公布日：2022.06.24
申请日：2022.04.25
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/34(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种醇酯废水回用装置，装置包括：第一蒸发单元，将醇酯废水加热蒸发，蒸汽出水回用，底部的第一浓水流进入第一处理，剩余液体作为第一产水流进入第二处理；第一处理和第二处理并行进行，第二处理在生物单元中处理第二产水流，和在GTR3单元或第二GTR4单元中处理来自纳滤单元的第三产水流。本发明还涉及一种醇酯废水回用方法。本发明通过对醇酯废水进行两条处理路线的回用，第一处理解决浓水端高浓盐水过滤问题，第二处理解决污水排放问题，并且第一处理和第二处理互相交错，使得浓水流和产水流在第一处理和第二处理之间流动，从而充分利用包括浓水流、产水流和残留液等在第一处理和第二处理中的醇酯废水，以达到高回用、高利用的目的。
权利要求书
1.一种醇酯废水回用装置，其特征在于，所述装置包括：第一蒸发单元（1），用于将醇酯废水进行加热蒸发，蒸汽出水回用，底部的第一浓水流进入第一处理，剩余液体作为第一产水流进入第二处理；其中，所述第一处理和第二处理并行进行，所述第二处理在基于生物的新陈代谢作用的生物单元中处理来自所述第一处理的第一GTR4单元（8）的第二产水流，和在GTR3单元（18）或第二GTR4单元（19）中处理来自所述第一处理的纳滤单元（9）的第三产水流，所述第一处理和第二处理互相交错以使得浓水流和产水流在所述第一处理和第二处理之间流动，所述第一处理包括依次连接的第一GTR4单元（8）与纳滤单元（9），其中，第一GTR4单元（8），用于浓缩所述第一浓水流，并且分为第二产水流和第二浓水流；纳滤单元（9），用于过滤所述第二浓水流，其所述第二浓水流的二阶离子截留在所述纳滤单元（9）浓水侧中，形成第三浓水流，其所述第二浓水流的一价离子透过到所述纳滤单元（9）淡水侧中，形成第三产水流；其中，所述第二产水流进入所述第二处理的生物单元中，所述第三产水流进入所述第二处理的GTR3单元（18）或第二GTR4单元（19）中；所述第二处理包括依次连接的所述生物单元、第二高密池（16）和第二高强度膜池（17），其中，所述生物单元包括生化均调池（12）、生化厌氧池（13）、生化好氧池（14）和生化二沉池（15），所述第一产水流和第二产水流均进入所述生化均调池（12），并依次通过所述生化厌氧池（13）、生化好氧池（14）和生化二沉池（15）；所述第二高密池（16）将所述第一产水流和第二产水流混合后的混合流中的杂质沉淀并送至污泥浓缩池，所述混合流和所述第三产水流送至所述GTR3单元（18）或第二GTR4单元（19）中；所述第三浓水流进入第二蒸发单元（10）并以三效蒸发结晶的方式得到氯化钠；所述GTR3单元（18）将所述混合流和所述第三产水流分为一级浓水和一级产水，所述第二GTR4单元（19）将所述混合流和所述第三产水流分为二级浓水和二级产水，所述一级浓水和二级浓水送至终排池（20），所述一级产水和二级产水送至产品回用水箱（21）；产品回用水箱（21）中的产水作为新鲜水和/或循环水用于第二蒸发结晶单元中，所述终排池（20）中的浓水基于其水质是否达到排放标准的情况来进行排放和/或结晶的选择，若达到排放标准，则排放处理；若未达到排放标准，则送至第二蒸发单元（10）进行蒸发结晶处理，得到氯化钠。
2.如权利要求1所述的醇酯废水回用装置，其特征在于，所述GTR3单元（18）和第二GTR4单元（19）的运行方式可在并行运行和串行运行之间进行选择：当所述GTR3单元（18）和第二GTR4单元（19）并行运行时，所述GTR3单元（18）和第二GTR4单元（19）独立进行浓缩以对来水进行容纳处理；当所述GTR3单元（18）和第二GTR4单元（19）串行运行时，所述GTR3单元（18）和第二GTR4单元（19）进行多段浓缩以对来水进行高浓缩处理。
3.如权利要求2所述的醇酯废水回用装置，其特征在于，混合流和所述第三产水流基于自身水通量和水质情况确立所述GTR3单元（18）和第二GTR4单元（19）的运行方式并选择性进入所述GTR3单元（18）或第二GTR4单元（19）中，所述水质情况作为第一条件，所述自身水通量作为第二条件，选择第一条件进行GTR3单元（18）和第二GTR4单元（19）连接方式的限定，同时设立水量控制阀以限制第二条件。
4.如权利要求3所述的醇酯废水回用装置，其特征在于，所述第一浓水流进入所述第一处理的调节池（2）中，所述调节池（2）下游为第一高密池（3），所述第一高密池（3）将所述第一浓水流中的杂质沉淀并送至污泥浓缩池，所述污泥浓缩池的上清液回流至调节池（2）中。
5.如权利要求4所述的醇酯废水回用装置，其特征在于，所述第一浓水流经过所述调节池（2）和第一高密池（3）后，进入用于进一步去除所述第一浓水流中的细小颗粒、悬浮物和/或胶体的第一高强度膜池（4）中，所述第一高强度膜池（4）下游为用于将所述第一浓水流中的钙、镁离子置换出来的两级阳床（5），其中，所述第一高强度膜池（4）和两级阳床（5）处理所述第一浓水流后，剩余其中的所述第一浓水流残余液体回流至调节池（2）中。
6.如权利要求1所述的醇酯废水回用装置，其特征在于，所述第一处理还包括：臭氧氧化器（6）、活性炭过滤器（7）。
7.如权利要求1所述的醇酯废水回用装置，其特征在于，所述三效蒸发结晶是指基于各蒸发室的所述第三浓水流沸点的不同，分离出各二次蒸汽以多次逐级利用，其中，经过所述第二蒸发单元（10）后，剩余母液通过离析器进入杂盐单元（11）进行干燥处理。
8.一种醇酯废水回用方法，其特征在于，所述方法包括：将醇酯废水进行加热蒸发，蒸汽出水回用，底部的第一浓水流进入第一处理，剩余液体作为第一产水流进入第二处理；其中，所述第一处理和第二处理并行进行，所述第二处理在基于生物的新陈代谢作用的生物单元中处理来自所述第一处理的第一GTR4单元（8）的第二产水流，和在GTR3单元（18）或第二GTR4单元（19）中处理来自所述第一处理的纳滤单元（9）的第三产水流，所述第一处理和第二处理互相交错以使得浓水流和产水流在所述第一处理和第二处理之间流动，所述第一处理包括依次连接的第一GTR4单元（8）与纳滤单元（9），其中，第一GTR4单元8），用于浓缩所述第一浓水流，并且分为第二产水流和第二浓水流；纳滤单元（9），用于过滤所述第二浓水流，其所述第二浓水流的二阶离子截留在所述纳滤单元（9）浓水侧中，形成第三浓水流，其所述第二浓水流的一价离子透过到所述纳滤单元（9）淡水侧中，形成第三产水流；其中，所述第二产水流进入所述第二处理的生物单元中，所述第三产水流进入所述第二处理的GTR3单元（18）或第二GTR4单元（19）中；所述第二处理包括依次连接的所述生物单元、第二高密池（16）和第二高强度膜池17），其中，所述生物单元包括生化均调池（12）、生化厌氧池（13）、生化好氧池（14）和生化二沉池（15），所述第一产水流和第二产水流均进入所述生化均调池（12），并依次通过所述生化厌氧池（13）、生化好氧池（14）和生化二沉池（15）；所述第二高密池（16）将所述第一产水流和第二产水流混合后的混合流中的杂质沉淀并送至污泥浓缩池，所述混合流和所述第三产水流送至所述GTR3单元（18）或第二GTR4单元（19）中；所述第三浓水流进入第二蒸发单元（10）并以三效蒸发结晶的方式得到氯化钠；所述GTR3单元（18）将所述混合流和所述第三产水流分为一级浓水和一级产水，所述第二GTR4单元（19）将所述混合流和所述第三产水流分为二级浓水和二级产水，所述一级浓水和二级浓水送至终排池（20），所述一级产水和二级产水送至产品回用水箱（21）；
产品回用水箱（21）中的产水作为新鲜水和/或循环水用于第二蒸发结晶单元中，所述终排池（20）中的浓水基于其水质是否达到排放标准的情况来进行排放和/或结晶的选择，若达到排放标准，则排放处理；若未达到排放标准，则送至第二蒸发单元（10）进行蒸发结晶处理，得到氯化钠。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明的技术方案是提供一种醇酯废水回用装置，所述装置至少包括：第一蒸发单元，用于将醇酯废水进行加热蒸发，蒸汽出水回用，底部的第一浓水流进入第一处理，剩余液体作为第一产水流进入第二处理；其中，所述第一处理和第二处理并行进行，所述第二处理在基于生物的新陈代谢作用的生物单元中处理来自所述第一处理的第一GTR4单元的第二产水流，和在GTR3单元或第二GTR4单元中处理来自所述第一处理的纳滤单元的第三产水流。本发明通过对醇酯废水进行两条处理路线的回用，第一处理解决浓水端高浓盐水过滤问题，第二处理解决污水排放问题，并且第一处理和第二处理互相交错，使得浓水流和产水流在第一处理和第二处理之间流动，从而充分利用包括浓水流、产水流和残留液等在第一处理和第二处理中的醇酯废水，以达到高回用、高利用的目的。第一处理和第二处理并行运行，同时又相互连接，使得整个装置的稳定性增强，过滤效果增强，节省大量工业成本，最终浓水满足排放要求，并且能够制取氯化钠，GTR单元产水保障其能够作为新鲜水、循环水补水。
根据一种优选的实施方式，所述第一浓水流进入所述第一处理的调节池中，所述调节池下游为第一高密池，所述第一高密池将所述第一浓水流中的杂质沉淀并送至污泥浓缩池，所述污泥浓缩池的上清液回流至调节池中。本发明将调节池作为第一处理的第一个步骤，并且其连接第一处理中多个单元以收集残留液，实现再利用，进一步提高系统利用率。调节池同样收集第二处理中的各单元残留液，由于第二处理中各单元多为膜处理，其残留液在一定程度上被浓缩，所以连接至调节池以制取氯化钠。
根据一种优选的实施方式，所述第一浓水流经过所述调节池和第一高密池后，进入用于进一步去除所述第一浓水流中的细小颗粒、悬浮物、胶体等杂质的第一高强度膜池中，所述第一高强度膜池下游为用于将所述第一浓水流中的钙、镁离子置换出来的两级阳床。其中，所述第一高强度膜池和两级阳床处理所述第一浓水流后，剩余其中的所述第一浓水流残余液体回流至调节池中。本发明中两级阳床通过置换将水质残余的钙、镁离子置换出来，从而将第一浓水流的硬度控制在10mg/L左右，以减小第一GTR4单元的结垢风险，提高膜使用寿命。经过两级阳床的第一浓水流由上而下通过弱酸阳树脂进行软化除硬，水中含有的钙、镁离子与交换剂中的氢离子相互交换，除去水中碱度的钙镁离子，从而得到软化。
根据一种优选的实施方式，所述第一处理还包括：臭氧氧化，用于对经过所述两级阳床处理后的第一浓水流中大分子有机物断链，并送至活性炭过滤器；活性炭过滤器，用于吸附降低经过臭氧氧化的第一浓水流中CODcr；第一GTR4单元，用于浓缩所述第一浓水流，并且分为第二产水流和第二浓水流；纳滤单元，用于过滤所述第二浓水流，其所述第二浓水流的二阶离子截留在所述纳滤单元浓水侧中，形成第三浓水流，其所述第二浓水流的一价离子透过到所述纳滤单元淡水侧中，形成第三产水流；其中，所述第二产水流进入所述第二处理的生物单元中，所述第三产水流进入所述第二处理的GTR3单元或第二GTR4单元中。本发明的第一处理的流程将醇酯废水的第一浓水流进行分盐以及零排放处理，并且形成的第二产水流用于第一处理中的再生水以及第二处理的生物单元的再处理，在使得整个装置稳定运行的基础上，将其回收再利用。
根据一种优选的实施方式，所述第三浓水流进入第二蒸发单元并以三效蒸发结晶的方式得到氯化钠，其中所述三效蒸发结晶是指基于各蒸发室的所述第三浓水流沸点的不同，分离出各二次蒸汽以多次逐级利用。其中，经过所述第二蒸发单元后，剩余母液通过离析器进入杂盐单元进行干燥处理。需要说明的是，第三浓水流进入第二蒸发单元前需进行冷冻处理，取其上清液进入第二蒸发单元，以使得二阶离子杂质留在冷冻处理的环节，该剩余液体可用于二阶离子成分的制取，例如硫酸钠。
根据一种优选的实施方式，所述第二处理包括所述生物单元、第二高密池和第二高强度膜池。其中，所述生物单元包括生化均调池、生化厌氧池、生化好氧池和生化二沉池，所述第一产水流和第二产水流均进入所述生化均调池，并依次通过所述生化厌氧池、生化好氧池和生化二沉池，所述生物单元对所述第一产水流和第二产水流中的污染物质进行转化、稳定和使之无害化的处理。所述第二高密池将所述第一产水流和第二产水流混合后的混合流中的杂质沉淀并送至污泥浓缩池，所述第二高强度膜池进一步去除混合流中的细小颗粒、悬浮物、胶体等杂质。
根据一种优选的实施方式，所述混合流和所述第三产水流送至所述GTR3单元或第二GTR4单元中。其中，所述GTR3单元和第二GTR4单元的运行方式可在并行运行和串行运行之间进行选择：当所述GTR3单元和第二GTR4单元并行运行时，所述GTR3单元和第二GTR4单元独立进行浓缩，所述GTR3单元将所述混合流和所述第三产水流分为一级浓水和一级产水，所述第二GTR4单元将所述混合流和所述第三产水流分为二级浓水和二级产水，所述一级浓水和二级浓水送至终排池，所述一级产水和二级产水送至产品回用水箱；当所述GTR3单元和第二GTR4单元串行运行时，所述GTR3单元将所述混合流和所述第三产水流分为一级浓水和一级产水，所述一级浓水送至所述第二GTR4单元并被分为二级浓水和二级产水，所述二级浓水送至终排池，所述一级产水和二级产水送至产品回用水箱。GTR3单元和第二GTR4单元并行运行和串行运行增加了系统处理混合流和第三产水流的灵活性。并行运行提高了对其来水的容纳量，使得GTR3单元和第二GTR4单元能够接收较大的水通量，从而提高了处理效率。串行运行进行浓缩，使得对混合流和第三产水流的浓缩效果更好，但是其水通量较低，处理效率降低，串行运行还能够多次利用添加再GTR3单元中的阻垢剂，以节省药剂成本。
根据一种优选的实施方式，所述混合流和所述第三产水流基于自身水通量和水质情况确立所述GTR3单元和第二GTR4单元的运行方式并选择性进入所述GTR3单元或第二GTR4单元中。其中，当所述混合流和所述第三产水流的水通量大时，所述GTR3单元和第二GTR4单元并行运行，并基于水质的COD选择进入所述GTR3单元或第二GTR4单元；当所述混合流和所述第三产水流的水通量小时，所述GTR3单元和第二GTR4单元串行运行，并基于水质的COD选择进入所述GTR3单元或第二GTR4单元；当所述混合流和所述第三产水流的水质的COD高时，所述GTR3单元和第二GTR4单元串行运行，并基于水通量选择进入所述GTR3单元或第二GTR4单元；当所述混合流和所述第三产水流的水质的COD低时，所述GTR3单元和第二GTR4单元并行运行，并基于水通量选择进入所述GTR3单元或第二GTR4单元。本发明通过GTR3单元和第二GTR4单元的运行方式的选择，并通过混合流和第三产水流分别选择进入GTR3单元或第二GTR4单元，最大限度降低系统负荷，在保障浓缩效率，即最终排水达到排放标准的同时，延长GTR3单元和第二GTR4单元的使用寿命，分摊浓缩压力，从而节省成本，提高利用率。
根据一种优选的实施方式，所述产品回用水箱中的产水作为新鲜水和/或循环水用于第二蒸发结晶单元中，所述终排池中的浓水基于其水质是否达到排放标准的情况进行排放和/或结晶的选择。若达到排放标准，则排放处理；若未达到排放标准，则送至第二蒸发单元进行蒸发结晶处理，得到氯化钠。
本发明还涉及一种醇酯废水回用方法，所述方法包括：将醇酯废水进行加热蒸发，蒸汽出水回用，底部的第一浓水流进入第一处理，剩余液体作为第一产水流进入第二处理；其中，所述第一处理和第二处理并行进行，所述第二处理在基于生物的新陈代谢作用的生物单元中处理来自所述第一处理的第一GTR4单元的第二产水流，和在GTR3单元或第二GTR4单元中处理来自所述第一处理的纳滤单元的第三产水流。
本发明的有益技术效果：
(1)本发明通过对醇酯废水进行两条处理路线的回用，第一处理解决浓水端高浓盐水过滤问题，第二处理解决污水排放问题，并且第一处理和第二处理互相交错，使得浓水流和产水流在第一处理和第二处理之间流动，从而充分利用包括浓水流、产水流和残留液等在第一处理和第二处理中的醇酯废水，以达到高回用、高利用的目的。第一处理和第二处理并行运行，同时又相互连接，使得整个装置的稳定性增强，过滤效果增强，节省大量工业成本，最终浓水满足排放要求，并且能够制取氯化钠，GTR单元产水保障其能够作为新鲜水、循环水补水；
(2)本发明将调节池作为第一处理的第一个步骤，并且其连接第一处理中多个单元以收集残留液，实现再利用，进一步提高系统利用率。调节池同样收集第二处理中的各单元残留液，由于第二处理中各单元多为膜处理，其残留液在一定程度上被浓缩，所以连接至调节池以制取氯化钠；
(3)本发明的第一处理的流程将醇酯废水的第一浓水流进行分盐以及零排放处理，并且形成的第二产水流用于第一处理中的再生水以及第二处理的生物单元的再处理，在使得整个装置稳定运行的基础上，将其回收再利用；
(4)GTR3单元和第二GTR4单元并行运行和串行运行增加了系统处理混合流和第三产水流的灵活性。并行运行提高了对其来水的容纳量，使得GTR3单元和第二GTR4单元能够接收较大的水通量，从而提高了处理效率。串行运行进行浓缩，使得对混合流和第三产水流的浓缩效果更好，但是其水通量较低，处理效率降低，串行运行还能够多次利用添加再GTR3单元中的阻垢剂，以节省药剂成本；
(5)本发明通过GTR3单元和第二GTR4单元的运行方式的选择，并通过混合流和第三产水流分别选择进入GTR3单元或第二GTR4单元，最大限度降低系统负荷，在保障浓缩效率，即最终排水达到排放标准的同时，延长GTR3单元和第二GTR4单元的使用寿命，分摊浓缩压力，从而节省成本，提高利用率。
（发明人：权思影;张建飞;石维平;王立攀）
