CN209024347U - 高盐废水的处理系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种高盐废水的处理系统，该处理系统包括助剂罐、高盐废水罐、碳酸钠溶液罐、混合器、微孔膜过滤器、膜催化氧化器、预热设备、降膜蒸发器、离心蒸汽压缩机、强制循环蒸发器和固体盐生产设备。本公开通过离心蒸汽压缩机和强制循环蒸发器对高盐废水进行浓缩，完全摆脱了对蒸汽锅炉的依赖，以电力消耗代替传统蒸汽锅炉进行低温浓缩高盐水，极大地降低了能耗，降低了生产成本，节能环保，所消耗的能耗不到传统蒸汽锅炉的20％，同时为全自动化生产提供了极大的便利。

Description

高盐废水的处理系统

技术领域

本公开涉及废水处理技术领域，具体地，涉及一种高盐废水的处理系统。

背景技术

高盐废水是指总含盐量(以NaCl含量计)为1％以上的废水，这种废水含有多种杂质，包括工业含盐废水、生活含盐废水及其它含盐废水。

常见的含盐废水处理方法包括：(1)热力法除盐。热力法除盐是以热力源为动力，使原料水进行相变，从而实现盐、水分离。主要类型有蒸馏法和冷冻法。其中蒸馏法可分为多级闪蒸、多效蒸发、压汽蒸馏等。(2)化学法除盐。化学法除盐就是利用化学置换、萃取、沉淀等化学原理将水中的溶解性盐类物质去除或降低的过程，如离子交换法、药剂沉淀法等。(3)电-膜法除盐。电-膜法除盐是利用离子交换膜对溶质离子的选择透过特性，以电场力为推动力，在专门的装置中使电解质溶质与溶剂得到分离、提纯和浓缩。包括电渗析法、电去离子法。(4)其它方法。

其中最常用的方法为热力法除盐，该法虽然工艺成熟，操作简单，但也存在着能耗大，热效率低，温室气体排放量大等问题，而且高盐废水中金属离子、有机物、亚硫酸根和亚硝酸根等容易对后续工艺设备造成影响，如设备堵塞和腐蚀。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种高盐废水的处理系统。

为了实现上述目的，本公开提供一种高盐废水的处理系统，该处理系统包括助剂罐、高盐废水罐、碳酸钠溶液罐、混合器、微孔膜过滤器、膜催化氧化器、预热设备、降膜蒸发器、离心蒸汽压缩机、强制循环蒸发器和固体盐生产设备；

所述助剂罐设置有用于送入助剂液的入口和用于送出助剂液的出口，所述高盐废水罐设置有高盐废水入口和高盐废水出口，所述碳酸钠溶液罐设置有进料口和出料口，所述混合器设置有进料口和出料口，所述微孔膜过滤器设置有进料口和出料口，所述膜催化氧化器设置有进料口和出料口，所述降膜蒸发器设置有进料口、出料口、蒸汽入口和蒸汽出口，所述离心蒸汽压缩机设置有蒸汽入口和蒸汽出口，所述强制循环蒸发器设置有进料口、出料口、蒸汽入口和蒸汽出口，所述固体盐生产设备设置有进料口、出液口和固体盐出口；

所述助剂罐的出口、高盐废水罐的高盐废水出口和碳酸钠溶液罐的出料口与所述混合器的进料口流体连通，所述混合器的出料口与所述微孔膜过滤器的进料口流体连通，所述微孔膜过滤器的出料口与膜催化氧化器的进料口流体连通，所述膜催化氧化器的出料口通过预热设备与所述降膜蒸发器的进料口流体连通，所述降膜蒸发器的出料口与强制循环蒸发器的进料口流体连通，所述强制循环蒸发器的出料口与所述固体盐生产设备的进料口流体连通，所述离心蒸汽压缩机的蒸汽入口与所述降膜蒸发器的蒸汽出口流体连通，所述离心蒸汽压缩机的蒸汽出口与所述降膜蒸发器的蒸汽入口流体连通。

可选的，所述离心蒸汽压缩机的蒸汽入口与所述强制循环蒸发器的蒸汽出口流体连通，所述离心蒸汽压缩机的蒸汽出口与所述强制循环蒸发器的蒸汽入口流体连通。

可选的，所述微孔膜过滤器包括壳体、设置于所述壳体中的至少一个膜管，所述膜管的管壁上设置有微孔，所述微孔膜过滤器的进料口和出料口设置于所述壳体上，所述微孔膜过滤器的进料口仅通过所述膜管的微孔与出料口流体连通。

可选的，所述微孔的孔径为1nm-100μm。

可选的，所述膜催化氧化器中设置有催化氧化膜，所述催化氧化膜为金属膜或陶瓷膜。

可选的，按照反应物料流向，所述预热设备依次包括流体连通的凝水预热器和蒸汽预热器。

可选的，所述降膜蒸发器为水平管式降膜蒸发器、竖直管式降膜蒸发器或板式降膜蒸发器。

可选的，所述强制循环蒸发器为卧式强制循环蒸发器或立式强制循环蒸发器。

可选的，所述固体盐生产设备包括晶浆罐和离心机，所述晶浆罐设置有出料口和所述固体盐生产设备的进料口，所述离心机设置有进料口和所述述固体盐生产设备的出液口和固体盐出口，所述晶浆罐的出料口与所述离心机的进料口流体连通。

可选的，所述固体盐生产设备的出液口通过所述预热设备与所述降膜蒸发器的进料口流体连通。

本公开一方面通过助剂罐和碳酸钠溶液罐向高盐废水中通入助剂液和碳酸钠溶液以沉淀钙、镁等金属离子，并经微孔膜过滤器后过滤，同时可以有效除去各杂质，从而提高结晶盐的纯度；另一方面通过膜催化氧化器将高盐废水中有机物、亚硫酸根和亚硝酸根等进行氧化，减少对后续设备的腐蚀和堵塞。

本公开进一步通过离心蒸汽压缩机和强制循环蒸发器对高盐废水进行浓缩，完全摆脱了对蒸汽锅炉的依赖，以电力消耗代替传统蒸汽锅炉进行低温浓缩高盐水，极大地降低了能耗，降低了生产成本，节能环保，所消耗的能耗不到传统蒸汽锅炉的20％，同时为全自动化生产提供了极大的便利。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开系统一种具体实施方式的结构示意图。

图2是本公开微孔膜过滤器一种具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明

1助剂罐 2高盐废水罐 3碳酸钠溶液罐

4混合器 5微孔膜过滤器 6膜催化氧化器

7凝水预热器 8蒸汽预热器 9降膜蒸发器

10离心蒸汽压缩机 11强制循环蒸发器 12晶浆罐

13离心机 51壳体 52膜管

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1所示，本公开提供一种高盐废水的处理系统，该处理系统包括助剂罐1、高盐废水罐2、碳酸钠溶液罐3、混合器4、微孔膜过滤器5、膜催化氧化器6、预热设备、降膜蒸发器9、离心蒸汽压缩机10、强制循环蒸发器11和固体盐生产设备；所述助剂罐1设置有用于送入助剂液的入口和用于送出助剂液的出口，所述高盐废水罐2设置有高盐废水入口和高盐废水出口，所述碳酸钠溶液罐3设置有进料口和出料口，所述混合器4设置有进料口和出料口，所述微孔膜过滤器5设置有进料口和出料口，所述膜催化氧化器6设置有进料口和出料口，所述降膜蒸发器9设置有进料口、出料口、蒸汽入口和蒸汽出口，所述离心蒸汽压缩机10设置有蒸汽入口和蒸汽出口，所述强制循环蒸发器11设置有进料口、出料口、蒸汽入口和蒸汽出口，所述固体盐生产设备设置有进料口、出液口和固体盐出口；所述助剂罐1的出口、高盐废水罐2的高盐废水出口和碳酸钠溶液罐3的出料口与所述混合器4的进料口流体连通，所述混合器4的出料口与所述微孔膜过滤器5的进料口流体连通，所述微孔膜过滤器5的出料口与膜催化氧化器6的进料口流体连通，所述膜催化氧化器6的出料口通过预热设备与所述降膜蒸发器9的进料口流体连通，所述降膜蒸发器9的出料口与强制循环蒸发器11的进料口流体连通，所述强制循环蒸发器11的出料口与所述固体盐生产设备的进料口流体连通，所述离心蒸汽压缩机10的蒸汽入口与所述降膜蒸发器9的蒸汽出口流体连通，所述离心蒸汽压缩机10的蒸汽出口与所述降膜蒸发器9的蒸汽入口流体连通。

本公开处理系统的使用工艺流程如下：如图1所示，将高盐废水罐2中的高盐废水、助剂罐1中含有的pH调节剂、有机或无机絮凝剂等助剂液与碳酸钠溶液罐3中碳酸钠溶液一起通入混合器4中进行混合，然后将混合液通入微孔膜过滤器5进行过滤沉淀物质和固体杂质，过滤所得液体再通过膜催化氧化器进行氧化高盐废水中的有机物、亚硫酸根和亚硝酸根等，氧化后废水在预热设备进行预热后通入降膜蒸发器9、强制循环蒸发器11进行二级蒸发水汽和浓缩废水，浓缩后废水送入固体盐生产设备进行生产固体盐，蒸发水汽通入离心蒸汽压缩机10进行压缩，所得压缩蒸汽返回降膜蒸发器9和强制循环蒸发器11使用。

本公开中，助剂罐1中助剂液含有用于调节高盐废水pH值的pH调节剂和絮凝剂，以与碳酸钠溶液罐3中的碳酸钠溶液配合，更好地将高盐废水中的重金属沉淀，所调节的pH可以为10～11。

本公开对混合器4并没有特殊限制，只要能使高盐废水、助剂液和碳酸钠溶液充分混合即可，例如可以为搅拌罐、管道混合器和静态混合器等。

本公开中，微孔膜过滤器通过微孔膜除去混合液中固体物质，如图2所示，所述微孔膜过滤器5可以包括壳体51、设置于所述壳体51中的至少一个膜管52，所述膜管52的管壁上可以设置有微孔，所述微孔膜过滤器5的进料口和出料口可以设置于所述壳体51上，所述微孔膜过滤器5的进料口可以仅通过所述膜管52的微孔与出料口流体连通。图2中，微孔膜过滤器包括位于膜管中的管程和位于膜管和壳体之间的壳程，混合液可以走管程，也可以走壳程。壳体中膜管上下方可以设置有固定膜管的挡板，挡板上可以开设通过管程中液体的开口。所述膜管可以为陶瓷微孔膜和/或金属微孔膜，所述微孔的孔径可以为1nm-100μm。

本公开中，膜催化氧化器是指能使有机物大分子分解成小分子、以及能使亚硫酸根和亚硝酸根氧化成为硫酸根和硝酸根的氧化器，其内设置有催化氧化膜，所述催化氧化膜可以为金属膜或陶瓷膜；膜催化氧化器还可以设置氧化剂入口，氧化剂可以为双氧水或臭氧等，催化剂可以为氧化铝或负载贵金属的氧化铝等。

本公开中，经过催化氧化后的废水处于常温状态，而降膜蒸发器的工作温度一般为50-90℃，因此，可以通过预热设备进行提高废水的温度，例如，按照反应物料流向，所述预热设备可以依次包括流体连通的凝水预热器7和蒸汽预热器8，凝水预热器通过低于100℃的蒸汽冷凝水对废水进行预热，而蒸汽预热器通过温度为100℃的蒸汽对废水进一步进行预热，二者配合可以使废水达到降膜蒸发器的工作温度。

本公开中，降膜蒸发是将料液自加热室上管箱加入，经液体分布及成膜装置，均匀分配到各换热管内，在重力和真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动，流动过程中，被壳程加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸汽进入离心蒸汽压缩机进行压缩，提高废热蒸汽的清洁度及热焓，液相则由分离室排出。所述降膜蒸发器9可以为水平管式降膜蒸发器、竖直管式降膜蒸发器或板式降膜蒸发器。降膜蒸发器为低温负压蒸发，有利于防止被蒸发物料的高温变性，且可以进行逆流洗涤，冷凝水量低，废热蒸汽可以通入离心蒸汽压缩机进行再压缩重新利用，环保节能。

本公开中，强制循环蒸发器利用外加动力进行循环通过加热管进行蒸发，具有传热系数大、抗盐析、抗结垢、适应性强、易于清洗等优点，所述强制循环蒸发器11可以为卧式强制循环蒸发器或立式强制循环蒸发器。为了方便强制循环蒸发器中的蒸汽进行循环利用，如图1所示，所述离心蒸汽压缩机10的蒸汽入口可以与所述强制循环蒸发器11的蒸汽出口流体连通，所述离心蒸汽压缩机10的蒸汽出口可以与所述强制循环蒸发器11的蒸汽入口流体连通。

本公开中，浓缩后废水中盐含量极大提高，且具有较高温度，因此可以通过结晶的方式生产固体盐，如图1所示，所述固体盐生产设备可以包括晶浆罐12和离心机13，所述晶浆罐12可以设置有出料口和所述固体盐生产设备的进料口，所述离心机13可以设置有进料口和所述述固体盐生产设备的出液口和固体盐出口，所述晶浆罐12的出料口可以与所述离心机13的进料口流体连通。通过晶浆罐对浓缩后废水进行冷却结晶，得到固液混合物进入离心机后进行离心，得到固体盐和高盐溶液。所述固体盐生产设备的出液口可以通过所述预热设备与所述降膜蒸发器9的进料口流体连通，从而使所得高盐溶液可以通入预热设备的凝水预热器中与来自上游的废水混合进行后续浓缩、结晶、分离的过程。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种高盐废水的处理系统，其特征在于，该处理系统包括助剂罐(1)、高盐废水罐(2)、碳酸钠溶液罐(3)、混合器(4)、微孔膜过滤器(5)、膜催化氧化器(6)、预热设备、降膜蒸发器(9)、离心蒸汽压缩机(10)、强制循环蒸发器(11)和固体盐生产设备；

所述助剂罐(1)设置有用于送入助剂液的入口和用于送出助剂液的出口，所述高盐废水罐(2)设置有高盐废水入口和高盐废水出口，所述碳酸钠溶液罐(3)设置有进料口和出料口，所述混合器(4)设置有进料口和出料口，所述微孔膜过滤器(5)设置有进料口和出料口，所述膜催化氧化器(6)设置有进料口和出料口，所述降膜蒸发器(9)设置有进料口、出料口、蒸汽入口和蒸汽出口，所述离心蒸汽压缩机(10)设置有蒸汽入口和蒸汽出口，所述强制循环蒸发器(11)设置有进料口、出料口、蒸汽入口和蒸汽出口，所述固体盐生产设备设置有进料口、出液口和固体盐出口；

所述助剂罐(1)的出口、高盐废水罐(2)的高盐废水出口和碳酸钠溶液罐(3)的出料口与所述混合器(4)的进料口流体连通，所述混合器(4)的出料口与所述微孔膜过滤器(5)的进料口流体连通，所述微孔膜过滤器(5)的出料口与膜催化氧化器(6)的进料口流体连通，所述膜催化氧化器(6)的出料口通过预热设备与所述降膜蒸发器(9)的进料口流体连通，所述降膜蒸发器(9)的出料口与强制循环蒸发器(11)的进料口流体连通，所述强制循环蒸发器(11)的出料口与所述固体盐生产设备的进料口流体连通，所述离心蒸汽压缩机(10)的蒸汽入口与所述降膜蒸发器(9)的蒸汽出口流体连通，所述离心蒸汽压缩机(10)的蒸汽出口与所述降膜蒸发器(9)的蒸汽入口流体连通。

2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述离心蒸汽压缩机(10)的蒸汽入口与所述强制循环蒸发器(11)的蒸汽出口流体连通，所述离心蒸汽压缩机(10)的蒸汽出口与所述强制循环蒸发器(11)的蒸汽入口流体连通。

3.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述微孔膜过滤器(5)包括壳体(51)、设置于所述壳体(51)中的至少一个膜管(52)，所述膜管(52)的管壁上设置有微孔，所述微孔膜过滤器(5)的进料口和出料口设置于所述壳体(51)上，所述微孔膜过滤器(5)的进料口仅通过所述膜管(52)的微孔与出料口流体连通。

4.根据权利要求3所述的处理系统，其特征在于，所述微孔的孔径为1nm-100μm。

5.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述膜催化氧化器(6)中设置有催化氧化膜，所述催化氧化膜为金属膜或陶瓷膜。

6.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，按照反应物料流向，所述预热设备依次包括流体连通的凝水预热器(7)和蒸汽预热器(8)。

7.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述降膜蒸发器(9)为水平管式降膜蒸发器、竖直管式降膜蒸发器或板式降膜蒸发器。

8.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述强制循环蒸发器(11)为卧式强制循环蒸发器或立式强制循环蒸发器。

9.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述固体盐生产设备包括晶浆罐(12)和离心机(13)，所述晶浆罐(12)设置有出料口和所述固体盐生产设备的进料口，所述离心机(13)设置有进料口和所述述固体盐生产设备的出液口和固体盐出口，所述晶浆罐(12)的出料口与所述离心机(13)的进料口流体连通。

10.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述固体盐生产设备的出液口通过所述预热设备与所述降膜蒸发器(9)的进料口流体连通。