CN214115202U - 一种煤化工废盐资源化利用预处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种煤化工废盐资源化利用预处理系统，包括借助管线依次顺序连通的废盐溶解单元、氧化单元、除硅单元、固液分离单元和离子吸附单元；所述氧化单元包括电催化氧化装置和尾气吸收装置，所述除硅单元包括除硅反应装置和沉淀装置，分别用于添加除硅剂进行除硅反应和泥水分离；所述离子吸附单元填充有鳌合树脂，用于去除残余的钙镁及其他重金属离子。本实用新型提供的煤化工废盐资源化利用预处理系统流程简短，操作简单，能耗较低且能够有效去除煤化工废盐的中的有机物、硅杂质及重金属离子，使其满足氯碱行业离子膜进水条件，实现煤化工废盐的回收再利用，具有广阔的使用空间。

Description

一种煤化工废盐资源化利用预处理系统

技术领域

本实用新型属于工业废水处理领域，尤其涉及一种煤化工废盐资源化利用预处理系统。

背景技术

近年来，环保形势日趋严峻，尤其在水资源缺乏的西北地区，煤化工的工厂及园区的水处理设施正在逐步走向零排放。目前，国内的技术已经实现生产中产生的废水实现了99％以上的回收再利用，水中的盐分实现了分盐结晶。但是由于进水水质不稳定，难以持续保证结晶产生的盐(NaCl)的品质达到国家现行的标准，而且由于处理规模小、产量小，所得废盐销售途径比较窄，场内堆积的现象比较严重，这不仅影响厂内环境，更是对资源的极大的浪费。

将煤化工行业产生的废盐用作氯碱行业中离子膜制烧碱的原料，可以将废盐生产的液碱、次氯酸钠等产品再利用，从而实现废盐的资源化利用。但是现有技术中针对高含盐量废水有机污染物的氧化技术较少，而且氧化效果仍有待提高，限制了高盐废水中的废盐的资源化利用。因此，如何提高高级氧化单元用于处理此类高含盐废水有机污染物的处理效率，是目前实现废盐资源化利用所面临的难题。

实用新型内容

本实用新型实施例要解决的技术问题是提供一种煤化工废盐资源化利用预处理系统，旨在解决现有技术中高含盐废水有机污染物处理效率低，效果差，满足不了氯碱行业离子膜制烧碱的原料的要求的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种煤化工废盐资源化利用预处理系统，包括借助管线依次顺序连通废盐溶解单元、氧化单元、除硅单元、固液分离单元和离子吸附单元；

所述氧化单元包括电化学催化氧化装置和用于吸收电催化氧化所产生气体的尾气吸收装置；

所述除硅单元包括按照液流方向顺序连接的除硅反应装置和沉淀装置；其中，所述除硅反应装置用于添加除硅剂进行除硅反应，所述沉淀装置用于泥水分离；

所述离子吸附单元填充有螯合树脂，用于去除残余的钙镁及其他重金属离子。

在其中一个实施例中，所述电催化氧化装置阳极采用BDD电极，阴极采用钛电极，其中所述BDD电极以多晶硅为基体，以掺硼金刚石为镀层。

在其中一个实施例中，所述除硅反应装置包括顶部由隔板隔开，底部连通的反应池和絮凝池，所述反应池用于投加所述除硅剂，所述絮凝池用于投加絮凝剂。

在其中一个实施例中，所述废盐溶解单元、反应池和絮凝池中均各自设有搅拌装置。

在其中一个实施例中，所述沉淀装置和所述固液分离单元之间还连接有中间水箱，所述沉淀装置的上部清夜自流至所述中间水箱。

在其中一个实施例中，在所述废盐溶解单元与所述电催化氧化装置之间的管线上设有第一动力泵，在所述沉淀装置与所述固液分离单元之间的管线上设有第二动力泵。待处理的煤化工废盐借助所述第一动力泵进入所述电催化氧化装置，经所述电催化氧化装置依次自流入所述除硅装置和所述沉淀装置；再借助所述第二动力泵进入所述固液分离单元。

在其中一个实施例中，在所述电催化氧化装置与所述除硅反应装置之间还连接有料液循环池，所述料液循环池底部设有循环料液出口，通过装有循环泵的管线与所述电催化氧化装置连通，所述料液循环池顶部设有溢流口、自流至所述除硅装置。

在其中一个实施例中，所述固液分离单元为过滤装置，用于去除废液中的悬浮物。

在其中一个实施例中，所述离子吸附单元采用吸附塔，所述螯合树脂填充在所述吸附塔中。

在其中一个实施例中，所述除硅装置中产生的污泥进行脱水处理。

本实用新型提供的煤化工废盐资源化利用预处理系统的有益效果在于：本实用新型提供的煤化工废盐资源化利用预处理系统流程简短，操作简单，能耗低且能够实现对煤化工废盐的预处理，电催化氧化装置可以最大限度的去除废盐中的有机物，同时通过除硅剂与絮凝剂的共同作用除去废盐中大部分的硅，最后通过鳌合树脂对废盐中重金属离子的吸附，使其满足氯碱行业离子膜进水条件，实现煤化工废盐的回收再利用，具有广阔的使用空间。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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预处理系统的一结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的预处理系统的另一结构示意图；

其中，图中各附图标记：

1—废盐溶解单元，2—电催化氧化装置，3—尾气吸收装置，4—反应池，5—絮凝池，6—沉淀装置，7—中间水箱，8—固液分离单元，9—离子吸附单元，10—料液循环池。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参照图1所示，现对本实用新型提供的煤化工废盐资源化利用预处理系统进行说明。本实施例中所述煤化工废盐资源化利用预处理系统，包括借助管线依次顺序连通的废盐溶解单元1、氧化单元、除硅单元、固液分离单元8和离子吸附单元9。其中，所述氧化单元包括电催化氧化装置2和用于吸收电催化氧化所产生气体的尾气吸收装置3，所处除硅单元包括按照液流方向顺序连接的除硅反应装置和沉淀装置6；其中所述除硅反应装置用于添加除硅剂进行除硅反应，所述沉淀装置6用于泥水分离；所述离子吸附单元9填充有螯合树脂，用于去除残余的钙镁及其他重金属离子。

上述煤化工废盐资源化利用预处理系统通过将煤化工产生的废盐在废盐溶解单元1中加水溶解后，流入电催化氧化装置2，通过电催化氧化装置2对废盐中的有机物进行催化氧化，电催化氧化产生的气体经所述电催化氧化装置2的排气口流入所述尾气吸收装置3，对尾气进行吸收、无害化处理，电催化氧化产生的液体经管道流入所述除硅反应装置，向反应池4中加入除硅剂，絮凝池5中加入絮凝剂后流入所述沉淀装置6，所得上清液经所述沉淀装置6顶部自流流入所述固液分离单元8，去除上清液中的悬浮物，固液分离后的液体进入所述离子吸附单元9，通过所述离子吸附单元9中的螯合树脂除去残余的钙镁及其它重金属离子，实现无害化处理后出货。

与现有技术相比，本实用新型提供的煤化工废盐资源化利用预处理系统流程简短，操作简单，能耗低且能够实现对煤化工废盐的预处理，电催化氧化装置可以最大限度的去除废盐中的有机物，同时通过除硅剂与絮凝剂的共同作用除去废盐中大部分的硅，最后通过鳌合树脂对废盐中重金属离子的吸附，使其满足氯碱行业离子膜进水条件，实现煤化工废盐的回收再利用，具有广阔的使用空间。

作为本实用新型提供的煤化工废盐资源化利用预处理系统的一种具体实施方式，所述电催化氧化装置2的阳极采用BDD电极，阴极采用钛电极，所述BDD电极以多晶硅为基体，以掺硼金刚石为镀层，具有最宽的电化学窗口、极高的析氧电位，极低的析氢点位、可耐受高浓度的盐水和强酸强碱的腐蚀、较好的机械性能、极低的背景电流，实现高浓废盐水的有机污染物的高去除率，保证废盐得到较好的资源化利用。

请参照图1所示，作为本实用新型提供的煤化工废盐资源化利用预处理系统的一种具体实施方式，所述除硅反应装置包括顶部由隔板隔开、底部连通的反应池4和絮凝池5，所述反应池4用于投加所述除硅剂，所述絮凝池5用于投加絮凝剂。

为了促进废盐的溶解以及快速的反应，所述废盐溶解单元1、反应池4和絮凝池5中均各自设有搅拌装置。搅拌可以促进废盐的溶解，使除硅剂与絮凝剂迅速分散并发挥作用，同时防止固体沉淀堆积在装置底部，影响物流，堵塞装置。因此，絮凝池5中的液体连同絮凝物一同通过管线自流至沉淀装置6。所述沉淀装置6的上部设有过滤格栅，管线通入至过滤格栅的下方，这样絮凝物在过滤格栅下方沉淀、被收集，清液通过格栅后自流至下一工序。

为了便于控制后续的吸附工序的连续性，在所述沉淀装置6与所述固液分离单元8之间还连接有中间水箱7，参见图1，所述沉淀装置6的上清液自流至所述中间水箱7，用于缓存除硅后的处理液，调节固液分离装置的处理量。

所述固液分离单元8为过滤装置，用于去除处理液中的悬浮物。具体的，可以通过填充有过滤材料或吸附材料的过滤塔，也可以采用其他的过滤装置。

所述离子吸附单元9采用吸附塔，所述鳌合树脂填充在所述吸附塔内。

综上所述，待处理的煤化工废盐在废盐溶解单元1中溶解，形成待处理的废盐溶液；所述废盐溶液借助第一动力泵进入所述电催化氧化装置2，经所述电催化氧化装置2依次自流入所述除硅装置、所述沉淀装置6和中间水箱7；再借助第二动力泵进入所述固液分离单元8和所述离子吸附单元9。

经检验，采用上述煤化工废盐资源化利用系统可将废盐溶液中的TOC由40mg/L降至9mg/L，去除率为77.5％；硅由10mg/L降至2mg/L，去除率为80％。

请参阅图2所示，作为另一实施例，在所述电催化氧化装置2与所述除硅反应装置之间还连接有料液循环池10，所述料液循环池10底部设有循环料液出口，通过装有循环泵的管线与所述电催化氧化装置2入口连通，所述料液循环池10顶部设有溢流口、自流至所述除硅反应装置。

作为一种具体实施，具体的操作流程是：

将煤化工产生的废盐溶液引入所述废盐溶解单元1中，开启所述废盐溶解单元1中的搅拌装置加水溶解，使废盐水质量浓度达到25％左右。开启所述废盐溶解单元1与所述电催化氧化装置2之间的第一动力泵，将溶解后的废盐溶液间歇打入所述电催化氧化装置2中，所述电催化氧化装置2的阳极电极采用BDD电极，阴极采用钛。

废盐溶液在所述电催化氧化装置2中反应30～60min后自流进入所述料液循环装置10，开启所述料液循环泵，通过所述料液循环装置10底部的循环料液出口将氧化后的部分料液打回所述电催化氧化装置2的料液入口，循环量为3倍的处理水量。所述料液循环装置10中的部分料液经上端溢流口自流进入所述除硅单元的反应池4和絮凝池5。

开启所述反应池4和絮凝池5中的搅拌装置并向所述反应池4和絮凝池5中分别投加除硅剂和絮凝剂，其中，所述除硅剂采用偏铝酸钠，投加偏铝酸钠的量和废水中硅的质量比为4:1；所述絮凝剂采用PAM絮凝剂(主要的化学成分为聚丙烯酰胺)。所得反应液流入所述沉淀装置6中静置沉淀，所述沉淀装置6中的上清液经溢流管道自流进入所述中间水箱7，开启所述中间水箱7与所述固液分离装置8管路中的第二动力泵，将所得上清液加压至所述固液分离装置8中去除上清液中的悬浮物，后流入所述离子吸附单元9，去除上清液中的重金属离子后排出。

所述电催化氧化装置2中电解产生的气体为氯气，采用尾气吸收装置3吸收，所述尾气吸收装置3中为水吸收或碱液吸收。

所述沉淀装置6中产生的污泥可以和化工厂零排放系统产生的的化学软化污泥混合进行脱水处理，亦可单独脱水处理。

经检验，采用上述煤化工废盐资源化利用系统可将废盐溶液中的TOC由38mg/L降至9mg/L，去除率为76.3％；硅由8mg/L降至2mg/L，去除率为75％。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种煤化工废盐资源化利用预处理系统，其特征在于，包括借助管线依次顺序连通的废盐溶解单元、氧化单元、除硅单元、固液分离单元和离子吸附单元；

所述氧化单元包括电催化氧化装置和用于吸收电催化氧化所产气体的尾气吸收装置；

所述除硅单元包括按照液流方向顺序连接的除硅反应装置和沉淀装置；其中，所述除硅反应装置用于添加除硅剂进行除硅反应，所述沉淀装置用于泥水分离；

所述离子吸附单元填充有螯合树脂，用于去除残余的钙镁及其它重金属离子。

2.根据权利要求1所述的煤化工废盐资源化利用预处理系统，其特征在于，所述电催化氧化装置的阳极采用BDD电极，阴极采用钛电极，其中所述BDD电极以多晶硅为基体，以掺硼金刚石为镀层。

3.根据权利要求1所述的煤化工废盐资源化利用预处理系统，其特征在于，所述除硅反应装置包括顶部由隔板隔开、底部连通的反应池和絮凝池，所述反应池用于投加所述除硅剂，所述絮凝池用于投加絮凝剂。

4.根据权利要求3所述的煤化工废盐资源化利用预处理系统，其特征在于，所述废盐溶解单元、反应池和絮凝池中均各自设有搅拌装置。

5.根据权利要求1所述的煤化工废盐资源化利用预处理系统，其特征在于，所述沉淀装置和所述固液分离单元之间还连接有中间水箱，所述沉淀装置的上部清液自流至所述中间水箱。

6.根据权利要求1所述的煤化工废盐资源化利用预处理系统，其特征在于，在所述废盐溶解单元与所述电催化氧化装置之间的管线上设有第一动力泵，在所述沉淀装置与所述固液分离单元之间的管线上设有第二动力泵。

7.根据权利要求1-6任一项所述的煤化工废盐资源化利用预处理系统，其特征在于，在所述电催化氧化装置与所述除硅反应装置之间还连接有料液循环池，所述料液循环池底部设有循环料液出口、通过装有循环泵的管线与所述电催化氧化装置连通，所述料液循环池顶部设有溢流口、自流至所述除硅反应装置。

8.根据权利要求1所述的煤化工废盐资源化利用预处理系统，其特征在于，所述固液分离单元为过滤装置，用于去除废液中的悬浮物。

9.根据权利要求1所述的煤化工废盐资源化利用预处理系统，其特征在于，所述离子吸附单元采用吸附塔，所述螯合树脂填充在所述吸附塔内。

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