[發(fā)明專利]高濃度廢水多價鹽離子兩級膜結(jié)晶處理系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111620501A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣庭學(xué);賀清堯;鄭璇
• 申請（專利權(quán)）人: 山西云海川環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01F11/46
• 代理公司: 武漢泰山北斗專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42250
• 代理人: 程千慧

本發(fā)明涉及一種高濃度廢水多價鹽離子兩級膜結(jié)晶處理系統(tǒng)，本發(fā)明的系統(tǒng)利用直接接觸膜蒸餾裝置和納濾膜組件的兩級膜處理，通過膜蒸餾技術(shù)及納濾技術(shù)將高濃度多價鹽離子廢水合理處理成達(dá)標(biāo)排放水及二次利用晶體，可解決環(huán)境污染問題及鹽資源浪費(fèi)問題，過濾器采用超濾技術(shù)，將高濃度鹽水先進(jìn)行軟化預(yù)處理，提高后續(xù)處理效率并減少對泵的損害。本發(fā)明中直接接觸膜蒸餾裝置利用了膜分離裝置的濃縮作用，將濃縮液中離子提純結(jié)晶。此外直接接觸膜蒸餾裝置采用低品位能源提供熱能,達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，本發(fā)明回收了硫酸鈣等晶體，可用于工業(yè)中制造水泥、在油漆和造紙業(yè)中充當(dāng)填充劑或在農(nóng)業(yè)中上充當(dāng)化肥。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢水處理與可再生資源的有效利用領(lǐng)域，具體涉及一種高濃度廢水多價鹽離子兩級膜結(jié)晶處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鑒于目前經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人口的增加，對水資源的需求正在增加，且隨著化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)廢水排放量日益增大，每年都有大量的含鹽危險廢水排放到水環(huán)境中，引起環(huán)境污染問題及鹽資源浪費(fèi)問題。由于水資源的不合理開發(fā)利用，許多國家和地區(qū)都經(jīng)歷著嚴(yán)重的水資源短缺。因此，開發(fā)高效環(huán)保的高鹽度廢水處理方法已成為全世界關(guān)注的課題。

自上個世紀(jì)以來，各種膜分離技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于水處理。近年來，水處理最常用的膜技術(shù)有反滲透、納濾、超濾和膜蒸餾等。其中，膜蒸餾具有對非揮發(fā)性組分的高去除率，工作壓力低以及成本低的優(yōu)勢，且采用膜蒸餾從高濃度鹽水中凈化重金屬離子、放射性廢棄物等技術(shù)已十分成熟。但是從目前看來，采用單一單元法處理高濃度鹽廢水的情況并不多見。對于高鹽度廢水的深度處理，有效地組合多個廢水處理工藝可能是必要的。納濾技術(shù)在水凈化和海水淡化領(lǐng)域表現(xiàn)突出，其去除效率高，且能有效的對水分子和單價鹽離子進(jìn)行滲透排放，對高價鹽離子進(jìn)行截留，并且具有高水通量和低操作壓力等優(yōu)點(diǎn)。納米過濾膜主要由聚合物制成，通常由致密的分離層、聚合物多孔層和非織造襯底層組成。膜蒸餾技術(shù)與納濾技術(shù)協(xié)同處理為廢水處理提供了一種較有前途的途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述問題，提供一種高濃度廢水多價鹽離子兩級膜結(jié)晶處理系統(tǒng)，本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

高濃度廢水多價鹽離子兩級膜結(jié)晶處理系統(tǒng)，包括高鹽廢水池、第一增壓泵、過濾器、直接接觸膜蒸餾裝置、第二增壓泵、納濾膜組件、加熱器、冷卻結(jié)晶器、晶體槽、第三增壓泵和低鹽水池；

所述廢水原液池出口連接過濾器的入口，所述過濾器的出口連接第一增壓泵入口，所述直接接觸膜蒸餾裝置被膜材料分隔為冷凝側(cè)和熱側(cè)，所述冷凝側(cè)設(shè)有原料入口和原液出口，所述熱側(cè)設(shè)有高價鹽離子廢水入口和濃縮液出口，所述第一增壓泵的出口連接直接接觸膜蒸餾裝置的原料入口，所述第一增壓泵用于將廢水原液池的廢水原液經(jīng)由過濾器過濾后輸送至直接接觸膜蒸餾裝置的熱側(cè)；所述膜材料僅允許水蒸汽通過；所述直接接觸膜蒸餾裝置用于在膜材料兩側(cè)蒸汽壓差的作用下，使得熱側(cè)的水蒸汽擴(kuò)散到冷凝側(cè)，將熱側(cè)的高濃度鹽廢水進(jìn)一步濃縮；

所述納濾膜組件被NF納濾膜分隔為進(jìn)入側(cè)和過濾側(cè)，所述NF納濾膜僅允許水分子和單價鹽離子滲透通過；所述進(jìn)入側(cè)設(shè)置有高壓廢水入口和高價鹽離子廢水出口以及冷卻水入口，所述過濾側(cè)設(shè)置有排放水出口，所述納濾膜組件用于截留進(jìn)入側(cè)的廢水中的二價及以上鹽離子；

所述直接接觸膜蒸餾裝置的原液出口連接第二增壓泵的入口，所述第二增壓泵的出口連接納濾膜組件的高壓廢水入口，所述第二增壓泵用于將直接接觸膜蒸餾裝置冷凝側(cè)稀釋后的廢水原液輸送至納濾膜組件的進(jìn)入側(cè)；

所述納濾膜組件的高價鹽離子廢水出口連接加熱器的入口，所述加熱器的出口連接直接接觸膜蒸餾裝置的高價鹽離子廢水入口，所述加熱器用于將納濾膜組件進(jìn)入側(cè)的高價鹽離子廢水進(jìn)行加熱后輸送至直接接觸膜蒸餾裝置的熱側(cè)；