CN206529367U - 一种高含盐废水的处理与资源回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了高含盐废水的处理与资源化回收装置，包括废水储水箱、第一提升泵、保安过滤器、倒极电渗析***、调节池、混凝沉淀池、浓水水箱、第二提升泵、蒸发结晶装置、淡水水箱、加药罐、反渗透***和产水箱；废水储水箱出水端通过管道依次连接第一提升泵和保安过滤器，保安过滤器出水端与倒极电渗析***连接，倒极电渗析***浓水输出端依次与调节池、混凝沉淀池、浓水水箱、第二提升泵和蒸发结晶装置连接，倒极电渗析***淡水输出端依次与淡水水箱和反渗透***连接，加药罐输出端连接在淡水水箱和反渗透***之间的管道上，反渗透***产水出水端与产水箱连接。装置出水水质稳定；实现了废水的零排放。
Description
技术领域
本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种高含盐废水的处理与资源回收装置，特别适合低COD的高含盐废水的处理。
背景技术
随着我国工业的大规模发展，产生了大量的工业废水。其中，有些行业(电镀、热电、石油开采等行业)的工业废水中含大量的高含盐废水(当盐的浓度>1％时，称之为高含盐废水)，废水中溶解了大量的无机盐离子，如Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO4 2-等，但是有机物含量较少。针对高含盐、低COD废水，中国专利CN200810225941公开的一种高含盐废水的处理方法，首先加入NaOH调节废水的pH，进行混凝沉淀处理，降低废水的硬度，然后进行纳滤处理、反渗透处理和多效蒸发浓缩处理，反渗透产水可以回用，多效蒸发得到的固形物可以按照固体废物的处置标准进行焚烧或填埋。该废水处理方法高效、经济，可以实现废水膜处理过程的“零排放”，其通过混凝沉淀去除废水中的容易结垢的钙离子和镁离子。
近年来，电驱动膜技术以广泛应用于工业废水处理、海水淡化、医疗废水处理等领域，对含盐废水的处理取得了良好的效果。随着各行业对产品物料的质量以及能耗要求越来越高，均相电驱动膜的优越性越来越显现出来。均相电驱动膜能够满足多种料液的处理要求，具有膜面电阻小，电流效率高、能耗低、选择透过性好、回收率高等特点。电驱动膜运行过程中产生的浓水经蒸发结晶后可将盐类资源进行回收。反渗透是目前研究较为成熟的一项膜分离技术，广泛应用于化工、食品、制药、市政供水以及废水处理等多个领域。电驱动膜的产水可以通过反渗透工艺进一步处理，出水可作为生产用水回用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种高含盐废水的处理与资源回收装置，解决了现有高盐废水在处理过程中工艺复杂，能耗高，难以实现自动化控制，出水水质不稳定等问题。
为了解决上述问题，本实用新型涉及的高含盐废水的处理与资源化回收装置，包括废水储水箱、第一提升泵、保安过滤器、倒极电渗析***、调节池、混凝沉淀池、浓水水箱、第二提升泵、蒸发结晶装置、淡水水箱、加药罐、反渗透***和产水箱；废水储水箱出水端通过管道依次连接第一提升泵和保安过滤器，保安过滤器出水端与倒极电渗析***连接，倒极电渗析***浓水输出端依次与调节池、混凝沉淀池、浓水水箱、第二提升泵和蒸发结晶装置连接，倒极电渗析***淡水输出端依次与淡水水箱和反渗透***连接，加药罐输出端连接在淡水水箱和反渗透***之间的管道上，反渗透***产水出水端与产水箱连接。
本实用新型涉及的倒极电渗析***能够自动倒换电极极性并同时自动改变浓、淡水流流向；倒极电渗析***采用均相离子交换膜。
进一步地，反渗透***包括高压泵和反渗透膜组件装置，高含盐废水的处理与资源化回收装置还包括清洗泵、清洗水箱和取水泵构成的清洗***，清洗***实现对反渗透***和频繁倒极电渗析***的清洗，加药罐输出端连接在淡水水箱和高压泵之间的管道上，高压泵输出端通过三通I分别与反渗透膜组件装置进水端和清洗泵输出端管道连接，在三通I与高压泵连接的管道上设置第一阀门，在三通I与清洗泵输出端连接的管道上设置第二阀门，产水箱通过三通II分别与反渗透膜组件装置淡水出水端和取水泵进水端管道连接，在三通II与反渗透膜组件装置淡水出水端连接的管道上设置第三阀门，在三通II与取水泵进水端连接的管道上设置第四阀门，取水泵输出端与清洗水箱连接，清洗水箱通过第五阀门与清洗泵进水端连连接，清洗水箱分别通过管道与反渗透膜组件装置淡水出水端和反渗透膜组件装置浓水出水端连接，清洗泵输出端通过三通III分别与第二阀门和倒极电渗析***膜堆进水端连接，在三通III与倒极电渗析***膜堆进水端连接的管道上设置第六阀门，倒极电渗析***膜堆淡水输出端和倒极电渗析***膜堆浓水输出端均通过管道与清洗水箱连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：(1)采用频繁倒极电渗析和反渗透两者结合处理高盐废水，相比单独采用一种工艺处理能耗降低；(2)过程中将传统工艺中在前端处理的钙镁离子，通过电渗析***将原水中的钙镁离子浓缩后再处理，减少了需要处理的水量，进而减少药剂的使用和调节池和混凝沉淀池的基建费用；(3)电渗析和反渗透的联合工艺容易实现自动化控制，装置出水水质稳定；(4)整个过程实现了废水的零排放；(5)清洗***能够同时为反渗透***和频繁倒极电渗析***清洗，节约设备成本。
附图说明：
图1为本实用新型涉及的高含盐废水的处理与资源化回收装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明：
实施例1：
如图1所示，本实施例涉及的高含盐废水的处理与资源化回收装置，包括废水储水箱1、第一提升泵2、保安过滤器3、倒极电渗析***4、调节池8、混凝沉淀池9、浓水水箱5、第二提升泵6、蒸发结晶装置7、淡水水箱11、加药罐12、反渗透***和产水箱18；废水储水箱1出水端通过管道依次连接第一提升泵2和保安过滤器3，保安过滤器3出水端与倒极电渗析***4进水端连接，倒极电渗析***4浓水输出端依次与调节池8、混凝沉淀池9、浓水水箱5、第二提升泵6和蒸发结晶装置7连接，倒极电渗析***4淡水输出端依次与淡水水箱11和反渗透***连接，加药罐12输出端连接在淡水水箱11和反渗透***之间的管道上，反渗透***产水出水端与产水箱18连接。
进一步地，本实施例涉及的倒极电渗析***4能够自动倒换电极极性并同时自动改变浓、淡水流流向；倒极电渗析***4采用均相离子交换膜，经过保安过滤器3处理后的废水进入倒极电渗析***4，在频繁倒换电极极性的作用下破坏离子交换膜表面的极化层避免沉淀结垢。
进一步地，反渗透***包括高压泵13和反渗透膜组件装置14，高含盐废水的处理与资源化回收装置还包括清洗泵15、清洗水箱16和取水泵17构成的清洗***，加药罐12输出端连接在淡水水箱11和高压泵13之间的管道上，高压泵输出端通过三通I分别与反渗透膜组件装置14进水端和清洗泵15输出端管道连接，在三通I与高压泵连接的管道上设置第一阀门10，在三通I与清洗泵15输出端连接的管道上设置第二阀门22，产水箱18通过三通II分别与反渗透膜组件装置14淡水出水端和取水泵17进水端管道连接，在三通II与反渗透膜组件装置14淡水出水端连接的管道上设置第三阀门20，在三通II与取水泵17进水端连接的管道上设置第四阀门19，取水泵17输出端与清洗水箱16连接，清洗水箱16通过第五阀门23与清洗泵15进水端连连接，清洗水箱16分别通过管道与反渗透膜组件装置14淡水出水端和反渗透膜组件装置14浓水出水端连接，清洗泵15输出端通过三通III分别与第二阀门22和倒极电渗析***4膜堆进水端连接，在三通III与倒极电渗析***4膜堆进水端连接的管道上设置第六阀门21，倒极电渗析***4膜堆淡水输出端和倒极电渗析***4膜堆浓水输出端均通过管道与清洗水箱连接(图中未画出)。
本实施例涉及的高含盐废水的处理与资源化回收方法，具体包括以下步骤：
(1)第一提升泵2将废水储水箱1内高含盐、低COD的废水泵入保安过滤器3去除浊度较大的微粒，然后输送到倒极电渗析***4***中，倒极电渗析***4的脱盐率在60-80％之间，淡水回收率在70％-80％之间；
(2)进入倒极电渗析***4后，脱盐室中的离子在电场的作用下迁移到相邻的浓缩室，脱盐室水中盐含量降低，浓缩室水中盐含量增加；
(3)步骤(2)中浓缩室浓水出水进入调节池8，调节调节池8内pH为10-10.5，然后将水输送到混凝沉淀池9中加入混凝剂混凝沉淀，去除水中的钙离子和镁离子，避免其对蒸发结晶装置的影响，混凝沉淀池9出水进入浓水水箱5中，
(4)步骤(2)中脱盐室淡水出水进入淡水水箱11中，高压泵13将淡水水箱11中的水泵入到反渗透膜组件装置14中，与此同时，加药罐12将阻垢剂加入到高压泵13和淡水水箱11之间的管道中，避免水中残留的钙镁离子对反渗透膜造成污染，反渗透膜组件装置14产水输送到产水箱18中待用，反渗透膜组件装置14浓水输送到浓水水箱5中；
(5)本实施例涉及的高含盐废水的处理与资源化回收装置使用时需要停机定期对反渗透膜组件装置14和频繁倒极电渗析***4膜堆进行清洗，
反渗透膜组件装置14清洗过程为：关闭第一阀门10、第三阀门20、第六阀门21、第五阀门23、反渗透浓水阀门28、反渗透清洗产水回流阀26和反渗透清洗浓缩回流阀27，打开第四阀门19，启动取水泵17将水从产水箱18泵入清洗水箱16，向清洗水箱16中加入反渗透膜清洗剂并搅拌均匀，然后打开第五阀门23、第二阀门22、反渗透清洗产水回流阀26和反渗透清洗浓缩回流阀27，启动清洗泵15，清洗水箱16中清洗水泵入反渗透膜组件装置14中分别经过反渗透清洗产水回流阀26和反渗透清洗浓缩回流阀27再次返回清洗水箱16中，多次循环直至清洗完成，将清洗水箱16中水排出；
频繁倒极电渗析***4膜堆清洗过程：关闭第三阀门20、、第五阀门23、第二阀门22、反渗透清洗产水回流阀26、反渗透清洗浓缩回流阀27、频繁倒极电渗析***淡水阀25和频繁倒极电渗析***浓水阀24，打开第四阀门19，启动取水泵17将水从产水箱18泵入清洗水箱16，向清洗水箱16中加入离子交换膜膜清洗剂并搅拌均匀，然后启动清洗泵15将清洗水箱16中清洗水泵入频繁倒极电渗析***膜堆中，并将频繁倒极电渗析***流出的清洗废水返回到清洗水箱16中，多次循环直至清洗完成，最后将清洗水箱16中水排出。
实施例2：
本实施例对某电厂产生的反渗透浓水进行处理，反渗透浓水：电导率为3000μS/cm，总硬度为908mg/L，COD为98mg/L。具体处理方法，如下所示：
(1)第一提升泵2以60m3/h的流速，将废水储水箱1内反渗透浓水泵入保安过滤器3去除浊度较大的微粒，然后输送到倒极电渗析***4***中；
(2)进入倒极电渗析***4后，脱盐室中的离子在电场的作用下迁移到相邻的浓缩室，脱盐室水中盐含量降低，浓缩室水中盐含量增加，设定倒极电渗析***4的脱盐率为60％，淡水回收率为80％，则通过倒极电渗析***处理后浓缩室浓水出水流量为12m3/h，电导率为9000μS/cm，总硬度为2728mg/L，COD为97mg/L，脱盐室淡水出水流量为48m3/h，电导率为1500μS/cm，总硬度为453mg/L，COD为96mg/L；
(3)步骤(2)中浓缩室浓水出水进入调节池8，调节调节池8内pH为10-10.5，然后将水输送到混凝沉淀池9中加入混凝剂混凝沉淀，混凝沉淀池9出水：电导率为5960μS/cm，总硬度为62mg/L，COD为43mg/L，混凝沉淀池9出水进入浓水水箱5中；
(4)步骤(2)中脱盐室淡水出水进入淡水水箱11中，高压泵13将淡水水箱11中的水泵入到反渗透膜组件装置14中，与此同时，加药罐12将阻垢剂加入到高压泵13和淡水水箱11之间的管道中，避免水中残留的钙镁离子对反渗透膜造成污染，反渗透膜组件装置14产水输送到产水箱18中待用，反渗透膜组件装置14产水水质：电导率为20μS/cm，反渗透膜组件装置14浓水输送到浓水水箱5中；
(5)将步骤(3)和步骤(4)中浓水水箱5中水通过第二提升泵6泵入到蒸发结晶装置7进行蒸发结晶，结晶出固体盐回收利用，结晶产生的蒸馏水输送到产水箱18中待用。
Claims (3)
1.一种高含盐废水的处理与资源化回收装置，其特征在于，包括废水储水箱、第一提升泵、保安过滤器、倒极电渗析***、调节池、混凝沉淀池、浓水水箱、第二提升泵、蒸发结晶装置、淡水水箱、加药罐、反渗透***和产水箱；废水储水箱出水端通过管道依次连接第一提升泵和保安过滤器，保安过滤器出水端与倒极电渗析***连接，倒极电渗析***浓水输出端依次与调节池、混凝沉淀池、浓水水箱、第二提升泵和蒸发结晶装置连接，倒极电渗析***淡水输出端依次与淡水水箱和反渗透***连接，加药罐输出端连接在淡水水箱和反渗透***之间的管道上，反渗透***产水出水端与产水箱连接。
2.根据权利要求1所述的高含盐废水的处理与资源化回收装置，其特征在于，倒极电渗析***能够自动倒换电极极性并同时自动改变浓、淡水流流向；倒极电渗析***采用均相离子交换膜。
3.根据权利要求2所述的高含盐废水的处理与资源化回收装置，其特征在于，反渗透***包括高压泵和反渗透膜组件装置，高含盐废水的处理与资源化回收装置还包括清洗泵、清洗水箱和取水泵构成的清洗***，清洗***实现对反渗透***和频繁倒极电渗析***的清洗，加药罐输出端连接在淡水水箱和高压泵之间的管道上，高压泵输出端通过三通I分别与反渗透膜组件装置进水端和清洗泵输出端管道连接，在三通I与高压泵连接的管道上设置第一阀门，在三通I与清洗泵输出端连接的管道上设置第二阀门，产水箱通过三通II分别与反渗透膜组件装置淡水出水端和取水泵进水端管道连接，在三通II与反渗透膜组件装置淡水出水端连接的管道上设置第三阀门，在三通II与取水泵进水端连接的管道上设置第四阀门，取水泵输出端与清洗水箱连接，清洗水箱通过第五阀门与清洗泵进水端连连接，清洗水箱分别通过管道与反渗透膜组件装置淡水出水端和反渗透膜组件装置浓水出水端连接，清洗泵输出端通过三通III分别与第二阀门和倒极电渗析***膜堆进水端连接，在三通III与倒极电渗析***膜堆进水端连接的管道上设置第六阀门，倒极电渗析***膜堆淡水输出端和倒极电渗析***膜堆浓水输出端均通过管道与清洗水箱连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN110002654A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-07-12 | 浙江嘉化新材料有限公司 | 一种高盐废水排放处理*** |
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2017
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