[發(fā)明專利]一種高鹽高COD廢水零排放系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2023-02-23
• 公開（公告）號: CN116216988A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史會劍;劉汝濤;呂瑞學;劉迎曉;王震;袁霞
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學
• 主分類號: C02F9/00
• 分類號: C02F9/00;C02F1/00;C02F1/44;C02F1/04
• 代理公司: 合肥中谷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34146
• 代理人: 任家皓

1.一種高鹽高COD廢水零排放系統(tǒng)，包括預(yù)處理子系統(tǒng)、濃縮子系統(tǒng)以及蒸發(fā)結(jié)晶子系統(tǒng)，其特征在于：所述濃縮子系統(tǒng)包括濃縮管(1)，所述濃縮管(1)上設(shè)有進水孔(2)、出水孔(3)以及排水孔，所述進水孔(2)通過水管連接有給濃縮管(1)提供高水壓的高壓泵，所述排水孔處設(shè)有排出濃縮廢水的排水閥，所述濃縮管(1)上設(shè)有驅(qū)動電機(4)，所述驅(qū)動電機(4)的輸出軸端設(shè)有轉(zhuǎn)盤(5)，所述轉(zhuǎn)盤(5)上沿其周向設(shè)有兩個以上的圓孔(6)，圓孔(6)處設(shè)有用于濃縮廢水的反滲透膜(7)，所述轉(zhuǎn)盤(5)的頂端與濃縮管(1)的底端貼合；

所述預(yù)處理子系統(tǒng)通過多級過濾后得到的廢水從濃縮管(1)的進水孔(2)中進入到濃縮子系統(tǒng)中，在濃縮管(1)內(nèi)經(jīng)過高壓泵加壓后在反滲透膜(7)處進行濃縮，濃縮時淡水部分從出水孔(3)處排出，濃縮后的廢水從排水孔處排出，在反滲透膜(7)產(chǎn)生堵塞時啟動驅(qū)動電機(4)，驅(qū)動電機(4)帶動轉(zhuǎn)盤(5)轉(zhuǎn)動能夠切換轉(zhuǎn)盤(5)上的不同反滲透膜(7)進入到工作位置，再將排水孔處的濃縮后的廢水通入到蒸發(fā)結(jié)晶子系統(tǒng)中進行蒸發(fā)結(jié)晶。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鹽高COD廢水零排放系統(tǒng)，其特征在于：所述濃縮管(1)位于出水孔(3)一端的內(nèi)側(cè)設(shè)有兩個安裝槽(8)，其中一個安裝槽(8)內(nèi)設(shè)有一號齒輪(9)，所述轉(zhuǎn)盤(5)頂端設(shè)有與一號齒輪(9)互相嚙合的齒槽環(huán)(10)，所述齒槽環(huán)(10)隨著轉(zhuǎn)盤(5)的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動來帶動一號齒輪(9)轉(zhuǎn)動，安裝槽(8)內(nèi)設(shè)有與一號齒輪(9)互相嚙合的二號齒輪(11)，兩個安裝槽(8)之間設(shè)有與二號齒輪(11)同心設(shè)置用于清理反滲透膜(7)的輥筒刷(12)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高鹽高COD廢水零排放系統(tǒng)，其特征在于：所述輥筒刷(12)上設(shè)有兩個以上貫穿的通孔(13)，通孔(13)處設(shè)有噴出水流的噴管(14)，所述噴管(14)內(nèi)設(shè)有一號彈簧(15)以及與一號彈簧(15)連接用于改變噴管(14)內(nèi)腔容積的滑塊(16)，所述滑塊(16)采用磁性材料制成，所述濃縮管(1)內(nèi)設(shè)有兩個以上和滑塊(16)磁性相同用于改變滑塊(16)位置的磁塊(17)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高鹽高COD廢水零排放系統(tǒng)，其特征在于：所述濃縮管(1)上設(shè)有裝有清潔液的儲料盒(18)，所述儲料盒(18)的底端設(shè)有半圓的臺階，臺階處設(shè)有兩個以上用于流出清潔液的出料管(19)，所述儲料盒(18)的底端設(shè)有兩個可移動用于阻擋清潔液流出的擋板(20)，所述擋板(20)上設(shè)有一號磁石(21)，所述圓孔(6)處設(shè)有環(huán)形的與一號磁石(21)磁性相反用于帶動一號磁石(21)轉(zhuǎn)動的磁環(huán)(22)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高鹽高COD廢水零排放系統(tǒng)，其特征在于：所述儲料盒(18)為扇形結(jié)構(gòu)，所述擋板(20)為四分之一圓，所述擋板(20)的轉(zhuǎn)動中心與儲料盒(18)的圓心重疊，所述擋板(20)的半徑值與磁環(huán)(22)的半徑值相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高鹽高COD廢水零排放系統(tǒng)，其特征在于：所述濃縮管(1)靠近出水孔(3)的一端設(shè)有防止轉(zhuǎn)盤(5)與濃縮管(1)之間遠離的限位輪(23)。

7.一種利用權(quán)利要求6所述高鹽高COD廢水零排放系統(tǒng)進行廢水零排放的方法，其特征在于，所述以下步驟：

S1：預(yù)處理子系統(tǒng)為通過多級過濾，去除水中大于0.1um的懸浮物；

S2：利用濃縮子系統(tǒng)中的反滲透膜(7)將廢水中的鹽和水分開，使得廢水總鹽含量濃縮至15％以上，具體為將廢水通入到濃縮管(1)中，利用高壓泵對濃縮管(1)進行加壓，使得反滲透膜(7)處廢水中的凈水在高壓下通過反滲透膜(7)，留下濃縮的廢水，在廢水濃度達到一定標準后通過排水閥將濃縮廢水排出；

S3：濃縮子系統(tǒng)中的反滲透膜(7)在使用一段時間后啟動驅(qū)動電機(4)帶動轉(zhuǎn)盤(5)轉(zhuǎn)動，更換未使用的反滲透膜(7)來替換產(chǎn)生堵塞的反滲透膜(7)，更換過程中利用一號齒輪(9)和二號齒輪(11)帶動輥筒刷(12)來對反滲透膜(7)表面進行刷洗，同時利用噴管(14)噴出水流來對反滲透膜(7)表面進行沖洗以及將刷洗下來的污染物沖走，移動至濃縮管(1)外部的反滲透膜(7)可觸發(fā)擋板(20)移動，使得儲料盒(18)內(nèi)的清潔液滴落到反滲透膜(7)表面對反滲透膜(7)進行浸泡處理；

S4：將濃縮子系統(tǒng)中收集的濃縮廢水通入到蒸發(fā)結(jié)晶子系統(tǒng)中進行繼續(xù)濃縮直至產(chǎn)生結(jié)晶。