公布日：2022.06.24
申请日：2022.04.22
分类号：C02F9/10(2006.01)I;C02F103/36(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种焦化废水零排放预处理装置，其至少包括能够对焦化废水进行过滤预处理的过滤组件(1)，所述过滤组件(1)的过滤箱体(11)至少包括能够以不同过滤方式完成不同杂质的滤除处理的缓流段和过滤段，其中，所述过滤箱体(11)的缓流段内按照能够对接收到的焦化废水进行粗过滤和缓冲分流的方式在其腔壁上间隔布设有多个滤流板(111)，所述滤流板(111)是以其板面与所述过滤箱体(11)的轴线呈一定倾斜夹角的方式交错布设在过滤箱体(11)的腔壁上，使得流入过滤箱体(11)的焦化废水能够按照依次流经多个有序排列的滤流板(111)的方式完成杂质过滤。此外，本发明还涉及一种焦化废水零排放预处理方法。
权利要求书
1.一种焦化废水零排放预处理装置，其至少包括能够对焦化废水进行过滤预处理的过滤组件(1)，其特征在于，所述过滤组件(1)的过滤箱体(11)至少包括能够以不同过滤方式完成不同杂质的滤除处理的缓流段和过滤段，其中，所述过滤箱体(11)的缓流段内按照能够对接收到的焦化废水进行粗过滤和缓冲分流的方式在其腔壁上间隔布设有多个滤流板(111)，所述滤流板(111)是以其板面与所述过滤箱体(11)的轴线呈一定倾斜夹角的方式交错布设在过滤箱体(11)的腔壁上，使得流入过滤箱体(11)的焦化废水能够按照依次流经多个有序排列的滤流板(111)的方式完成杂质过滤；所述滤流板(111)上间隔开设有多个能够容纳焦化废水中的可沉淀杂质的沉淀阶梯槽(112)，其中，所述沉淀阶梯槽(112)的槽体截面形状和槽体积沿焦化废水液流流动方向逐级改变，使得其能够以逐级沉降的方式完成多尺寸的可沉淀杂质的收集；所述装置还配置有能够将过滤、浓缩后的焦化废水进行成分分离的分离组件(3)，所述分离组件(3)包括外套管(31)和分离滤透结构(32)，所述外套管(31)通过支撑结构(33)在管腔内沿其轴线方向悬置有能够对焦化废水进行分离的所述分离滤透结构(32)，其中，所述分离滤透结构(32)的流道内布设有至少一个能够对流道内的液流进行分流和二次混合的混流结构(321)。
2.如权利要求1所述的焦化废水零排放预处理装置，其特征在于，所述沉淀阶梯槽(112)的槽体的横截面按照所述沉淀阶梯槽(112)能够对可沉淀杂质进行拦截的方式设置成曲面弧形，而且同一个滤流板(111)上有序排列的所述沉淀阶梯槽(112)按照其槽体的横截弧形面的弧心轴从所述滤流板(111)的板体外部逐渐偏转至滤流板(111)板体内部的方式进行开设。
3.如权利要求2所述的焦化废水零排放预处理装置，其特征在于，同一个所述滤流板(111)上处于焦化废水液流流经的下游区域的所述沉淀阶梯槽(112)的弧心轴被定义在滤流板(111)的板体内部，使得从上游区域流下的焦化废水能够以碰撞所述沉淀阶梯槽(112)的槽壁的方式消减液流具有的动能，从而在焦化废水中被液流携带运动的可沉淀杂质能够沉淀在所述沉淀阶梯槽(112)中。
4.如权利要求3所述的焦化废水零排放预处理装置，其特征在于，所述滤流板(111)的板体上还间隔安装有多个能够与沉淀阶梯槽(112)协同工作而对焦化废水中的杂质进行过滤的拦截模块(113)，所述拦截模块(113)安装在所述滤流板(111)开设的两个相邻所述沉淀阶梯槽(112)之间的板面上，使得所述拦截模块(113)能够对已过滤出至少部分可沉淀杂质的焦化废水进行二次过滤，从而去除焦化废水中的漂浮态杂质。
5.如权利要求4所述的焦化废水零排放预处理装置，其特征在于，所述拦截模块(113)至少包括支撑在所述滤流板(111)上的拦截网和设置在拦截网远离所述滤流板(111)一侧边缘的拦截柱，其中，在拦截网拦截的杂质阻碍焦化废水液流继续流向下游时，随着拦截网区域的水位上升，焦化废水液流从拦截柱之间的空隙向下游流动，使得拦截柱能够拦截液流中的絮状杂质。
6.如权利要求5所述的焦化废水零排放预处理装置，其特征在于，所述过滤箱体(11)的缓流段的下游还设置有能够对焦化废水中的杂质进行进一步的吸附过滤的过滤段，所述过滤段内设置有能够对杂质进行吸附滤除的吸附单元(115)，所述吸附单元(115)能够接收在缓流段中完成杂质粗过滤的焦化废水，从而以滤透吸附的方式去除焦化废水中的可吸附杂质。
7.如权利要求6所述的焦化废水零排放预处理装置，其特征在于，所述过滤组件(1)的输出端还连接有能够对完成过滤后的焦化废水进行浓缩的浓缩单元(2)，所述浓缩单元(2)至少包括能够对焦化废水进行浓缩减量的中压膜浓缩单元(21)和高压膜浓缩单元(22)。
8.如权利要求7所述的焦化废水零排放预处理装置，其特征在于，所述浓缩单元(2)的下游还连接有能够对浓缩后的焦化废水进行成分分离的分离组件(3)，所述分离组件(3)按照变换焦化废水液流流经的分离滤透路径的方式使得液流的运动状态实时发生变化。
9.一种焦化废水零排放预处理方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1至8之一所述的焦化废水零排放预处理装置进行实施，所述方法至少包括以下步骤：通过预处理过滤的方式完成焦化废水中杂质的过滤；对完成杂质过滤的焦化废水进行水的减量化处理；利用具有分离组件(3)的循环式纳滤装置完成硫酸钠浓水和氯化钠浓水的分离；利用提盐蒸发结晶装置分别对分离出的硫酸钠浓水和氯化钠浓水进行蒸发结晶获取结晶盐；将蒸发结晶后的剩余母液放入混盐结晶装置产出混盐，将得到的混盐进行回溶并重新输送至循环式纳滤装置继续进行分盐处理。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明的技术方案提供的是一种焦化废水零排放预处理装置，其至少包括能够对焦化废水进行过滤预处理的过滤组件，所述过滤组件的过滤箱体至少包括能够以不同过滤方式完成不同杂质的滤除处理的缓流段和过滤段，其中，所述过滤箱体的缓流段内按照能够对接收到的焦化废水进行粗过滤和缓冲分流的方式在其腔壁上间隔布设有多个滤流板，所述滤流板是以其板面与所述过滤箱体的轴线呈一定倾斜夹角的方式交错布设在过滤箱体的腔壁上，使得流入过滤箱体的焦化废水能够按照依次流经多个有序排列的滤流板的方式完成粗过滤。其优势在于，过滤组件能够有效地去除焦化废水中的各类杂质，消除了杂质对后续的膜浓缩处理和蒸发结晶操作的平稳运行的不良影响，从而保证了最后蒸发产出的结晶盐具有较好的品质，满足了工业盐对纯净度的需求，降低了生成的废结晶盐的量，降低了对废结晶盐进行二次回溶结晶的需求和成本耗费，从而有效地实现了焦化废水中的盐分的零排放。过滤装置的分级过滤结构能够按照杂质的大小和重量对杂质进行多级别的连续过滤，从而尽可能地去除了焦化废水中的杂质。
根据一种优选的实施方式，所述滤流板上间隔开设有多个能够容纳焦化废水中的可沉淀杂质的沉淀阶梯槽，其中，所述沉淀阶梯槽按照其能够对沿滤流板的倾斜板面定向流动的焦化废水进行拦截的方式进行布设，并且所述沉淀阶梯槽的槽体截面形状和槽体积沿焦化废水的流动方向逐级改变，使得其能够以逐级沉降的方式完成多尺寸的可沉淀杂质的收集。其优势在于，沉淀阶梯槽的设置能够使得在焦化废水从滤流板的板面流过时，由于板面开设的与液流流动方向相交的槽体阻止了液流平稳且直接地流过滤流板。在液流经过槽体时，焦化废水液流中的可沉淀杂质能够逐渐从液流中下沉而落入沉降阶梯槽中，从而实现可沉淀杂质与焦化废水的分离。间隔布设的沉降阶梯槽能够将不同尺寸的可沉淀杂物从流速变化的液流中分离出，并且沉降在对应区域的沉降阶梯槽中。
根据一种优选的实施方式，所述沉淀阶梯槽的槽体按照所述沉淀阶梯槽能够对可沉淀杂质进行拦截的方式设置成曲面弧形，并且同一个滤流板上有序排列的所述沉淀阶梯槽按照其槽体的横截弧形面的弧心轴从所述滤流板的板体外部逐渐偏转至滤流板的板体内部的方式进行开设。
根据一种优选的实施方式，同一个所述滤流板上处于焦化废水液流流经的下游区域的所述沉淀阶梯槽的弧心轴被定义在滤光板的板体内部，使得从上游区域流下的焦化废水能够以碰撞所述沉淀阶梯槽的槽壁的方式消减液流具有的动能，从而在焦化废水中被液流携带运动的可沉淀杂质能够沉淀在所述沉淀阶梯槽中。
根据一种优选的实施方式，所述滤流板的板体上还间隔安装有多个能够与沉淀阶梯槽协同工作而对焦化废水中的杂质进行过滤的拦截模块，所述拦截模块安装在所述滤流板开设的两个相邻所述沉淀阶梯槽之间的板面上，使得所述拦截模块能够对已过滤出至少部分可沉淀杂质的焦化废水进行二次过滤，从而去除焦化废水中的漂浮态杂质。
根据一种优选的实施方式，所述拦截模块至少包括支撑在所述滤流板上的拦截网和设置在拦截网远离所述滤流板一侧边缘的拦截柱，其中，在拦截网拦截的杂质阻碍焦化废水液流继续流向下游时，随着拦截网区域的水位上升，焦化废水液流从拦截柱之间的空隙向下游流动，使得拦截柱能够拦截液流中的絮状杂质。
根据一种优选的实施方式，所述过滤箱体缓流段的下游还设置有能够对焦化废水中的杂质进行进一步的吸附过滤的过滤段，所述过滤段内设置有能够对焦化废水液流中的杂质进行吸附滤除的吸附单元，所述吸附单元能够接收在缓流段中完成杂质粗过滤的焦化废水，从而以滤透吸附的方式去除焦化废水中的可吸附杂质。
根据一种优选的实施方式，所述过滤组件的输出端还连接有能够对完成过滤后的焦化废水进行浓缩的浓缩单元，所述浓缩单元至少包括能够对焦化废水进行浓缩减量的中压膜浓缩单元和高压膜浓缩单元。
根据一种优选的实施方式，所述浓缩单元的下游还连接有能够对浓缩后的焦化废水进行成分分离的分离组件，所述分离组件按照变换焦化废水液流流经的分离滤透路径的方式使得液流的运动状态实时发生变化。
本申请还提供一种焦化废水零排放预处理方法，至少包括以下步骤：
通过预处理过滤的方式完成焦化废水中杂质的过滤；
对完成杂质过滤的焦化废水进行水的减量化处理；
利用具有分离组件的循环式纳滤装置完成硫酸钠浓水和氯化钠浓水的分离；
利用提盐蒸发结晶装置分别对分离出的硫酸钠浓水和氯化钠浓水进行蒸发结晶获取结晶盐；
将蒸发结晶后的剩余母液放入混盐结晶装置产出混盐，将得到的混盐进行回溶并重新输送至循环式纳滤装置继续进行分盐处理。
（发明人：张建飞;赵庆;张秋爽;周泽嘉）
