一種化工廢水處理設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水處理設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種化工廢水處理設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]化工廢水就是在化工生產(chǎn)中排放出的工藝廢水、冷卻水、廢氣洗滌水、設(shè)備及場(chǎng)地沖洗水等廢水。這些廢水如果不經(jīng)過(guò)處理而排放，會(huì)造成水體的不同性質(zhì)和不同程度的污染，從而危害人類(lèi)的健康，影響工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。
[0003]化工廢水基本特征:1、水質(zhì)成分復(fù)雜，副產(chǎn)物多，反應(yīng)原料常為溶劑類(lèi)物質(zhì)或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物，增加了廢水的處理難度；2、廢水中污染物含量高，這是由于原料反應(yīng)不完全和原料、或生產(chǎn)中使用的大量溶劑介質(zhì)進(jìn)入了廢水體系所引起的；3、有毒有害物質(zhì)多，精細(xì)化工廢水中有許多有機(jī)污染物對(duì)微生物是有毒有害的。如齒素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑等；4、生物難降解物質(zhì)多，B/C比低，可生化性差；5、廢水色度高。
[0004]化工廢水的危害:1、化工廢水直接流入渠道，江河，湖泊污染地表水，如果毒性較大會(huì)導(dǎo)致水生動(dòng)植物的死亡甚至絕跡；2、化工廢水還可能滲透到地下水，污染地下水；3、如果周邊居民采用被污染的地表水或地下水作為生活用水，會(huì)危害身體健康，重者死亡；4、化工廢水滲入土壤，造成土壤污染。影響植物和土壤中微生物的生長(zhǎng)。5、有些化工廢水還帶有難聞的惡臭，污染空氣。6、化工廢水中的有毒有害物質(zhì)會(huì)被動(dòng)植物的攝食和吸收作用殘留在體內(nèi)，而后通過(guò)食物鏈到達(dá)人體內(nèi)，對(duì)人體造成危害。
[0005]目前，國(guó)內(nèi)外采用的化工廢水處理方法主要有物化法、生物法以及土地處理法。物化法包括混凝、吹脫、活性炭吸附、離子交換、膜分離等方法，生物法有活性污泥法、生物接觸氧化法、A/0法、SBR法等。由于化工廢水不同于一般的生活污水，其可生化性較差，如果單獨(dú)采用一種處理工藝很難達(dá)到處理要求，且處理成本很高?；U水作為典型的高濃度、高鹽度、高電導(dǎo)率的成分復(fù)雜的污水，如果采用現(xiàn)有裝置處理將出現(xiàn)滲透膜的結(jié)垢、污堵、頻繁清洗甚至膜損害的缺點(diǎn)，且現(xiàn)有設(shè)備無(wú)法對(duì)化工廢水中的鹽分進(jìn)行回收，排放液依然存在一定量的高濃度廢液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的，是為了解決【背景技術(shù)】中的問(wèn)題，提供一種化工廢水處理設(shè)備及方法。
[0007]本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:
一種化工廢水處理設(shè)備，包括:通過(guò)主管道依次連接的原水箱、催化氧化系統(tǒng)、結(jié)晶系統(tǒng)、膜分離系統(tǒng)和蒸發(fā)系統(tǒng)，所述催化氧化系統(tǒng)設(shè)置有三個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口，所述結(jié)晶系統(tǒng)設(shè)置有第一固體鹽排放口，所述膜分離系統(tǒng)設(shè)置有濃縮液出口和透過(guò)液出口，所述蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)置有第二固體鹽排放口、蒸發(fā)液出口和殘留液出口 ；所述催化氧化系統(tǒng)的三個(gè)進(jìn)口分別連接有主管道、殘留液出口和空氣進(jìn)口；所述濃縮液出口與催化氧化系統(tǒng)的出口相連并通過(guò)主管道與所述結(jié)晶系統(tǒng)連通。通過(guò)催化氧化系統(tǒng)、結(jié)晶系統(tǒng)、膜分離系統(tǒng)和蒸發(fā)系統(tǒng)的組合使用大量去除化工廢水中的COD、有機(jī)物和氨，并且能回收利用廢水中的硫酸鈉、氯化鈉等鹽類(lèi)，且第一固體鹽排放口和第二固體鹽排放口能將不同種類(lèi)的鹽分開(kāi)回收。設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的濃縮液和殘留液能夠分別回流到結(jié)晶系統(tǒng)和催化氧化系統(tǒng)再次循環(huán)處理。
[0008]作為優(yōu)選，所述催化氧化系統(tǒng)包括通過(guò)主管道依次連接的ECO裝置和氧化液水箱，氧化液水箱用以催化氧化液體存放，所述ECO裝置材質(zhì)可選用雙相鋼、鈦材、鋯材等材料制成，有良好的抗腐蝕性能，使用壽命長(zhǎng)。
[0009]作為優(yōu)選，所述結(jié)晶系統(tǒng)包括通過(guò)主管道依次連接的冷卻結(jié)晶裝置和結(jié)晶母液水箱，結(jié)晶母液水箱用以結(jié)晶母液的存放。
[0010]作為優(yōu)選，所述膜分離系統(tǒng)包括至少一個(gè)管網(wǎng)式反滲透單元，通過(guò)多級(jí)反滲透單元進(jìn)一步提高過(guò)濾效果。
[0011]作為優(yōu)選，所述蒸發(fā)系統(tǒng)為多效蒸發(fā)器、熱力蒸汽再壓縮蒸發(fā)器或機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)器中的任意一種。
[0012]作為優(yōu)選，所述原水箱與催化氧化系統(tǒng)之間還設(shè)置有保安過(guò)濾器，用以廢水母液的預(yù)處理，使得經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾器的廢水可直接進(jìn)入所述催化氧化系統(tǒng)。
[0013]作為優(yōu)選，蒸發(fā)液出口連接有生化系統(tǒng)，進(jìn)一步降低排放，達(dá)到零排放水平。
[0014]作為優(yōu)選，所述保安過(guò)濾器出口設(shè)置有高壓栗，所述原水箱出口設(shè)置有原水栗，所述結(jié)晶系統(tǒng)出口處設(shè)置有高壓栗和提升栗，用以提供管道內(nèi)廢水流動(dòng)的動(dòng)力。
[0015]一種化工廢水處理方法，使用上述的一種化工廢水處理設(shè)備，包括以下處理步驟:
1)廢水預(yù)處理，將pH為10-12的染料廢水母液初步過(guò)濾去除粒徑為10納米以上的固體雜質(zhì)，得到預(yù)處理液；
2)催化氧化，將預(yù)處理液通入催化氧化系統(tǒng)，控控制系統(tǒng)壓力4.0-10.0MPa，控制系統(tǒng)溫度200-300°C，采用以Ti02為主要載體的催化劑，處理時(shí)間為1-2小時(shí)得到氧化液，其中，催化劑的直徑3_4mm，長(zhǎng)度5_10mm，堆密度1.4-1.6g/mL，比表面積10-30m2/g，孔體積0.1-0.2cm3/g ；
3)冷卻結(jié)晶，將氧化液通入結(jié)晶系統(tǒng)，進(jìn)行冷卻結(jié)晶，控制系統(tǒng)溫度為0-10°C，得到硫酸鈉固體和結(jié)晶母液，結(jié)晶母液繼續(xù)隨主管道流通，結(jié)晶析出的硫酸鈉固體通過(guò)第一固體鹽排放口回收；
4)濃縮分離，將結(jié)晶母液通入膜分離系統(tǒng)進(jìn)行濃縮分離，濃縮液經(jīng)過(guò)濃縮液出口回流入結(jié)晶系統(tǒng)，透過(guò)液通過(guò)透過(guò)液出口繼續(xù)隨主管道流通；
5)蒸發(fā)分離，將透過(guò)液通入蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸發(fā)分離處理，控制蒸發(fā)溫度為80-100°C，得到蒸發(fā)液、氯化鈉固體和殘留液，蒸發(fā)液冷凝收集，氯化鈉固體通過(guò)第二固體鹽排放口回收，殘留液通過(guò)殘留液出口回流到催化氧化系統(tǒng)再次循環(huán)處理。
[0016]催化氧化的機(jī)理，是填充催化劑強(qiáng)化自由基的產(chǎn)生過(guò)程。催化氧化的反應(yīng)主要包括傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程，通?？煞譃槿齻€(gè)階段:鏈的引發(fā)，是指由反應(yīng)物分子生成自由基的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，氧通過(guò)熱反應(yīng)產(chǎn)生&02;鏈的傳遞，自由基與分子相互作用，交替進(jìn)行使自由基數(shù)量迅速增加；鏈的終止，自由基之間相互碰撞生成穩(wěn)定的分子，則鏈的增長(zhǎng)過(guò)程中斷。在一定的溫度、壓力和催化劑的作用下，經(jīng)空氣氧化，使污水中的有機(jī)物及氨分別氧化分解成C02、比0及隊(duì)等無(wú)害物質(zhì)，達(dá)到凈化的目的。膜分離系統(tǒng)采用管網(wǎng)式反滲透膜，結(jié)合了開(kāi)放式通道和卷式膜組件兩方面設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，主要部件是膜元件、壓力容器、和二個(gè)終端法蘭組成。膜元件的主要部件是膜片、產(chǎn)水格網(wǎng)和進(jìn)水格網(wǎng)。每二片膜片與產(chǎn)水隔網(wǎng)通過(guò)激光焊接形成膜墊，每張膜墊通過(guò)進(jìn)水格網(wǎng)與附近的膜墊分開(kāi)，多片的膜墊和進(jìn)水格網(wǎng)依次螺旋卷制形成膜元件。在卷制方式上，縮短葉片，增加葉片數(shù)目，使得流體動(dòng)力學(xué)性能大大優(yōu)化，很大程度上減少了其它反滲透膜組件中常見(jiàn)的污染和結(jié)垢。
[0017]作為優(yōu)選，上述步驟5)之后還設(shè)置有步驟6):生化處理，將得到的蒸發(fā)液通入生化系統(tǒng)，分別經(jīng)過(guò)有氧、無(wú)氧處理，并沉淀，進(jìn)一步降低排放。
[0018]綜上所述，本發(fā)明的有益效果:
①本發(fā)明所述的一種化工廢水處理設(shè)備通過(guò)循環(huán)處理的方式，使得化工廢水的處理效果更好，且大大降低了排放液中的污染物。
[0019]②本發(fā)明所述的一種化工廢水處理方法能夠?qū)⒒U水中的鹽分分類(lèi)收集，且提取鹽的純度高，能達(dá)到工業(yè)級(jí)用鹽標(biāo)準(zhǔn)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明中一種化工廢水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋?zhuān)洳⒉皇菍?duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專(zhuān)利法的保護(hù)。
[0022]下面結(jié)合附圖以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]實(shí)施例1:
根據(jù)圖1所示，一種化工廢水處理設(shè)備，包括:一種化工廢水處理設(shè)備，包括:通過(guò)主管道依次連接的原水箱1、催化氧化系統(tǒng)2、結(jié)晶系統(tǒng)3、膜分離系統(tǒng)4和蒸發(fā)系統(tǒng)5，催化氧化系統(tǒng)2設(shè)置有三個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口，結(jié)晶系統(tǒng)3設(shè)置有第一固體鹽排放口 301，膜分離系統(tǒng)4設(shè)置有濃縮液出口 401和透過(guò)液出口 402，蒸發(fā)系統(tǒng)5設(shè)置有第二固體鹽排放口 501、蒸發(fā)液出口 502和殘留液出口 503 ;催化氧化系統(tǒng)2的三個(gè)進(jìn)口分別連接有主管道、殘留液出口503和空氣進(jìn)口 201 ;濃縮液出口 401與催化氧化系統(tǒng)2的出口相連并通過(guò)主管道與結(jié)晶系統(tǒng)3連通。通過(guò)催化氧化系統(tǒng)2、結(jié)晶系統(tǒng)3、膜分離系統(tǒng)4和蒸發(fā)系統(tǒng)5的組合使用大量去除化工廢水中的C0D、有機(jī)物和氨，并且能回收利用廢水中的硫酸鈉、氯化鈉等鹽類(lèi)，且第一固體鹽排放口 301和第二固體鹽排放口 501能將不同種類(lèi)的鹽分開(kāi)回收。設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的濃縮液和殘留液能夠分別回流到結(jié)晶系統(tǒng)3和催化氧化系統(tǒng)2再次循環(huán)處理。
[0024]催化氧化系統(tǒng)2包括通過(guò)主管道依次連接的ECO裝置21和氧化液水箱22，氧化液水箱22用以催化氧化液體存放。結(jié)晶系統(tǒng)3包括通過(guò)主管道依次連接的冷卻結(jié)晶裝置31和結(jié)晶母液水箱32，結(jié)晶母液水箱32用以結(jié)晶母液的存放。膜分離系統(tǒng)4包括至少一個(gè)管網(wǎng)式反滲透單元41，通過(guò)多級(jí)反滲透單元進(jìn)一步提高過(guò)濾效果。蒸發(fā)系統(tǒng)5為多效蒸發(fā)器、熱力蒸汽再壓縮蒸發(fā)器或機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)器中的任意一種。原水箱1與催化氧化系統(tǒng)2之間還設(shè)置有保安過(guò)濾器6，用以廢水母液的預(yù)處理，使得經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾器6的廢水可直接進(jìn)入催化氧化系統(tǒng)2。保安過(guò)濾器6出口設(shè)置有高壓栗，用以提供管道內(nèi)廢水流動(dòng)的動(dòng)力。原水箱1出口設(shè)置有原水栗101，用以原水箱1的出水。結(jié)晶系統(tǒng)3出口處設(shè)置有尚壓栗和提升栗。
[0025]一種化工廢水處理方法，使用上述的一種化工廢水處理設(shè)備，包括以下處理步驟:
1)廢水預(yù)處理，將pH為10-12的染料廢水母液通過(guò)保安過(guò)濾器(6)，過(guò)濾去除其中粒徑為10納米以上的固體雜質(zhì)，得到預(yù)處理液；