CN207056106U - 一种小型液态危险废物减量化膜浓缩设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小型液态危险废物减量化膜浓缩设备，包括液态废物收集罐、多级过滤预处理装置、中间储槽、超滤膜过滤装置、浓缩液槽、卷式STRO膜装置，液态废物收集罐的输出端通过供液泵一连接多级过滤预处理装置，多级过滤预处理装置的输出端连接中间储槽，中间储槽的输出端通过供液泵二连接超滤膜过滤装置，超滤膜过滤装置上设有超滤膜浓缩液回流口，超滤膜浓缩液回流口通过超滤膜浓缩液回流管连接至中间储槽，超滤膜过滤装置的超滤膜透过液出口端连接浓缩液槽，浓缩液槽通过供液泵三连接卷式STRO膜装置；本实用新型同现有技术相比，实现了连续化自动操作、分离效果好、系统占地小、无需添加化学药剂、无污泥产生。

Description

一种小型液态危险废物减量化膜浓缩设备

[技术领域]

本实用新型属于废水及液态危险废物深度处理技术领域，具体地说是一种小型液态危险废物减量化膜浓缩设备。

[背景技术]

随着工业的发展，工业生产过程排放的危险废物日益增多。据估计，全世界每年的危险废物产生量为3.3亿吨。由于危险废物带来的严重污染和潜在的严重影响，在工业发达国家危险废物已称为“政治废物”，公众对危险废物问题十分敏感，反对在自己居住的地区设立危险废物处置场，加上危险废物的处置费用高昂，一些公司极力试图向工业不发达国家和地区转移危险废物。危险废物一般是指具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性等一种或者几种危险特性的；不排除具有危险特性，可能对环境或者人体健康造成有害影响，需要按照危险废物进行管理的固体废物和液态废物。

而随着我国环保要求的日益严格，危险废物的处置要求也更加严格，危险废物排放企业的处置成本也水涨船高，极大的增加了企业的运行成本，因此，需要开发一种专门针对小型液态危险废物可以进行减量化浓缩的设备，使处理后的液体可以回用生产，或达到排放标准外排，而被减量化后的浓缩液体危险废物，再进行委外处置，显著降低液态危险废物产生企业的运行成本。

膜分离技术是近40年来发展最迅速、应用最广泛的分离技术。膜分离是一个物理过程，其基本原理是在浓度差、压力差、电位差等驱动力下，利用具有选择透过性功能的薄膜把料液中的溶质、杂质、溶剂等进行分离或浓缩的过程。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等诸多领域，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。

中国专利公开号：CN 101311127A，公开日：2008.4.16，公开了一种超滤膜法处理高浓度多种类废乳化液的方法与装置，主要包括如下内容：采用高效溶气气浮+电解气浮两级系统，配合投加化学破乳剂和酸碱调节剂后，促进破乳效果，同时选用通量大、分离效率高、寿命长的超滤膜，实现油水分离，同时对乳化液进行多次浓缩，回收浮油，超滤膜的清洗废水回流后进行重新处理，减少了废液排放。电解气浮去除废水中残留乳化液和溶解的油类，进一步降低出水COD值，后续备用了活性炭吸附单元，当原水水质变化时，起到后端保护作用，确保出水水质达标。

中国专利公开号：CN 101245256 A，公开日2008.08.20，公开了一种废矿物油的回收处理工艺，整个处理工艺过程在低温常压状态下进行，主要包括如下步骤：将废矿物油进行沉降、真空脱水和过滤，将过滤后的废矿物油经过特殊的高强磁场管道，再将经过过滤和特殊高强磁场的废矿物油压入高频振动膜处理而得到可以直接应用的矿物油。

上述专利一所述的处理工艺较为复杂，且需要投加化学药剂，会产生二次污染，且不易于自动化操作。而专利二虽然采用了振动膜技术，大大延缓了膜的污堵风险，工艺流程中也不需要投加大量化学药剂，但整体系统运行能耗较高，不利于大规模推广。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种小型液态危险废物减量化膜浓缩设备，实现了连续化自动操作、分离效果好、系统占地小、无需添加化学药剂、无污泥产生，克服了现有液态废物处置过程中工艺流程长、投加化学药剂产生二次污染、能耗较高、回收率不高等缺陷。

为实现上述目的设计一种小型液态危险废物减量化膜浓缩设备，包括液态废物收集罐1、多级过滤预处理装置、中间储槽6、超滤膜过滤装置7、浓缩液槽9、卷式STRO膜装置10，所述液态废物收集罐1的输出端通过供液泵一2a连接多级过滤预处理装置，所述多级过滤预处理装置的输出端连接中间储槽6，所述中间储槽6的输出端通过供液泵二2b连接超滤膜过滤装置7，所述超滤膜过滤装置7上设有超滤膜浓缩液回流口，所述超滤膜浓缩液回流口通过超滤膜浓缩液回流管8连接至中间储槽6，所述超滤膜过滤装置7的超滤膜透过液出口端连接浓缩液槽9，所述浓缩液槽9通过供液泵三2c连接卷式STRO膜装置10，所述卷式STRO膜装置10用于对超滤膜透过液进行深度浓缩处理。

进一步地，所述多级过滤预处理装置包括一级预过滤单元3、二级预过滤单元4、三级预过滤单元5，所述一级预过滤单元3的输入端连接供液泵一2a，所述一级预过滤单元3的输出端连接二级预过滤单元4输入端，所述二级预过滤单元4的输出端连接三级预过滤单元5输入端，所述三级预过滤单元5与中间储槽6相连接。

进一步地，所述卷式STRO膜装置10上设有STRO膜浓缩液回流口，所述STRO膜浓缩液回流口通过卷式STRO膜浓缩液回流管11连接至浓缩液槽9。

进一步地，所述卷式STRO膜装置10的STRO膜净化液出口端通过串联旁路19连接碟管DTRO膜装置13，所述串联旁路19上设有切换阀18，所述切换阀18与碟管DTRO膜装置13之间装设有供液泵四2d。

进一步地，所述碟管DTRO膜装置13上设有DTRO膜浓缩液回流口，所述DTRO膜浓缩液回流口通过碟管DTRO膜浓缩液回流管14连接至浓缩液槽9。

进一步地，所述多级过滤预处理装置的滤袋采用高分子量聚合物纤维编织而成。

进一步地，所述高分子量聚合物纤维为聚丙烯，所述滤袋采用聚丙烯无缝编织而成，其孔径为25μm。

进一步地，所述超滤膜过滤装置7采用管式膜，所述管式膜的膜材质为有机材质，所述有机材质包括但不限于PVDF、PVC、PTFE、PE、PP中的任一种。

进一步地，所述超滤膜过滤装置7采用管式膜，所述管式膜的膜材质为无机材质，所述无机材质包括但不限于陶瓷、不锈钢中的任一种。

进一步地，所述超滤膜过滤装置7的超滤膜分离孔径为0.01-2μm，优选为0.1μm。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

(1)水力停留时间短、工艺流程短、设备占地面积小，且不投加絮凝剂等化学试剂，无化学污泥产生，避免了二次污染。

(2)采用多级膜技术对液态废液进行浓缩分离，分离精度高。

(3)初步分离采用管式UF膜技术，耐污堵，固液分离效果优异；初步浓缩采用卷式STRO膜技术，膜面积大、占地小；最终浓缩采用碟管DTRO膜技术，抗污堵、回收率高。

(4)多级膜单元可并联亦可串联，浓缩倍数高，产水水质好，且所有过滤单元均采用耐溶剂型材质。

(5)整套装置自动化运行，无人值守，其回收率高，最终废液被浓缩为原有废液量的5-10％。

综上，本实用新型克服了现有液态废物处置过程中工艺流程长、投加化学药剂产生二次污染、能耗较高、回收率不高等缺陷，实现了连续化自动操作、分离效果好、系统占地小、无需添加化学药剂、无污泥产生，同时具有系统回收率高、运行能耗低等优点。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：1、液态废物收集罐 2a、供液泵一 2b、供液泵二 2c、供液泵三 2d、供液泵四3、一级预过滤单元 4、二级预过滤单元 5、三级预过滤单元 6、中间储槽 7、超滤膜过滤装置 8、超滤膜浓缩液回流管 9、浓缩液槽 10、卷式STRO膜装置 11、卷式STRO膜浓缩液回流管 12、STRO膜净化液 13、碟管DTRO膜装置 14、碟管DTRO膜浓缩液回流管 15、DTRO膜净化液 16、超滤膜透过液 17、最终浓缩液 18、切换阀 19、串联旁路。

[具体实施方式]

如附图1所示，本实用新型包括液态废物收集罐1、多级过滤预处理装置、中间储槽6、超滤膜过滤装置7、浓缩液槽9、卷式STRO膜装置10，液态废物收集罐1的输出端通过供液泵一2a连接多级过滤预处理装置，多级过滤预处理装置的输出端连接中间储槽6，中间储槽6的输出端通过供液泵二2b连接超滤膜过滤装置7，超滤膜过滤装置7上设有超滤膜浓缩液回流口，超滤膜浓缩液回流口通过超滤膜浓缩液回流管8连接至中间储槽6，超滤膜过滤装置7的超滤膜透过液出口端连接浓缩液槽9，浓缩液槽9通过供液泵三2c连接卷式STRO膜装置10，卷式STRO膜装置10用于对超滤膜透过液进行深度浓缩处理；其中，多级过滤预处理装置包括一级预过滤单元3、二级预过滤单元4、三级预过滤单元5，一级预过滤单元3的输入端连接供液泵一2a，一级预过滤单元3的输出端连接二级预过滤单元4输入端，二级预过滤单元4的输出端连接三级预过滤单元5输入端，三级预过滤单元5与中间储槽6相连接。

本实用新型中，卷式STRO膜装置10上设有STRO膜浓缩液回流口，STRO膜浓缩液回流口通过卷式STRO膜浓缩液回流管11连接至浓缩液槽9；卷式STRO膜装置10的STRO膜净化液出口端通过串联旁路19连接碟管DTRO膜装置13，串联旁路19上设有切换阀18，切换阀18与碟管DTRO膜装置13之间装设有供液泵四2d；碟管DTRO膜装置13上设有DTRO膜浓缩液回流口，DTRO膜浓缩液回流口通过碟管DTRO膜浓缩液回流管14连接至浓缩液槽9。其中，卷式STRO膜装置10的STRO膜耐受压力为40-160bar，优选为75bar；碟管DTRO膜装置13的DTRO膜耐受压力为40-160bar，优选为75bar。

本实用新型的工作原理为：用液态废物收集罐1将液态废物收集后，利用供液泵一输送入由纯高分子聚合物编织而成的多级过滤预处理装置中，分别经过一级预过滤单元3、二级预过滤单元4、三级预过滤单元5进行初步浓缩分离，过滤后的液体进入中间储槽6，再经供液泵二输送入超滤膜过滤装置7，去除废液中的悬浮物、细菌、病毒、大分子、胶体等，为了延缓超滤膜的污堵，超滤膜浓缩液通过超滤膜浓缩液回流管8回流至中间储槽6，超滤膜透过液16进入浓缩液槽9，经过后续卷式STRO膜装置10进行深度浓缩处理，STRO膜净化液12可以回用或者直接外排，也可以通过串联旁路19及切换阀18进入碟管DTRO膜装置13进行进一步的净化，卷式STRO膜浓缩液回流管11回流至浓缩液槽9以提高装置回收率，STRO膜的浓缩液经供液泵四进入碟管DTRO膜装置13进行进一步的浓缩，DTRO膜净化液15可以回用或者直接外排，最终浓缩液17被浓缩至原液的5％-10％，进行第三方委外处置。该整套装置连续化操作、占地小，过滤单元均采用耐溶剂型材质，整体工艺流程短，工艺路线中无需投加化学药剂。

本实用新型的主要创新性在于：(1)采用超高分子量聚合物纤维材质的绝对精度滤袋进行预过滤，作为优选，此专利采用的滤袋是高分子纤维编织，优选聚丙烯，无缝编织。(2)采用耐腐蚀、耐温、耐溶剂的除油纤维滤袋，作为优选，此专利采用的除油滤袋是高分子纤维编织，孔径25μm，优选聚丙烯，无缝编织。(3)预过滤时不需投加化学药剂，避免二次化学污染，且不会产生化学污泥。(4)采用膜分离技术对预过滤后的废液进行深度处理，分离精度高，产水水质优异。(5)超滤膜组件采用管式膜，膜材质可以是有机材质，诸如PVDF、PVC、PTFE、PE、PP等，也可以是无机材质，诸如陶瓷、不锈钢等；作为优选，此专利采用耐溶剂型的陶瓷管式膜进行固液分离；该超滤膜分离孔径为0.01-2μm，优选0.1μm。(6)超滤膜管路上设置浓缩液回流，污染物不易沉积于膜表面，不易对膜造成污染，有利于膜系统长期稳定运行；作为优选，此专利采用的超滤膜内部错流流速仅为0.5-4m/s。(7)经超滤膜净化后的废液进入卷式STRO膜装置进行进一步浓缩分离，产水水质优质，可以回收或排放。(8)卷式STRO膜管路上设置浓缩液回流，污染物不易沉积于膜表面，不易对膜造成污染，且显著提高膜回收率；作为优选，此专利采用的回收率在60-80％。(9)经卷式STRO膜浓缩后的废液进入碟管DTRO膜装置进行最终浓缩分离，产水水质优质，可以回收或排放。(10)碟管DTRO膜管路上设置浓缩液回流，污染物不易沉积于膜表面，不易对膜造成污染，且显著提高膜回收率；作为优选，此专利采用的回收率在65-90％。

下面结合具体实施例对本实用新型作以下进一步说明：

实施例1：取自上海某外资真空泵维修车间的清洗废液，COD＝10000mg/L，BOD₅＝1000mg/L，SS＝400mg/L，NH₃-N＝40mg/L，油＝100mg/L，经过本套设备处置后的水质参数为COD<60mg/L，BOD₅<30mg/L，SS＝0mg/L，NH₃-N<20mg/L，油<2mg/L，达到维修车间回用的要求，且最终废液量仅为初始废液量的5％，浓缩了20倍。

实施例2：取自上海某钢管加工厂无损探伤车间的着色剂、渗透剂冲洗废液，COD＝7500mg/L，乙醇含量5％，悬浮物含量600mg/L，经过本套设备处置后，净化液的水质参数为COD＝120mg/L，乙醇含量0.5％，悬浮物含量<0.5mg/L，重新回用于无损探伤车间冲洗过程，且废液被浓缩至原来废液量的8％，浓缩了12.5倍。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种小型液态危险废物减量化膜浓缩设备，其特征在于：包括液态废物收集罐(1)、多级过滤预处理装置、中间储槽(6)、超滤膜过滤装置(7)、浓缩液槽(9)、卷式STRO膜装置(10)，所述液态废物收集罐(1)的输出端通过供液泵一(2a)连接多级过滤预处理装置，所述多级过滤预处理装置的输出端连接中间储槽(6)，所述中间储槽(6)的输出端通过供液泵二(2b)连接超滤膜过滤装置(7)，所述超滤膜过滤装置(7)上设有超滤膜浓缩液回流口，所述超滤膜浓缩液回流口通过超滤膜浓缩液回流管(8)连接至中间储槽(6)，所述超滤膜过滤装置(7)的超滤膜透过液出口端连接浓缩液槽(9)，所述浓缩液槽(9)通过供液泵三(2c)连接卷式STRO膜装置(10)，所述卷式STRO膜装置(10)用于对超滤膜透过液进行深度浓缩处理。

2.如权利要求1所述的小型液态危险废物减量化膜浓缩设备，其特征在于：所述多级过滤预处理装置包括一级预过滤单元(3)、二级预过滤单元(4)、三级预过滤单元(5)，所述一级预过滤单元(3)的输入端连接供液泵一(2a)，所述一级预过滤单元(3)的输出端连接二级预过滤单元(4)输入端，所述二级预过滤单元(4)的输出端连接三级预过滤单元(5)输入端，所述三级预过滤单元(5)与中间储槽(6)相连接。

3.如权利要求2所述的小型液态危险废物减量化膜浓缩设备，其特征在于：所述卷式STRO膜装置(10)上设有STRO膜浓缩液回流口，所述STRO膜浓缩液回流口通过卷式STRO膜浓缩液回流管(11)连接至浓缩液槽(9)。

4.如权利要求3所述的小型液态危险废物减量化膜浓缩设备，其特征在于：所述卷式STRO膜装置(10)的STRO膜净化液出口端通过串联旁路(19)连接碟管DTRO膜装置(13)，所述串联旁路(19)上设有切换阀(18)，所述切换阀(18)与碟管DTRO膜装置(13)之间装设有供液泵四(2d)。

5.如权利要求4所述的小型液态危险废物减量化膜浓缩设备，其特征在于：所述碟管DTRO膜装置(13)上设有DTRO膜浓缩液回流口，所述DTRO膜浓缩液回流口通过碟管DTRO膜浓缩液回流管(14)连接至浓缩液槽(9)。

6.如权利要求5所述的小型液态危险废物减量化膜浓缩设备，其特征在于：所述多级过滤预处理装置的滤袋采用高分子量聚合物纤维编织而成。

7.如权利要求6所述的小型液态危险废物减量化膜浓缩设备，其特征在于：所述高分子量聚合物纤维为聚丙烯，所述滤袋采用聚丙烯无缝编织而成，其孔径为25μm。

8.如权利要求7所述的小型液态危险废物减量化膜浓缩设备，其特征在于：所述超滤膜过滤装置(7)采用管式膜，所述管式膜的膜材质为有机材质，所述有机材质为PVDF、PVC、PTFE、PE、PP中的任一种。

9.如权利要求7所述的小型液态危险废物减量化膜浓缩设备，其特征在于：所述超滤膜过滤装置(7)采用管式膜，所述管式膜的膜材质为无机材质，所述无机材质为陶瓷、不锈钢中的任一种。

10.如权利要求8或9所述的小型液态危险废物减量化膜浓缩设备，其特征在于：所述超滤膜过滤装置(7)的超滤膜分离孔径为0.01-2μm。