公布日：2024.12.13
申请日：2024.11.04
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/46(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F1/14(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)I;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N
摘要
本发明公开了一种基于膜过滤和电离氧化处理高盐废水的工艺，属于废水处理技术领域，包括S1、通过过滤网和固液分离通道依次对高盐废水中的大颗粒悬浮物和不溶性悬浮物进行截留；S2、通过电离氧化对高盐废水中的有机物进行氧化，电离氧化产生的无机悬浮物通过絮凝剂沉降，然后通过电离通道截留沉淀物；S3、通过蒸发结晶使无机盐析出；S4、通过超滤膜过滤器对无机盐结晶和高盐废水进行分离，分离后的高盐废水再次进行蒸发结晶，本发明通过对高盐废水进行反复蒸发结晶，增加高盐废水中无机盐的回收效率，同时对废水进行净化回收，能够有效节约水资源，提高了高盐废水处理的经济效益。
权利要求书
1.一种基于膜过滤和电离氧化处理高盐废水的工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、预处理：将高盐废水通入预处理设备(1)中通过滤网(12)进行过滤，所述过滤网(12)的目数为10-14目，然后将过滤后的高盐废水通过预处理设备(1)中的固液分离通道(13)将高盐废水中的悬浮颗粒去除，所述固液分离通道(13)的内废水的流量为4.5-6L/min，得到预处理高盐废水；S2、电离氧化：将预处理高盐废水从预处理设备(1)通入多个电离沉淀设备(2)中进行电离氧化处理，在电离通道(21)内投放絮凝剂，絮凝剂的添加量为50mg/L，然后通过电离沉淀设备(2)中的电离通道(21)将沉淀物和废水进行固液分离，所述电离通道(21)的宽度为5-10cm，电离通道(21)内的阳极采用碳素板，阴极采用不锈钢板，电离电压为5V，电流密度为50-80A/m2，预处理高盐废水在电离通道(21)内的流速为4.5-6L/min，得到氧化废水；S3、蒸发结晶：将氧化废水通入多个蒸发结晶设备(3)中的蒸发通道(31)内进行蒸发，蒸发温度为50-60℃，蒸发时长为20-30min，蒸发通道(31)的流量为4.5-6L/min，废水中的水分子蒸发后，无机盐析出，形成结晶与剩余废水形成结晶盐废水；S4、膜过滤：将结晶盐废水通入超滤膜过滤器(4)进行过滤，过滤完成后，对无机盐结晶体进行回收，所述超滤膜的平均孔径为5-10nm，将经过超滤膜过滤器(4)过滤后的高盐废水通过蒸发结晶设备(3)中二次蒸发；所述一种基于膜过滤和电离氧化处理高盐废水的工艺所用设备包括预处理设备(1)、电离沉淀设备(2)、蒸发结晶设备(3)、超滤膜过滤器(4)，所述预处理设备(1)包括过滤池(11)，所述过滤池(11)上固定连接有过滤网(12)，所述过滤池(11)的右侧固定连接有多个固液分离通道(13)，所述固液分离通道(13)的下方固定连通有多个沉淀槽一(14)，所述沉淀槽一(14)的底部固定连接有阀门一(15)，多个所述固液分离通道(13)的右端连通有暂存池一(16)；所述电离沉淀设备(2)包括电离通道(21)，所述电离通道(21)的前侧内壁和后侧内壁分别固定连接有阳极板(22)和阴极板(23)，所述电离通道(21)的左端上方固定连接有絮凝剂投料器(24)，所述电离通道(21)底部固定连接有多个沉淀槽二(25)，所述沉淀槽二(25)的底部固定连接有阀门二(26)，所述电离通道(21)的右侧固定连接暂存池二(27)，所述暂存池二(27)的内部固定连接有抽液泵(28)，所述抽液泵(28)的出水口固定连通有用于和蒸发结晶设备(3)相连通的抽水管(29)；所述絮凝剂投料器(24)包括料仓(241)，所述料仓(241)的内部转动连接有螺旋下料杆(242)，所述料仓(241)的顶部固定连接有用于带动螺旋下料杆(242)转动的下料电机(243)；所述电离通道(21)顶部固定连接有用于对阳极板(22)和阴极板(23)供电的电池板一(211)以及用于对电池板一(211)充电的太阳能发电板一(212)。
2.如权利要求1所述的一种基于膜过滤和电离氧化处理高盐废水的工艺，其特征在于，所述蒸发结晶设备(3)包括蒸发通道(31)，所述蒸发通道(31)的顶部固定连接有冷凝通道(32)，蒸发通道(31)的内底部固定连接有电加热板(33)，所述冷凝通道(32)的顶部固定连接有用于对电加热板(33)供电的电池板二(34)以及为电池板二(34)充电的太阳能发电板二(35)，所述蒸发通道(31)的内部固定连接有冷凝液通道(36)，所述冷凝液通道(36)右侧固定连通有冷凝池(37)，所述蒸发通道(31)右侧与所述超滤膜过滤器(4)固定连通。
3.如权利要求2所述的一种基于膜过滤和电离氧化处理高盐废水的工艺，其特征在于，所述冷凝通道(32)包括中间通道(321)，所述中间通道(321)的左侧与所述抽水管(29)固定连通，中间通道(321)的前后两侧固定连接有回流通道(322)，所述回流通道(322)的右端与所述中间通道(321)相连通，回流通道(322)的左端将废水排入所述蒸发通道(31)。
4.如权利要求1所述的一种基于膜过滤和电离氧化处理高盐废水的工艺，其特征在于，所述超滤膜过滤器(4)包括滤液池(41)，所述滤液池(41)内固定连接有过滤架(42)，所述过滤架(42)上固定连接有多个支管(43)，多个所述支管(43)的左端固定连通有连接管(44)，多个所述支管(43)的右端固定连通有主管道(45)，所述主管道(45)上固定连通有吸液泵(48)，所述吸液泵(48)的出水口固定连通有回流管(46)，所述回流管(46)与所述抽水管(29)固定连通，所述支管(43)下方固定连通有超滤膜组件(47)。
5.如权利要求4所述的一种基于膜过滤和电离氧化处理高盐废水的工艺，其特征在于，所述超滤膜组件(47)包括连接盖(471)，所述连接盖(471)下端固定连接有若干超滤膜管(472)，连接盖(471)的上方与所述支管(43)螺纹连接。
6.如权利要求4所述的一种基于膜过滤和电离氧化处理高盐废水的工艺，其特征在于，所述超滤膜组件(47)包括连接盖(471)，所述连接盖(471)下端固定连接有若干超滤膜管(472)。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于膜过滤和电离氧化处理高盐废水的工艺。
本发明的技术方案是：一种基于膜过滤和电离氧化处理高盐废水的工艺，包括以下步骤：
S1、预处理：
将高盐废水通入预处理设备中通过滤网进行过滤，所述过滤网的目数为10-14目，然后将过滤后的高盐废水通过预处理设备中的固液分离通道将高盐废水中的悬浮颗粒去除，所述固液分离通道的内废水的流量为4.5-6L/min，得到预处理高盐废水；
S2、电离氧化：
将预处理高盐废水从预处理设备通入多个电离沉淀设备中进行电离氧化处理，在电离通道21内投放絮凝剂，絮凝剂的添加量为50mg/L，然后通过电离沉淀设备中的电离通道将沉淀物和废水进行固液分离，所述电离通道的宽度为5-10cm，电离通道内的阳极采用碳素板，阴极采用不锈钢板，电离电压为5V，电流密度为50-80A/m2，预处理高盐废水在电离通道内的流速为4.5-6L/min，得到氧化废水；
S3、蒸发结晶：
将氧化废水通入多个蒸发结晶设备中的蒸发通道内进行蒸发，蒸发温度为50-60℃，蒸发时长为20-30min，蒸发通道的流量为4.5-6L/min，废水中的水分子蒸发后，无机盐析出，形成结晶与与剩余废水形成结晶盐废水；
S4、膜过滤：
将结晶盐废水通入超滤膜过滤器进行过滤，过滤完成后，对无机盐结晶体进行回收，所述超滤膜的平均孔径为5-10nm，将经过超滤膜过滤器过滤后的高盐废水通过蒸发结晶设备中二次蒸发。
进一步地，所述一种基于膜过滤和电离氧化处理高盐废水的工艺所用设备包括预处理设备、电离沉淀设备、蒸发结晶设备、超滤膜过滤器，所述预处理设备包括过滤池，所述过滤池上固定连接有过滤网，所述过滤池的右侧固定连接有多个固液分离通道，所述固液分离通道的下方固定连通有多个沉淀槽一，所述沉淀槽一的底部固定连接有阀门一，多个所述固液分离通道的右端连通有暂存池一。
说明：通过过滤网将高盐废水中的大块悬浮物进行过滤，然后通过沉淀槽一对高盐废水中不溶性悬浮物进行截留。
进一步地，所述电离沉淀设备包括电离通道，所述电离通道的前侧内壁和后侧内壁分别固定连接有阳极板和阴极板，所述电离通道的左端上方固定连接有絮凝剂投料器，所述电离通道底部固定连接有多个沉淀槽二，所述沉淀槽二的底部固定连接有阀门二，所述电离通道的右侧固定连接暂存池二，所述暂存池二的内部固定连接有抽液泵，所述抽液泵的出水口固定连通有用于和蒸发结晶设备相连通的抽水管。
说明：通过电离通道对高盐废水中的有机物进行电离氧化，电离氧化产生的不溶性无机沉淀物经过沉淀槽二截留。
进一步地，所述絮凝剂投料器包括料仓，所述料仓的内部转动连接有螺旋下料杆，所述料仓的顶部固定连接有用于带动螺旋下料杆转动的下料电机。
说明：通过下料电机自动投放絮凝剂，调节下料电机转速可改变下料速度。
进一步地，所述电离通道顶部固定连接有用于对阳极板和阴极板供电的电池板一以及用于对电池板一充电的太阳能发电板一。
说明：通过太阳能发电板一对电离通道中的阳极板和阴极板提供电能，使阳极板和阴极板之间形成电场，进而使有机物在阳极发生氧化反应，在阴极发生还原反应。
进一步地，所述蒸发结晶设备包括蒸发通道，所述蒸发通道的顶部固定连接有冷凝通道，蒸发通道的内底部固定连接有电加热板，所述冷凝通道的顶部固定连接有用于对电加热板供电的电池板二以及为电池板二充电的太阳能发电板二，所述蒸发通道的内部固定连接有冷凝液通道，所述冷凝液通道右侧固定连通有冷凝池，所述蒸发通道右侧与所述超滤膜过滤器固定连通。
说明：利用太阳能提供电能，对废水加热，增加废水的蒸发量，降低废水处理所用电能，减少废水处理的成本。
进一步地，所述冷凝通道包括中间通道，所述中间通道的左侧与所述抽水管固定连通，中间通道的前后两侧固定连接有回流通道，所述回流通道的右端与所述中间通道相连通，回流通道的左端将废水排入所述蒸发通道。
说明：蒸发的水分遇到冷凝通道，将热量传递给冷凝通道中的废水，然后冷凝落入冷凝液通道中，能够增强冷凝效果，还能对蒸发水分的热量进行回收利用。
进一步地，所述超滤膜过滤器包括滤液池，所述滤液池内固定连接有过滤架，所述过滤架上固定连接有多个支管，多个所述支管的左端固定连通有连接管，多个所述支管的右端固定连通有主管道，所述主管道上固定连通有吸液泵，所述吸液泵的出水口固定连通有回流管，所述回流管与所述抽水管固定连通，所述支管下方固定连通有超滤膜组件。
说明：通过超滤膜过滤器对废水进行再次过滤，将析出的无机盐进行回收，得到的高盐废水再次进行蒸发结晶，增加高盐废水中盐的回收效率，提高了高盐废水处理的经济效益。
进一步地，所述超滤膜组件包括连接盖，所述连接盖下端固定连接有若干超滤膜管，连接盖的上方与所述支管螺纹连接。
说明：连接盖便于更换超滤膜管，便于维修。
进一步地，所述絮凝剂由以下质量百分比的成分组成：25.1-30.2％聚合硫酸铁、15.4-23.5聚丙烯酸钠、13.6-18.7％硫酸亚铁、11.2-15.5粉末活性炭、余量为水溶性淀粉。
说明：上述絮凝剂的絮凝效果好，能够有效清除氧化废水中的悬浮物，增加蒸发结晶后，盐的洁净度。
本发明的有益效果是：
(1)本发明通过预处理将高盐废水中含有的悬浮物和大块悬浮物进行过滤，然后通过电离氧化技术对高盐废水中的有机物进行氧化，再对电离氧化产生的悬浮物进行絮凝沉淀，最后通过蒸发结晶析出无机盐，蒸发后的水回收利用，通过超滤膜过滤器分离无机盐和高盐废水，通过对高盐废水进行反复蒸发结晶，增加高盐废水中无机盐的回收效率，同时对废水进行净化回收，能够有效节约水资源，增加高盐废水处理的经济效益。
(2)本发明中的电离氧化设备和蒸发结晶设备均采用太阳能发电板提供电能，能够有效降低高盐废水的处理成本，本发明通过固液分离通道、电离通道和蒸发结晶通道可以连续性的处理高盐废水，避免了静置沉淀所用的时间，也避免了静置电离所用的时间，提高了高盐废水处理的效率。
（发明人：钱平平;蒋健）
