CN209923132U - 一种蒸发结晶后母液的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种蒸发结晶后母液的处理系统，所述处理系统包括：母液预处理单元、树脂吸附装置、树脂再生液供给装置、再生废液回收装置和废液处理装置；所述母液预处理单元包括：通过管道依次连接的母液收集槽、换热器及除硅软化装置；利用所述系统中的除硅软化装置去除母液中的硅，通过树脂吸附装置吸附母液中的有机物，有效地降低了母液的硬度和COD值，从而达到了处理蒸发结晶后母液的目的；同时，通过系统中配备的树脂再生装置和废液回收装置，对树脂进行再生处理，实现了药剂的重复利用，降低了母液处理的成本。

Description

一种蒸发结晶后母液的处理系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种蒸发结晶后母液的处理系统。

背景技术

随着环境问题的日益严重，环境保护与污染处理已得到了越来越多的关注。其中，煤油、化工、医药等领域的废水处理问题一直是重中之重。目前大多数的废水回用技术已经成熟稳定，并实现了废水的减量化，但是，经过膜浓缩处理后的高浓度含盐废水仍然是最难处理的废水之一。

在废水回用处理过程中产生的高浓度含盐废水，经过膜浓缩处理后，废水中不仅累积了大量的有机物而且含有大量无机盐，通常其化学需氧量(COD)达到500mg/L以上，总溶解固体(TDS)超过50000mg/L。针对这部分浓盐水，现有的处理工艺是采用蒸发结晶的方式，产生杂盐的同时回收蒸馏水。然而，随着全球对环保要求的逐步提高，目前，煤油、化工、脱硫等产生的废水需要进行纳滤分盐预处理或直接分质结晶，从而获得相关的纯盐。

在传统的蒸发结晶工艺中，随着物料的不断浓缩，废水中的有机物也随之不断富集，因此，有机物对结晶盐的污染，造成产生的盐都属于危险废物(以下简称危废)。为保证产品盐的质量，需要定期排放一定的母液，然而，所排放的母液中TDS高达200000mg/L以上，COD浓度一般在6000—15000mg/L左右，需要进一步地处理，才能进行排放。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种蒸发结晶后母液的处理系统，用于对蒸发结晶后母液进行处理，以降低其中的COD值。具体技术方案如下：

本实用新型提供一种蒸发结晶后母液的处理系统，包括：母液预处理单元、树脂吸附装置、树脂再生液供给装置、再生废液回收装置和废液处理装置；所述母液预处理单元包括：通过管道依次连接的母液收集槽、换热器及除硅软化装置；所述树脂吸附装置设置有母液入口、母液出口、再生液入口和再生废液出口，其内部装填有吸附树脂；所述除硅软化装置的出水通过母液入口进入到所述树脂吸附装置中，通过吸附树脂的吸附作用去除母液中的有机物；所述树脂再生液供给装置设置有回收液入口和再生液出口，其内存储的树脂再生液为甲醇；所述再生液出口通过管道与所述树脂吸附装置的再生液入口连通；当所述树脂吸附装置中的吸附树脂需要再生时，所述树脂再生液供给装置向所述树脂吸附装置提供再生液；所述再生废液回收装置设置有再生废液入口、回收液出口和废液出口；所述再生废液回收装置的再生废液入口通过管道与所述树脂吸附装置的再生废液出口连通；所述再生废液回收装置的回收液出口通过管道与所述树脂再生液供给装置的回收液入口连通；所述再生废液回收装置用于回收并提纯所述树脂吸附装置产生的再生废液，并将经提纯的再生废液回送到所述树脂再生液供给装置中，以使经提纯的再生废液可以作为再生液使用；所述废液处理装置用于处理所述再生废液回收装置提纯再生废液过程中所产生的废液和清水冲洗树脂吸附装置中的吸附树脂后所产生的冲洗液，其设置有废液入口和冲洗液入口；所述废液处理装置的废液入口通过管道与所述再生废液回收装置的废液出口连通；所述冲洗液入口与冲洗液输送管道的出水端相连，所述冲洗液输送管道的进水端与所述树脂吸附装置和再生废液回收装置之间的管道连通。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述母液预处理单元还包括软化后母液储罐，除硅软化装置的出水进入所述软化后母液储罐中，再从所述软化后母液储罐中进入所述树脂吸附装置中。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述换热器为板式换热器或管式换热器。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述除硅软化装置为竖流式沉淀池、高密度沉淀池或斜板沉淀池。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述树脂吸附装置为离子交换树脂塔或离子交换器。

在本实用新型的一些具体实施方式中，在所述母液收集槽与换热器之间的管道上设置有第一出水泵；在所述再生废液回收装置与树脂再生液供给装置之间的管道上设置有第二出水泵。

在本实用新型的一些具体实施方式中，在所述软化后母液储罐与树脂吸附装置之间的管道上设置有第三出水泵。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述再生废液回收装置为甲醇精馏塔。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述甲醇精馏塔为常压精馏塔。

本实用新型实施例提供的一种蒸发结晶后母液的处理系统，利用所述系统中的除硅软化装置去除母液中的硅，通过树脂吸附装置吸附母液中的有机物，有效地降低了母液的硬度和COD值，从而达到了处理蒸发结晶后母液的目的；同时，通过系统中配备的树脂再生装置和废液回收装置，对树脂进行再生处理，实现了药剂的重复利用，降低了母液处理的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种蒸发结晶后母液的处理系统示意图；

其中，1-母液收集槽；2-换热器；3-除硅软化装置；4-软化后母液储罐；5-树脂吸附装置；6-树脂再生液供给装置；7-再生废液回收装置；8-废液处理装置；9-冲洗液输送管道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种蒸发结晶后母液的处理系统，如图1所示，所述处理系统包括：母液预处理单元、树脂吸附装置5、树脂再生液供给装置6、再生废液回收装置7和废液处理装置8；

所述母液预处理单元包括：通过管道依次连接的母液收集槽1、换热器2及除硅软化装置3；

所述树脂吸附装置5设置有母液入口、母液出口、再生液入口和再生废液出口，其内部装填有吸附树脂；所述除硅软化装置3的出水通过母液入口进入到所述树脂吸附装置5中，通过吸附树脂的吸附作用去除母液中的有机物；

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述树脂吸附装置5还设置有清水入口，所述清水入口与清水输送管道相连通；所述清水输送管道用于当所述树脂吸附装置5中的吸附树脂需要再生时，向树脂吸附装置5提供清水冲洗吸附树脂。

所述树脂再生液供给装置6设置有回收液入口和再生液出口，其内存储的树脂再生液(简称再生液)为甲醇；所述再生液出口通过管道与所述树脂吸附装置5的再生液入口连通；当所述树脂吸附装置5中的吸附树脂需要再生时，所述树脂再生液供给装置6向所述树脂吸附装置5提供再生液；

所述再生废液回收装置7设置有再生废液入口、回收液出口和废液出口；所述再生废液回收装置7的再生废液入口通过管道与所述树脂吸附装置5的再生废液出口连通；所述再生废液回收装置7的回收液出口通过管道与所述树脂再生液供给装置6的回收液入口连通；所述再生废液回收装置7用于回收并提纯所述树脂吸附装置5产生的再生废液，并将经提纯的再生废液回送到所述树脂再生液供给装置6中，以使经提纯的再生废液可以作为再生液使用；

所述废液处理装置8用于处理所述再生废液回收装置7提纯再生废液过程中所产生的废液和清水冲洗树脂吸附装置5中的吸附树脂后所产生的冲洗液，其设置有废液入口和冲洗液入口；所述废液处理装置8的废液入口通过管道与所述再生废液回收装置7的废液出口连通；所述冲洗液入口与冲洗液输送管道9的出水端相连，所述冲洗液输送管道9的进水端与所述树脂吸附装置5和再生废液回收装置7之间的管道连通，当所述树脂吸附装置5中的吸附树脂需要再生时，清水冲洗吸附树脂产生的冲洗液经树脂吸附装置5的再生废液出口流出，通过冲洗液输送管道9经所述冲洗液入口进入废液处理装置8。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述废液处理装置8还设有废液处理后出口。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述母液预处理单元还包括软化后母液储罐4，除硅软化装置3的出水进入所述软化后母液储罐4中，再从所述软化后母液储罐4中进入所述树脂吸附装置5中。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述换热器2为板式换热器或管式换热器。具体地，所述换热器2可采用循环冷却水对母液进行换热降温，经过换热器2处理后的母液温度降至35～45℃。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述除硅软化装置3为竖流式沉淀池、高密度沉淀池或斜板沉淀池。具体地，经过换热器2处理后的母液进入除硅软化装置3，加入氯化镁、碳酸钠、氢氧化钠等药剂，降低母液中的二氧化硅的含量及硬度，从而，降低处理系统中后续装置的结垢风险。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述树脂吸附装置5为离子交换树脂塔或离子交换器。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述换热器2的热流体进口和热流体出口、所述树脂再生液供给装置6的再生液出口、所述树脂吸附装置5的再生废液出口、所述冲洗液输送管道9的进水端均设置有阀门。

在本实用新型的一些具体实施方式中，在所述母液收集槽1与换热器2之间的管道上设置有第一出水泵；在所述再生废液回收装置7与树脂再生液供给装置6之间的管道上设置有第二出水泵。

在本实用新型的一些具体实施方式中，在所述软化后母液储罐4与树脂吸附装置5之间的管道上设置有第三出水泵。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述再生废液回收装置7为甲醇精馏塔。具体地，所述再生废液回收装置7的废液出口位于所述甲醇精馏塔的底部；所述再生废液回收装置7的再生废液入口位于所述甲醇精馏塔的下部，且所述再生废液入口高于所述废液出口；所述甲醇精馏塔的下部内设有加热器，用于对进入甲醇精馏塔内的再生废液进行加热；所述甲醇精馏塔中部设有多个塔板；所述甲醇精馏塔顶部设有冷凝器。当树脂吸附装置5产生的再生废液进入甲醇精馏塔后，所述加热器对再生废液进行加热，使再生废液中的甲醇气化，甲醇蒸汽上升至甲醇精馏塔顶部，遇冷凝器后冷凝成液态甲醇并回收至所述树脂再生液供给装置6中，经提纯的液态甲醇可继续作为再生液对树脂吸附装置5中的吸附树脂进行再生；而再生废液加热蒸发后残留的废液则经甲醇精馏塔的废液出口进入所述废液处理装置8，被进一步处理；具体地，所述甲醇精馏塔内的加热器为电加热器或蒸汽加热器。

需要说明的是，所述甲醇精馏塔为现有技术，因此，其工作原理及其装置内部的具体结构均是本领域技术人员容易确定的，本实用新型在此不进行赘述。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述甲醇精馏塔为常压精馏塔。

在本实用新型的一些具体实施方式中，在所述再生废液回收装置7的废液出口与所述废液处理装置8的废液入口之间的管道上设置有第四出水泵。

在本实用新型的一些具体实施方式中，所述废液处理装置8对废液和冲洗液的处理可采用上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、臭氧氧化、焚烧、干馏等工艺；需要说明的是，上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、臭氧氧化、焚烧和干馏均为现有技术，因此，它们在本实用新型中的工作原理是本领域技术人员容易确定的，在此不进行赘述；本领域技术人员可根据废液和冲洗液的具体情况选择处理工艺，本实用新型在此不做具体限定。

本实用新型的蒸发结晶后母液的处理系统的使用方法为：

蒸发结晶后母液经换热器2降温后进入除硅软化装置3，加入氯化镁、碳酸钠、氢氧化钠等药剂，对母液进行除硅软化；反应一段时间后，软化后的母液进入树脂吸附装置5中，经吸附树脂处理后的母液通过树脂吸附装置5的母液出口流出系统。

当树脂吸附装置5中的吸附树脂对母液中的有机物的吸附能力达到饱和状态时，树脂再生液供给装置6中的再生液进入树脂吸附装置5中，对吸附树脂进行再生。吸附树脂再生过程中生成的再生废液，通过树脂吸附装置5的再生废液出口流出，进入再生废液回收装置7中回收并提纯；提纯的再生废液被回收至树脂再生液供给装置6，继续作为再生液对树脂吸附装置5中的吸附树脂进行再生；而再生废液提纯后残留的废液则通过再生废液回收装置7的废液出口进入废液处理装置8，被进一步处理。

实施例1

利用本实用新型提供的蒸发结晶后母液的处理系统，处理某煤化工厂的多效蒸发结晶后母液，其水质为：pH值为9.25，硬度为3280mg/L，SiO₂浓度为78mg/L，化学需氧量(COD)浓度为6289mg/L，温度为85℃，颜色呈深红发黑；

将该蒸发结晶后母液经换热器2降温至35～45℃后，进入除硅软化装置3；先加入氢氧化钠将母液的pH值调节至11.5，再加入氯化镁和碳酸钙，对母液进行除硅软化，反应120min后，母液的硬度下降至50mg/L以下，SiO₂浓度小于20mg/L；软化后的母液进入树脂吸附装置5中，经吸附树脂处理后的母液COD浓度≤500mg/L，且颜色略呈黄色；经树脂吸附装置5处理后的母液通过树脂吸附装置5的母液出口流出系统。

当树脂吸附装置5连续运行24h后，树脂吸附装置5中的吸附树脂对母液中的有机物的吸附能力达到饱和，树脂再生液供给装置6中的再生液甲醇进入树脂吸附装置5中，对吸附树脂进行再生。其再生步骤为：先用体积相对于吸附树脂1～2倍的清水对吸附树脂进行冲洗，再用体积相对于吸附树脂2倍的甲醇浸泡吸附树脂2h后，最后用体积相对吸附树脂2～3倍的清水再次冲洗吸附树脂。在吸附树脂再生的过程中，清水冲洗吸附树脂所产生的冲洗液通过冲洗液输送管道9进入废液处理装置8中，而甲醇浸泡吸附树脂后产生的再生废液则进入再生废液回收装置7甲醇精馏塔中。

将置于甲醇精馏塔下部的加热器温度设置为75℃，当再生废液进入甲醇精馏塔后，在加热器的作用下，再生废液中的甲醇气化，蒸汽上升至甲醇精馏塔顶部，遇冷凝器后冷凝成液态甲醇又回收至树脂再生液供给装置6中继续作为再生液；而再生废液加热蒸发后残留的废液则进入废水处理装置8，与清水冲洗吸附树脂所产生的冲洗液一起被焚烧处理。

实施例2

利用本实用新型提供的蒸发结晶后母液的处理系统，处理某煤化工厂的多效蒸发结晶后母液，其水质为：pH值为6.94，硬度为580mg/L，SiO₂浓度为42mg/L，化学需氧量(COD)浓度为3480mg/L，温度为74℃，颜色呈深红色；

将该蒸发结晶后母液经换热器2降温至35～45℃后，进入除硅软化装置；先加入氢氧化钠将母液的pH值调节至11，再加入氯化镁和碳酸钙，对母液进行除硅软化，反应90min后，母液的硬度下降至40mg/L以下，SiO₂浓度小于15mg/L；软化后的母液进入树脂吸附装置5中，经吸附树脂处理后的母液COD浓度≤150mg/L，且颜色略呈红色；经树脂吸附装置处理后的母液通过树脂吸附装置5的母液出口流出系统。

当树脂吸附装置5连续运行48h后，树脂吸附装置5中的吸附树脂对母液中的有机物的吸附能力达到饱和，树脂再生液供给装置6中的再生液甲醇进入树脂吸附装置5中，对吸附树脂进行再生。其再生步骤为：先用体积相对于吸附树脂1～2倍的清水对吸附树脂进行冲洗，再用体积相对于吸附树脂2倍的甲醇浸泡吸附树脂2h后，最后用体积相对吸附树脂2～3倍的清水再次冲洗吸附树脂。在吸附树脂再生的过程中，清水冲洗吸附树脂所产生的冲洗液通过冲洗液输送管道9进入废液处理装置8上流式厌氧污泥床反应器(UASB)中，而甲醇浸泡吸附树脂后产生的再生废液则进入再生废液回收装置7甲醇精馏塔中。

将置于甲醇精馏塔下部的加热器温度设置为75℃，当再生废液进入甲醇精馏塔后，在加热器的作用下，再生废液中的甲醇气化，蒸汽上升至甲醇精馏塔顶部，遇冷凝器后冷凝成液态甲醇又回收至树脂再生液供给装置6中继续作为再生液；而再生废液加热蒸发后残留的废液则进入废水处理装置8上流式厌氧污泥床反应器(UASB)中，与清水冲洗吸附树脂所产生的冲洗液一起被进一步处理。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种蒸发结晶后母液的处理系统，其特征在于，所述处理系统包括：母液预处理单元、树脂吸附装置、树脂再生液供给装置、再生废液回收装置和废液处理装置；

所述母液预处理单元包括：通过管道依次连接的母液收集槽、换热器及除硅软化装置；

所述树脂吸附装置设置有母液入口、母液出口、再生液入口和再生废液出口，其内部装填有吸附树脂；所述除硅软化装置的出水通过母液入口进入到所述树脂吸附装置中，通过吸附树脂的吸附作用去除母液中的有机物；

所述树脂再生液供给装置设置有回收液入口和再生液出口，其内存储的树脂再生液为甲醇；所述再生液出口通过管道与所述树脂吸附装置的再生液入口连通；当所述树脂吸附装置中的吸附树脂需要再生时，所述树脂再生液供给装置向所述树脂吸附装置提供再生液；

所述再生废液回收装置设置有再生废液入口、回收液出口和废液出口；所述再生废液回收装置的再生废液入口通过管道与所述树脂吸附装置的再生废液出口连通；所述再生废液回收装置的回收液出口通过管道与所述树脂再生液供给装置的回收液入口连通；所述再生废液回收装置用于回收并提纯所述树脂吸附装置产生的再生废液，并将经提纯的再生废液回送到所述树脂再生液供给装置中，以使经提纯的再生废液可以作为再生液使用；

所述废液处理装置用于处理所述再生废液回收装置提纯再生废液过程中所产生的废液和清水冲洗树脂吸附装置中的吸附树脂后所产生的冲洗液，其设置有废液入口和冲洗液入口；所述废液处理装置的废液入口通过管道与所述再生废液回收装置的废液出口连通；所述冲洗液入口与冲洗液输送管道的出水端相连，所述冲洗液输送管道的进水端与所述树脂吸附装置和再生废液回收装置之间的管道连通。

2.如权利要求1所述的一种蒸发结晶后母液的处理系统，其特征在于，所述母液预处理单元还包括软化后母液储罐，除硅软化装置的出水进入所述软化后母液储罐中，再从所述软化后母液储罐中进入所述树脂吸附装置中。

3.如权利要求1所述的一种蒸发结晶后母液的处理系统，其特征在于，所述换热器为板式换热器或管式换热器。

4.如权利要求1所述的一种蒸发结晶后母液的处理系统，其特征在于，所述除硅软化装置为竖流式沉淀池、高密度沉淀池或斜板沉淀池。

5.如权利要求1所述的一种蒸发结晶后母液的处理系统，其特征在于，所述树脂吸附装置为离子交换树脂塔或离子交换器。

6.如权利要求1所述的一种蒸发结晶后母液的处理系统，其特征在于，

在所述母液收集槽与换热器之间的管道上设置有第一出水泵；

在所述再生废液回收装置与树脂再生液供给装置之间的管道上设置有第二出水泵。

7.如权利要求2所述的一种蒸发结晶后母液的处理系统，其特征在于

在所述软化后母液储罐与树脂吸附装置之间的管道上设置有第三出水泵。

8.如权利要求1所述的一种蒸发结晶后母液的处理系统，其特征在于，所述再生废液回收装置为甲醇精馏塔。

9.如权利要求8所述的一种蒸发结晶后母液的处理系统，其特征在于，所述甲醇精馏塔为常压精馏塔。

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