一種化工廢水處理設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水處理設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種化工廢水處理設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]化工廢水就是在化工生產(chǎn)中排放出的工藝廢水、冷卻水、廢氣洗滌水、設(shè)備及場地沖洗水等廢水。這些廢水如果不經(jīng)過處理而排放，會造成水體的不同性質(zhì)和不同程度的污染，從而危害人類的健康，影響工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。
[0003]化工廢水基本特征:1、水質(zhì)成分復(fù)雜，副產(chǎn)物多，反應(yīng)原料常為溶劑類物質(zhì)或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物，增加了廢水的處理難度；2、廢水中污染物含量高，這是由于原料反應(yīng)不完全和原料、或生產(chǎn)中使用的大量溶劑介質(zhì)進入了廢水體系所引起的；3、有毒有害物質(zhì)多，精細化工廢水中有許多有機污染物對微生物是有毒有害的。如齒素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑等；4、生物難降解物質(zhì)多，B/C比低，可生化性差；5、廢水色度高。
[0004]化工廢水的危害:1、化工廢水直接流入渠道，江河，湖泊污染地表水，如果毒性較大會導(dǎo)致水生動植物的死亡甚至絕跡；2、化工廢水還可能滲透到地下水，污染地下水；3、如果周邊居民采用被污染的地表水或地下水作為生活用水，會危害身體健康，重者死亡；4、化工廢水滲入土壤，造成土壤污染。影響植物和土壤中微生物的生長。5、有些化工廢水還帶有難聞的惡臭，污染空氣。6、化工廢水中的有毒有害物質(zhì)會被動植物的攝食和吸收作用殘留在體內(nèi)，而后通過食物鏈到達人體內(nèi)，對人體造成危害。
[0005]目前，國內(nèi)外采用的化工廢水處理方法主要有物化法、生物法以及土地處理法。物化法包括混凝、吹脫、活性炭吸附、離子交換、膜分離等方法，生物法有活性污泥法、生物接觸氧化法、A/0法、SBR法等。由于化工廢水不同于一般的生活污水，其可生化性較差，如果單獨采用一種處理工藝很難達到處理要求，且處理成本很高?；U水作為典型的高濃度、高鹽度、高電導(dǎo)率的成分復(fù)雜的污水，如果采用現(xiàn)有裝置處理將出現(xiàn)滲透膜的結(jié)垢、污堵、頻繁清洗甚至膜損害的缺點，且現(xiàn)有設(shè)備無法對化工廢水中的鹽分進行回收，排放液依然存在一定量的高濃度廢液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的，是為了解決【背景技術(shù)】中的問題，提供一種化工廢水處理設(shè)備及方法。
[0007]本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
一種化工廢水處理設(shè)備，包括:通過主管道依次連接的原水箱、催化氧化系統(tǒng)、結(jié)晶系統(tǒng)、膜分離系統(tǒng)和蒸發(fā)系統(tǒng)，所述催化氧化系統(tǒng)設(shè)置有三個進口和一個出口，所述結(jié)晶系統(tǒng)設(shè)置有第一固體鹽排放口，所述膜分離系統(tǒng)設(shè)置有濃縮液出口和透過液出口，所述蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)置有第二固體鹽排放口、蒸發(fā)液出口和殘留液出口 ；所述催化氧化系統(tǒng)的三個進口分別連接有主管道、殘留液出口和空氣進口；所述濃縮液出口與催化氧化系統(tǒng)的出口相連并通過主管道與所述結(jié)晶系統(tǒng)連通。通過催化氧化系統(tǒng)、結(jié)晶系統(tǒng)、膜分離系統(tǒng)和蒸發(fā)系統(tǒng)的組合使用大量去除化工廢水中的COD、有機物和氨，并且能回收利用廢水中的硫酸鈉、氯化鈉等鹽類，且第一固體鹽排放口和第二固體鹽排放口能將不同種類的鹽分開回收。設(shè)備運行中產(chǎn)生的濃縮液和殘留液能夠分別回流到結(jié)晶系統(tǒng)和催化氧化系統(tǒng)再次循環(huán)處理。
[0008]作為優(yōu)選，所述催化氧化系統(tǒng)包括通過主管道依次連接的ECO裝置和氧化液水箱，氧化液水箱用以催化氧化液體存放，所述ECO裝置材質(zhì)可選用雙相鋼、鈦材、鋯材等材料制成，有良好的抗腐蝕性能，使用壽命長。
[0009]作為優(yōu)選，所述結(jié)晶系統(tǒng)包括通過主管道依次連接的冷卻結(jié)晶裝置和結(jié)晶母液水箱，結(jié)晶母液水箱用以結(jié)晶母液的存放。
[0010]作為優(yōu)選，所述膜分離系統(tǒng)包括至少一個管網(wǎng)式反滲透單元，通過多級反滲透單元進一步提高過濾效果。
[0011]作為優(yōu)選，所述蒸發(fā)系統(tǒng)為多效蒸發(fā)器、熱力蒸汽再壓縮蒸發(fā)器或機械蒸汽再壓縮蒸發(fā)器中的任意一種。
[0012]作為優(yōu)選，所述原水箱與催化氧化系統(tǒng)之間還設(shè)置有保安過濾器，用以廢水母液的預(yù)處理，使得經(jīng)過保安過濾器的廢水可直接進入所述催化氧化系統(tǒng)。
[0013]作為優(yōu)選，蒸發(fā)液出口連接有生化系統(tǒng)，進一步降低排放，達到零排放水平。
[0014]作為優(yōu)選，所述保安過濾器出口設(shè)置有高壓栗，所述原水箱出口設(shè)置有原水栗，所述結(jié)晶系統(tǒng)出口處設(shè)置有高壓栗和提升栗，用以提供管道內(nèi)廢水流動的動力。
[0015]一種化工廢水處理方法，使用上述的一種化工廢水處理設(shè)備，包括以下處理步驟:
1)廢水預(yù)處理，將pH為10-12的染料廢水母液初步過濾去除粒徑為10納米以上的固體雜質(zhì)，得到預(yù)處理液；
2)催化氧化，將預(yù)處理液通入催化氧化系統(tǒng)，控控制系統(tǒng)壓力4.0-10.0MPa，控制系統(tǒng)溫度200-300°C，采用以Ti02為主要載體的催化劑，處理時間為1-2小時得到氧化液，其中，催化劑的直徑3_4mm，長度5_10mm，堆密度1.4-1.6g/mL，比表面積10-30m2/g，孔體積0.1-0.2cm3/g ；
3)冷卻結(jié)晶，將氧化液通入結(jié)晶系統(tǒng)，進行冷卻結(jié)晶，控制系統(tǒng)溫度為0-10°C，得到硫酸鈉固體和結(jié)晶母液，結(jié)晶母液繼續(xù)隨主管道流通，結(jié)晶析出的硫酸鈉固體通過第一固體鹽排放口回收；
4)濃縮分離，將結(jié)晶母液通入膜分離系統(tǒng)進行濃縮分離，濃縮液經(jīng)過濃縮液出口回流入結(jié)晶系統(tǒng)，透過液通過透過液出口繼續(xù)隨主管道流通；
5)蒸發(fā)分離，將透過液通入蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸發(fā)分離處理，控制蒸發(fā)溫度為80-100°C，得到蒸發(fā)液、氯化鈉固體和殘留液，蒸發(fā)液冷凝收集，氯化鈉固體通過第二固體鹽排放口回收，殘留液通過殘留液出口回流到催化氧化系統(tǒng)再次循環(huán)處理。
[0016]催化氧化的機理，是填充催化劑強化自由基的產(chǎn)生過程。催化氧化的反應(yīng)主要包括傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)兩個過程，通?？煞譃槿齻€階段:鏈的引發(fā)，是指由反應(yīng)物分子生成自由基的過程，在這個過程中，氧通過熱反應(yīng)產(chǎn)生&02;鏈的傳遞，自由基與分子相互作用，交替進行使自由基數(shù)量迅速增加；鏈的終止，自由基之間相互碰撞生成穩(wěn)定的分子，則鏈的增長過程中斷。在一定的溫度、壓力和催化劑的作用下，經(jīng)空氣氧化，使污水中的有機物及氨分別氧化分解成C02、比0及隊等無害物質(zhì)，達到凈化的目的。膜分離系統(tǒng)采用管網(wǎng)式反滲透膜，結(jié)合了開放式通道和卷式膜組件兩方面設(shè)計的優(yōu)勢，主要部件是膜元件、壓力容器、和二個終端法蘭組成。膜元件的主要部件是膜片、產(chǎn)水格網(wǎng)和進水格網(wǎng)。每二片膜片與產(chǎn)水隔網(wǎng)通過激光焊接形成膜墊，每張膜墊通過進水格網(wǎng)與附近的膜墊分開，多片的膜墊和進水格網(wǎng)依次螺旋卷制形成膜元件。在卷制方式上，縮短葉片，增加葉片數(shù)目，使得流體動力學(xué)性能大大優(yōu)化，很大程度上減少了其它反滲透膜組件中常見的污染和結(jié)垢。
[0017]作為優(yōu)選，上述步驟5)之后還設(shè)置有步驟6):生化處理，將得到的蒸發(fā)液通入生化系統(tǒng)，分別經(jīng)過有氧、無氧處理，并沉淀，進一步降低排放。
[0018]綜上所述，本發(fā)明的有益效果:
①本發(fā)明所述的一種化工廢水處理設(shè)備通過循環(huán)處理的方式，使得化工廢水的處理效果更好，且大大降低了排放液中的污染物。
[0019]②本發(fā)明所述的一種化工廢水處理方法能夠?qū)⒒U水中的鹽分分類收集，且提取鹽的純度高，能達到工業(yè)級用鹽標準。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明中一種化工廢水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。
[0022]下面結(jié)合附圖以實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0023]實施例1:
根據(jù)圖1所示，一種化工廢水處理設(shè)備，包括:一種化工廢水處理設(shè)備，包括:通過主管道依次連接的原水箱1、催化氧化系統(tǒng)2、結(jié)晶系統(tǒng)3、膜分離系統(tǒng)4和蒸發(fā)系統(tǒng)5，催化氧化系統(tǒng)2設(shè)置有三個進口和一個出口，結(jié)晶系統(tǒng)3設(shè)置有第一固體鹽排放口 301，膜分離系統(tǒng)4設(shè)置有濃縮液出口 401和透過液出口 402，蒸發(fā)系統(tǒng)5設(shè)置有第二固體鹽排放口 501、蒸發(fā)液出口 502和殘留液出口 503 ;催化氧化系統(tǒng)2的三個進口分別連接有主管道、殘留液出口503和空氣進口 201 ;濃縮液出口 401與催化氧化系統(tǒng)2的出口相連并通過主管道與結(jié)晶系統(tǒng)3連通。通過催化氧化系統(tǒng)2、結(jié)晶系統(tǒng)3、膜分離系統(tǒng)4和蒸發(fā)系統(tǒng)5的組合使用大量去除化工廢水中的C0D、有機物和氨，并且能回收利用廢水中的硫酸鈉、氯化鈉等鹽類，且第一固體鹽排放口 301和第二固體鹽排放口 501能將不同種類的鹽分開回收。設(shè)備運行中產(chǎn)生的濃縮液和殘留液能夠分別回流到結(jié)晶系統(tǒng)3和催化氧化系統(tǒng)2再次循環(huán)處理。
[0024]催化氧化系統(tǒng)2包括通過主管道依次連接的ECO裝置21和氧化液水箱22，氧化液水箱22用以催化氧化液體存放。結(jié)晶系統(tǒng)3包括通過主管道依次連接的冷卻結(jié)晶裝置31和結(jié)晶母液水箱32，結(jié)晶母液水箱32用以結(jié)晶母液的存放。膜分離系統(tǒng)4包括至少一個管網(wǎng)式反滲透單元41，通過多級反滲透單元進一步提高過濾效果。蒸發(fā)系統(tǒng)5為多效蒸發(fā)器、熱力蒸汽再壓縮蒸發(fā)器或機械蒸汽再壓縮蒸發(fā)器中的任意一種。原水箱1與催化氧化系統(tǒng)2之間還設(shè)置有保安過濾器6，用以廢水母液的預(yù)處理，使得經(jīng)過保安過濾器6的廢水可直接進入催化氧化系統(tǒng)2。保安過濾器6出口設(shè)置有高壓栗，用以提供管道內(nèi)廢水流動的動力。原水箱1出口設(shè)置有原水栗101，用以原水箱1的出水。結(jié)晶系統(tǒng)3出口處設(shè)置有尚壓栗和提升栗。
[0025]一種化工廢水處理方法，使用上述的一種化工廢水處理設(shè)備，包括以下處理步驟:
1)廢水預(yù)處理，將pH為10-12的染料廢水母液通過保安過濾器(6)，過濾去除其中粒徑為10納米以上的固體雜質(zhì)，得到預(yù)處理液；