CN216946613U - 一种污水处理过程中使用的高级氧化-膜蒸馏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水污染处理领域，涉及一种污水处理过程中使用的高级氧化‑膜蒸馏装置，包括氧化反应器和膜蒸馏系统，氧化反应器包括氧化反应室、药箱和臭氧发生器，药箱和臭氧发生器均与氧化反应室连接，膜蒸馏系统包括膜蒸馏保安过滤器、加热装置、气扫式膜蒸馏装置、冷凝器以及产水罐，氧化反应室与膜蒸馏保安过滤器连接，膜蒸馏保安过滤器与加热装置连接，加热装置设置在气扫式膜蒸馏装置的一侧，冷凝器设置在气扫式膜蒸馏装置的另一侧，冷凝器与产水罐连接。本实用新型能够连续进行高级氧化与膜蒸馏处理，技术适用范围广，使污水能够得到深度处理，提高了污水处理效率及处理能力，从而使水质得到净化。

Description

一种污水处理过程中使用的高级氧化-膜蒸馏装置

技术领域

本实用新型属于水污染处理领域，具体涉及一种污水处理过程中使用的高级氧化-膜蒸馏装置。

背景技术

工业污水处理不当造成环境问题是目前社会面临的严重问题。随着行业技术的发展，高级氧化技术和膜蒸馏技术已经被越来越广泛地应用于工业污水处理领域，工业污水经高级氧化反应处理后多数可溶性有机污染物可被除去，但高盐度污水中的可溶盐去除效果较差，大量高盐度污水的排放造成了资源的浪费与环境的污染。

近年来出现并蓬勃发展的膜蒸馏技术是一种利用疏水性微孔膜实现汽-液分离的技术，可在污染物浓度极高的条件下运行，对于高盐度污水脱盐有很好的效果。与其他常用分离技术相比，膜蒸馏具有设备简单、分离效率高、操作条件要求较低等优点。

基于以上原因，对工业污水的处理进行合理的设计，降低处理后污水中污染物质的含量，对于污水处理的发展具有极大价值。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的不足，提供一种污水处理过程中使用的高级氧化-膜蒸馏装置，能连续进行高级氧化处理和膜蒸馏处理，从而提高污水处理能力。

本实用新型的技术方案如下：

一种污水处理过程中使用的高级氧化-膜蒸馏装置，包括氧化反应器和膜蒸馏系统，所述氧化反应器包括氧化反应室、药箱和臭氧发生器，所述药箱和臭氧发生器均与氧化反应室连接；所述膜蒸馏系统包括膜蒸馏保安过滤器、加热装置、气扫式膜蒸馏装置、冷凝器以及产水罐；所述氧化反应室与所述膜蒸馏保安过滤器连接，所述膜蒸馏保安过滤器与所述加热装置连接，所述加热装置设置在所述气扫式膜蒸馏装置的一侧，所述冷凝器设置在所述气扫式膜蒸馏装置的另一侧，所述冷凝器与所述产水罐连接。

进一步的，所述氧化反应室一侧设置有用于投加药品或催化剂的药箱，另一侧设置有用于提供臭氧的臭氧发生器。

进一步的，所述氧化反应室内放置有搅拌转子，底部设置有磁力装置，所述磁力装置能带动搅拌转子在氧化反应室中旋转。

进一步的，所述氧化反应室顶部设置有原料液进水口，右上部设置有氧化产水出口，所述氧化产水出口经管路与膜蒸馏保安过滤器连接。

进一步的，所述膜蒸馏保安过滤器下部设置有出水口并经管路与加热装置连接，所述膜蒸馏保安过滤器与加热装置之间的管路上设置有料液泵。

进一步的，所述气扫式膜蒸馏装置包括一级气扫式膜蒸馏组件和二级气扫式膜蒸馏组件；所述一级气扫式膜蒸馏组件与所述二级气扫式膜蒸馏组件均包括筒状外壳、料液腔和中空管，所述筒状外壳内部设置有料液腔和中空管，所述中空管由筒状疏水性微孔膜组成。

进一步的，所述一级气扫式膜蒸馏组件底部设置有与中空管连接的吹扫气进口管，所述吹扫气进口管与气泵经气体管路连接；所述一级气扫式膜蒸馏组件左下部设置有与料液腔连接的原料液进口管，所述原料液进口管通过热料液泵与加热装置连接；所述一级气扫式膜蒸馏组件顶部设置有与料液腔连接的一级料液出口管以及与中空管连接的一级吹扫气出口管。

进一步的，所述二级气扫式膜蒸馏组件左下部设置有与一级料液出口管连接的二级料液进口管，所述二级料液进口管与料液腔连接；所述二级气扫式膜蒸馏组件底部设置有与一级吹扫气出口管连接的二级吹扫气进口管，所述二级吹扫气进口管与中空管连接；所述二级气扫式膜蒸馏组件顶部设置有与中空管连接的二级吹扫气出口管和与料液腔连接的浓水出口管。

进一步的，所述筒状外壳材质为ABS、PP或者不锈钢；所述疏水性微孔膜的材质为PTFE或PVDF。

进一步的，所述二级吹扫气出口管与冷凝器连接，所述冷凝器通过管路与产水罐连接，所述产水罐通过管路与真空泵连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型在高级氧化处理工业污水的基础上，增设了膜蒸馏系统，对污水中的污染物质特别是有机物和盐类物质的去除起到非常突出的作用。传统污水处理装置的处理模式较为单一，势必会造成处理的局限性，而本实用新型充分利用了高级氧化技术和膜蒸馏技术的技术特点，以高级氧化-膜蒸馏联合处理的方式对污水进行处理，从而大大提高了污水的处理效果，使出水水质达标且具有较高的可控性，解决了传统污水处理装置污染物处理不彻底、结构模式单一的问题。

本实用新型所采用的高级氧化-膜蒸馏联合处理技术具有处理效率高、操作简便等特点。高级氧化过程中使用的搅拌器为磁力搅拌器，与传统机械连轴搅拌不同，节约了反应空间，增加了装置容量，保证高级氧化反应能够充分进行。膜蒸馏技术与传统膜分离技术相比操作简单、分离彻底且适用范围广，采用几乎在常压下进行的气扫式膜蒸馏技术降低能耗与成本，应用前景广阔。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的气扫式膜蒸馏装置的结构示意图。

图中标记为：

1.药箱；2.氧化反应室；3.搅拌转子；4.磁力装置；5.臭氧发生器；6.膜蒸馏保安过滤器；7.料液泵；8.加热装置；9.热料液泵；10.气泵；11.吹扫气进口管；12.原料液进口管；13.中空管；14.料液腔；15.一级料液出口管；16.一级吹扫气出口管；17.二级料液进口管；18.二级吹扫气进口管；19.浓水出口管；20.二级吹扫气出口管；21.气扫式膜蒸馏装置；22.冷凝器；23.产水罐；24.真空泵。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行具体说明。

如图1、图2所示，本实用新型提供了一种污水处理过程中使用的高级氧化-膜蒸馏装置，包括氧化反应器和膜蒸馏系统，所述氧化反应器包括氧化反应室2、药箱1和臭氧发生器5。所述氧化反应室2的一侧设置有药箱1，所述药箱1通过管路与氧化反应室2连接，所述氧化反应室2的另一侧设置有臭氧发生器5，所述臭氧发生器5通过供气管路与氧化反应室2连接。

所述氧化反应室2上设置有原料液进水口与氧化产水出口，所述原料液进水口与待处理污水存放装置连接，所述氧化产水出口通过出水管路与膜蒸馏保安过滤器6连接。

所述氧化反应室2底部设置有磁力装置4，所述磁力装置4与外部电源连接，所述氧化反应室2内部设置有搅拌转子3，所述磁力装置4电源开启时可带动搅拌转子3旋转。

所述药箱1用于添加药品或催化剂，药品或催化剂由输送管路输送至氧化反应室2内部。

所述臭氧发生器5用于制备臭氧，臭氧通过供气管路输送至氧化反应室2内部。

所述膜蒸馏保安过滤器6两侧分别设置有进水口与出水口，污水经膜蒸馏保安过滤器6过滤处理后通过出水口和管路进入加热装置8。所述加热装置8对污水进行加热后，污水通过管路输送至气扫式膜蒸馏装置21。

所述膜蒸馏保安过滤器6与所述加热装置8之间的管路上设置有料液泵7，所述料液泵7用于输送液体。

所述气扫式膜蒸馏装置21包括一级气扫式膜蒸馏组件与二级气扫式膜蒸馏组件。

所述一级气扫式膜蒸馏组件与所述二级气扫式膜蒸馏组件均包括筒状外壳、料液腔14和中空管13，所述筒状外壳内部设置有料液腔14和中空管13。

所述筒状外壳材质为ABS、PP或者不锈钢。

所述中空管13由筒状疏水性微孔膜组成，材质为PTFE或PVDF。

所述一级气扫式膜蒸馏组件底部设置有吹扫气进口管11，左下部设置有原料液进口管12，所述原料液进口管12通过管路与所述加热装置8连接，所述原料液进口管12与所述加热装置8之间的管路上设置有热料液泵9，所述吹扫气进口管11通过气体管路与气泵10连接。

所述热料液泵9用于输送液体，所述气泵10用于提供吹扫气。

所述原料液进口管12与料液腔14连接，所述吹扫气进口管11与中空管13连接。

所述一级气扫式膜蒸馏组件顶部设置有一级料液出口管15和一级吹扫气出口管16，所述一级料液出口管15与料液腔14连接，所述一级吹扫气出口管16与中空管13连接。

所述一级料液出口管15通过管路与二级料液进口管17连接，所述一级吹扫气出口管16通过管路与二级吹扫气进口管18连接。

所述二级气扫式膜蒸馏组件底部设置有二级吹扫气进口管18，左下部设置有二级料液进口管17，所述二级料液进口管17与料液腔14连接，所述二级吹扫气进口管18与中空管13连接。

所述二级气扫式膜蒸馏组件顶部设置有与中空管13连接的二级吹扫气出口管20和与料液腔14连接的浓水出口管19，所述浓水出口管19用于排出浓水。

所述二级吹扫气出口管20经管路与冷凝器22连接，所述冷凝器22下方设置有产水罐23，所述冷凝器22与所述产水罐23通过管路连接，所述产水罐23与真空泵24连接，产出水可通过真空泵24排出产水罐23。

通过设计，待处理污水可由原料液进水口输送至氧化反应室2内部并进行高级氧化处理，高级氧化反应处理后的污水经氧化产水出口和管路输送至膜蒸馏保安过滤器6，污水经膜蒸馏保安过滤器6过滤后经管路输送至加热装置8加热。加热装置8中的热流体经热料液泵9输入气扫式膜蒸馏装置21，热流体通过原料液进口管12进入一级气扫式膜蒸馏组件的料液腔14参与一级膜蒸馏处理，后通过一级料液出口管15及二级料液进口管17进入二级气扫式膜蒸馏组件参与二级膜蒸馏处理。吹扫气由气泵10经吹扫气进口管11输入中空管13参与一级膜蒸馏处理，后通过一级吹扫气出口管16及二级吹扫气进口管18进入二级气扫式膜蒸馏组件参与二级膜蒸馏处理。在气扫式膜蒸馏装置21内部，进入中空管13的水蒸气被吹扫气夹带出膜组件，进入冷凝器22，并由冷凝器22冷凝为产出水进入产水罐23，产出水最终排放或进行其他处理。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，并非是对本实用新型其它形式的限制，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，所做的任何简单变化或同等替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种污水处理过程中使用的高级氧化-膜蒸馏装置，包括氧化反应器和膜蒸馏系统，其特征在于：所述氧化反应器包括氧化反应室、药箱和臭氧发生器，所述药箱和臭氧发生器均与氧化反应室连接；所述膜蒸馏系统包括膜蒸馏保安过滤器、加热装置、气扫式膜蒸馏装置、冷凝器以及产水罐；所述氧化反应室与所述膜蒸馏保安过滤器连接，所述膜蒸馏保安过滤器与所述加热装置连接，所述加热装置设置在所述气扫式膜蒸馏装置的一侧，所述冷凝器设置在所述气扫式膜蒸馏装置的另一侧，所述冷凝器与所述产水罐连接。

2.根据权利要求1所述的一种污水处理过程中使用的高级氧化-膜蒸馏装置，其特征在于：所述氧化反应室一侧设置有用于投加药品或催化剂的药箱，另一侧设置有用于提供臭氧的臭氧发生器。

3.根据权利要求2所述的一种污水处理过程中使用的高级氧化-膜蒸馏装置，其特征在于：所述氧化反应室内放置有搅拌转子，底部设置有磁力装置，所述磁力装置能带动搅拌转子在氧化反应室中旋转。

4.根据权利要求3所述的一种污水处理过程中使用的高级氧化-膜蒸馏装置，其特征在于：所述氧化反应室顶部设置有原料液进水口，右上部设置有氧化产水出口，所述氧化产水出口经管路与膜蒸馏保安过滤器连接。

5.根据权利要求1所述的一种污水处理过程中使用的高级氧化-膜蒸馏装置，其特征在于：所述膜蒸馏保安过滤器下部设置有出水口并经管路与加热装置连接，所述膜蒸馏保安过滤器与加热装置之间的管路上设置有料液泵。

6.根据权利要求1所述的一种污水处理过程中使用的高级氧化-膜蒸馏装置，其特征在于：所述气扫式膜蒸馏装置包括一级气扫式膜蒸馏组件和二级气扫式膜蒸馏组件；所述一级气扫式膜蒸馏组件与所述二级气扫式膜蒸馏组件均包括筒状外壳、料液腔和中空管，所述筒状外壳内部设置有料液腔和中空管，所述中空管由筒状疏水性微孔膜组成。

7.根据权利要求6所述的一种污水处理过程中使用的高级氧化-膜蒸馏装置，其特征在于：所述一级气扫式膜蒸馏组件底部设置有与中空管连接的吹扫气进口管，所述吹扫气进口管与气泵经气体管路连接；所述一级气扫式膜蒸馏组件左下部设置有与料液腔连接的原料液进口管，所述原料液进口管通过热料液泵与加热装置连接；所述一级气扫式膜蒸馏组件顶部设置有与料液腔连接的一级料液出口管以及与中空管连接的一级吹扫气出口管。

8.根据权利要求6所述的一种污水处理过程中使用的高级氧化-膜蒸馏装置，其特征在于：所述二级气扫式膜蒸馏组件左下部设置有与一级料液出口管连接的二级料液进口管，所述二级料液进口管与料液腔连接；所述二级气扫式膜蒸馏组件底部设置有与一级吹扫气出口管连接的二级吹扫气进口管，所述二级吹扫气进口管与中空管连接；所述二级气扫式膜蒸馏组件顶部设置有与中空管连接的二级吹扫气出口管和与料液腔连接的浓水出口管。

9.根据权利要求6所述的一种污水处理过程中使用的高级氧化-膜蒸馏装置，其特征在于：所述筒状外壳材质为ABS、PP或者不锈钢；所述疏水性微孔膜的材质为PTFE或PVDF。

10.根据权利要求8所述的一种污水处理过程中使用的高级氧化-膜蒸馏装置，其特征在于：所述二级吹扫气出口管与冷凝器连接，所述冷凝器通过管路与产水罐连接，所述产水罐通过管路与真空泵连接。

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