申请日2017.06.08
公开(公告)日2017.07.25
IPC分类号C02F9/10
摘要
本发明涉及工业废水处理领域，具体涉及一种工业污水处理设备及方法。废水处理技术主要面临的现状是废水处理规模较大，设备投资高，消耗的能源量大，而且设备的效率低，并且淡水回收率较低的问题。本发明的一种工业废水处理设备，包括：预处理装置、超滤装置、反渗透装置、第一液位传感器、第一阀门、增压阀、第二液位传感器、第二阀门和半透膜、频繁倒极电渗析装置、MVR蒸发结晶机组和水泵，通过预处理，超滤，反渗透，频繁倒极电渗析过程对废水进行处理，并通过水泵将一次处理过的废水输回设备，进循环处理，提高了废水处理效率和淡水回收利用率。本发明适用于大型工厂废水处理系统。
权利要求书
1.一种工业废水处理设备，其特征在于，包括：预处理装置、超滤装置、反渗透装置、频繁倒极电渗析装置、MVR蒸发结晶机组和水泵(9);
所述反渗透装置包括壳体、第一液位传感器(1)、第一阀门(2)、增压阀(3)、第二液位传感器(4)、第二阀门(5)和半透膜(6)，所述半透膜(6)竖直安装于壳体中间，将壳体内部分为左右两部分，左部分定义为浓水侧，右部分定义为淡水侧，所述第一液位传感器(1)、第一阀门(2)、增压阀(3)、第二液位传感器(4)和第二阀门(5)均位于浓水侧，所述第一液位传感器(1)和第二液位传感器(4)位于壳体的内侧壁上，第一液位传感器(1)位于第二液位传感器(4)上方，所述第一阀门(2)安装于浓水侧的入口处，所述第二阀门(5)位于浓水侧的出口处;
所述预处理装置通过管道连通超滤装置，所述超滤装置通过管道与反渗透装置的浓水侧的入口连通，所述反渗透装置的浓水侧出口通过管道与频繁倒极电渗析装置进口端连通，所述频繁倒极电渗析装置的浓水出口侧连接MVR蒸发结晶机组，所述频繁倒极电渗析装置的淡水出口侧及反渗透装置的淡水侧的出口通过汇集管路与水泵9的进口端连通，汇集管路上还连接有淡水回收管路，淡水回收管路上安装有淡水阀门(8)，水泵(9)的出口端通过管路连接预处理装置的回水口。
2.根据权利要求1所述的一种工业废水处理设备，其特征在于，还包括水质监测仪(7)，所述水质监测仪(7)安装于汇集管路上。
3.基于权利要求1或2所述的一种工业废水处理设备的废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：废水流入预处理装置，进行过滤，去除废水中不溶解的杂质;
第二步：对经过预处理后的废水进行超滤，截留水中胶体大小的颗粒，
第三步：反渗透，反渗透过程后的浓水进入频繁倒极电渗析装置，淡水流向淡水出口;
第四步：频繁倒极电渗析，经频繁倒极电渗析过程后的浓水进入MVR蒸发结晶机组蒸发结晶;淡水流向淡水出口;
第五步：反渗透过程和频繁倒极电渗析后得到的淡水，经过水泵(9)，重新输回预处理装置，进行第二次循环。
4.根据权利要求3所述的一种工业废水处理方法，其特征在于，所述第一步废水预处理的方法是过滤或吸附，去除废水中不溶解的杂质。
5.根据权利要求3所述的一种工业废水处理方法，其特征在于，所述第三步的具体方法是：废水流入反渗透装置，水位没过第一液位传感器(1)的位置时，第一阀门(2)自动关闭，利用增压阀(3)对反渗透装置的浓水侧增压，使浓水侧的水分子进一步向淡水侧移动，浓水侧进一步浓缩，当液位降至第二液位传感器(4)以下时，第二阀门(5)自动打开，反渗透装置产生的浓水流入频繁倒极电渗析装置，进行进一步处理。
6.根据权利要求3所述的一种工业废水处理方法，其特征在于，还包括第六步：当水质监测仪(7)的读数显示水质达到特定标准时，打开淡水阀门(8)，回收利用淡水;当水质监测仪(7)读数显示经处理得到的淡水达不到预设标准时，关闭淡水阀门(8)，继续循环处理。
说明书
一种工业废水处理设备及方法
技术领域
本发明涉及工业废水处理领域，具体涉及一种工业废水处理设备及方法。
背景技术
随着我国工业的飞速发展,高含盐难降解工业废水的排放量剧增,由此而带来的水质污染已成为我国环境污染的一个主要问题。目前，全国工业取水量占全国取水量的20%，其中主要的高耗水行业为火力发电，纺织，造纸，钢铁和石油化工工业。2005年颁布的《中国节水技术政策大纲》明确指出发展外排废水回用和“零排放”技术。
尽管已有双膜法应用于煤化工废水处理的成功案例，但如何高效地处理反渗透带来的浓缩液仍然面临挑战。传统工艺如蒸发塘技术、多效蒸发技术都面临着最终产物结晶困难的问题，新的技术还需要进一步进行研究和实践，才能最终实现液体的零排放，并使固废(如杂盐)得到综合利用。选择合理的技术工艺，在“零排放”和企业投资可承受性之间达到一个平衡，是需要考虑的重点。
现有的废水处理技术主要面临的现状是废水处理规模较大，设备投资高，消耗的能源量大，造成企业负担过重，而且设备的效率低，并且淡水回收率较低。
发明内容
针对上述问题，本发明的提供一种高效的、淡水回收率高的工业废水处理设备及方法。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的一种工业废水处理设备，包括：预处理装置、超滤装置、反渗透装置、频繁倒极电渗析装置、MVR蒸发结晶机组和水泵;
所述反渗透装置包括壳体、第一液位传感器、第一阀门、增压阀、第二液位传感器、第二阀门和半透膜，所述半透膜竖直安装于壳体中间，将壳体内部分为左右两部分，左部分定义为浓水侧，右部分定义为淡水侧，所述第一液位传感器、第一阀门、增压阀、第二液位传感器和第二阀门均位于浓水侧，所述第一液位传感器和第二液位传感器位于壳体的内侧壁上，第一液位传感器位于第二液位传感器上方，所述第一阀门安装于浓水侧的入口处，所述第二阀门位于浓水侧的出口处;
所述预处理装置通过管道连通超滤装置，所述超滤装置通过管道与反渗透装置的浓水侧的入口连通，所述反渗透装置的浓水侧出口通过管道与频繁倒极电渗析装置进口端连通，所述频繁倒极电渗析装置的浓水出口侧连接MVR蒸发结晶机组，所述频繁倒极电渗析装置的淡水出口侧及反渗透装置的淡水侧的出口通过汇集管路与水泵的进口端连通，汇集管路上还连接有淡水回收管路，淡水回收管路上安装有淡水阀门，水泵的出口端通过管路连接预处理装置的回水口。
进一步地，上述工业废水处理设备，还包括水质监测仪，所述水质监测仪安装于汇集管路上。
基于上述工业废水处理设备的废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：废水流入预处理装置，进行过滤，去除废水中不溶解的杂质;
第二步：对经过预处理后的废水进行超滤，截留水中胶体大小的颗粒，
第三步：反渗透，反渗透过程后的浓水进入频繁倒极电渗析装置，淡水流向淡水出口;
第四步：频繁倒极电渗析，经频繁倒极电渗析过程后的浓水进入MVR蒸发结晶机组蒸发结晶;淡水流向淡水出口;
第五步：反渗透过程和频繁倒极电渗析后得到的淡水，经过水泵，重新输回预处理装置，进行第二次循环。
进一步地，所述第一步废水预处理的方法是过滤或吸附，去除废水中不溶解的杂质。
进一步地，所述第三步的具体方法是：废水流入反渗透装置，水位没过第一液位传感器的位置时，第一阀门自动关闭，通过增压阀对反渗透装置的浓水侧增压，使浓水侧的水分子进一步向淡水侧移动，浓水侧进一步浓缩，当液位降至第二液位传感器时以下，第二阀门自动打开，反渗透装置产生的浓水流入频繁倒极电渗析装置，进行进一步处理。
进一步地，所述一种工业废水处理方法还包括第六步：当水质监测仪的读数显示水质达到特定标准时，打开淡水阀门，回收利用淡水;当水质监测仪读数显示经处理得到的淡水达不到预设标准时，关闭淡水阀门，继续循环处理。
有益效果：
第一，本发明的工业废水处理设备简单，投资低，经过反渗透和频繁倒极电渗析两次浓缩高含盐浓水，减少了机械蒸汽再压缩系统蒸发量，消耗的能源少;
第二，由于透盐率正比于膜浓淡两侧盐浓度差，进水盐含量越大，浓度差越大，透盐率增加，脱盐率下降，降低了反渗透效率，本发明的工业废水处理设备，在淡水出口位置安装有水泵，能将处理后得到的淡水进行再次或多次处理，整个处理过程能实现自动循环，经过处理后得到的淡水与新注入的废水原液混合，是新注入的废水盐浓度降低，半透膜浓淡两侧浓度差降低，透盐率下降，脱盐率增加，增加了处理效率，并且能够对大限度的提高淡水回收利用率。
