本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶預(yù)處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，在工業(yè)廢水零排放工藝中，納濾和反滲透產(chǎn)生的濃鹽水如何處理是一個(gè)世界難題。圍繞工業(yè)廢水所排濃鹽水的處理，涌現(xiàn)出諸如正滲透、膜振動(dòng)和膜蒸餾等新興方法。但上述新方法目前僅僅處于實(shí)驗(yàn)室小試或現(xiàn)場(chǎng)小規(guī)模中試階段，距離工程實(shí)踐應(yīng)用還有很大的一段距離。因此對(duì)于濃鹽水的處理，現(xiàn)仍以傳統(tǒng)的蒸發(fā)結(jié)晶方法為主。

近年來(lái)，市場(chǎng)上出現(xiàn)了很多針對(duì)濃鹽水處理的蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)品，如mvr(機(jī)械蒸汽壓縮)、多效蒸發(fā)等，但在工程中能同時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行、防止結(jié)垢，并兼顧產(chǎn)出干燥殘?jiān)凸?jié)能的設(shè)備不多。這是因?yàn)?，雖然單體設(shè)備已經(jīng)成熟，但適用于工業(yè)廢水的組合工藝還不夠完善。比如，在mvr和三效蒸發(fā)器在蒸發(fā)單質(zhì)鹽溶液時(shí)，通過(guò)控制鹽的濃度，能實(shí)現(xiàn)濃縮和結(jié)晶，并且運(yùn)行穩(wěn)定，但上述方法用于處理工業(yè)納濾或反滲透濃鹽水時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢；同時(shí)濃鹽水中的有機(jī)物也會(huì)使后續(xù)復(fù)鹽的分離產(chǎn)生不利影響。因此影響后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶工藝的主要因素是濃鹽水中的鈣、鎂離子和有機(jī)污染物，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于在蒸發(fā)結(jié)晶工藝前如何去除工業(yè)廢水濃鹽水中的鈣、鎂離子和有機(jī)污染物，尚未找到有效的解決方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶預(yù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能有效處理工業(yè)廢水濃鹽水中的鈣、鎂離子和有機(jī)污染物，且運(yùn)行成本低、去除效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。

一種濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶預(yù)處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括混凝反應(yīng)子單元和納米陶瓷過(guò)濾及電化學(xué)氧化耦合水處理子單元，其中：

所述混凝反應(yīng)子單元進(jìn)一步包括有混凝反應(yīng)池、碳酸鈉貯藥罐、氫氧化鈉貯藥罐和計(jì)量泵，其中：

待處理的濃鹽水經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入所述混凝反應(yīng)子單元的進(jìn)水區(qū)，再經(jīng)過(guò)布水花墻后均勻進(jìn)入所述混凝反應(yīng)池；

再利用所述計(jì)量泵將所述碳酸鈉貯藥罐和氫氧化鈉貯藥罐中的碳酸鈉和氫氧化鈉投加至所述混凝反應(yīng)池中，對(duì)待處理的濃鹽水進(jìn)行處理，使待處理的濃鹽水中的鈣、鎂離子最大限度地被沉淀去除；

在所述混凝反應(yīng)池中處理后的濃鹽水經(jīng)提升泵提升至所述納米陶瓷過(guò)濾及電化學(xué)氧化耦合水處理子單元繼續(xù)進(jìn)行處理；

所述納米陶瓷過(guò)濾及電化學(xué)氧化耦合水處理子單元進(jìn)一步包括有直流電源、犧牲陽(yáng)極、納米陶瓷濾芯和抽吸泵，其中：

所述直流電源用于給所述犧牲陽(yáng)極和納米陶瓷濾芯供電；

經(jīng)提升泵傳送來(lái)的濃鹽水首先與所述犧牲陽(yáng)極產(chǎn)生的al(oh)3發(fā)生混凝、凝聚反應(yīng)，形成絮體沉淀，將濃鹽水中的大部分有機(jī)污染物去除；

濃鹽水中殘存的有機(jī)污染物再經(jīng)所述納米陶瓷濾芯過(guò)濾，利用所述納米陶瓷濾芯表面的氧化石墨烯層將殘存的有機(jī)污染物截留，使截留后濃鹽水中其他一價(jià)和二價(jià)無(wú)機(jī)鹽和水透過(guò)所述納米陶瓷濾芯；

經(jīng)上述預(yù)處理后的濃鹽水經(jīng)所述抽吸泵抽吸后排出，排出后的出水再經(jīng)后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行處理。

所述納米陶瓷濾芯由片狀氧化石墨烯與納米陶瓷復(fù)合而成，具體是采用聚氨酯膠粘劑將片狀氧化石墨烯粘附在納米陶瓷濾芯基體表面，形成改進(jìn)后的納米陶瓷濾芯。

所述碳酸鈉貯藥罐和氫氧化鈉貯藥罐均采用圓柱形設(shè)計(jì)，材質(zhì)為聚乙烯塑料，塑料壁厚5mm。

在所述混凝反應(yīng)池底內(nèi)設(shè)置有多組水下攪拌機(jī)，用于進(jìn)行連續(xù)攪拌，所述混凝反應(yīng)池水力停留時(shí)間設(shè)定為1.5-3.0小時(shí)。

在所述混凝反應(yīng)池中對(duì)待處理的濃鹽水進(jìn)行處理的過(guò)程中，將ph值控制在8.0-9.0。

所述計(jì)量泵采用電磁隔膜式計(jì)量泵。

所述犧牲陽(yáng)極采用鋁板。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，上述系統(tǒng)能有效處理工業(yè)廢水濃鹽水中的鈣、鎂離子和有機(jī)污染物，且運(yùn)行成本低、去除效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶預(yù)處理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例所提供濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶預(yù)處理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖，所述系統(tǒng)包括混凝反應(yīng)子單元和納米陶瓷過(guò)濾及電化學(xué)氧化耦合水處理子單元，各單元所包含的部件及工作關(guān)系具體為：

所述混凝反應(yīng)子單元進(jìn)一步包括有混凝反應(yīng)池1、碳酸鈉貯藥罐2、氫氧化鈉貯藥罐3和計(jì)量泵4，其中：

待處理的濃鹽水經(jīng)進(jìn)水管5進(jìn)入所述混凝反應(yīng)子單元的進(jìn)水區(qū)，再經(jīng)過(guò)布水花墻6后均勻進(jìn)入所述混凝反應(yīng)池1；這里，待處理的濃鹽水的水質(zhì)情況如下：cod：300～500mg/l，總硬度：1000～2000mg/l。濃鹽水中的cod和總硬度是由廢水在經(jīng)過(guò)納濾或反滲透處理濃縮而產(chǎn)生的，若不經(jīng)處理，將嚴(yán)重影響后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的運(yùn)行效能；

再利用所述計(jì)量泵4將所述碳酸鈉貯藥罐2和氫氧化鈉貯藥罐3中的碳酸鈉和氫氧化鈉投加至所述混凝反應(yīng)池1中，對(duì)待處理的濃鹽水進(jìn)行處理，使待處理的濃鹽水中的鈣、鎂離子最大限度地被沉淀去除；上述濃鹽水中的鈣、鎂離子會(huì)對(duì)蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程產(chǎn)生干擾，具體來(lái)說(shuō)：鈣離子與濃鹽水中的硫酸根離子結(jié)合形成硫酸鈣、鎂離子形成氫氧化鎂，沉淀物沉積在蒸發(fā)裝置內(nèi)部的熱交換管的表面，形成穩(wěn)定的結(jié)垢，從而導(dǎo)致熱傳導(dǎo)效率降低，嚴(yán)重結(jié)垢可導(dǎo)致蒸發(fā)結(jié)晶裝置喪失功能；

在所述混凝反應(yīng)池1中處理后的濃鹽水經(jīng)提升泵7提升至所述納米陶瓷過(guò)濾及電化學(xué)氧化耦合水處理子單元繼續(xù)進(jìn)行處理；

所述納米陶瓷過(guò)濾及電化學(xué)氧化耦合水處理子單元進(jìn)一步包括有直流電源8、犧牲陽(yáng)極9、納米陶瓷濾芯10和抽吸泵11，其中：

所述直流電源8用于給所述犧牲陽(yáng)極9和納米陶瓷濾芯10供電；

經(jīng)提升泵7傳送來(lái)的濃鹽水首先與所述犧牲陽(yáng)極9產(chǎn)生的al(oh)3發(fā)生混凝、凝聚反應(yīng)，形成絮體沉淀，將濃鹽水中的大部分有機(jī)污染物去除；

濃鹽水中殘存的有機(jī)污染物再經(jīng)所述納米陶瓷濾芯10過(guò)濾，利用所述納米陶瓷濾芯10表面的氧化石墨烯層將殘存的有機(jī)污染物截留，使截留后濃鹽水中其他一價(jià)和二價(jià)無(wú)機(jī)鹽和水透過(guò)所述納米陶瓷濾芯10；

經(jīng)上述預(yù)處理后的濃鹽水經(jīng)所述抽吸泵11抽吸后排出，排出后的出水再經(jīng)后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行處理。

具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，所述納米陶瓷濾芯10由片狀氧化石墨烯與納米陶瓷復(fù)合而成，具體是采用聚氨酯膠粘劑將片狀氧化石墨烯(純度：>99wt％；厚度：0.80-1.20nm；層數(shù)：3層)粘附在納米陶瓷濾芯基體表面，形成改進(jìn)后的納米陶瓷濾芯，該氧化石墨烯層具有選擇性截留水中有機(jī)污染物的能力，水中其他一價(jià)和二價(jià)無(wú)機(jī)鹽和水可透過(guò)該納米陶瓷濾芯。

上述碳酸鈉貯藥罐2和氫氧化鈉貯藥罐3均采用圓柱形設(shè)計(jì)，材質(zhì)為聚乙烯塑料，塑料壁厚5mm。

另外，在所述混凝反應(yīng)池底內(nèi)還可設(shè)置多組水下攪拌機(jī)12，用于進(jìn)行連續(xù)攪拌，所述混凝反應(yīng)池水力停留時(shí)間設(shè)定為1.5-3.0小時(shí)，同時(shí)在所述混凝反應(yīng)池中對(duì)待處理的濃鹽水進(jìn)行處理的過(guò)程中，可以將ph值控制在8.0-9.0，運(yùn)行過(guò)程中，濃鹽水中的鈣、鎂離子分別和碳酸鈉和氫氧化鈉反應(yīng)得以去除，發(fā)生的反應(yīng)如下：

具體實(shí)現(xiàn)中，上述計(jì)量泵采用電磁隔膜式計(jì)量泵，上述犧牲陽(yáng)極采用鋁板。

經(jīng)過(guò)上述濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶預(yù)處理系統(tǒng)處理后，處理后濃鹽水中cod<5mg/l，總硬度<10mg/l，滿足了后繼處理要求。

下面以具體的實(shí)例對(duì)上述系統(tǒng)處理后的濃鹽水性能進(jìn)行說(shuō)明：

實(shí)施例一、取北汽集團(tuán)鎮(zhèn)江公司汽車廢水處理站濃鹽水作為原水，經(jīng)本發(fā)明濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶預(yù)處理系統(tǒng)處理，處理前后濃鹽水中的cod和總硬度的含量及去除率如下表1所示：

表1濃鹽水經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶預(yù)處理系統(tǒng)處理前后變化表

實(shí)施例二、取北汽集團(tuán)廣州公司汽車廢水處理站濃鹽水作為原水，經(jīng)本發(fā)明濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶預(yù)處理系統(tǒng)處理，處理前后濃鹽水中的cod和總硬度的含量及去除率如下表2所示：

表2濃鹽水經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶預(yù)處理系統(tǒng)處理前后變化表

由此可見(jiàn)，該系統(tǒng)可把濃鹽水中絕大部分鈣、鎂離子和有機(jī)污染物去除，使后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的有效分鹽成為可能，濃鹽水經(jīng)所述系統(tǒng)預(yù)處理后，再經(jīng)后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)處理，濃鹽水最終可分成氯化鈉和硫酸鈉兩類結(jié)晶鹽。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。