公布日：2023.10.13
申请日：2023.07.13
分类号：C02F9/00(2023.01)I;B01D53/78(2006.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/02(2023.01)N;C02F1/20(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/469(2023.01)N;C02F1
/66(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N;C02F5/00(2023.01)N
摘要
本发明提供了一种含盐工业有机废水处理装置及处理方法，属于废水处理技术领域。包括预处理组件、循环换热器、高级氧化组件、气液分离组件、电渗析组件以及脱盐组件；通过预处理组件对含盐工业废水进行软化、除杂以及过滤处理，去除二价硬度离子、悬浮物及胶体污染物质；通过高级氧化组件截留废水中的微生物以及溶解盐、胶体以及有机物除异味，通过气液分离组件对废水进行气液分离，使废水中的有害气体加速分离，最后，通过电渗析组件和脱盐组件进行脱盐处理即可；上述过程实现了对含盐工业废水深度净化，能够有效地去除水中的各类污染物，去除异味，提高了工业污水的处理效果。
权利要求书
1.一种含盐工业有机废水处理装置，其特征在于，包括用于对废水进行软化及过滤除杂的预处理组件(1)、与预处理组件(1)连接并对预处理后废水进行换热升温的循环换热器(2)、与循环换热器(2)依次连接的高级氧化组件(3)、气液分离组件(4)、电渗析组件(5)以及脱盐组件(6)；所述高级氧化组件(3)包括从左向右依次分布且相互连通的氧化反应区(30)、生物膜反应区(31)以及除异味区(32)；所述气液分离组件(4)包括与所述除异味区(32)连接的分离箱体(40)、竖直段与所述分离箱体(40)顶端连接的倒T型安装杆(41)、中心处设有流通口(420)且侧壁可沿分离箱体(40)上下移动的升降浮板(42)、设于流通口(420)底端与所述倒T型安装杆(41)水平段之间的多孔弹性折叠套(43)、设于流通口(420)上端的集气罩(44)、与集气罩(44)通过连接管连接的气体处理箱(45)、与所述气体处理箱(45)连接的药剂混合箱(46)；所述电渗析组件(5)与分离箱体(40)底端连接，用于浓缩分离箱体(40)内的水体并形成浓缩液，所述脱盐组件(6)与电渗析组件(5)连接，用于对浓缩液进行脱盐处理并析出盐分。
2.根据权利要求1所述的一种含盐工业有机废水处理装置，其特征在于，所述预处理组件(1)包括预处理箱体(10)、设于所述预处理箱体(10)内的升降搅拌器(11)、设于预处理箱体(10)外壁的试剂添加单元(12)、与预处理箱体(10)底端连接的分级过滤器(13)，预处理箱体(10)内部由上至下分别设有软化腔(14)、沉淀腔(15)以及pH调节腔(16)，所述软化腔(14)与沉淀腔(15)之间以及沉淀腔(15)与pH调节腔(16)之间相互连接且连接处分别设有电磁阀(17)，所述试剂添加单元(12)包括设于软化腔(14)、沉淀腔(15)以及pH调节腔(16)侧壁的试剂添加口(120)、通过连接支管(1210)与各个所述试剂添加口(120)连接的连接总管(121)、与所述连接总管(121)连接且连接处设有抽液泵(1220)的试剂存放箱(122)。
3.根据权利要求2所述的一种含盐工业有机废水处理装置，其特征在于，所述升降搅拌器(11)包括贯穿软化腔(14)、沉淀腔(15)以及pH调节腔(16)的螺纹竖杆(110)、驱动所述螺纹竖杆(110)旋转的旋转电机(111)、与所述螺纹竖杆(110)螺纹连接且分别位于软化腔(14)、沉淀腔(15)以及pH调节腔(16)内的多个升降搅拌圈(112)。
4.根据权利要求3所述的一种含盐工业有机废水处理装置，其特征在于，所述升降搅拌圈(112)包括与所述螺纹竖杆(110)螺纹连接的内安装圈(1120)、沿周向分布于所述内安装圈(1120)外壁的多个搅拌杆(1121)、设于每个所述搅拌杆(1121)上的多个搅拌支杆(1122)。
5.根据权利要求2所述的一种含盐工业有机废水处理装置，其特征在于，所述试剂添加单元(12)还包括分别设于软化腔(14)、沉淀腔(15)以及pH调节腔(16)内壁的散液架(123)，所述散液架(123)包括与所述试剂添加口(120)连通的上安装圈(1230)、位于所述上安装圈(1230)底端的下安装圈(1231)、设于所述下安装圈(1231)与上安装圈(1230)之间的多个散液杆(1232)，所述散液杆(1232)的上下两端分别与上安装圈(1230)和下安装圈(1231)贯通连接，每个散液杆(1232)侧壁设有多个散液孔(1233)。
6.根据权利要求2所述的一种含盐工业有机废水处理装置，其特征在于，所述分级过滤器(13)包括与pH调节腔(16)底端连接且首尾依次连接的多介质过滤器(130)、自清洁过滤器(131)以及保安过滤器(132)。
7.根据权利要求1所述的一种含盐工业有机废水处理装置，其特征在于，所述生物膜反应区(31)内设有MBR膜组件(310)、反渗透膜组件(311)以及活动安装组件(312)，所述活动安装组件(312)包括设于生物膜反应区(31)内壁左右两侧的U型卡接条(313)、由上至下设于所述U型卡接条(313)内的多个卡接框(314)、设于相对分布的两个所述卡接框(314)之间的安装横架(315)，所述安装横架(315)左右两侧通过弹性杆(3150)连接有卡接块(3151)，卡接框(314)内壁设有电磁吸盘(316)，所述卡接块(3151)上设有金属片(3152)。
8.根据权利要求1所述的一种含盐工业有机废水处理装置，其特征在于，所述集气罩(44)顶端设有使倒T型安装杆(41)竖直段穿过的贯通口(440)，分离箱体(40)内壁且位于升降浮板(42)底端位置处设有加热器(400)，所述气体处理箱(45)内由上至下设有与药剂混合箱(46)连接的多个发散喷液盘(450)，所述发散喷液盘(450)包括设于药剂混合箱(46)内壁的喷液外圈(451)、设于所述喷液外圈(451)内的喷液内圈(452)、设于所述喷液内圈(452)与喷液外圈(451)之间的贯通连接管(453)，喷液外圈(451)和喷液内圈(452)侧壁均匀设有多个发散喷液孔(454)。
9.根据权利要求1所述的一种含盐工业有机废水处理装置，其特征在于，所述氧化反应区(30)、生物膜反应区(31)以及除异味区(32)各自独立且为封闭结构。
10.一种含盐工业有机废水的处理方法，基于权利要求1-9任意一项所述的一种含盐工业有机废水处理装置，其特征在于，包括以下步骤：S1、首先，通过预处理组件(1)对含盐工业废水进行软化及过滤除杂，并利用循环换热器(2)对预处理后水体进行换热升温，接着，升温后的水体进入高级氧化组件(3)内进行高级氧化处理；S2、当水体进入高级氧化组件(3)内时，从左向右依次通过氧化反应区(30)、生物膜反应区(31)以及除异味区(32)，通过氧化反应区(30)对换热后水体中添加过氧化氢并进行氧化反应，通过生物膜反应区(31)截留废水中的微生物以及去除水体中的溶解盐、胶体以及有机物，通过除异味区(32)对水体进行除异味；S3、经过除异味处理后的水体进入分离箱体(40)进行气液分离，分离过程为：当水体进入分离箱体(40)后，启动加热器(400)，通过加热器(400)增加水体中气体的流出，随着气压的增加，使升降浮板(42)漂浮起来向上移动，此时，升降浮板(42)会向上移动，使多孔弹性折叠套(43)被展开，此时，气体经多孔弹性折叠套(43)侧壁的多孔结构进入集气罩(44)，并经过集气罩(44)进入气体处理箱(45)内，接着，将药剂混合箱(46)内的气体处理药剂通入气体处理箱(45)内，并经过喷液外圈(451)和喷液内圈(452)上对应的发散喷液孔(454)均匀喷洒至气体上并与气体接触进行反应，反应后的气体排出即可，气液分离后的水体进入电渗析组件(5)内；S4、通过电渗析组件(5)对分离箱体(40)内的水体进行浓缩并形成浓缩液，通过脱盐组件(6)对浓缩液进行脱盐处理并析出盐分。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种含盐工业有机废水处理装置及处理方法。
本发明的技术方案是：一种含盐工业有机废水处理装置，包括用于对废水进行软化及过滤除杂的预处理组件、与预处理组件连接并对预处理后废水进行换热升温的循环换热器、与循环换热器依次连接的高级氧化组件、气液分离组件、电渗析组件以及脱盐组件；
所述高级氧化组件包括从左向右依次分布且相互连通的氧化反应区、生物膜反应区以及除异味区；
所述氧化反应区用于向换热后废水中添加过氧化氢并进行氧化反应，所述生物膜反应区用于截留废水中的微生物以及去除废水中的溶解盐、胶体以及有机物，所述除异味区用于废水的除异味；
说明：通过上述处理过程，实现了对含盐工业废水深度净化，能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等，去除异味，提高了工业污水的处理效果。
所述气液分离组件包括与所述除异味区连接的分离箱体、竖直段与所述分离箱体顶端连接的倒T型安装杆、中心处设有流通口且侧壁可沿分离箱体上下移动的升降浮板、设于流通口底端与所述倒T型安装杆水平段之间的多孔弹性折叠套、设于流通口上端的集气罩、与集气罩通过连接管连接的气体处理箱、与所述气体处理箱连接的药剂混合箱；
所述电渗析组件与分离箱体底端连接，用于浓缩分离箱体内的水体并形成浓缩液，所述脱盐组件与电渗析组件连接，用于对浓缩液进行脱盐处理并析出盐分。
进一步地，所述预处理组件包括预处理箱体、设于所述预处理箱体内的升降搅拌器、设于预处理箱体外壁的试剂添加单元、与预处理箱体底端连接的分级过滤器，预处理箱体内部由上至下分别设有软化腔、沉淀腔以及pH调节腔，所述软化腔与沉淀腔之间以及沉淀腔与pH调节腔之间相互连接且连接处分别设有电磁阀，所述试剂添加单元包括设于软化腔、沉淀腔以及pH调节腔侧壁的试剂添加口、通过连接支管与各个所述试剂添加口连接的连接总管、与所述连接总管连接且连接处设有抽液泵的试剂存放箱。
说明：含盐废水进入预处理箱体后，按照由上至下的流动顺序依次流下，当流经软化腔时，除去其中的二价硬度离子、悬浮物及胶体污染物质，当流经沉淀腔时，对反应后的水体进行固液分离，当流经pH调节腔时，对固液分离后的水体进行pH调节，通过上述过程对含盐废水进行软化、除杂以及过滤处理，可有效除去含盐废水中的大量污染物，提高含盐废水零排放技术的整体处理效果，为后续的处理提供便利和保障，通过抽液泵将试剂存放箱内的试剂经连接总管和连接支管抽至软化腔、沉淀腔以及pH调节腔内进行化学反应，提高装置的自动化程度，无需人力参与，降低了工作人员的工作强度。
更进一步地，所述升降搅拌器包括贯穿软化腔、沉淀腔以及pH调节腔的螺纹竖杆、驱动所述螺纹竖杆旋转的旋转电机、与所述螺纹竖杆螺纹连接且分别位于软化腔、沉淀腔以及pH调节腔内的多个升降搅拌圈。
说明：当含盐废水与试剂混合时，启动旋转电机正反转交替进行，带动螺纹竖杆顺逆时针交替旋转，同时，与螺纹竖杆螺纹连接的各个升降搅拌圈分别在软化腔、沉淀腔以及pH调节腔内反复升降，并进行搅拌，增加含盐废水与试剂的混合均匀度，提高预处理效果。
更进一步地，所述升降搅拌圈包括与所述螺纹竖杆螺纹连接的内安装圈、沿周向分布于所述内安装圈外壁的多个搅拌杆、设于每个所述搅拌杆上的多个搅拌支杆。
说明：当旋转电机正反转交替进行时，内安装圈会反复升降，并通过搅拌杆和搅拌支杆对混合水体进行搅拌，提高反应效果。
更进一步地，所述试剂添加单元还包括分别设于软化腔、沉淀腔以及pH调节腔内壁的散液架，所述散液架包括与所述试剂添加口连通的上安装圈、位于所述上安装圈底端的下安装圈、设于所述下安装圈与上安装圈之间的多个散液杆，所述散液杆的上下两端分别与上安装圈和下安装圈贯通连接，每个散液杆侧壁设有多个散液孔。
说明：当需要添加试剂时，通过抽液泵将试剂存放箱内的试剂经连接总管和连接支管抽至软化腔、沉淀腔以及pH调节腔上端对应的各上安装圈内，此时，水体经过各个上安装圈分散至对应的散液杆内，并最终经散液孔均匀分散至软化腔、沉淀腔以及pH调节腔内的含盐废水中，使试剂分散至各个腔体各处，提高反应彻底性，既提高了反应效果，又避免了试剂浪费。
更进一步地，所述分级过滤器包括与pH调节腔底端连接且首尾依次连接的多介质过滤器、自清洁过滤器以及保安过滤器。
说明：通过多介质过滤器去除含盐废水中的悬浮物及胶体污染物质，通过自清洁过滤器滤除含盐废水中的大颗粒机械杂质、悬浮物，通过保安过滤器滤除含盐废水中残留的大颗粒机械杂质，通过上述分级过滤的方式，可有效除去含盐废水中的大量污染物，提高含盐废水零排放技术的整体处理效果，为后续的处理提供便利和保障。
进一步地，所述生物膜反应区内设有MBR膜组件、反渗透膜组件以及活动安装组件，所述活动安装组件包括设于生物膜反应区内壁左右两侧的U型卡接条、由上至下设于所述U型卡接条内的多个卡接框、设于相对分布的两个所述卡接框之间的安装横架，所述安装横架左右两侧通过弹性杆连接有卡接块，卡接框内壁设有电磁吸盘，所述卡接块上设有金属片。
说明：当安装MBR膜组件或反渗透膜组件时，压缩安装横架左右两侧的弹性杆，使安装横架位于相对分布的两个卡接框之间，然后，松开弹性杆，使安装横架左右两侧的卡接块插入对应的卡接框内，接着，向电磁吸盘通电，利用电磁吸盘的电磁吸力与金属片吸合，完成安装横架的安装，上述过程，安装和拆卸方便，方便及时更换MBR膜组件或反渗透膜组件，提高含盐污水处理效果。
更进一步地，所述电磁吸盘外部设有防水层，所述金属片为可拆卸结构。
说明：通过设置防水层，保证电磁吸盘的正常工作，避免漏电，通过可拆卸结构的金属片的设置，提高安装横架的连接强度。
进一步地，所述集气罩顶端设有使倒T型安装杆竖直段穿过的贯通口，分离箱体内壁且位于升降浮板底端位置处设有加热器，所述气体处理箱内由上至下设有与药剂混合箱连接的多个发散喷液盘，所述发散喷液盘包括设于药剂混合箱内壁的喷液外圈、设于所述喷液外圈内的喷液内圈、设于所述喷液内圈与喷液外圈之间的贯通连接管，喷液外圈和喷液内圈侧壁均匀设有多个发散喷液孔。
说明：经过除异味处理后的水体进入分离箱体进行气液分离，分离过程为：当水体进入分离箱体后，启动加热器，通过加热器增加水体中气体的流出，随着气压的增加，使升降浮板漂浮起来，此时，升降浮板会向上移动，使多孔弹性折叠套被展开，此时，气体经多孔弹性折叠套侧壁的多孔结构进入集气罩，并经过集气罩进入气体处理箱内，接着，将药剂混合箱内的气体处理药剂通入气体处理箱内，并经过喷液外圈和喷液内圈上对应的发散喷液孔均匀喷洒至气体上并与气体接触进行反应，反应后的气体排出即可。
本发明还提供了一种含盐工业有机废水处理方法，基于上述一种含盐工业有机废水处理装置，包括以下步骤：
S1、首先，通过预处理组件对含盐工业废水进行软化及过滤除杂，并利用循环换热器对预处理后水体进行换热升温，接着，升温后的水体进入高级氧化组件内进行高级氧化处理；
S2、当水体进入高级氧化组件内时，从左向右依次通过氧化反应区、生物膜反应区以及除异味区，通过氧化反应区对换热后水体中添加过氧化氢并进行氧化反应，通过生物膜反应区截留废水中的微生物以及去除水体中的溶解盐、胶体以及有机物，通过除异味区32对水体进行除异味；
S3、经过除异味处理后的水体进入分离箱体进行气液分离，分离过程为：当水体进入分离箱体后，启动加热器，通过加热器增加水体中气体的流出，随着气压的增加，使升降浮板漂浮起来向上移动，此时，升降浮板会向上移动，使多孔弹性折叠套被展开，此时，气体经多孔弹性折叠套侧壁的多孔结构进入集气罩，并经过集气罩进入气体处理箱内，接着，将药剂混合箱内的气体处理药剂通入气体处理箱内，并经过喷液外圈和喷液内圈上对应的发散喷液孔均匀喷洒至气体上并与气体接触进行反应，反应后的气体排出即可，气液分离后的水体进入电渗析组件内；
S4、通过电渗析组件对分离箱体内的水体进行浓缩并形成浓缩液，通过脱盐组件对浓缩液进行脱盐处理并析出盐分。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：
(1)本发明的一种含盐工业有机废水处理装置在使用时，通过预处理组件对含盐工业废水进行软化、除杂以及过滤处理，能够去除含盐工业废水中的二价硬度离子、悬浮物及胶体污染物质，可有效除去含盐废水中的大量污染物，提高含盐废水零排放技术的整体处理效果，为后续的处理提供便利和保障，通过高级氧化组件向废水中的添加过氧化氢并进行氧化反应，并截留废水中的微生物以及去除废水中的溶解盐、胶体以及有机物，对废水进行除异味，通过气液分离组件对废水进行气液分离，使废水中的有害气体加速分离，同时，通过喷洒试剂，中和掉气体中的有害成分，避免对环境造成污染，降低安全隐患，提高使用可靠性，最后，通过电渗析组件对分离箱体内的水体进行浓缩并形成浓缩液，通过脱盐组件对浓缩液进行脱盐处理并析出盐分；上述过程实现了对含盐工业废水深度净化，能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等，去除异味，提高了工业污水的处理效果；
(2)当含盐废水与试剂混合时，启动旋转电机正反转交替进行，带动螺纹竖杆顺逆时针交替旋转，同时，与螺纹竖杆螺纹连接的各个升降搅拌圈分别在软化腔、沉淀腔以及pH调节腔内反复升降，并通过搅拌杆和搅拌支杆对混合水体进行搅拌，增加含盐废水与试剂的混合均匀度，提高预处理效果；
(3)当需要添加试剂时，通过抽液泵将试剂存放箱内的试剂经连接总管和连接支管抽至软化腔、沉淀腔以及pH调节腔上端对应的各上安装圈内，此时，水体经过各个上安装圈分散至对应的散液杆内，并最终经散液孔均匀分散至软化腔、沉淀腔以及pH调节腔内的含盐废水中，使试剂分散至各个腔体各处，提高反应彻底性，既提高了反应效果，又避免了试剂浪费；
(4)当安装MBR膜组件或反渗透膜组件时，压缩安装横架左右两侧的弹性杆，使安装横架位于相对分布的两个卡接框之间，然后，松开弹性杆，使安装横架左右两侧的卡接块插入对应的卡接框内，接着，向电磁吸盘通电，利用电磁吸盘的电磁吸力与金属片吸合，完成安装横架的安装，上述过程，安装和拆卸方便，方便及时更换MBR膜组件或反渗透膜组件，提高含盐污水处理效果。
（发明人：范中亚;崔飞剑;杨汉杰;杨润冕;房怀阳;林澍;曾凡棠）
