本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種高含鹽廢水的過濾分離工藝。
背景技術(shù):
含鹽廢水包括含鹽生活污水、含鹽工業(yè)廢水和其它的含鹽廢水。高鹽廢水是指含有有機(jī)物和至少3.5%(質(zhì)量濃度)的總?cè)芙夤腆w物(tds)的廢水。高鹽廢水來源廣泛,一是來自化工、制藥、石油、印染、造紙、奶制品加工、食品罐裝等多種工業(yè)生產(chǎn)過程;二是海水等高鹽水的直接利用,如海水用于循環(huán)冷卻、消防等。
高含鹽量有機(jī)廢水的有機(jī)物根據(jù)生產(chǎn)過程不同,所含有機(jī)物的種類及化學(xué)性質(zhì)差異較大,但所含鹽類物質(zhì)多為cl-、so42-、na+、ca2+等鹽類物質(zhì)。
目前,高鹽度廢水的處理方法主要分為生物法、物理法、化學(xué)法及上述方法的聯(lián)合處理法。由于高鹽廢水中的滲透壓較高,極易引起微生物細(xì)胞脫水和細(xì)胞原生質(zhì)分離,加上鹽析作用和氯離子對細(xì)菌的毒害作用,鹽濃度高時,廢水的密度增加,活性污泥易上浮流失,嚴(yán)重影響生物處理系統(tǒng)的凈化效果,盡管隨著生化技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,耐鹽嗜鹽菌的成功分離、培養(yǎng)、馴化使得高鹽廢水的處理得到進(jìn)一步的發(fā)展,但由于生產(chǎn)實(shí)踐中存在環(huán)境的復(fù)雜多變及難以控制等特點(diǎn),部分菌種要應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中,仍有很多問題亟待解決,因此,單純的生物法已無法滿足高鹽廢水的處理需求。另外,目前常用的高鹽廢水的物理化學(xué)處理方法如電解法、焚燒法、蒸發(fā)法、膜蒸餾法以及高級氧化法等均存在不同程度的高耗能、高成本和二次污染等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服上述問題,本發(fā)明提供一種高含鹽廢水的過濾分離工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種高含鹽廢水的過濾分離工藝,其特征在于,包括以下幾個步驟:
(1)將高含鹽廢水注入預(yù)存罐中,而后加入堿液,攪拌均勻后靜置;
(2)而后將靜置后的溶液進(jìn)入雜質(zhì)處理罐中進(jìn)行顆粒雜質(zhì)、絮狀物和部分有機(jī)物的過濾,分別通過三層不同孔徑的過濾層進(jìn)行過濾;
(3)過濾完畢的溶液傳輸入消毒罐中,在消毒罐中放入活性炭包對溶液進(jìn)行吸附消毒處理,在吸附消毒的過程中,對高含鹽廢水進(jìn)行滿勻速攪拌;
(4)吸附1-2小時后,將溶液導(dǎo)入膜過濾處理罐中,通過有機(jī)硅膜組件對溶液進(jìn)行過濾分離,將溶液分離為濃縮后的高含鹽廢水溶液和純水溶液,濃縮后的高含鹽廢水溶液通過導(dǎo)管排出集中處理;
(5)純水溶液移動至蒸發(fā)室進(jìn)行蒸發(fā)過濾,提取出純凈的蒸餾水。
進(jìn)一步的,所述有機(jī)硅膜組件中設(shè)置有無機(jī)硅復(fù)合膜,所述無機(jī)硅復(fù)合膜是通過以下步驟獲得的:通過將充分稀釋的硅溶膠通過高速旋涂涂覆到有機(jī)撐體上,經(jīng)過低溫?zé)崽幚硪欢螘r間,形成非常薄的一層無機(jī)預(yù)制層,然后再將硅溶膠旋涂到上面預(yù)制的分離層上,再進(jìn)行低溫?zé)崽幚?,得到有機(jī)材料支撐的無機(jī)硅復(fù)合膜。
進(jìn)一步的,所述步驟(1)中攪拌后靜置30mim。
進(jìn)一步的,所述步驟(2)中,溶液先通過大孔徑的過濾層,再通過中孔徑的過濾層,最后通過小孔徑的過濾層。
進(jìn)一步的,所述步驟(3)中,放置有多個活性炭包,多個活性炭包為等距設(shè)置,活性炭包內(nèi)放置有顆粒狀的活性炭。
進(jìn)一步的,所述步驟(1)中加入的堿液為高鹽廢水總重的0.3-0.4%。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的高含鹽廢水的過濾分離工藝通過加入堿液進(jìn)行預(yù)處理,再通過雜質(zhì)處理罐對溶液進(jìn)行三層過濾,過濾出顆粒雜質(zhì)、絮狀物和部分有機(jī)物,而后對溶液進(jìn)行活性炭的吸附消毒處理,再通過有機(jī)硅膜進(jìn)行濃縮,一部分廢水可直接排放,一部分廢水通過生物處理后再進(jìn)行排放,分離出來的純水經(jīng)過蒸發(fā)過濾再生為蒸餾水再利用,通過生物處理與有機(jī)硅膜結(jié)合使用,節(jié)約能源,處理效果好,適合用于石油化工、制藥,食品行業(yè)的高含鹽廢水處理。
(1)工藝簡單,易于放大。傳統(tǒng)熱濃縮工藝(多效蒸發(fā))需要引入大量的熱能將含鹽廢水加熱至部分汽化,處理過程中涉及到大量的熱交換設(shè)備和泵,整套工藝設(shè)備占地面積大。蒸發(fā)器等主要設(shè)備一旦選定,處理量就基本確定,不易放大。而本發(fā)明的處理方法不需要大量的熱交換設(shè)備,相同處理量設(shè)備簡單,占地面積小,同時根據(jù)需求,過程調(diào)節(jié)方便,易于放大。
(2)工藝成本低,能量利用率高。熱濃縮工藝(多效蒸發(fā))通過熱交換設(shè)備雖然大大提高了熱能利用率,但初始階段仍然需要大量的高品位熱能,如飽和蒸汽,因此總體來說能耗打,工藝成本高。本發(fā)明的處理方法可利用低品位的工業(yè)廢熱(30-60℃),進(jìn)行多能耦合優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)高含鹽廢水處理的低成本運(yùn)行。相對于多效蒸發(fā),本發(fā)明的操作費(fèi)用經(jīng)測算可降低20%。
(3)膜制備成本低,脫鹽效率高。本發(fā)明中應(yīng)用的有機(jī)硅復(fù)合膜制備工藝簡單并且制備成本低,同時在處理高含鹽廢水時具有傳統(tǒng)聚合物膜不具備的高水熱穩(wěn)定性和高的鹽脫除率。
滲透汽化脫鹽是利用膜前后兩側(cè)的水蒸汽壓差為推動力,不要克服鹽溶液本身產(chǎn)生的滲透壓,使得過程能耗和脫鹽性能不會隨著鹽水濃度的變化而產(chǎn)生大的波動,因此展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體實(shí)施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
如圖1所示,本發(fā)明的一種高含鹽廢水的過濾分離工藝,包括以下幾個步驟:
(1)將高含鹽廢水注入預(yù)存罐中,而后加入總重的0.3-0.4%的堿液,攪拌均勻后靜置30mim;
(2)而后將靜置后的溶液進(jìn)入雜質(zhì)處理罐中進(jìn)行顆粒雜質(zhì)、絮狀物和部分有機(jī)物的過濾,分別通過三層不同孔徑的過濾層進(jìn)行過濾;
(3)過濾完畢的溶液傳輸入消毒罐中,在消毒罐中放入活性炭包對溶液進(jìn)行吸附消毒處理,在吸附消毒的過程中,對高含鹽廢水進(jìn)行滿勻速攪拌;
(4)吸附1-2小時后,將溶液導(dǎo)入膜過濾處理罐中,通過有機(jī)硅膜組件對溶液進(jìn)行過濾分離,將溶液分離為濃縮后的高含鹽廢水溶液和純水溶液,濃縮后的高含鹽廢水溶液通過導(dǎo)管排出集中處理;
(5)純水溶液移動至蒸發(fā)室進(jìn)行蒸發(fā)過濾,提取出純凈的蒸餾水。
其中,所述有機(jī)硅膜組件中設(shè)置有無機(jī)硅復(fù)合膜,所述無機(jī)硅復(fù)合膜是通過以下步驟獲得的:通過將充分稀釋的硅溶膠通過高速旋涂涂覆到有機(jī)撐體上,經(jīng)過低溫?zé)崽幚硪欢螘r間,形成非常薄的一層無機(jī)預(yù)制層,然后再將硅溶膠旋涂到上面預(yù)制的分離層上,再進(jìn)行低溫?zé)崽幚?,得到有機(jī)材料支撐的無機(jī)硅復(fù)合膜。
步驟(2)中,溶液先通過大孔徑的過濾層,再通過中孔徑的過濾層,最后通過小孔徑的過濾層。
步驟(3)中,放置有多個活性炭包,多個活性炭包為等距設(shè)置,活性炭包內(nèi)放置有顆粒狀的活性炭。
充分稀釋的納米級的硅溶膠(平均粒徑為2nm左右)在膜制備過程中會部分滲透到磺化聚醚砜(spes)有機(jī)支撐層中,在分離層和spes有機(jī)支撐層之間形成了互鎖結(jié)構(gòu),因部分滲透而形成的互鎖結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了分離層和支撐層的界面結(jié)合力,避免分離層在成膜過程中出現(xiàn)裂紋。膜制備過程中采用低溫?zé)崽幚?,進(jìn)一步弱化了分離層和有機(jī)支撐層之間的不匹配性效應(yīng);采用高速旋涂工藝,有助于制備非常薄的均勻完整的分離層。
以上實(shí)施例僅為本發(fā)明其中的一種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。