分构成。

5.根据权利要求4所述一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置,其特征在于，所述极性分流膜是以无纺布增强的聚砜底膜或是以截留分子量为 8000-30000的聚砜或聚偏氟乙烯的超滤中空纤维膜或板式膜为基膜。

6.根据权利要求5所述一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置,其特征在于，所述基膜带强负电或正电，或不带电。

7.根据权利要求5所述一种高浓盐水中高低价盐极性分流装置,其特征在于，所述极性分流膜装置中极性分流膜与极性分流膜之间进水通道采取开放式宽流道，所述卷式膜装置中极性分流膜宽度范围为45-100mil,所述片状膜装置中极性分流膜宽度范围为150-240mil。