含鹽廢水的處理系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種含鹽廢水的處理系統，包括用于存儲含鹽廢水的廢水儲罐、與所述廢水儲罐相連的膜蒸餾除鹽裝置、與所述膜蒸餾除鹽裝置相連的加壓裝置、與所述加壓裝置相連的第一換熱裝置、與所述第一換熱裝置相連的超臨界反應裝置，所述超臨界反應裝置通過降壓裝置與分離裝置相連，且所述分離裝置與多效除鹽裝置相連。本實用新型所述含鹽廢水的處理系統，既可降低超臨界液態產物的含鹽量，又能改善含鹽廢水的綜合處理效果并對能量進行合理利用。
【專利說明】
含鹽廢水的處理系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及廢水處理的技術領域，尤其是指一種含鹽廢水的處理系統。
【背景技術】
[0002]隨著我國工業化和城市的快速推進，工業廢水迅速增加，嚴重加重了對地表及地下水體的污染壓力，從而威脅生態安全和居民健康。目前，行業中多通過生化法進行廢水處理，但是印染、造紙、化工、醫院和農藥等行業廢水中產生的大量含鹽、高濃度難生化降解有機廢水，則一直是各行業內廢水處理的難題。
[0003]在超臨界水氧化技術(SCWO)中，水的臨界點溫度為374.3°C、壓力為22.05MPa，如果將水的溫度、壓力升高到臨界點以上，即為超臨界水(SCW)，其密度、粘度、電導率、介電常數等基本性能均與普通水有很大差異，表現出類似于非極性有機化合物的性質。因此，超臨界水能與非極性物質(如烴類)和其他有機物完全互溶，同時超臨界水還可以和空氣、氧氣、氮氣和二氧化碳等氣體完全互溶，而無機物特別是鹽類在超臨界水中的電離常數和溶解度則很低。因此利用超臨界水的特殊性質，可對各類含有機質的廢物進行高效徹底的處理。
[0004]目前超臨界法處理含鹽廢水時，通常首先對含鹽廢水進行超臨界預脫鹽處理，然后再將除去無機鹽的廢水送入超臨界反應器中對廢水中的有機質進行降解，從而完成對含鹽廢水的處理。其中，在對含鹽廢水進行預脫鹽處理這一過程中，現階段多通過罐式除鹽裝置在高溫高壓條件下使無機鹽快速析出，并利用新鮮用水將析出的無機鹽進行溶解并排出，從而實現無機鹽的脫除。但在這一過程中，由于無機鹽在高溫高壓條件下的除鹽裝置中析出迅速，使其極易附著在管道及除鹽裝置內表面，從而易導致管道堵塞、腐蝕，影響整體處理工藝。再者，目前的超臨界處理過程中，對超臨界液體產物均采用直接外排的方式，由于超臨界反應程度的限制，液態產物中還含有少量的無機鹽，直接排放會對環境產生污染。
【實用新型內容】
[0005]為此，本實用新型所要解決的技術問題在于克服現有技術中處理含鹽廢水時脫鹽率低且易導致管道堵塞、腐蝕等問題從而提供一種不僅能夠提高含鹽廢水的脫鹽率，而且降低超臨界液態產物的含鹽量，改善含鹽廢水的綜合處理效果的含鹽廢水的處理系統。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型所述的一種含鹽廢水的處理系統，包括用于存儲含鹽廢水的廢水儲罐、與所述廢水儲罐相連的膜蒸餾除鹽裝置、與所述膜蒸餾除鹽裝置相連的加壓裝置、與所述加壓裝置相連的第一換熱裝置、與所述第一換熱裝置相連的超臨界反應裝置，所述超臨界反應裝置通過降壓裝置與分離裝置相連，且所述分離裝置與多效除鹽裝置相連。
[0007]在本實用新型的一個實施例中，所述多效除鹽裝置包括多級熱換裝置，其中一級換熱裝置與所述分離裝置的出液端相連，最后一級換熱裝置與結晶過濾裝置相連。
[0008]在本實用新型的一個實施例中，所述結晶過濾裝置分別與所述廢水儲罐和焚燒處理系統相連。
[0009]在本實用新型的一個實施例中，所述膜蒸餾除鹽裝置通過結晶裝置與所述加壓裝置相連，且所述結晶裝置與所述焚燒處理系統相連。
[0010]在本實用新型的一個實施例中，所述膜蒸餾除鹽裝置與淡水儲罐相連，所述淡水儲罐通過第三換熱裝置與所述一級換熱裝置相連。
[0011]在本實用新型的一個實施例中，所述超臨界反應裝置通過所述第一換熱裝置與所述第三換熱裝置相連，所述第三換熱裝置與所述降壓裝置相連。
[0012]在本實用新型的一個實施例中，所述廢水儲罐通過第二換熱裝置與所述膜蒸餾除鹽裝置相連，所述最后一級換熱裝置通過所述第二換熱裝置與所述淡水儲罐相連。
[0013]在本實用新型的一個實施例中，所述最后一級換熱裝置通過冷箱與所述淡水儲罐相連。
[0014]在本實用新型的一個實施例中，所述第一換熱裝置通過所述第三換熱裝置與第二換熱裝置相連，且所述第二換熱裝置通過冷箱與所述降壓裝置相連。
[0015]本實用新型型的一個實施例中，所述冷箱入口端與氧化劑儲罐相連，所述冷箱出口端通過降壓裝置與所述超臨界反應裝置相連。
[0016]本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點:
[0017]本實用新型所述的含鹽廢水的處理系統，不僅能夠提高預脫鹽處理中含鹽廢水的脫鹽率，而且降低超臨界液態產物的含鹽量，改善含鹽廢水的綜合處理效果并對該過程的能量進行合理利用。
【附圖說明】
[0018]為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中
[0019]圖1是本實用新型實施例一所述含鹽廢水的處理系統示意圖；
[0020]圖2是本實用新型實施例二所述含鹽廢水的處理系統示意圖；
[0021 ]圖3是本實用新型實施例三所述含鹽廢水的處理系統示意圖。
【具體實施方式】
[0022]實施例一:
[0023]如圖1所示，本實施例提供了一種含鹽廢水的處理系統，包括用于存儲含鹽廢水的廢水儲罐11、與所述廢水儲罐11相連的膜蒸餾除鹽裝置13、與所述膜蒸餾除鹽裝置13相連的加壓裝置14、與所述加壓裝置14相連的第一換熱裝置15、與所述第一換熱裝置15相連的超臨界反應裝置16，所述超臨界反應裝置16通過降壓裝置19與分離裝置20相連，且所述分離裝置20與多效除鹽裝置21相連。
[0024]本實用新型所述的含鹽廢水的處理系統，包括廢水儲罐11、膜蒸餾除鹽裝置13、加壓裝置14、第一換熱裝置15、超臨界反應裝置16、降壓裝置19、分離裝置20以及多效除鹽裝置21。其中所述廢水儲罐11用于存儲含鹽廢水，所述廢水儲罐11與所述膜蒸餾除鹽裝置13相連，從而將廢水儲罐11內的含鹽廢水輸送至所述膜蒸餾除鹽裝置13內，通過所述膜蒸餾除鹽裝置13對含鹽廢水進行預脫鹽處理，脫除部分無機鹽及少量有機鹽，從而降低超臨界處理系統堵塞和腐蝕的風險，所述膜蒸餾除鹽裝置13與加壓裝置14，從所述膜蒸餾除鹽裝置13流出的濃鹽水輸送至所述加壓裝置14內，通過所述加壓裝置14對濃鹽水進行加壓，所述加壓裝置14與所述第一換熱裝置15相連，加壓后的濃鹽水被輸送至所述第一換熱裝置15內，通過所述第一換熱裝置15使濃鹽水的溫度升高，所述第一換熱裝置15與所述超臨界反應裝置16相連，經過升溫后的濃鹽水輸送至所述超臨界反應裝置16內，在所述超臨界反應裝置16中通過氧化劑將濃鹽水在超臨界狀態下分解為固體產物和氣液混合物，從而去除濃鹽水中的有機鹽份;所述超臨界反應裝置16通過降壓裝置19與分離裝置20相連，使氣液混合物被輸送至所述降壓裝置19內，將所述氣液混合物的壓力降低后輸送至所述分離裝置20內，在所述分離裝置20中分離得到氣態產物和液態產物，所述分離裝置20與多效除鹽裝置21相連，液體產物流入所述多效除鹽裝置21內，通過所述多效除鹽裝置21脫除液體產物中剩余的無機鹽類，不僅進一步降低了超臨界液態產物的含鹽量，提高了含鹽廢水的脫鹽率，而且改善含鹽廢水的綜合處理效果。
[0025]本實施例中，利用所述膜蒸餾除鹽裝置13對含鹽廢水進行處理時，為了提高效率，所述廢水儲罐11通過第二換熱裝置12與所述膜蒸餾除鹽裝置13相連，通過所述第二換熱裝置12可以提高含鹽廢水的溫度，從而有利于進行預脫鹽處理，提高含鹽廢水的脫鹽率。所述膜蒸餾除鹽裝置13對升溫后的含鹽廢水進行預脫鹽處理時，脫除部分無機鹽及少量有機鹽后形成的淡水22從所述膜蒸餾除鹽裝置13的淡水出液端排出；形成的固體鹽分23從所述膜蒸餾除鹽裝置13的底部排出；形成的濃鹽水經過加壓升溫后輸送至所述超臨界反應裝置16內，所述氧化劑儲罐17和燃料儲罐18分別與所述超臨界反應裝置16相連，所述燃料儲罐18可以為該系統提供啟動熱量或含鹽廢水品質不穩定COD(化學需氧量)含量偏低時提供補充能源，通過將氧化劑和燃料輸送至所述超臨界反應裝置16中，將濃鹽水在超臨界狀態下分解為固體雜質24和氣液混合物，其中所述固體雜質24由所述超臨界反應裝置16的底部排出，氣液混合物流入所述降壓裝置19內，進行降壓處理。經過降壓后的氣液混合物輸送至所述分離裝置20內，在所述分離裝置20中分離得到氣態產物25和液態產物，所述液態產物流入所述多效除鹽裝置21內，結合氣體產物26經過所述多效除鹽裝置21的處理后形成固體鹽分23、氣體產物26以及液體產物27。
[0026]本實施例中，所述氧化劑存罐17內存有氧氣，可以直接輸送至所述超臨界反應裝置16內，所述降壓裝置19是指膨脹機。
[0027]實施例二:
[0028]本實施例提供一種含鹽廢水的處理系統，在實施例一的基礎上，為了實現對高品位余熱的有效利用，提高能量的綜合利用效率，對從所述超臨界反應裝置16以及所述多效除鹽裝置21排出的產物進行了有效回收，下面詳細說明:
[0029]如圖2所示，本實施例中，所述多效除鹽裝置21是三效除鹽裝置，包括與所述分離裝置20的出液端相連的一級換熱裝置21A、二級換熱裝置21B以及三級換熱裝置21C，其中所述一級換熱裝置21A與所述二級換熱裝置21B相連，所述二級換熱裝置21B與所述三級換熱裝置21C相連，且所述三級換熱裝置21C與結晶過濾裝置28相連。從所述分離裝置20排出的液態產物為濃鹽水，所述濃鹽水先輸入至所述一級換熱裝置21A內，通過所述一級換熱裝置21A后，其溫度升高，溫度升高后的濃鹽水繼續輸送至所述二級換熱裝置21B，通過所述二級換熱裝置21B后，溫度繼續升高，將溫度繼續升高后的濃鹽水輸送至所述三級換熱裝置21C，此時濃鹽水的溫度持續升高，然后將其輸送至所述結晶過濾裝置28內進行結晶過濾，從而有利于析出固體鹽分23。
[0030]所述結晶過濾裝置28對升溫后的濃鹽水進行處理后形成含鹽廢水和固體鹽分23，所述結晶過濾裝置28與廢水儲罐11相連，使產生的含鹽廢水輸送至所述廢水儲罐11內，所述結晶過濾裝置28與焚燒處理系統29相連，通過所述焚燒處理系統29對固體鹽分23進行無害化處理，如焚燒或填埋。所述膜蒸餾除鹽裝置13的濃鹽水出口端與結晶裝置30相連，使濃鹽水在所述結晶裝置30中脫除部分無機鹽及少量有機鹽形成淡水22、有機含鹽廢水以及固體鹽分23，其中所述結晶裝置30與所述焚燒處理系統29相連，從而可以將固體鹽分23輸送至所述焚燒處理系統29進行無害化處理，所述膜蒸餾除鹽裝置13與淡水儲罐32相連，所述淡水儲罐32用于收集從所述膜蒸餾除鹽裝置13排出的淡水22，使所述淡水22儲存在所述淡水儲罐32內，所述有機含鹽廢水經過所述加壓裝置14以及所述第一換熱裝置15后輸送至所述超臨界反應裝置16內進行處理。所述結晶裝置30與所述加壓裝置14相連，時結晶裝置30中的濃鹽水流入所述加壓裝置14內，從而有利于脫除濃鹽水中的部分無機鹽及少量有機土卜
ΠΤΤ.0
[0031]所述淡水儲罐32通過第三換熱裝置31與所述一級換熱裝置21A的蒸汽入口相連，將所述淡水22輸送至所述第三換熱裝置31內，通過所述第三換熱裝置31可以對所述淡水22進行換熱產生低壓蒸汽，并將所述低壓蒸汽輸送至所述一級換熱裝置21A內，不但有利于節能能源，而且有利于脫除氣液混合物中剩余的無機鹽類，降低超臨界液態產物的含鹽量，提高改善含鹽廢水的綜合處理效果。所述超臨界反應裝置16與所述第一換熱裝置15相連，可以利用所述超臨界反應裝置16排出的氣液混合物的熱量，對未進入所述超臨界反應裝置16之前的含鹽廢水進行換熱升溫，所述第一換熱裝置15與所述第三換熱裝置31相連，從所述第一換熱裝置15排出的氣液混合物由于溫度較高，進入所述第三換熱裝置31內，可以對流入所述第三換熱裝置31的淡水進行換熱升溫形成低壓蒸汽，所述第三換熱裝置31與所述降壓裝置19相連，經過換熱后的氣液混合物輸送至所述降壓裝置19內，不但有利于對濃鹽水進行氣液分離，而且節約了能源，提高了能量的綜合利用效率。所述降壓裝置19通過發電裝置33與所述加壓裝置14相連，通過所述發電裝置33可以為設備持續供電，通過所述降壓裝置19將氣液混合物的壓力降低。
[0032]所述三級換熱裝置21C的蒸汽出口端與所述第二換熱裝置12相連，使經過三級換熱裝置21C流出的低溫蒸汽與所述廢水儲罐11內的含鹽廢水進行換熱，使含鹽廢水的溫度升高，且所述第二換熱裝置12與所述淡水儲罐32相連，從而使所述低溫蒸汽經過所述第二換熱裝置12換熱降溫后儲存在所述淡水儲罐32內，不但實現了對高品位余熱的有效利用，而且提尚能量的綜合利用效率。
[0033]實施例三:
[0034]本實施例提供一種含鹽廢水的處理系統，在實施例二的基礎上，為了實現了對高品位余熱的有效利用，而且提高能量的綜合利用效率，對所述超臨界反應裝置16以及所述多效換熱裝置21排出的產物進行有效回收，下面詳細說明:
[0035]如圖3所示，本實施例中，所述多效除鹽裝置21是二效除鹽裝置，包括與所述分離裝置20的出液端相連的一級換熱裝置21A以及二級換熱裝置21B，其中所述一級換熱裝置21A與所述二級換熱裝置21B相連，且所述二級換熱裝置21B與結晶過濾裝置28相連。所述二級換熱裝置21B的蒸汽出口端與所述冷箱34相連，使從所述二級換熱裝置21B排出的蒸汽流入所述冷箱34內，將所述二級換熱裝置21B排出的低溫蒸汽冷凝為液態淡水22，所述冷箱34與淡水儲罐32相連，將所述液態淡水22儲存在所述淡水儲罐32內，從而有利于對能源的回收再利用。
[0036]所述第一換熱裝置15通過第三換熱裝置31與所述第二換熱裝置12相連，從所述超臨界反應裝置16排出的高溫氣液混合物經過第一換熱裝置15和第三換熱裝置31后，溫度仍舊很高，可以對流入所述第二換熱裝置12中的含鹽廢水進行換熱升溫，從而有利于節約能源。所述第二換熱裝置12與所述冷箱34相連，使所述氣液混合物流入所述冷箱34內，可用于對流入所述冷箱34內的低溫蒸汽進行換熱升溫有利于形成淡水22，便于回收再利用，所述冷箱34與所述降壓裝置19相連，將所述氣液混合物直接輸送至所述降壓裝置19，通過所述降壓裝置19的降壓處理輸送至所述分離裝置20內，本實施例中，此時所述降壓裝置19是毛細管降壓器。
[0037]所述冷箱34入口端與所述氧化劑儲罐17相連，本實施例中，所述氧化劑儲罐17存有液氧，所述液氧與所述冷箱34中流過的氣液混合物換熱升溫形成氧氣，所述冷箱34出口端與所述降壓裝置19相連，將所述氧氣輸入至所述降壓裝置19內，此時所述降壓裝置19是膨脹機，所述降壓裝置19與所述超臨界反應裝置16相連，通過所述膨脹機將膨脹后的氧氣輸送至所述超臨界反應裝置16內，不但可以利用氧氣膨脹時的能量轉換為電能，供設備發電，實現了能量的綜合利用，從而有效提高了系統能效。
[0038]本實用新型中，所述加壓裝置14是加壓栗，所述超臨界反應裝置16是超臨界水氧化反應器。
[0039]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創造的保護范圍中。
【主權項】
1.一種含鹽廢水的處理系統，包括用于存儲含鹽廢水的廢水儲罐、與所述廢水儲罐相連的膜蒸餾除鹽裝置、與所述膜蒸餾除鹽裝置相連的加壓裝置、與所述加壓裝置相連的第一換熱裝置、與所述第一換熱裝置相連的超臨界反應裝置，其特征在于:所述超臨界反應裝置通過降壓裝置與分離裝置相連，且所述分離裝置與多效除鹽裝置相連，所述多效除鹽裝置包括多級熱換裝置，其中一級換熱裝置與所述分離裝置的出液端相連，最后一級換熱裝置與結晶過濾裝置相連。2.根據權利要求1所述的含鹽廢水的處理系統，其特征在于:所述結晶過濾裝置分別與所述廢水儲罐和焚燒處理系統相連。3.根據權利要求2所述的含鹽廢水的處理系統，其特征在于:所述膜蒸餾除鹽裝置通過結晶裝置與所述加壓裝置相連，且所述結晶裝置與所述焚燒處理系統相連。4.根據權利要求1所述的含鹽廢水的處理系統，其特征在于:所述膜蒸餾除鹽裝置與淡水儲罐相連，所述淡水儲罐通過第三換熱裝置與所述一級換熱裝置相連。5.根據權利要求4所述的含鹽廢水的處理系統，其特征在于:所述超臨界反應裝置通過所述第一換熱裝置與所述第三換熱裝置相連，所述第三換熱裝置與所述降壓裝置相連。6.根據權利要求4所述的含鹽廢水的處理系統，其特征在于:所述廢水儲罐通過第二換熱裝置與所述膜蒸餾除鹽裝置相連，所述最后一級換熱裝置通過所述第二換熱裝置與所述淡水儲罐相連。7.根據權利要求4所述的含鹽廢水的處理系統，其特征在于:所述最后一級換熱裝置通過冷箱與所述淡水儲罐相連。8.根據權利要求7所述的含鹽廢水的處理系統，其特征在于:所述第一換熱裝置通過所述第三換熱裝置與第二換熱裝置相連，且所述第二換熱裝置通過冷箱與所述降壓裝置相連。9.根據權利要求7所述的含鹽廢水的處理系統，其特征在于:所述冷箱入口端與氧化劑儲罐相連，所述冷箱出口端通過降壓裝置與所述超臨界反應裝置相連。
【文檔編號】C02F9/10GK205528206SQ201620050165
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月18日
【發明人】付偉賢, 陳 峰
【申請人】新奧科技發展有限公司