申请日2016.04.14
公开(公告)日2016.07.20
IPC分类号C02F1/22
摘要
本发明涉及一种含盐废水冷冻处理系统，包括沿着所述含盐废水流动方向依次连接的多级冷冻装置，其中，后一级冷冻装置的冷冻处理温度高于前一级冷冻装置的冷冻处理温度。本发明采用了分步逐渐冷冻方法，以形成规则形状的冰晶，消除了固液界面的污染物聚积，最终提高了含盐废水的分离效率。本发明还涉及一种含盐废水冷冻处理方法。
权利要求书
1.一种含盐废水冷冻处理系统，其特征在于，包括沿着所述含盐废水流动方向依次连接的多级冷冻装置，
其中，后一级所述冷冻装置的冷冻处理温度高于前一级所述冷冻装置的冷冻处理温度。
2.根据权利要求1所述的含盐废水冷冻处理系统，其特征在于，每一级所述冷冻装置的冷冻处理温度的最低值与最高值相差5℃～10℃，并且所述后一级冷冻装置的冷冻处理温度的最低值高于所述前一级冷冻装置的冷冻处理温度的最高值。
3.根据权利要求1所述的含盐废水冷冻处理系统，其特征在于，还包括与所述多级冷冻装置中的第一级冷冻装置连接的预冷装置。
4.根据权利要求3所述的含盐废水冷冻处理系统，其特征在于，所述预冷装置与所述第一级冷冻装置后的每一级冷冻装置分别连接。
5.根据权利要求1所述的含盐废水冷冻处理系统，其特征在于，还包括与所述多级冷冻装置中的中间级冷冻装置连接的搅拌装置。
6.根据权利要求3所述的含盐废水冷冻处理系统，其特征在于，还包括与所述多级冷冻装置的最后一级相连接的冰晶器，所述冰晶器与所述多级冷冻装置中的第一级冷冻装置连接。
7.根据权利要求6所述的含盐废水冷冻处理系统，其特征在于，还包括产水箱，所述产水箱与所述冰晶器以构成水循环回路的方式相连接。
8.根据权利要求6所述的含盐废水冷冻处理系统，其特征在于，还包括超临界反应器，所述超临界反应器与所述预冷装置、所述多级冷冻装置以及所述冰晶器连接。
9.一种采用如权利要求1-8中任一项所述的含盐废水冷冻处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供所述含盐废水;
对所述含盐废水依次进行多级冷冻处理;
其中，所述后一级冷冻处理的温度高于所述前一级冷冻处理的温度。
10.根据权利要求9所述的含盐废水冷冻处理方法，其特征在于，每一级所述冷冻处理的温度的最低值与最高值相差5℃～10℃，并且所述后一级冷冻处理的温度的最低值高于所述前一级冷冻处理的温度的最高值。
11.根据权利要求9所述的含盐废水冷冻处理方法，其特征在于，所述含盐废水在进行所述多级冷冻处理之前在预冷装置中进行预冷处理，所述预冷处理的温度为0℃以上。
12.根据权利要求9所述的含盐废水冷冻处理方法，其特征在于，在所述多级冷冻处理中的中间级冷冻处理中，使用所述搅拌装置对冰水混合物进行搅拌。
13.根据权利要求11所述的含盐废水冷冻处理方法，其特征在于，将所述多级冷冻处理的最后一级冷冻处理后产生的冰晶分离至冰晶器，同时将所述多级冷冻处理的最后一级冷冻处理后产生的废水分离至废液箱。
14.根据权利要求13所述的含盐废水冷冻处理方法，其特征在于，所述冰晶融化的纯水排入产水箱，并且使用所述纯水对所述冰晶进行清洗。
15.根据权利要求13所述的含盐废水冷冻处理方法，其特征在于，使用超临界反应器对所述冰晶器提供热能，并且所述超临界反应器对所述多级冷冻处理和所述预冷装置提供冷能。
16.根据权利要求9所述的含盐废水冷冻处理方法，其特征在于，根据后一级所述冷冻处理对所述含盐废水的晶核数量的需求，设定前一级所述冷冻处理的产冰率。
说明书
含盐废水冷冻处理系统及其方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体而言，设计一种废水的冷冻脱盐技术领域。
背景技术
常用水处理技术有物理法、化学法、生物法。其中物理法是通过物理作用、回收废水中呈悬浮状态的污染物的处理方法。该物理法中使用较为广泛的是冷冻法，冷冻法处理废水是利用水分子结晶过程中会排斥杂质的原理，获得较为纯净的冰和浓缩的溶液，按照冷冻源的不同可将其分为自然冷冻法和人工冷冻法，二者分别利用自然冷能和人工制冷方式实现结晶分离。该技术的特点是：不需要添加任何的化学药剂，也不会造成二次污染，可以为水处理技术开发了一条新途径。
在现有的技术中，含盐废水冷冻脱盐技术中存在过度预冷、形成冰晶时间长、冰晶形成过程中固液界面存在污染物浓度不均匀、冰晶形状不规则的特点。导致在结冰过程中，固液界面污染物容易聚积，导致冰晶中包覆污染物。
发明内容
针对相关技术中存在的问题，本专利提出一种废水冷冻处理的多级冷冻系统，以形成规则形状的冰晶，消除了固液界面的污染物聚积，最终提高了含盐废水的分离效率。。
为实现上述目的，本发明提供了一种含盐废水冷冻处理系统，包括沿着含盐废水流动方向依次连接的多级冷冻装置，其中，后一级冷冻装置的冷冻处理温度高于前一级冷冻装置的冷冻处理温度。
根据本发明，每一级冷冻装置的冷冻处理温度的最低值与最高值相差5℃～10℃，并且后一级冷冻装置的冷冻处理温度的最低值高于前一级冷冻装置的冷冻处理温度的最高值。
根据本发明，含盐废水冷冻处理系统还包括与多级冷冻装置中的第一级冷冻装置连接的预冷装置。
根据本发明，预冷装置与第一级冷冻装置后的每一级冷冻装置分别连接。
根据本发明，含盐废水冷冻处理系统还包括与多级冷冻装置中的中间级冷冻装置连接的搅拌装置。
根据本发明，含盐废水冷冻处理系统还包括与多级冷冻装置的最后一级相连接的冰晶器，冰晶器与多级冷冻装置中的第一级冷冻装置连接。
根据本发明，含盐废水冷冻处理系统还包括产水箱，产水箱与冰晶器以构成水循环回路的方式相连接。
根据本发明，含盐废水冷冻处理系统还包括超临界反应器，超临界反应器与预冷装置、多级冷冻装置以及冰晶器连接。
根据本发明另一方面，提出一种含盐废水冷冻处理方法，包括如下步骤：提供含盐废水;对含盐废水依次进行多级冷冻处理;其中，后一级冷冻处理的温度高于前一级冷冻处理的温度。
根据本发明，每一级冷冻处理的温度的最低值与最高值相差5℃～10℃，并且后一级冷冻处理的温度的最低值高于前一级冷冻处理的温度的最高值。
根据本发明，含盐废水在进行多级冷冻处理之前在预冷装置中进行预冷处理，预冷处理的温度为0℃以上。
根据本发明，在多级冷冻处理中的中间级冷冻处理中，使用搅拌装置对冰水混合物进行搅拌。
根据本发明，将多级冷冻处理的最后一级冷冻处理后产生的冰晶分离至冰晶器，同时将多级冷冻处理的最后一级冷冻处理后产生的废水分离至废液箱。
根据本发明，冰晶融化的纯水排入产水箱，并且使用纯水对冰晶进行清洗。
根据本发明，使用超临界反应器对冰晶器提供热能，并且超临界反应器对多级冷冻处理和预冷装置提供冷能。
根据本发明，根据后一级冷冻处理对含盐废水的晶核数量的需求，设定前一级所述冷冻处理的产冰率。
本发明的有益技术效果在于：
本发明的含盐废水冷冻脱盐技术采用了分步逐渐冷冻，在第一级冷冻中采用超低温使含盐废水快速形成细小的凝结核，在中间级冷冻中采用较低温的方式进一步结晶冷冻，在最后级冷冻中采用低温度，形成了规则形状的冰晶，消除了固液界面的污染物聚积，最终提高了含盐废水的分离效率。