申请日2011.11.29
公开(公告)日2012.08.29
IPC分类号C02F103/30; C02F9/14
摘要
高钠盐废水除钠处理装置，该装置由沉淀单元、萃取单元与萃取剂再生单元组成;其中，脱盐剂储槽的出口与计量泵进口相连，计量泵的出口与第一称重罐的进口相连，第一称重罐的出口与反应釜的第一进口相连，废水储槽的出口与第二称重罐进口相连，第二称重罐的出口与反应釜的第二进口相连，第二称重罐与真空泵相连，第二真空抽滤器第二出口与反萃取剂储罐进口相连，反萃取剂储罐的出口与第五称重罐的进口相连，第五称重罐的出口与反萃取罐的第二进口相连，第五称重罐与真空泵相连。对于含氯化钠为25%、COD为2.39×104mg/L的1吨活性染料废水，经过这套装置处理后，COD去除率95%，钠盐去除率98%。
权利要求书
1.高钠盐废水除钠处理装置，其特征在于该装置由沉淀单元、萃取单元与萃取剂再生单元组成;沉淀单元包括脱盐剂储槽(1)，计量泵(12)，第一称重罐(3a)，废水储槽(2)、第二称重罐(3b)、反应釜(4)、第一真空抽滤器(5a)、副产品1储罐(6)、真空泵(15);萃取单元包括第三称重罐(3c)、第四称重罐(3d)、萃取罐(7)、萃余相储槽(8)和萃取剂储罐(9)、真空泵(15);萃取剂再生单元包括反萃取罐(10)、第五称重罐(3e)、再生萃取剂储罐(11)、第二真空抽滤器(5b)、反萃取剂储罐(13)、生化反应池(14)、真空泵(15)、粗副产品2储罐(16);脱盐剂储槽(1)的出口与计量泵(12)进口相连，计量泵(12)的出口与第一称重罐(3a)的进口相连，第一称重罐(3a)的出口与反应釜(4)的第一进口相连，废水储槽(2)的出口与第二称重罐(3b)进口相连，第二称重罐(3b)的出口与反应釜(4)的第二进口相连，第二称重罐(3b)与真空泵(15)相连，反应釜(4)的出口与第一真空抽滤器(5a)的进口相连，第一真空抽滤器(5a)的第一出口与副产品1储槽(6)的进口相连，第一真空抽滤器(5a)的第二出口与第三称重罐(3c)的进口相连，第三称重罐(3c)的出口与萃取罐(7)的第一上进口相连，第三称重罐(3c)与真空泵(15)相连，第四称重罐(3d)的出口与萃取罐(7)的第二上进口相连，第四称重罐(3d)与真空泵(15)相连，萃取罐(7)的第一下出口与萃余相储罐(8)相连;萃取罐(7)的第二下出口与萃取剂储罐(9)的进口相连，萃取剂储罐(9)的出口与反萃取罐(10)第一进口相连，反萃取罐(10)第一下出口与再生萃取剂储罐(11)的进口相连，反萃取罐(10)第二下出口与第二真空抽滤器(5b)进口相连，第二真空抽滤器(5b)第一出口与粗副产品2储罐(16)的进口相连，第二真空抽滤器(5b)第二出口与反萃取剂储罐(13)进口相连，反萃取剂储罐(13)的出口与第五称重罐(3e)的进口相连，第五称重罐(3e)的出口与反萃取罐(10)的第二进口相连，第五称重罐(3e)与真空泵(15)相连。
说明书
高钠盐废水除钠处理装置
技术领域
本实用新型属于环境修复技术领域，具体涉及一种高钠盐废水，尤其是活性染料废水的除钠处理装置。
背景技术
在活性染料生产过程中，合成染料从水溶液中的分离通常是经过盐析来实现。因此活性染料废水含有大量的钠盐，COD高，色度高，可生化性差、混凝效果较差，是印染废水处理中的难点之一。国内外处理染料废水的方法有生化法、物化法、化学法等，最常用的是以生化为主的物化-生化组合法。专利ZL200410027644.6发明了采用催化氧化法处理染料废水，采用铜、铁、锰的硫酸盐或盐酸盐为催化剂，氯酸钠、次氯酸钠或过氧化氢为氧化剂，处理染料废水，大大减轻了印染废水的处理负担。专利200910200228.4公开了染料印染废水的混凝脱色剂配方，该混凝脱色剂是由一种聚丙烯酸钠为添加剂，与聚乙烯醇碱性水溶液、双氰胺-甲醛缩聚物共混得到的复配絮凝剂脱色剂。专利201010262312.1公开一种染料废水絮凝脱色剂的制备方法，该絮凝脱色剂由双氰胺、硫酸铝和甲醛组成。201020195743.6发明了一种高盐废水脱盐的沉淀-萃取处理装置，专利ZL200510110415.5发明一种白腐真菌膜生物法染料废水处理方法及装置。专利96223059.6公开了一种自控除盐离子交换器，专利96205793.2公开了五槽式除盐电渗器，专利98223514.3公开了一种电渗析与离子交换有机结合成一体的除盐设备，专利02268481.6、02203533.8公开了连续电解除盐器。
高浓度钠盐废水包括高钠盐生活废水和高钠盐工业废水。其主要来源有两个方面,(1)海水直接利用于工业生产和生活用水，(2)有些工业行业生产过程中排放的高盐度废水，如印染、造纸、化工和农药行业排放大量的高浓度钠盐废水，含盐量一般在15%～25%左右。废水中高浓度钠盐对生物具有抑制作用，甚至使生化系统崩溃，因此必须对高盐废水进行预处理，先脱盐后才能进行常规的生化处理。高盐废水可损伤水体的使用价值，并威胁人类健康。若高钠盐废水未处理而外排，即浪费水资源又污染环境。因而，许多学者致力于含钠盐废水的去盐研究，并取得一定的成效。专利(CN101428935)公开了双甘膦废水的处理方法，将废水送入多效蒸发器和真空系统的设备中蒸发至氯化钠析出，蒸发液与滤液混合后加入氧化剂氧化，然后废水曝气后进入常规的生化系统。美国monsanto公司公开了双甘膦废水处理技术(US6515168)，该技术将双甘膦废水放入蒸发釜内，加热蒸发，待氯化钠析出后，过滤，过滤液返回双甘膦生产流程中，但循环过滤液的次数有限，即多效蒸馏技术产水比随着循环 处理盐水含盐量增加，导致蒸馏的效率越来越低。专利CN101041527公开了双甘膦废水的处理工艺，该废水经过超滤膜、纳滤膜和反渗透膜逐级分离，得到双甘膦与氯化钠。专利CN101348266及Luo等(2009)采用纳滤膜浓缩双甘膦废水，分别得到双甘膦(或草甘膦)与氯化钠。但由于高盐工业废水常常含量大量的有机污染物，使膜在使用过程中容易阻塞。专利201010140948.9发明了一种双甘膦废水中高浓度氯化钠的处理方法，向双甘膦废水中投加质量浓度20-40%的氟硅酸，氟硅酸的加入量与废水中氯化钠的摩尔比在0.45-0.55，搅拌过滤，滤饼为氟硅酸钠，过滤液与萃取剂混匀后静置分层，萃取剂包括有机胺、磷酸三丁酯和稀释剂。该方法不仅降低废水处理成本，还可以得到高附加值产品，且工艺简单易行。但是氟硅酸不稳定，氟硅酸溶液中常含有氢氟酸等，处理后废水氟离子容易超标。
活性染料是含有一个或一个以上的反应性基团，并含有磺酸基，水溶性良好的染料，是印染行业使用量最多的染料之一。在活性染料生产过程中，合成染料从水溶液中的分离通常是经过盐析来实现。因此活性染料废水含有大量的钠盐，COD高，色度高，可生化性差、混凝效果较差，是印染废水处理中的难点之一。国内外处理染料废水的方法有生化法、物化法、化学法等，最常用的是以生化为主的物化-生化组合法。专利ZL200410027644.6发明了采用催化氧化法处理染料废水，采用铜、铁、锰的硫酸盐或盐酸盐为催化剂，氯酸钠、次氯酸钠或过氧化氢为氧化剂，处理染料废水，大大减轻了印染废水的处理负担。专利200910200228.4公开了染料印染废水的混凝脱色剂配方，该混凝脱色剂是由一种聚丙烯酸钠为添加剂，与聚乙烯醇碱性水溶液、双氰胺-甲醛缩聚物共混得到的复配絮凝剂脱色剂。专利201010262312.1公开一种染料废水絮凝脱色剂的制备方法，该絮凝脱色剂由双氰胺、硫酸铝和甲醛组成。专利ZL200510110415.5发明一种白腐真菌膜生物法染料废水处理方法及装置。专利ZL200610123701.X发明了一种多相催化氧化-混凝沉淀法处理染料印染废水的方法，该催化剂以负载在陶瓷上的铜、铁、锌、锰的硫酸盐或盐酸盐或硝酸盐为催化剂，以氯酸钠、次氯酸钠或过氧化氢为氧化剂，催化氧化染料废水，利用聚铝和聚季铵盐的有机高分子絮凝沉淀处理废水。专利201010133110.7公开了一种壳聚糖包裹矾土制备染料废水的絮凝剂，对染料废水达到较好的脱色率。目前也有报道用有机胺萃取处理活性染料废水，但由于活性染料废水为中性偏碱，需要投加大量的酸调节废水pH值，才能萃取染料，萃余相仍含有大量的钠盐，严重影响后续的生化处理。
实用新型内容
技术问题：本实用新型针对高钠盐废水除钠处理工艺，提供了一种操作简单易行、高效高钠盐废水除钠处理工艺及其装置。通过改工艺处理的废水，不仅有效降低了盐含量，并且氟离子不超标，使用的脱钠剂不污染环境。
技术方案：高钠盐废水除钠处理装置，该装置由沉淀单元、萃取单元与萃取剂再生单元组成;沉淀单元包括脱盐剂储槽1，计量泵12，第一称重罐3a，废水储槽2、第二称重罐3b、 反应釜4、第一真空抽滤器5a、副产品1储罐6、真空泵15;萃取单元包括第三称重罐3c、第四称重罐3d、萃取罐7、萃余相储槽8和萃取剂储罐9、真空泵15;萃取剂再生单元包括反萃取罐10、第五称重罐3e、再生萃取剂储罐11、第二真空抽滤器5b、反萃取剂储罐13、生化反应池14、真空泵15、粗副产品2储罐16。脱盐剂储槽1的出口与计量泵12进口相连，计量泵12的出口与第一称重罐3a的进口相连，第一称重罐3a的出口与反应釜4的第一进口相连，废水储槽2的出口与第二称重罐3b进口相连，第二称重罐3b的出口与反应釜4的第二进口相连，第二称重罐3b与真空泵15相连，废水进入第二称重罐由真空系统控制，反应釜4的出口与第一真空抽滤器5a的进口相连，第一真空抽滤器5a的第一出口与副产品1储槽6的进口相连，第一真空抽滤器5a的第二出口与第三称重罐3c的进口相连，第三称重罐3c的出口与萃取罐7的第一上进口相连，第三称重罐3c与真空泵15相连，第一真空抽滤器5a的液体进入到第三重罐3c由真空系统控制，第四称重罐3d的出口与萃取罐7的第二上进口相连，第四称重罐3d与真空泵15相连，萃取剂进入到第四称重罐3d由真空系统控制，萃取罐7的第一下出口与萃余相储罐8相连;萃取罐7的第二下出口与萃取剂储罐9的进口相连，萃取剂储罐9的出口与反萃取罐10第一进口相连，反萃取罐10第一下出口与再生萃取剂储罐11的进口相连，反萃取罐10第二下出口与第二真空抽滤器5b进口相连，第二真空抽滤器5b第一出口与粗副产品2储罐16的进口相连，第二真空抽滤器5b第二出口与反萃取剂储罐13进口相连，反萃取剂储罐13的出口与第五称重罐3e的进口相连，第五称重罐3e的出口与反萃取罐10的第二进口相连，第五称重罐3e与真空泵15相连。
有益效果：
对于含氯化钠为25%、COD为2.39×104mg/L的1吨活性染料废水，经过这套装置处理后，COD去除率95%，钠盐去除率98%。由于氟硅酸不稳定，氟硅酸溶液中含有氟离子，因此在用氟硅酸除钠时溶液容易残留氟离子，使废水产生新的污染物-氟离子。投加助剂(主要含二氧化硅)，助剂能与氢氟酸反应生成氟硅酸，使废水中氟离子不超标。另外，氢氟酸与含二氧化硅物质反应生成氟硅酸，因此氢氟酸与助剂混合，可以作为脱钠剂。与专利201010140948.9的方法相比，通过投加助剂，以及投加氢氟酸和助剂处理的废水，不仅对脱钠剂除钠起到协同作用，增加了除盐效率，并且除盐后废水氟离子不超标，使用的脱钠剂不污染环境。
