CN213680238U - 一种溴化丁基含溴废水资源化处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种溴化丁基含溴废水资源化处理系统，该系统包括闪蒸装置、高效催化氧化装置、固液分离装置、多介质过滤器、超滤装置、一级反渗透装置Ⅰ~Ⅲ。闪蒸装置连有文丘里抽气器、含溴废水输送管线、污泥外送管线Ⅰ和与高效催化氧化装置相连的水解混合液管线；高效催化氧化装置设压缩空气输入管线，并与固液分离装置相连；固液分离装置设催化加药管线、污泥外送管线Ⅱ，并与多介质过滤器相连；多介质过滤器连有超滤产水箱；一级反渗透装置Ⅰ与超滤产水箱相连，并连有浓水外送管线Ⅰ和一级反渗透产水箱；一级反渗透装置Ⅱ~Ⅲ与超滤产水箱相连；蒸发浓缩装置设浓水外送管线Ⅱ、产水回用管线。本实用新型可有效回收废水中溴离子且能耗低。

Description

一种溴化丁基含溴废水资源化处理系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理领域，尤其涉及一种溴化丁基含溴废水资源化处理系统。

背景技术

近年来，溴化丁基橡胶以其优良的性能获得了轮胎行业的青睐。随着国内轮胎工业的发展，溴化丁基橡胶的需求量越来越大，但是溴化丁基橡胶的生产过程中要生产的质量分数约为 0.3%的溴化钠(NaBr)废水，如直接进入污水处理系统，对污水处理系统将会造成不可逆转的巨大冲击，该类废水中含有大量的溴化丁基橡胶废水，采用常规直接膜浓缩处理方法无法直接对其进行有效处理，且该类含溴废水属于危险品废物，废水中含有溴离子，不适用于微生物处理方法，不能直接外排进行处理。因此，针对该类含溴废水，开发可以资源化利用的处理系统具有重要的意义。

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有效回收废水中溴离子且能耗低的溴化丁基含溴废水资源化处理系统。

为解决上述问题，本实用新型所述的一种溴化丁基含溴废水资源化处理系统，其特征在于：该系统包括闪蒸装置、高效催化氧化装置、固液分离装置、多介质过滤器、超滤装置、一级反渗透装置Ⅰ、一级反渗透装置Ⅱ和一级反渗透装置Ⅲ；所述闪蒸装置的顶部连有与浮油外送管线相连的文丘里抽气器，其一侧连有含溴废水输送管线，其底部分别设有污泥外送管线Ⅰ和水解混合液管线，该水解混合液管线与所述高效催化氧化装置相连；所述高效催化氧化装置的底部设有压缩空气输入管线，其上部一侧通过管线Ⅰ与所述固液分离装置相连；所述固液分离装置的顶部设有催化加药管线，其底部设有污泥外送管线Ⅱ，一侧通过管线Ⅱ与所述多介质过滤器相连；所述多介质过滤器通过管线Ⅲ经所述超滤装置连有超滤产水箱；所述一级反渗透装置Ⅰ的一侧通过管线Ⅳ与所述超滤产水箱相连，其另一侧分别连有浓水外送管线Ⅰ和一级反渗透产水箱，该一级反渗透产水箱通过管线Ⅴ依次经所述一级反渗透装置Ⅱ、所述一级反渗透装置Ⅲ连有蒸发浓缩装置；所述一级反渗透装置Ⅱ、所述一级反渗透装置Ⅲ分别经管线Ⅵ与所述超滤产水箱相连；所述蒸发浓缩装置分别设有浓水外送管线Ⅱ、产水回用管线。

所述闪蒸装置包括人字形闪蒸罐、集料罐和循环水冷却器；所述人字形闪蒸罐的顶部通过喷射抽真空器或真空泵与所述集料罐相连，其一侧设有所述含溴废水输送管线，其底部分别设有所述污泥外送管线Ⅰ和所述水解混合液管线；所述水解混合液管线经喷射抽真空器水循环泵与所述高效催化氧化装置相连；所述循环水冷却器的一端与所述喷射抽真空器或真空泵相连，其另一端经排水泵与所述集料罐相连；所述集料罐与所述文丘里抽气器相连。

所述超滤装置中设有截留分子量为10万的抗油污有机金属超滤膜。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型中设有闪蒸装置，因此，闪蒸降温回收热量的同时，在进入资源化处理系统之前首先除去废水中的胶沫，防止胶沫在后续系统中聚集从而堵塞设备和管道，造成非正常停车事故。

2、本实用新型中设有高效催化氧化装置，因此，除去胶沫、大部分悬浮物和颗粒物的废水进入高效催化氧化装置中在微纳米气泡和催化剂作用下对溴化丁基含溴废水进行破乳改性，进一步去除废水中的橡胶粉末、硬脂酸钙、有机物以及悬浮颗粒物，防止以上物质堵塞膜浓缩系统。

3、本实用新型超滤装置中设有抗油污有机金属超滤膜，具有高通量、高截留、耐污染、易清洗的特性，无反清洗工况下单次运行周期大于60天。

4、本实用新型中设有一级反渗透装置Ⅰ、一级反渗透装置Ⅱ和高压反渗透装置Ⅲ，反渗透膜在一定条件下，二级反渗透对处理该含溴废水效果较好：产水中溴离子维持在较低水平（78 mg/L以下），产水的TDS浓度不高于180 mg/L，产水中COD偏高，满足回用水水质要求；浓缩水中一价溴盐浓度可达2.9%以上。

5、本实用新型在蒸发过程过程中采用自身产生蒸汽进行蒸发浓缩的工艺，减少外部蒸汽需求量，同时也降低了整个装置系统的能耗。

6、本实用新型采用闪蒸装置、高效催化氧化装置、固液分离装置、多介质过滤器、超滤装置相结合的方式，通过物理方法对含溴废水进行浓缩处理，最终产生一价溴盐，有效解决了现有技术中无法回收废水中溴离子的难题，实现废水的减量化排放目标，从而可以保证浓缩溴化钠废水达到《城市污水再生利用 工业用水水质》（GB/T19923-2005）敞开式循环冷却水系统补水水质标准的要求。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中闪蒸装置的结构示意图。

图中：1—闪蒸装置；2—文丘里抽气器；3—高效催化氧化装置；4—固液分离装置；5—多介质过滤器；6—超滤装置；7—超滤产水箱；8—一级反渗透装置Ⅰ；9—一级反渗透产水箱；10—一级反渗透装置Ⅱ；11—一级反渗透装置Ⅲ；12—蒸发浓缩装置；13—人字形闪蒸罐；14—喷射抽真空器或真空泵；15—集料罐；16—循环水冷却器；17—排水泵；18—喷射抽真空器水循环泵。

具体实施方式

如图1所示，一种溴化丁基含溴废水资源化处理系统，该系统包括闪蒸装置1、高效催化氧化装置3、固液分离装置4、多介质过滤器5、超滤装置6、一级反渗透装置Ⅰ8、一级反渗透装置Ⅱ10和一级反渗透装置Ⅲ11。

闪蒸装置1的顶部连有与浮油外送管线相连的文丘里抽气器2，其一侧连有含溴废水输送管线，其底部分别设有污泥外送管线Ⅰ和水解混合液管线，该水解混合液管线与高效催化氧化装置3相连；高效催化氧化装置3的底部设有压缩空气输入管线，其上部一侧通过管线Ⅰ与固液分离装置4相连；固液分离装置4的顶部设有催化加药管线，其底部设有污泥外送管线Ⅱ，一侧通过管线Ⅱ与多介质过滤器5相连；多介质过滤器5通过管线Ⅲ经超滤装置6连有超滤产水箱7；一级反渗透装置Ⅰ8的一侧通过管线Ⅳ与超滤产水箱7相连，其另一侧分别连有浓水外送管线Ⅰ和一级反渗透产水箱9，该一级反渗透产水箱9通过管线Ⅴ依次经一级反渗透装置Ⅱ10、一级反渗透装置Ⅲ11连有蒸发浓缩装置12；一级反渗透装置Ⅱ10、一级反渗透装置Ⅲ11分别经管线Ⅵ与超滤产水箱7相连；蒸发浓缩装置12分别设有浓水外送管线Ⅱ、产水回用管线。

其中：闪蒸装置1包括人字形闪蒸罐13、集料罐15和循环水冷却器16（参见图2）。人字形闪蒸罐13的顶部通过喷射抽真空器或真空泵14与集料罐15相连，其一侧设有含溴废水输送管线，其底部分别设有污泥外送管线Ⅰ和水解混合液管线；水解混合液管线经喷射抽真空器水循环泵18与高效催化氧化装置3相连；循环水冷却器16的一端与喷射抽真空器或真空泵14相连，其另一端经排水泵17与集料罐15相连；集料罐15与文丘里抽气器2相连。

超滤装置6中设有截留分子量为10万的抗油污有机金属超滤膜（生产厂家：北京大井易通科技发展有限公司）。该膜材料本身具有超强的亲水疏油特性，类似无机陶瓷膜的热、化学稳定性，再加以大通道膜组件设计，卷式膜的组件设计、管式膜的运行优势，保证膜具有高通量，高截留，耐污染，易清洗的特性。

一级反渗透装置Ⅰ8、一级反渗透装置Ⅱ10的规格型号均为DJFST-10。一级反渗透装置Ⅲ11的规格型号为DJFST-20-1。

文丘里抽气器2的规格型号为THYCQQ-1；高效催化氧化装置3的规格型号为THYGXYH-1；固液分离装置4的规格型号为THYGYFL-1；蒸发浓缩装置12的规格型号为THYNS-1；生产厂家均为天华化工机械及自动化设计院有限公司。

多介质过滤器5的规格型号为DJDJZ-1，生产厂家为北京大井易通科技发展有限公司。

本实用新型的工作过程如下：

⑴将溴化丁基橡胶含溴废水排放至闪蒸装置1中进行闪蒸浓缩，蒸发浓缩出来10%低压水蒸气和80%有机物等的水解混合液；闪蒸降低温度的同时，解决胶沫堵塞设备和管线的问题；

⑵水解混合液进入高效催化氧化装置3，在高效催化氧化装置3中在微纳米气泡和催化剂作用下对溴化丁基含溴废水进行破乳改性，进一步去除废水中的橡胶粉末、硬脂酸钙、有机物以及悬浮颗粒物；

⑶经过步骤⑵对溴化丁基含溴废水破乳改性去除部分有机物后，混合液进入固液分离装置4进行固液分离，通过添加絮凝剂等除去硬脂酸钙及未除去的细微胶沫，所得下层沉淀污泥进行外运处置，所得上清液废水进入步骤⑷进行进一步处置；

⑷上清液通过多介质过滤器5进一步去除废水中的悬浮物以及大颗粒分子，所得多介质过滤器5产水进入步骤⑸；

⑸经过步骤⑷得到的含溴废水，进入超滤装置6，超滤装置6进一步截留溴化丁基废水中的胶体、蛋白质、微生物以及大分子有机物，进一步保证反渗透浓缩单元的长周期稳定运行；

⑹经过步骤⑸除去大分子颗粒物的含溴废水，进入超滤装置6去除95%以上的悬浮颗粒物；

⑺步骤⑹所得的含溴废水进入一级反渗透装置Ⅰ8，分离90%以上的一价溴离子至反渗透浓水侧，含有5%一价溴盐的反渗透产水进入步骤⑻处理进一步回收废水中的溴离子；

⑻步骤⑺处理后的一级反渗透产水进入一级反渗透装置Ⅱ10进一步浓缩回收废水中的溴离子，一级反渗透装置Ⅱ10浓缩之后的浓水被输送至一级反渗透装置Ⅰ8进水侧，二级反渗透产水集中收集用作生产装置的补充用水；

⑼步骤⑺处理后所得一级反渗透浓水进入一级反渗透装置Ⅲ11，高压反渗透产水与一级反渗透产水混合输送至一级反渗透装置Ⅱ10进水侧，回收废水中的溴离子，一级反渗透装置Ⅲ11浓缩含溴废水中的溴离子浓度至10%以上后进入步骤⑽处理；

⑽步骤⑼处理后的高压反渗透浓水进入蒸发浓缩装置12，在蒸发浓缩装置12中一价溴离子浓度高于20%或浓缩至获得溴化钠固体颗粒，蒸发浓缩装置12产生的冷凝水与二级反渗透产水混合一起用于生产装置补水。

下面结合实施例，对本实用新型做进一步说明：

实施例1

1、采用某溴化丁基橡胶生产公司排放的含溴废水来对本方案实施例证，该主要的主要成分包括：石油类动植物油类有机物、溴氯甲烷、溴化物、氯化物、三价铁、悬浮物、硫酸盐、镁离子、铝离子、铁离子；

2、将废水通过闪蒸装置1除去80%以上的胶沫和60%的有机物；

3、将废水通过高效催化氧化装置3去除悬浮颗粒物，在高效催化氧化装置3中在微纳米气泡和催化剂作用下对溴化丁基含溴废水进行破乳改性；

4、高效催化氧化后的废水进入固液分离装置4，去除废水中的橡胶粉末、硬脂酸钙、有机物以及悬浮颗粒物；

5、高效催化氧化处理后的废水进入多介质过滤器5和超滤装置6进一步去除废水中的悬浮颗粒物及大分子有机物；

6、预处理工序之后的废水陆续通过一级反渗透装置Ⅰ8、一级反渗透装置Ⅱ10、一级反渗透装置Ⅲ11、蒸发浓缩装置12提浓至一价溴盐溴浓度大于20%或者获得固体一价溴盐。

表1 废水水质对比表

注：以上监测数据以第三方检测谱尼检测结果为基准。

回用中水水质如表1所示，回用废水水质中溴离子含量小于等于10 mg/L，溶解性总固体含量小于等于200 mg/L，钙离子含量小于等于1mg/L，COD含量小于等于40mg/L，TOC含量小于等于500mg/L，浊度小于等于0.5 mg/L，悬浮物小于等于5 mg/L。

Claims (3)

1.一种溴化丁基含溴废水资源化处理系统，其特征在于：该系统包括闪蒸装置（1）、高效催化氧化装置（3）、固液分离装置（4）、多介质过滤器（5）、超滤装置（6）、一级反渗透装置Ⅰ（8）、一级反渗透装置Ⅱ（10）和一级反渗透装置Ⅲ（11）；所述闪蒸装置（1）的顶部连有与浮油外送管线相连的文丘里抽气器（2），其一侧连有含溴废水输送管线，其底部分别设有污泥外送管线Ⅰ和水解混合液管线，该水解混合液管线与所述高效催化氧化装置（3）相连；所述高效催化氧化装置（3）的底部设有压缩空气输入管线，其上部一侧通过管线Ⅰ与所述固液分离装置（4）相连；所述固液分离装置（4）的顶部设有催化加药管线，其底部设有污泥外送管线Ⅱ，一侧通过管线Ⅱ与所述多介质过滤器（5）相连；所述多介质过滤器（5）通过管线Ⅲ经所述超滤装置（6）连有超滤产水箱（7）；所述一级反渗透装置Ⅰ（8）的一侧通过管线Ⅳ与所述超滤产水箱（7）相连，其另一侧分别连有浓水外送管线Ⅰ和一级反渗透产水箱（9），该一级反渗透产水箱（9）通过管线Ⅴ依次经所述一级反渗透装置Ⅱ（10）、所述一级反渗透装置Ⅲ（11）连有蒸发浓缩装置（12）；所述一级反渗透装置Ⅱ（10）、所述一级反渗透装置Ⅲ（11）分别经管线Ⅵ与所述超滤产水箱（7）相连；所述蒸发浓缩装置（12）分别设有浓水外送管线Ⅱ、产水回用管线。

2.如权利要求1所述的一种溴化丁基含溴废水资源化处理系统，其特征在于：所述闪蒸装置（1）包括人字形闪蒸罐（13）、集料罐（15）和循环水冷却器（16）；所述人字形闪蒸罐（13）的顶部通过喷射抽真空器或真空泵（14）与所述集料罐（15）相连，其一侧设有所述含溴废水输送管线，其底部分别设有所述污泥外送管线Ⅰ和所述水解混合液管线；所述水解混合液管线经喷射抽真空器水循环泵（18）与所述高效催化氧化装置（3）相连；所述循环水冷却器（16）的一端与所述喷射抽真空器或真空泵（14）相连，其另一端经排水泵（17）与所述集料罐（15）相连；所述集料罐（15）与所述文丘里抽气器（2）相连。

3.如权利要求1所述的一种溴化丁基含溴废水资源化处理系统，其特征在于：所述超滤装置（6）中设有截留分子量为10万的抗油污有机金属超滤膜。

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