申请日2016.01.21
公开(公告)日2016.12.07
IPC分类号C02F9/10; C01D3/04
摘要
本实用新型公开一种煤化工废水盐分提取设备，包括超滤进料罐、超滤膜组件、超滤产水罐、纳滤膜组件、纳滤产水罐、反渗透膜组件及蒸发结晶装置;超滤进料罐进料口接煤化工废水，在超滤进料罐中加入盐酸调酸，超滤进料罐出料口经高压泵接超滤膜组件入口，超滤膜组件出口接超滤产水罐;超滤产水罐经高压泵接纳滤膜组件入口，纳滤膜组件出口接纳滤产水罐;纳滤产水罐经高压泵接反渗透膜组件，反渗透膜组件接蒸发结晶装置。本实用新型有效缓解煤化工水资源短缺问题，减少后期蒸发结晶的运行成本，实现资源化利用。
权利要求书
1.一种煤化工废水盐分提取设备，其特征在于：包括超滤进料罐、超滤膜组件、超滤产水罐、纳滤膜组件、纳滤产水罐、反渗透膜组件及蒸发结晶装置;超滤进料罐进料口接煤化工废水，在超滤进料罐中加入盐酸调酸，超滤进料罐出料口经高压泵接超滤膜组件入口，超滤膜组件出口接超滤产水罐;超滤产水罐经高压泵接纳滤膜组件入口，纳滤膜组件出口接纳滤产水罐;纳滤产水罐经高压泵接反渗透膜组件，反渗透膜组件接蒸发结晶装置。
2.如权利要求1所述的一种煤化工废水盐分提取设备，其特征在于：超滤膜组件由保安过滤器和超滤膜组成，保安过滤器输入口接进料泵，保安过滤器输出口接超滤膜，超滤膜接超滤产水罐。
3.如权利要求2所述的一种煤化工废水盐分提取设备，其特征在于：保安过滤器为1-10微米的芯式或者袋式保安过滤器;超滤膜为耐污染的管式或平板膜组件，截留分子量为3-50万。
4.如权利要求1所述的一种煤化工废水盐分提取设备，其特征在于：纳滤膜组件由在线高压泵、保安过滤器及纳滤膜组成，在线高压泵输入口接与超滤产水罐连接的高压泵，在线高压泵输出口接保安过滤器，保安过滤器接纳滤膜，纳滤膜产水出口接纳滤产水罐，浓水出口接生化系统或动力煤燃烧系统。
5.如权利要求4所述的一种煤化工废水盐分提取设备，其特征在于：纳滤膜为卷式结构，耐受压力为0-75bar，截留分子量为100-400Dalton;保安过滤器为1-10微米的芯式或者袋式保安过滤器。
6.如权利要求1所述的一种煤化工废水盐分提取设备，其特征在于：反渗透膜组件由在线高压泵、保安过滤器、一级反渗透膜及二级反渗透膜组成，在线高压泵输入口接与纳滤产水罐连接的高压泵，在线高压泵输出口接保安过滤器，保安过滤器接一级反渗透膜，一级反渗透膜接二级反渗透膜，二级反渗透膜接蒸发结晶装置。
7.如权利要求6所述的一种煤化工废水盐分提取设备，其特征在于：保安过滤器为1-10微米的芯式或者袋式保安过滤器。
8.如权利要求1所述的一种煤化工废水盐分提取设备，其特征在于：蒸发结晶装置由蒸发罐、结晶罐、离心分离设备及干燥设备组成，蒸发罐输入口接反渗透膜组件，蒸发罐输出口接结晶罐，结晶罐接离心分离设备，离心分离设备接干燥设备。
说明书
一种煤化工废水盐分提取设备
技术领域
本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其是指一种煤化工废水盐分提取设备。
背景技术
煤化工废水排放量大、成分复杂、处理难度大，根据来源组成可分为有机废水和含盐废水。其中含盐废水经生化处理和膜处理得到的浓盐水，总含盐量TDS(溶解性固体总量)一般≥5000mg/L，CODcr(重铬酸盐指数)一般为200-800mg/L，氯离子含量甚多，异味明显，色度高，存在部分钙镁、硫酸根、硅等易结垢物质。
现有技术中，对于煤化工浓盐水的处理方法大都采用热浓缩工艺或膜分离技术，即将废水中的杂质富集到浓水中，淡水回用到循环水系统。二者工艺皆只回用淡水，浓水则经蒸发结晶、冲灰或自然蒸发产生混盐，而混盐成为对环境产生潜在危害的废品。
为了实现废水零排放目的，公告号为CN204417276U公开一种煤化工浓盐水蒸发结晶分盐装置，主要利用多效蒸发器分盐回收高纯度硫酸钠，再经过蒸发结晶器分离干燥得到氯化钠工业盐，微量杂盐外排，实现以最大程度的减少混盐含量，达到废水近零排放标准。其缺陷在于：该装置庞大，能耗高，对于其他微量杂盐仍以危废处理。
公告号为CN204111505U公开一种煤化工高盐水纯化和蒸发结晶回收工艺专用设备，依次利用物料膜截有机物，除杂系统除CODcr、胶体等杂质，脱气系统除去CO2等气体，氧化系统除去还原性有机物，含盐产水再经蒸发结晶系统分离干燥得到氯化钠、硫酸钠和硝酸钠三种工业盐。其缺陷在于：该设备虽实现废水零排放，但设备复杂，投资成分高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种煤化工废水盐分提取设备，运用纳滤膜提取煤化工浓盐水中99%的氯化钠工业盐，反渗透膜回收95%以上的淡水，有效缓解煤化工水资源短缺问题，减少后期蒸发结晶的运行成本，实现资源化利用。
为达成上述目的，本实用新型的解决方案为：
一种煤化工废水盐分提取设备，包括超滤进料罐、超滤膜组件、超滤产水罐、纳滤膜组件、纳滤产水罐、反渗透膜组件及蒸发结晶装置;超滤进料罐进料口接煤化工废水，在超滤进料罐中加入盐酸调酸，超滤进料罐出料口经高压泵接超滤膜组件入口，超滤膜组件出口接超滤产水罐;超滤产水罐经高压泵接纳滤膜组件入口，纳滤膜组件出口接纳滤产水罐;纳滤产水罐经高压泵接反渗透膜组件，反渗透膜组件接蒸发结晶装置。
进一步，超滤膜组件由保安过滤器和超滤膜组成，保安过滤器输入口接进料泵，保安过滤器输出口接超滤膜，超滤膜接超滤产水罐;保安过滤器为1-10微米的芯式或者袋式保安过滤器;超滤膜为耐污染的管式或平板膜组件，截留分子量为3-50万。
进一步，纳滤膜组件由在线高压泵、保安过滤器及纳滤膜组成，在线高压泵输入口接与超滤产水罐连接的高压泵，在线高压泵输出口接保安过滤器，保安过滤器接纳滤膜，纳滤膜产水出口接纳滤产水罐，浓水出口接生化系统或动力煤燃烧系统;纳滤膜为卷式结构，耐受压力为0-75bar，截留分子量为100-400Dalton;保安过滤器为1-10微米的芯式或者袋式保安过滤器。
进一步，反渗透膜组件由在线高压泵、保安过滤器、一级反渗透膜及二级反渗透膜组成，在线高压泵输入口接与纳滤产水罐连接的高压泵，在线高压泵输出口接保安过滤器，保安过滤器接一级反渗透膜，一级反渗透膜接二级反渗透膜，二级反渗透膜接蒸发结晶装置;保安过滤器为1-10微米的芯式或者袋式保安过滤器。
进一步，蒸发结晶装置由蒸发罐、结晶罐、离心分离设备及干燥设备组成，蒸发罐输入口接反渗透膜组件，蒸发罐输出口接结晶罐，结晶罐接离心分离设备，离心分离设备接干燥设备。
一种煤化工废水盐分提取方法，包括以下步骤：
一，将煤化工废水经进料泵输入超滤膜组件预处理，产水进入超滤产水罐，浓水循环处理;
二，储存在超滤产水罐的料液经高压泵输入纳滤膜组件分盐处理，截留二价盐和TOC(有机污染物)，透过氯化钠，得到含单价氯化钠盐为主的产水并进入纳滤产水罐，将氯化钠与二价盐和TOC分离;
三，储存在纳滤产水罐中的料液经高压泵输入反渗透膜组件浓缩，减少后续处理水量，氯化钠盐为主的浓水经蒸发结晶得到氯化钠工业盐，产水回用。
进一步，超滤膜组件由保安过滤器和超滤膜组成，保安过滤器输入口接进料泵，保安过滤器输出口接超滤膜，超滤膜接超滤产水罐;保安过滤器为1-10微米的芯式或者袋式保安过滤器;超滤膜为耐污染的管式或平板膜组件，截留分子量为3-50万。
进一步，纳滤膜组件由在线高压泵、保安过滤器及纳滤膜组成，在线高压泵输入口接与超滤产水罐连接的高压泵，在线高压泵输出口接保安过滤器，保安过滤器接纳滤膜，纳滤膜产水出口接纳滤产水罐，浓水出口接生化系统或动力煤燃烧系统;纳滤膜为卷式结构，耐受压力为0-75bar，截留分子量为100-400Dalton;保安过滤器为1-10微米的芯式或者袋式保安过滤器。
进一步，反渗透膜组件由在线高压泵、保安过滤器、一级反渗透膜及二级反渗透膜组成，在线高压泵输入口接与纳滤产水罐连接的高压泵，在线高压泵输出口接保安过滤器，保安过滤器接一级反渗透膜，一级反渗透膜接二级反渗透膜，二级反渗透膜接蒸发结晶装置;保安过滤器为1-10微米的芯式或者袋式保安过滤器。
进一步，蒸发结晶装置由蒸发罐、结晶罐、离心分离设备及干燥设备组成，蒸发罐输入口接反渗透膜组件，蒸发罐输出口接结晶罐，结晶罐接离心分离设备，离心分离设备接干燥设备。
采用上述方案后，本实用新型利用纳滤膜分离一价盐和二价盐，产水中的二价盐折干物均低于工业盐二级标准，氯化钠纯度达到99.37%;本实用新型利用纳滤膜分盐性能，高效、快速地实现氯化钠盐分的提纯，处理每吨水运行时间可节省40%-60%。
本实用新型利用纳滤膜的分盐性能，成功的分离出95%以上的杂盐，将煤化工废水中的高价盐含量降低至1%以下，使混盐变成工业盐，实现资源化利用。
本实用新型采用反渗透膜组件组合形式，浓缩倍数达到5-8倍，淡水回收率达95%，浓水量大大减少。本实用新型运用反渗透组合设备对纳滤产水进一步浓缩，后期蒸发结晶运行能耗节约15%-25%，真正实现节能减排。
鉴于常规反渗透膜浓缩倍数低，一般为3左右，且煤化工废水排放量大等问题，本方法采用反渗透膜组件组合形式，浓缩倍数达到5-8倍，淡水回收率达95%，浓水量大大减少，成功将煤化工废水中混盐转变成工业盐。鉴于常规反渗透膜组件对于高浓缩废水耐压能力差，本方法采用反渗透膜组件组合形式，在75bar运行压力下，将反渗透浓水进行二次浓缩，使TDS达到13万以上。运用反渗透组合设备对纳滤产水进一步浓缩，后期蒸发结晶运行能耗节约15%-25%，真正实现节能减排。
同时，相较于现有技术而言，本实用新型具有占地小、投资省、运行成本低、出水水质高、操作简单、运行稳定的特点。