[發(fā)明專利]一種電滲析器及近零排放工業(yè)廢水回用工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310717316.8
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103723799A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖東
• 申請（專利權(quán)）人: 北京京潤新技術(shù)發(fā)展有限責任公司
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469;B01D61/46;C02F9/10;C02F9/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢水回用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電滲析器及近零排放工業(yè)廢水回用工藝，其主要內(nèi)容是將預(yù)處理和脫鹽工藝進行組合，提高工業(yè)廢水回用工藝的水回收率。

背景技術(shù)

工業(yè)廢水是指工礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有大量有機和無機鹽的廢水。隨著工業(yè)化程度越來越高，工業(yè)用水和廢水的排放量越來越大，對生態(tài)環(huán)境造成的危害越嚴重。同時，有些地區(qū)嚴重缺水，成為對社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的制約。為進一步加強工業(yè)節(jié)水工作，緩解我國水資源的供需矛盾，遏制水環(huán)境惡化的勢頭，促進工業(yè)經(jīng)濟與水資源及環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，2005年頒布的《中國節(jié)水技術(shù)政策大綱》首先提出了發(fā)展外排廢水回用和“零排放”技術(shù)的要求。2007年11月國家新頒布的《國家環(huán)境保護“十一五”規(guī)劃》更明確要求在鋼鐵、電力、化工、煤炭等重點行業(yè)推廣廢水循環(huán)利用，努力實現(xiàn)廢水少排放或零排放。

工業(yè)廢水的減排或零排放解決方案是項系統(tǒng)工程，首先應(yīng)優(yōu)化工藝，采用節(jié)水工藝等措施提高用水效率，降低生產(chǎn)水耗。因此，如何進一步優(yōu)化工藝，降低整套工藝的運行成本，同時節(jié)省設(shè)備投資，是實現(xiàn)工業(yè)廢水減排或零排放的關(guān)鍵。

目前，很多工礦企業(yè)多采用超濾、反滲透膜或電滲析等工藝技術(shù)將生產(chǎn)廢水回收利用，但由于廢水回收率較低，一般為60～80%，最終產(chǎn)出的20～40%高含鹽廢水若直接通過蒸發(fā)系統(tǒng)進行處理，其設(shè)備投資和處理成本很高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的廢水回收率低、處理成本高等問題，提出了一種電滲析器及近零排放工業(yè)廢水回用工藝。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的目的之一在于提供一種電滲析器，所述電滲析器為立式布置；所述電滲析器采用非對稱的進出水流道結(jié)構(gòu)，進水流道窄于出水流道；其陽離子交換膜采用一價離子交換膜，陰離子交換膜采用通用型離子交換膜；

所述電滲析器的負極板和正極板采用貴金屬涂敷鈦基電極。

本發(fā)明所述的電滲析器是一種適用于高含鹽濃度廢水脫鹽的設(shè)備。區(qū)別于常規(guī)的臥式電滲析，采用立式布置，電滲析膜豎向疊放，脫鹽水自下而上垂直流動。

所述電滲析器的進口采用窄流道，出口采用寬流道，比現(xiàn)有電滲析器提高3%以上的脫鹽率。電滲析進、出水流道結(jié)構(gòu)決定了電滲析膜堆各室的布水均勻性，進而影響電滲析的脫鹽率。

所述電滲析器的陽膜采用一價離子交換膜，以減少二價結(jié)垢性陽離子透過。陰離子交換膜采用通用型離子交換膜，降低電滲析結(jié)垢傾向，確保電滲析長期穩(wěn)定運行。

所述電滲析器的極板采用貴金屬涂敷鈦基電極，大大提高電流效率，耐腐蝕性能提高。

所述電滲析器由陽離子交換膜、陰離子交換膜、隔板網(wǎng)、電極、進水配水管、出水匯流管、夾緊裝置及直流電源組成；

在負極板和正極板之間，按照陽離子交換膜、隔板網(wǎng)、陰離子交換膜和隔板網(wǎng)的排列形式組成多個重復(fù)單元，經(jīng)夾緊裝置夾緊后組成電滲析器。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種近零排放工業(yè)廢水回用工藝，所述工藝包括以下步驟：

1）將工業(yè)廢水進行電絮凝處理，在電場和氣浮作用下，發(fā)生電解和絮凝反應(yīng)，然后通過沉淀和過濾，對工業(yè)廢水進行預(yù)處理；

2）將預(yù)處理產(chǎn)水進入超濾、反滲透裝置進行脫鹽處理；

3）反滲透產(chǎn)出的濃水進入如上所述的電滲析器進行深度脫鹽處理；

4）反滲透和電滲析產(chǎn)出的淡水直接回用，濃水去蒸發(fā)結(jié)晶裝置再處理。

步驟1）所述的預(yù)處理在一體化裝置中進行；所述一體化裝置將電化學反應(yīng)池、斜管沉淀池和多介質(zhì)過濾池組成一體化形式。所述一體化裝置以電化學為核心，其中包括電化學絮凝、電催化氧化還原、電氣浮、高效沉淀及多介質(zhì)過濾等綜合作用，對工業(yè)廢水進行預(yù)處理。在電場和氣浮作用下，經(jīng)過電絮凝、高效沉淀、多介質(zhì)過濾等，去除水中的硬度、堿度、懸浮物及部分COD等。

本發(fā)明電絮凝處理中使用的電極反應(yīng)器中設(shè)有相互對應(yīng)的陰極和陽極，至少所述陽極由含鐵金屬制成，所述電極反應(yīng)器通電后對水產(chǎn)生電解效應(yīng)并在陽極處生成大量亞鐵離子，亞鐵離子經(jīng)氧化后生成鐵離子，鐵離子與水中的氫氧根離子結(jié)合生成Fe(OH)₃，進而形成Fe(OH)₃及其聚合物等高活性絮體。

步驟1）所述電絮凝處理噸水的平均電流為≤2A。

步驟1）所述電絮凝處理在曝氣條件下進行。曝氣能夠增大水的擾動性，使其混合均勻，同時由于水電解產(chǎn)生大量微小氣泡，在反應(yīng)器內(nèi)創(chuàng)造微氧化環(huán)境，使產(chǎn)生的金屬離子和氫氧根離子混合均勻，結(jié)合生成氫氧化物絮體。