CN214270565U - 一种化工废水资源化回收高价值物料的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于环保废水治理技术领域，尤其涉及一种化工废水资源化回收高价值物料的装置，包括依次连接的原水罐、pH调节罐、一级膜分离装置、二级膜分离装置和三级膜分离装置，所述原水罐通过所述pH调节罐与所述一级膜分离装置连接，所述一级膜分离装置和所述二级膜分离装置均连接有污泥脱水装置，所述三级膜分离装置依次连接有蒸发提浓处理装置和烘干装置。本装置可确保废水100％达标排放，可回收废水中95％以上的有价值物料，且回收的物料纯度可达到90％以上，回收的无机盐为固体氯化钠。

Description

一种化工废水资源化回收高价值物料的装置

技术领域

本实用新型属于环保废水治理技术领域，尤其涉及一种化工废水资源化回收高价值物料的装置。

背景技术

环保废水治理领域涉及的废水属于高含盐和高COD废水，其一般包含吡啶和无机盐(如硫酸铵、氯化铵和氯化钠)，其COD含量为20000至40000mg/L， TDS含量为5％-12％，废水中的吡啶是一类易致癌的危险品，但是同时它又是一种医药中间体，是很多化工合成产品中的必需物质，具有很高的经济价值，是一种高价值物料，合理回用会产生很高的经济收益，当废水处理需要较高的处置费用。现有技术中的处置方法主要有以下几种：一是蒸发技术：直接将该废水蒸发，母液变成危废，冷凝液去废水处理系统(生化处理)处理达标后排放；二是树脂吸附技术：用树脂吸附废水中的有机物，然后对树脂吸附后的滤液进行蒸发干燥，冷凝液排放，母液送危废处理公司处置。三是萃取技术：用氯仿或环己烷做萃取剂进行萃取，然后对萃取液进行蒸馏分离。

但这三种方法均有各自的不足之处：

常规的蒸发技术在处理过程中会产生共沸现象，要么是将吡啶全部带入冷凝液中，将母液蒸干，要么是蒸发根本无法进行下去，会因沸腾而无法进行。冷凝液去废水治理，需要较高的处理费用，固体废物属于危废，需要交有资质的危废处置公司进行处理，同样需要较高的处置费用(4500元/吨)；常规的树脂吸附处理后，对滤液进行蒸发同样会产生危废；而萃取过程耗时很长，一般需要20-40小时，效率很低，萃取剂价格昂贵，萃取剂损耗较大，同时萃取剂本身也是一种有毒物质，易产生危废。

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种化工废水资源化回收高价值物料的装置，其通过回收废水中的具有很高经济价值的物料成分，从而实现废水治理达标排放或回用的治理装置，实现以废养废、绿色治污。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种化工废水资源化回收高价值物料的装置，其通过回收废水中的具有很高经济价值的物料成分，从而实现废水治理达标排放或回用的治理装置，实现以废养废、绿色治污。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种化工废水资源化回收高价值物料的装置，包括依次连接的原水罐、pH 调节罐、一级膜分离装置、二级膜分离装置和三级膜分离装置，所述原水罐通过所述pH调节罐与所述一级膜分离装置连接，所述一级膜分离装置和所述二级膜分离装置均连接有污泥脱水装置，所述三级膜分离装置依次连接有蒸发提浓处理装置和烘干装置。

作为本实用新型化工废水资源化回收高价值物料的装置的一种改进，所述三级膜分离装置还依次连接有树脂吸附装置、四级膜浓缩装置、蒸发结晶分盐装置。

作为本实用新型化工废水资源化回收高价值物料的装置的一种改进，所述蒸发结晶分盐装置连接有离心分离装置。

作为本实用新型化工废水资源化回收高价值物料的装置的一种改进，所述污泥脱水装置还通过管道与所述原水罐连接。

作为本实用新型化工废水资源化回收高价值物料的装置的一种改进，所述装置还包括废水收集池、废水提升泵、超滤装置、污泥浓缩罐、叠螺机和滤后水罐，所述废水收集池通过所述废水提升泵连接所述原水罐，所述原水罐与所述超滤装置连接，所述超滤装置分别与所述滤后水罐和所述污泥浓缩罐连接，所述污泥浓缩罐与所述叠螺机连接，所述滤后水罐与所述pH调节罐连接。

作为本实用新型化工废水资源化回收高价值物料的装置的一种改进，所述废水收集池内设置有潜水搅拌机。

作为本实用新型化工废水资源化回收高价值物料的装置的一种改进，所述装置还包括内有氧化钙的反应罐，所述反应罐设置于所述原水罐和所述超滤装置之间。

作为本实用新型化工废水资源化回收高价值物料的装置的一种改进，所述装置还包括管式超滤膜装置，所述管式超滤膜装置设置于所述一级膜分离装置与所述污泥脱水装置之间，以及所述二级膜分离装置和所述污泥脱水装置之间。

作为本实用新型化工废水资源化回收高价值物料的装置的一种改进，所述二级膜分离装置和三级膜分离装置中均包含纳滤膜。

作为本实用新型化工废水资源化回收高价值物料的装置的一种改进，所述四级膜浓缩装置中包含海水淡化膜。

使用该装置回收化工废水中高价值物料的方法，至少包括以下步骤：

一种化工废水资源化回收高价值物料的方法，至少包括以下步骤：

第一步，对原废水进行pH调节，对经pH调节后的废水进行一级膜分离处理，一级膜分离处理的滤液送入二级膜分离处理；

第二步，二级膜分离处理的浓液与一级膜分离处理产生的浓液汇合后送入污泥脱水处理，二级膜分离处理的滤液送入三级膜分离处理；

第三步，三级膜分离产生的浓液采用负压单效强制循环蒸发工艺进行蒸发提浓工艺处理，得到的浓液送入烘干工艺处理得到需要回收的有机相产品。

所述方法还包括第四步：三级膜分离产生的渗透液送入树脂吸附工艺进行吸附处理，树脂吸附工艺产生的滤液送入四级膜浓缩工艺处理，树脂吸附工艺产生的解析液经收集送入原水罐进行二次重复处理，树脂吸附工艺产生的漂洗水收集作为本系统维护性用水。

所述方法还包括第五步：四级膜浓缩工艺处理产生的浓缩液采用负压三效蒸发工艺进行蒸发结晶分盐处理，得到的盐水混合液送入离心分离，经离心分离后得到无机相固体盐，四级膜处理产生的渗透液直接排放或回用，蒸发工艺产生的冷凝水采用离子交换工艺除氨氮。

第一步中对原废水采用盐酸进行pH值调节，调节后的pH值为7-8。

第二步汇合后的浓液先采用管式超滤膜装置(有机管式膜和无机管式膜) 做预处理，分离后的浓液再进行污泥脱水处理；第二步的二级膜分离处理工艺中采用的是纳滤膜，以截留一级膜处理滤液中的大分子有机物、色度，让小分子有机物和无机盐透过。

第三步中三级膜分离处理工艺中采用的是能截留小分子的纳滤膜，第三步所述烘干工艺为螺旋烘干工艺。

第四步中四级膜浓缩工艺采用海水淡化膜对树脂吸附工艺产生的滤液进行浓缩处理，提高废水中无机盐浓度。

第三步中，先采用纯水水洗的方法对三级膜处理产生的浓液进行等比例2-3 次水洗，再进行蒸发提浓工艺处理，以减少回收标的物(有机物)的无机相含量。

原废水在调节pH以前还经过如下处理：将原废水送入设有潜水搅拌机的废水收集池中，搅拌后通过废水提升泵送入到原水罐中，再将其送入超滤装置中，超滤得到的滤液即送入pH调节罐中进行pH调节。

如废水中含有磷，则在将废水送入超滤装置前，先将废水从原水罐送入到加有氧化钙的反应罐中，反应后再将其送入到超滤装置中。

超滤得到的浓液送入污泥浓缩罐中，再经过叠螺机将污泥外运。

相对于现有技术，本装置可确保废水100％达标排放，可回收废水中95％以上的有价值物料，且回收的物料纯度可达到90％以上，回收的无机盐为固体氯化钠(含水率≤3％)。整个工艺处理高效、运行稳定、处理成本低、最大限度回收废水中有价值物料，实现项目最大收益、减少排放。本实用新型通过回收废水中的具有很高经济价值的物料成分，从而实现废水治理达标排放或回用的治理方法，实现以废养废、绿色治污。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型前处理装置的结构示意图。

图3为使用本实用新型装置的工艺流程图。

图4为使用本实用新型装置的前处理工序的工艺流程图。

具体实施方式

如图1和2所示，本实用新型提供了一种化工废水资源化回收高价值物料的装置，包括依次连接的原水罐1、pH调节罐2、一级膜分离装置3、二级膜分离装置4和三级膜分离装置5，原水罐1通过pH调节罐2与一级膜分离装置3 连接，一级膜分离装置3和二级膜分离装置4均连接有污泥脱水装置6，三级膜分离装置5依次连接有蒸发提浓处理装置7和烘干装置8。

其中，三级膜分离装置5还依次连接有树脂吸附装置9、四级膜浓缩装置 10、蒸发结晶分盐装置11。

蒸发结晶分盐装置11连接有离心分离装置12。

污泥脱水装置6还通过管道与原水罐1连接。

装置还包括废水收集池13、废水提升泵14、超滤装置15、污泥浓缩罐16、叠螺机17和滤后水罐18，废水收集池13通过废水提升泵14连接原水罐1，原水罐1与超滤装置15连接，超滤装置15分别与滤后水罐18和污泥浓缩罐16 连接，污泥浓缩罐16与叠螺机17连接，滤后水罐18与pH调节罐2连接。

废水收集池13内设置有潜水搅拌机。

装置还包括内有氧化钙的反应罐19，反应罐19设置于原水罐1和超滤装置 15之间。

装置还包括管式超滤膜装置20，管式超滤膜装置20设置于一级膜分离装置 3与污泥脱水装置6之间，以及二级膜分离装置4和污泥脱水装置6之间。

二级膜分离装置4和三级膜分离装置5中均包含纳滤膜。

四级膜浓缩装置10中包含海水淡化膜。

如图3和4使用本实用新型回收化工废水中高价值物料的方法，至少包括以下步骤：

第一步，对原废水进行pH调节，对经pH调节后的废水进行一级膜分离处理，一级膜分离处理的滤液送入二级膜分离处理；

第二步，二级膜分离处理的浓液与一级膜分离处理产生的浓液汇合后送入污泥脱水处理，二级膜分离处理的滤液送入三级膜分离处理；

第三步，三级膜分离产生的浓液采用负压单效强制循环蒸发工艺进行蒸发提浓工艺处理，得到的浓液送入烘干工艺处理得到需要回收的有机相产品。

第四步，三级膜分离产生的渗透液送入树脂吸附工艺进行吸附处理，树脂吸附工艺产生的滤液送入四级膜浓缩工艺处理，树脂吸附工艺产生的解析液经收集送入原水罐进行二次重复处理，树脂吸附工艺产生的漂洗水收集作为本系统维护性用水。

第五步，四级膜浓缩工艺处理产生的浓缩液采用负压三效蒸发工艺进行蒸发结晶分盐处理，得到的盐水混合液送入离心分离，经离心分离后得到无机相固体盐，四级膜处理产生的渗透液直接排放或回用，蒸发工艺产生的冷凝水采用离子交换工艺除氨氮。

第一步中对原废水采用盐酸进行pH值调节，调节后的pH值为7-8。

第二步汇合后的浓液先采用管式超滤膜装置20(有机管式膜和无机管式膜) 做预处理，分离后的浓液再进行污泥脱水处理；第二步的二级膜分离处理工艺中采用的是纳滤膜，以截留一级膜处理滤液中的大分子有机物、色度，让小分子有机物和无机盐透过。

第三步中三级膜分离处理工艺中采用的是能截留小分子的纳滤膜，第三步所述烘干工艺为螺旋烘干工艺。

第三步中，先采用纯水水洗的方法对三级膜处理产生的浓液进行等比例2-3 次水洗，再进行蒸发提浓工艺处理，以减少回收标的物(有机物)的无机相含量。

第四步中四级膜浓缩工艺采用海水淡化膜对树脂吸附工艺产生的滤液进行浓缩处理，提高废水中无机盐浓度。

其中，如图4所示，化工废水在调节pH以前还经过如下处理(前处理工序)：将化工废水送入设有潜水搅拌机的废水收集池13中，搅拌后通过废水提升泵14 送入到原水罐1中，再将其送入超滤装置15中，超滤得到的滤液即送入pH调节罐2中进行pH调节。如废水中含有磷，则在将废水送入超滤装置15前，先将废水从原水罐1送入到加有氧化钙的反应罐19中，反应后再将其送入到超滤装置15中。超滤得到的浓液送入污泥浓缩罐16中，再经过叠螺机17将污泥外运。

本工艺可确保废水100％达标排放，可回收废水中95％以上的有价值物料，且回收的物料纯度可达到90％以上，回收的无机盐为固体氯化钠(含水率≤3％)。工艺特点：处理高效、运行稳定、处理成本低、最大限度回收废水中有价值物料，实现项目最大收益、减少排放。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种化工废水资源化回收高价值物料的装置，其特征在于，包括依次连接的原水罐、pH调节罐、一级膜分离装置、二级膜分离装置和三级膜分离装置，所述原水罐通过所述pH调节罐与所述一级膜分离装置连接，所述一级膜分离装置和所述二级膜分离装置均连接有污泥脱水装置，所述三级膜分离装置依次连接有蒸发提浓处理装置和烘干装置。

2.根据权利要求1所述的化工废水资源化回收高价值物料的装置，其特征在于，所述三级膜分离装置还依次连接有树脂吸附装置、四级膜浓缩装置、蒸发结晶分盐装置。

3.根据权利要求2所述的化工废水资源化回收高价值物料的装置，其特征在于，所述蒸发结晶分盐装置连接有离心分离装置。

4.根据权利要求1所述的化工废水资源化回收高价值物料的装置，其特征在于，所述污泥脱水装置还通过管道与所述原水罐连接。

5.根据权利要求1所述的化工废水资源化回收高价值物料的装置，其特征在于，所述装置还包括废水收集池、废水提升泵、超滤装置、污泥浓缩罐、叠螺机和滤后水罐，所述废水收集池通过所述废水提升泵连接所述原水罐，所述原水罐与所述超滤装置连接，所述超滤装置分别与所述滤后水罐和所述污泥浓缩罐连接，所述污泥浓缩罐与所述叠螺机连接，所述滤后水罐与所述pH调节罐连接。

6.根据权利要求5所述的化工废水资源化回收高价值物料的装置，其特征在于，所述废水收集池内设置有潜水搅拌机。

7.根据权利要求5所述的化工废水资源化回收高价值物料的装置，其特征在于，所述装置还包括内有氧化钙的反应罐，所述反应罐设置于所述原水罐和所述超滤装置之间。

8.根据权利要求1所述的化工废水资源化回收高价值物料的装置，其特征在于，所述装置还包括管式超滤膜装置，所述管式超滤膜装置设置于所述一级膜分离装置与所述污泥脱水装置之间，以及所述二级膜分离装置和所述污泥脱水装置之间。

9.根据权利要求1所述的化工废水资源化回收高价值物料的装置，其特征在于，所述二级膜分离装置和三级膜分离装置中均包含纳滤膜。

10.根据权利要求2所述的化工废水资源化回收高价值物料的装置，其特征在于，所述四级膜浓缩装置中包含海水淡化膜。

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