一種有機(jī)高鹽廢水的處理回收系統(tǒng)及工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢水處理技術(shù)，具體涉及一種有機(jī)高鹽廢水的處理回收系統(tǒng)及工藝，屬于環(huán)保水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高鹽廢水廣泛存在于化工生產(chǎn)和燃油燃?xì)赓Y源的開采和加工過(guò)程中。高鹽廢水的含鹽量通常大于I %，且包含多種有機(jī)雜質(zhì)，如輕組分有機(jī)雜質(zhì)及重組分有機(jī)雜質(zhì)等，如不經(jīng)處理直接排放，將會(huì)給生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
[0003]目前，針對(duì)高鹽廢水最常用的處理方法包括:多級(jí)蒸發(fā)、多效閃蒸、生化處理等。然而，由于高鹽廢水中含鹽量較高，對(duì)于微生物有強(qiáng)烈的抑制作用，從而導(dǎo)致在采用微生物處理方法處理高鹽廢水時(shí)需要采用并培養(yǎng)耐鹽菌，培養(yǎng)過(guò)程復(fù)雜，且系統(tǒng)穩(wěn)定性差，運(yùn)行費(fèi)用較高；而采用MVR或多效蒸發(fā)等蒸發(fā)工藝處理高鹽廢水時(shí)，由于廢水中有機(jī)質(zhì)的存在，蒸發(fā)過(guò)程中重組分COD成分富集，嚴(yán)重影響鹽的結(jié)晶，通常會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)在運(yùn)行一段時(shí)間后需要清空蒸發(fā)結(jié)晶器，重新開啟流程，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的廢鹽，此外，由于蒸汽中揮發(fā)性COD(或是CODD分解副產(chǎn)物)的存在，也常常導(dǎo)致蒸發(fā)過(guò)程中的換熱效率下降。
[0004]針對(duì)以上情況，當(dāng)前本領(lǐng)域技術(shù)人員通常采用有機(jī)膜或陶瓷膜過(guò)濾技術(shù)對(duì)有機(jī)高鹽廢水進(jìn)行預(yù)處理，以降低或消除高鹽廢水中的COD成分。然而，在采用上述技術(shù)時(shí)，陶瓷膜過(guò)濾設(shè)備在使用一段時(shí)間后，由于COD成分在膜表面的沉積，必須進(jìn)行反沖洗處理，而反沖洗處理對(duì)于改善由于有機(jī)質(zhì)導(dǎo)致的膜過(guò)濾效率下降的效果并不明顯；而在有機(jī)膜的使用過(guò)程中，同樣面臨COD成分沉積導(dǎo)致的過(guò)濾下降以及膜壽命縮短的情況。此外，采用傳統(tǒng)的振動(dòng)膜或旋轉(zhuǎn)膜過(guò)濾進(jìn)行有機(jī)高鹽廢水的處理，其是通過(guò)增加膜表面的剪切力和流速的方式來(lái)減少膜表面的沉積，以提高膜的壽命，但傳統(tǒng)振動(dòng)膜對(duì)于膜壽命的提高有限。無(wú)法實(shí)現(xiàn)過(guò)濾設(shè)備的長(zhǎng)效穩(wěn)定運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種運(yùn)行穩(wěn)定且處理效率高的有機(jī)高鹽廢水的處理回收系統(tǒng)，本發(fā)明的另一目的在于提供一種有機(jī)高鹽廢水的處理工藝。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種有機(jī)高鹽廢水的處理回收系統(tǒng)，包括振動(dòng)式膜過(guò)濾單元、與所述振動(dòng)式膜過(guò)濾單元的出水相連的振動(dòng)式膜濃縮單元、以及與所述振動(dòng)式膜濃縮單元的出水相連的MVR蒸發(fā)單元。
[0008]優(yōu)選的是:所述振動(dòng)式膜過(guò)濾單元的振動(dòng)源為低頻機(jī)械扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和/或高頻超聲振動(dòng)。
[0009]優(yōu)選的是:所述振動(dòng)濃縮單元的振動(dòng)源為低頻機(jī)械扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和/或高頻超聲振動(dòng)。
[0010]優(yōu)選的是:所述低頻機(jī)械扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的振動(dòng)頻率為25-66HZ ;所述高頻超聲振動(dòng)的振動(dòng)頻率為20-130kHz。
[0011]優(yōu)選的是:所述振動(dòng)式膜過(guò)濾單元的過(guò)濾膜為超濾膜、納濾膜或反滲透膜；所述振動(dòng)式膜濃縮單元的過(guò)濾膜為反滲透膜。
[0012]優(yōu)選的是:所述振動(dòng)式膜濃縮單元和MVR蒸發(fā)單元之間還設(shè)有電滲析處理單元或電絮凝處理單元。
[0013]優(yōu)選的是:所述MVR蒸發(fā)單元包括通過(guò)管道連接的第一換熱器、蒸發(fā)器、第二換熱器、結(jié)晶器以及壓縮機(jī)。
[0014]優(yōu)選的是:所述MVR蒸發(fā)單元包括通過(guò)管道連接的換熱器、蒸發(fā)器、固液分離器以及壓縮機(jī)。
[0015]本發(fā)明的另一目的，一種利用上所述的處理回收系統(tǒng)處理有機(jī)高鹽廢水的工藝，其包括以下處理步驟:
[0016]I)有機(jī)高鹽廢水進(jìn)入到振動(dòng)式膜過(guò)濾單元進(jìn)行振動(dòng)式膜過(guò)濾處理，以去除廢水中的重質(zhì)COD組分；
[0017]2)振動(dòng)式膜過(guò)濾單元的出水進(jìn)入到振動(dòng)式膜濃縮處理單元進(jìn)行振動(dòng)式膜濃縮處理，使得廢水濃縮至8-10% ；
[0018]3)經(jīng)振動(dòng)式膜濃縮處理后的濃縮液進(jìn)入到MVR蒸發(fā)單元進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理，分離產(chǎn)生的鹽回收，分離產(chǎn)生的水可直接外排或回用。
[0019]優(yōu)選的是:所述工藝還包括鹽水的電滲析處理或電絮凝處理，經(jīng)振動(dòng)式膜濃縮單元預(yù)濃縮處理后的鹽水先經(jīng)電滲析處理或電絮凝處理以去除廢水中的超小分子量的COD組分后再進(jìn)入到MVR蒸發(fā)單元進(jìn)行處理。
[0020]本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的廢水處理回收系統(tǒng)，可根據(jù)廢水中COD組分的分子量及總量分布，采取不同的廢水過(guò)濾及濃縮模式:當(dāng)廢水的COD組分中含有分子量大于150小于1000的有機(jī)污染物時(shí)，可選擇納濾膜進(jìn)行處理，當(dāng)廢水的COD組分中含有分子量1000以上的有機(jī)污染物時(shí)，可選擇超濾膜進(jìn)行處理，而當(dāng)廢水中僅含有懸浮物或大分子量的膠體物質(zhì)時(shí)，則選擇微濾膜處理即可。在機(jī)械和超聲波兩種振動(dòng)形式的協(xié)同作用下，可有效降低COD成分在膜表面的沉積，使得膜組分的壽命提高3-5倍，另外，在兩種振動(dòng)形式的協(xié)同作用下，還可大幅提升膜組件的濾液通量，并最終實(shí)現(xiàn)分子量為300以上的COD成分在進(jìn)入MVR蒸發(fā)單元的蒸發(fā)器以前，其脫除率可達(dá)98%以上；可適用于處理化工、氣體開采和加工、制藥等行業(yè)產(chǎn)生的高鹽廢水，且處理效果明顯。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1示出了本發(fā)明所述的有機(jī)高鹽廢水處理回收系統(tǒng)的流程框圖；
[0022]圖2示出了本發(fā)明所述的有機(jī)高鹽廢水處理回收系統(tǒng)的一種實(shí)施方式；
[0023]圖3示出了本發(fā)明所述的有機(jī)高鹽廢水水量回收系統(tǒng)的另一種實(shí)施方式。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明所述的有機(jī)高鹽廢水處理回收系統(tǒng)，包括依次連通的振動(dòng)式膜過(guò)濾單元、振動(dòng)式膜濃縮單元以及MVR蒸發(fā)單元，其中，所述振動(dòng)式膜過(guò)濾單元的過(guò)濾膜可采用超濾膜、納濾膜或反滲透膜，所述納濾膜的膜孔徑優(yōu)選lnm-3nm，膜通量為0.2-0.4t/m2 *h，所述超濾膜的膜孔徑優(yōu)選0.001 μπι-0.02 μ m，以脫除廢水中的重質(zhì)COD組分(C0D組分分子量大于1000)，如:多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等；振動(dòng)式膜過(guò)濾單元過(guò)濾后的濃水進(jìn)入到振動(dòng)式膜濃縮單元對(duì)有機(jī)高鹽廢水進(jìn)行濃縮處理，所述振動(dòng)式膜濃縮單元的過(guò)濾膜優(yōu)選反滲透膜，且膜孔徑優(yōu)選0.lnm-lnm，經(jīng)振動(dòng)式膜濃縮單元濃縮后的出水進(jìn)入到MVR蒸發(fā)單元中進(jìn)行鹽水的分離處理；所述MVR蒸發(fā)單元包括連通的壓縮機(jī)、換熱器、蒸發(fā)器和結(jié)晶器/離心分離器等，且本發(fā)明所述的MVR蒸發(fā)單元可根據(jù)所處理對(duì)象的不同，分別采用一級(jí)蒸發(fā)結(jié)晶方式或二級(jí)蒸發(fā)結(jié)晶方式，經(jīng)MVR蒸發(fā)單元蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)生的結(jié)晶鹽可回收，產(chǎn)生的冷凝水可直接外排或回用。
[0026]在本發(fā)明中，所述振動(dòng)式膜過(guò)濾單元和振動(dòng)式膜濃縮單元的過(guò)濾膜可采用多層碟片組成的管狀模組，而所述振動(dòng)式膜過(guò)濾單元和振動(dòng)式膜濃縮單元的振動(dòng)源可采用低頻機(jī)械扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和/或高頻超聲振動(dòng)形式，且低頻機(jī)械扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的振動(dòng)頻率為25-66Hz，單振幅為可采用單電機(jī)或雙電機(jī)激振，亞共振系數(shù)為0.7-0.9，在此區(qū)間范圍內(nèi)，振幅放大系數(shù)為1.96-5.26，使用較小的電機(jī)功率即可得到較大振幅，同時(shí)振動(dòng)部件可避免過(guò)共振而導(dǎo)致的損害，濾液在膜表面形成沿著膜面垂直方向傳遞的橫波，衰減波長(zhǎng)l_2mm，避免了COD成分在膜表面的沉積和富集；所述高頻超聲振動(dòng)的振動(dòng)頻率為20-130kHz，超聲波功率密度為0.5-1.5w/cm2，超聲波在液相及膜片表面通過(guò)高頻壓縮力和減壓力形成真空泡并使之破碎，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，使得附著在膜表面的COD成分與膜表面分離，在本發(fā)明中，可將超聲波發(fā)生器安裝在柱狀膜組件的兩端或筒體上，且其運(yùn)行數(shù)量可以是單組或多組。
[0027]進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的處理回收系統(tǒng)還可包括設(shè)于振動(dòng)式膜濃縮單元和MVR蒸發(fā)單元之間的電滲析或電絮凝單元，經(jīng)振動(dòng)式膜濃縮單元濃縮處理后的出水先進(jìn)入到電滲析或電絮凝單元進(jìn)行電滲析或電絮凝處理以除去廢水中超小分子量(C0D組分分子量小于150)的COD組分，并同時(shí)對(duì)廢水進(jìn)行進(jìn)一步濃縮處理后再進(jìn)入到MVR蒸發(fā)單元進(jìn)行后續(xù)處理。此外，本發(fā)明所述的處理回收系統(tǒng)還包括設(shè)于各廢水處理單元間的連通管道以及提升栗O
[0028]采用本發(fā)明如上所述的處理回收系統(tǒng)對(duì)有機(jī)高鹽廢水進(jìn)行處理，其處理步驟包括:
[0029]I)含COD成分的有機(jī)高鹽廢水經(jīng)泵提升進(jìn)入到振動(dòng)式膜過(guò)濾單元進(jìn)行振動(dòng)式膜過(guò)濾處理，以除去廢水中的重質(zhì)COD成分；
[0030]2)振動(dòng)式膜過(guò)濾單元的出水經(jīng)泵提升進(jìn)入到振動(dòng)式膜濃縮單元進(jìn)行振動(dòng)式膜濃縮處理，在反滲透膜的作用下使得脫除COD之后的鹽水預(yù)濃縮至質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8-10% ;