申请日2015.09.28
公开(公告)日2016.08.31
IPC分类号C02F1/04; C02F1/44; C02F9/10
摘要
一种用于废水处理的回收设备，其包括：加热单元，容纳并加热待处理的废水使其产生气体;薄膜蒸馏单元，连通该加热单元，以接收该加热后产生的气体，并排出该气体;以及吸收单元，连通该薄膜蒸馏单元，其中，该加热单元中待处理的废水与该薄膜蒸馏单元无接触。
摘要附图
权利要求书
1.一种用于废水处理的回收设备，其特征在于，包括：
加热单元，容纳并加热待处理的废水使其产生气体;
薄膜蒸馏单元，连通该加热单元，以接收该加热后产生的气体，并排出该气体，其中，该薄膜蒸馏单元包括进气空间、吸收空间、及分隔该进气空间和吸收空间的薄膜;以及
吸收单元，连通该薄膜蒸馏单元，其中，该加热单元中待处理的废水与该薄膜蒸馏单元无接触。
2.如权利要求1所述的用于废水处理的回收设备，其特征在于，该薄膜形式为板式、中空纤维、管式或卷绕式。
3.如权利要求1所述的用于废水处理的回收设备，其特征在于，该薄膜是接触角为70度以上的多孔疏水性材质。
4.如权利要求1所述的用于废水处理的回收设备，其特征在于，该薄膜包括与进气空间接触的活性层及与吸收空间接触的支撑层。
5.如权利要求4所述的用于废水处理的回收设备，其特征在于，该活性层为聚四氟乙烯层、聚偏四二氟乙烯层、聚丙烯层或聚乙烯层。
6.如权利要求4所述的用于废水处理的回收设备，其特征在于，该支撑层为聚丙烯层、聚乙烯层、聚对苯二甲酸乙二酯层或聚砜层。
7.如权利要求1所述的用于废水处理的回收设备，其特征在于，该加热单元具有槽体，且该薄膜蒸馏单元设于该槽体中。
8.如权利要求1所述的用于废水处理的回收设备，其特征在于，该吸收单元包括抽气装置，以提供压力值低于该进气空间压力值的压力。
9.如权利要求1所述的用于废水处理的回收设备，其特征在于，该加热单元包括pH值控制单元，以提供液碱至该加热单元中。
10.如权利要求9所述的用于废水处理的回收设备，其特征在于，还包括电透析单元，连通该加热单元，以接收该加热单元中的废液，并电透析该废液以回收该液碱，以馈送该经回收的液碱至该加热单元中。
11.如权利要求1所述的用于废水处理的回收设备，其特征在于，还包括却水器，以拦下该加热单元加热该待处理的废水后产生的水蒸汽。
12.如权利要求1所述的用于废水处理的回收设备，其特征在于，还包括曝气单元，设于该加热单元的该待处理的废水中。
13.如权利要求12所述的用于废水处理的回收设备，其特征在于，该曝气单元为曝气盘、曝气管、曝气球或气体分配器。
说明书
用于废水处理的回收设备
技术领域
本实用新型涉及一种用于废水处理的回收设备用于废水处理的回收设备，尤其涉及一种自废水回收氨氮或水的回收设备用于废水处理的回收设备。
背景技术
含氮化学品在石化及高科技产业(例如：半导体制造业、光电业及LED等)的生产过程中为重要原料及化学品，然而该工艺将产生大量含氮废液或废水，若无适当处理将使承受水体水质遭受污染，而造成水中溶氧不足或优养化。
氨氮废水处理技术通常可分为生物处理(例如：生物硝化脱氮技术(A2O)、薄膜生物反应器(MBR)、BioNET/AFB及厌氧氨氧化技术等)、物化处理(例如：吸附、离子交换、RO、电透析、薄膜蒸馏、气提、加氯、磷酸铵镁结晶及电解氧化等)及结合物化及生物处理的混合系统(hybrid system)，其中，生物处理技术较适合处理中低浓度氨氮废水(约500毫克/升(mg/L)以下)，而一些物化技术则可以应用至不同浓度氨氮废水处理、浓缩及回收。
一般而言，低浓度含氮(如氨氮)废水通常以生物处理为主，其具有操作成本低的优势，但占地面积大及系统操作不稳定为其缺点。而对高浓度氨氮废水(氨氮浓度大于500mg/L以上)受分子态氨影响，生物处理并不适合，其他物理及化学方式如气提及氧化法，通常不受氨氮浓度影响，但其操作成本较高，且回收产品纯度不够与可能需要后续再处理均为其缺点，故无法有效解决产业界面临氨氮废水处理问题。
一般而言，可利用薄膜蒸馏处理氨氮废液或废水，将氨氮废液或废水转换成有用的含氮化学品(例如：硫酸铵或氨水等)。而薄膜蒸馏装置依其低温产水端的差异，可分为下列四种类型：
(1)直接接触式薄膜蒸馏(Direct contact membrane distillation,DCMD)
利用两种不同的溶液直接接触于薄膜两侧同向或逆向流动，藉由薄膜两侧的温度差产生蒸气压差，驱动高温液体的水分子于进水端蒸发，蒸气通过薄膜 并直接凝结在低温溶液中，此种装置简单且操作方便，适合应用于脱盐及水溶液浓缩等以水溶液为主的薄膜分离程序。
(2)间隙式薄膜蒸馏(Air gap membrane distillation,AGMD)
与直接接触薄膜蒸馏的不同之处在于薄膜与冷凝板间加入空气间隙，进流水溶液在流动中产生的蒸气通过薄膜直接凝结于冷凝板上，同时冷却水在冷凝板的另一侧流动带走凝结热，凝结后的渗透液可单独收集，故其应用范围较多包括制造纯水、浓缩非挥发性溶质等。
(3)空气扫掠式薄膜蒸馏(Sweeping gas membrane distillation,SGMD)
进水溶液在薄膜一侧流动，在另一侧注入流动的气体(通常用空气或水蒸气等)，将蒸气带走，带离的蒸气再经由分离器进行分离并通过外部冷凝，适合应用于溶质浓度低的溶液中。
(4)真空式薄膜蒸馏(Vacuum membrane distillation,VMD)
与空气扫掠薄膜蒸馏相似，将流动气体取代为真空状态，使水汽分子更易进行传输，具有产水量较高的优点，过程中必须持续维持真空，较适用于有机挥发物或溶解气体移除。
然而，应用薄膜蒸馏前，需将废水的pH值调升至10以上或更高，使氨氮转换成分子态氨，而达到分离及回收效果，而残留高pH值的废液，需进一步处理，以避免二次污染。
此外，薄膜蒸馏技术中，因废水直接与薄膜接触，因此长时间操作下，易导致薄膜积垢(fouling)、结垢(scaling)、润湿(wetting)或损害，而使系统效能降低与操作成本增加。
实用新型内容
有鉴于现有技术的缺点以及不足，本实用新型提供一种用于废水处理的回收设备。
为达上述目的，本实用新型提供一种用于废水处理的回收设备，其包括：
加热单元，容纳并加热待处理的废水使其产生气体;
薄膜蒸馏单元，连通该加热单元，以接收该加热后产生的气体，并排出该气体，其中，该薄膜蒸馏单元包括进气空间、吸收空间、及分隔该进气空间和吸收空间的薄膜;以及
吸收单元，连通该薄膜蒸馏单元，其中，该加热单元中待处理的废水与该薄膜蒸馏单元无接触。
上述的用于废水处理的回收设备，其中该薄膜形式为板式、中空纤维、管式或卷绕式。
上述的用于废水处理的回收设备，其中该薄膜是接触角为70度以上的多孔疏水性材质。
上述的用于废水处理的回收设备，其中该薄膜包括与进气空间接触的活性层及与吸收空间接触的支撑层。
上述的用于废水处理的回收设备，其中该活性层为聚四氟乙烯层、聚偏四二氟乙烯层、聚丙烯层或聚乙烯层。
上述的用于废水处理的回收设备，其中该支撑层为聚丙烯层、聚乙烯层、聚对苯二甲酸乙二酯层或聚砜层。
上述的用于废水处理的回收设备，其中该加热单元具有槽体，且该薄膜蒸馏单元设于该槽体中。
上述的用于废水处理的回收设备，其中该吸收单元包括抽气装置，以提供压力值低于该进气空间压力值的压力。
上述的用于废水处理的回收设备，其中该加热单元包括pH值控制单元，以提供液碱至该加热单元中，将该待处理的废水的pH值控制在7至14。
上述的用于废水处理的回收设备，其中还包括电透析单元，连通该加热单元，以接收该加热单元中的废液，并电透析该废液以回收该液碱，以馈送该经回收的液碱至该加热单元中。
上述的用于废水处理的回收设备，其中还包括却水器，以拦下该加热单元加热该待处理的废水后产生的水蒸汽。
上述的用于废水处理的回收设备，其中还包括曝气单元，设于该加热单元的该待处理的废水中。
上述的用于废水处理的回收设备，其中该曝气单元为曝气盘、曝气管、曝气球或气体分配器。
本实用新型的用于废水处理的回收设备，将废水加热产生的气体与薄膜接触，为一种非接触薄膜的薄膜蒸馏装置，取代进水端直接接触薄膜的传统薄膜蒸馏技术。由于废水端以非接触薄膜的操作方式，可提高薄膜蒸馏系统的薄膜 寿命、提高处理效率及大幅降低操作成本。
本实用新型的废水处理的回收设备亦可将含氮废液或废水的pH值以液碱调高至10或更高，使离子态氨氮转换成分子态氨而产生气体，该气体再进入薄膜蒸馏单元，并排出该气体，而含液碱的废水则以电透析进行液碱的回收，而回收的液碱再送回加热单元。本实用新型不仅可利用非接触薄膜蒸馏技术有效分离气体与废水，而且可利用电透析技术解决薄膜蒸馏分离氨氮时产生大量且高当量液碱的废液，因此，大幅降低药品添加成本且可以有效避免二次污染的问题发生，为一种绿色氨氮回收技术。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定
