申请日2014.02.25
公开(公告)日2015.04.29
IPC分类号C02F9/10; B01D61/00; C02F1/44; C02F1/06
摘要
本发明公开一种正渗透法工业污水处理设备及其工艺流程。其工艺流程如下：从淡污水池里抽取的淡污水经过过滤器，再经过水蒸气冷凝器，然后进入正渗透膜芯中。二氧化碳和氨气进入正渗透工业污水处理器的中水区生成碳酸氢铵溶液。中水区的碳酸氢铵溶液穿过正渗透膜进入正渗透膜芯中，正渗透膜芯中的中水渗透到中水区。从中水区流出的含有碳酸氢铵的中水被加热;进入中水罐被进一步加热和搅拌器搅拌。分解出的二氧化碳和氨气被中水真空风机抽到中水区循环利用。从正渗透膜芯出来的浓污水同样被加热，进入浓污水罐，被加热和搅拌。分解出的二氧化碳和氨气被浓污水真空风机抽到中水区循环利用。从浓污水罐出来的浓污水被多效闪蒸净化装置进一步浓缩。
权利要求书
1.一种正渗透法工业污水处理设备，其特征在于：正渗透法工业污水处理设备由淡污水 池(1)、淡污水泵(2)、过滤器(3)、正渗透工业污水处理器(5)、中水冷热交换器(14)、 中水罐(15)、中水加热器、中水搅拌器(16)、中水泵(18)、中水真空风机(19)，中水与 浓污水冷热交换器(6)、浓污水罐(7)、浓污水加热器、浓污水搅拌器(8)、浓污水泵(10)、 浓污水真空风机(11)、浓污水沉淀池、浓污水多效闪蒸净化装置或者浓污水喷雾式多级闪蒸 净化装置、二氧化碳储气罐(20)、氨气储气罐(21)和电脑控制仪组成，正渗透工业污水处 理器(5)结构如下：长方形泡沫塑料板盒(501)外面包裹一层正渗透膜(502)，然后用两 个带外翻边的长方形泡沫塑料盖子(503)把外面包裹着正渗透膜(502)的长方形泡沫塑料 板盒(501)扣在中间，再用短螺丝穿过长方形泡沫塑料盖子(503)外翻边上的孔将两个长 方形泡沫塑料盖子(503)固定在一起形成模块，长方形泡沫塑料板盒(501)的上端装有淡 污水进水管、下端装有浓污水出水管，把所有淡污水进水管并联起来形成正渗透膜芯的进水 管，把所有浓污水出水管并联起来形成正渗透膜芯的出水管，正渗透膜芯的两板之间有许多 条支撑柱;在并联叠加模块的第一块长方形泡沫塑料盖子(503)的前面和最后一块长方形泡 沫塑料盖子(503)的后面各垫一块与长方形泡沫塑料盖子(503)大小相同的长方形橡胶垫 (504)，再在两块长方形橡胶垫(504)外面放两块比长方形橡胶垫(504)大一些的长方形 不锈钢板(505)，用不锈钢紧固件(506)通过长方形不锈钢板(505)把夹在两块长方形不 锈钢板(505)间的模块夹紧就形成正渗透膜芯，最后把正渗透膜芯放入装有中水出水管的密 封容器里;浓污水多效闪蒸净化装置的结构与多效闪蒸海水淡化装置的结构相同，将浓污水 多效闪蒸净化器(12)的顶部的出风管接到水蒸气冷凝器(4)的冷凝区，水蒸气冷凝器(4) 冷凝区的顶部装有水蒸气真空风机(13)、把浓污水多效闪蒸净化器(12)里的水蒸气抽到水 蒸气冷凝器(4)的冷凝区;浓污水喷雾式多级闪蒸净化装置的结构与喷雾式多级海水淡化装 置的结构相同，从浓污水泵接出的浓污水管(1202’)进入浓污水喷雾式多级闪蒸净化器里， 鼓风机吹出的风通过风管(1201’)也进入浓污水喷雾式多级闪蒸净化器里;浓污水喷雾式多 级闪蒸净化器里的机构结构如下：在浓污水喷雾式多级闪蒸净化器的浓污水管(1202’)上装 有数个开口向下的喇叭形喷嘴(1203’)，浓污水喷雾式多级闪蒸净化器里风管(1201’)的分 支管向下伸入浓污水管(1202’)后接到喇叭形喷嘴(1203’)的顶部，在浓污水管(1202’) 内喇叭形喷嘴(1203’)与风管(1201’)的分支管的末端与喇叭形喷嘴(1203’)顶部连接处 之间的一圈空隙上，有一圈以喇叭形喷嘴(1203’)顶部圆心为中心的放射性裂缝;喇叭形喷 嘴(1203’)内壁上有螺旋膛线，喇叭形喷嘴(1203’)出口处收缩、并安装有不锈钢网;从 喇叭形喷嘴(1203’)内的风管(1201’)分支管末端吹出的风的风速远大于从喇叭形喷嘴 (1203’)顶部裂缝喷出的浓污水的速度，而且从喇叭形喷嘴(1203’)内的风管(1201’)分 支管末端吹出的空气的体积是从喇叭形喷嘴(1203’)顶部裂缝喷出的浓污水的体积的数倍; 从风管(1201’)分支管末端出来的风推动着浓污水从喇叭形喷嘴(1203’)喷出，形成雾状 浓污水;浓污水喷雾式多级闪蒸净化器的出风管接到水蒸气冷凝器(4)的冷凝区;淡污水泵 (2)进水管的龙头在淡污水池(1)里，淡污水泵(2)的出水管接到过滤器(3)上，过滤 器(3)的出水管接到水蒸气冷凝器(4)的冷水区，水蒸气冷凝器(4)的冷水区的出水管接 到正渗透工业污水处理器(5)的正渗透膜芯入口;二氧化碳储气罐(20)的出气管经过二氧 化碳电磁阀(22)接到正渗透工业污水处理器(5)的中水区，氨气储气罐(21)的出气管经 过氨气电磁阀(23)也接到正渗透工业污水处理器(5)的中水区，正渗透工业污水处理器(5) 的中水区的出水管接到中水冷热交换器(14)的冷水区，中水冷热交换器(14)的冷水区的 出水管通过太阳能加热器接到中水罐(15)上，或者中水冷热交换器(14)的冷水区的出水 管直接接到里面装有中水工业余热加热器(17)的中水罐(15)上，中水罐(15)中装有中 水搅拌器(16)，中水罐(15)的顶部装有中水真空风机(19)的吸气管，中水真空风机(19) 的出气管接到接到正渗透工业污水处理器(5)的中水区，中水罐(15)的出水管接到中水泵 (18)入水口，中水泵(18)的出水管接到中水与浓污水冷热交换器(6)的热水区释放热量， 中水与浓污水冷热交换器(6)的热水区出水管接到中水冷热交换器(14)的热水区释放出剩 余的热量，中水冷热交换器(14)的热水区的出水管接到下水道上，正渗透工业污水处理器 (5)的正渗透膜芯的出水管接到中水与浓污水冷热交换器(6)的冷水区，中水与浓污水冷 热交换器(6)的冷水区的出水管通过浓污水太阳能加热器接到浓污水罐(7)上，或者中水 与浓污水冷热交换器(6)的冷水区的出水管直接接到里面装有浓污水工业余热加热器(9) 的浓污水罐(7)上，浓污水罐(7)内装有浓污水搅拌器(8)，浓污水罐(7)的顶部装有浓 污水真空风机(11)的吸气管，浓污水真空风机(11)的出气管也接到正渗透工业污水处理 器(5)的中水区，浓污水罐(7)的出水管通过浓污水泵(10)接到浓污水多效闪蒸净化器 (12)或者浓污水喷雾式多级闪蒸净化器上，浓污水多效闪蒸净化装置是由多级浓污水多效 闪蒸净化器(12)组成，浓污水喷雾式多级闪蒸净化装置是由多级浓污水喷雾式多级闪蒸净 化器组成，浓污水多效闪蒸净化装置或者浓污水喷雾式多级闪蒸净化装置出来的浓污水管接 到浓污水沉淀池。
2.正渗透法工业污水处理的工业流程，其特征在于：正渗透法工业污水处理的工艺流程 如下：淡污水泵(2)从淡污水池(1)里抽取的淡污水经过过滤器(3)被过滤，再经过水蒸 气冷凝器(4)的冷水区被加热，然后无压或者微压的淡污水进入正渗透工业污水处理器(5) 中的正渗透膜芯中;从二氧化碳储气罐(20)的出气管出来的二氧化碳高压气体经过通电打 开的二氧化碳电磁阀(22)进入正渗透工业污水处理器(5)的中水区，从氨气储气罐(21) 的出气管出来的氨气经过通电打开的氨气电磁阀(23)也也进入正渗透工业污水处理器(5) 的中水区，二氧化碳和氨气进入正渗透工业污水处理器(5)的中水区后在中水里发生化学反 应生成碳酸氢铵的无机盐溶液，在中水区碳酸氢铵盐的浓度是正渗透膜芯里的无机盐溶液浓 度的五倍，在正渗透工业污水处理器(5)中正渗透膜芯中的中水穿过正渗透膜进入中水区， 中水区的碳酸氢铵溶液穿过正渗透膜进入正渗透膜芯中、以达到两个区的无机盐的浓度平衡; 正渗透膜芯里碳酸氢铵的部分铵离子与重金属离子形成络合物很容易溶解在污水里，含有碳 酸氢铵的浓污水从正渗透工业污水处理器(5)中的正渗透膜芯下端流出，含有碳酸氢铵的中 水从正渗透工业污水处理器(5)的中水区的出水管流出，流到中水冷热交换器(14)的冷水 区被加热，然后进入太阳能加热器被加热到70℃再进入中水罐(15)或者直接进入中水罐 被中水工业余热加热器(17)加热到70℃，中水罐(15)中的中水搅拌器(16)使中水均 匀加热，碳酸氢铵在中水罐(15)中受热分解生成二氧化碳和氨气上升到中水罐(15)的顶 部，中水真空风机(19)把中水罐(15)顶部的二氧化碳和氨气抽送到正渗透工业污水处理 器(5)的中水区，二氧化碳和氨气在中水区内重新进行化学反应生成碳酸氢铵被循环利用; 中水泵(18)把中水罐(15)中加热释放出二氧化碳和氨气后的热中水抽到中水与浓污水冷 热交换器(6)中的热水区，在中水与浓污水冷热交换器(6)里热中水释放出大量的热量加 热了从正渗透工业污水处理器(5)的正渗透膜芯下端出来后进入中水与浓污水冷热交换器(6) 冷水区的浓污水，从中水与浓污水冷热交换器(6)的热水区出来的带有余热的中水进入中水 冷热交换器(14)中的热水区加热从正渗透工业污水处理器(5)的中水区出来后进入中水冷 热交换器(6)的冷水区的中水，从中水冷热交换器(6)里的热水区出来的中水被直接排放 的下水道中;从中水与浓污水冷热交换器(6)的冷水区出来的浓污水进入太阳能加热器在被 加热到70℃再进入浓污水罐(7)中，或者直接进入浓污水罐(7)中被浓污水工业余热加 热器(9)加热到70℃，在浓污水罐(7)中浓污水搅拌器(8)的搅拌有利于浓污水被均匀 加热和浓污水里的碳酸氢铵分解成二氧化碳和氨气聚集在浓污水罐(7)的顶部，浓污水真空 风机(11)把浓污水罐(7)顶部的二氧化碳和氨气也被抽送到正渗透工业污水处理器(5) 的中水区，二氧化碳和氨气在中水区内也重新进行化学反应生成碳酸氢铵被循环利用;浓污 水泵(10)把浓污水罐(7)中释放出二氧化碳和氨气的热浓污水抽送到浓污水多效闪蒸净化 器(12)或者浓污水喷雾式多级闪蒸净化器中，浓污水被进一步浓缩后流到浓污水沉淀池内 冷却后的无机盐溶解度下降析出无机盐，从浓污水多效闪蒸净化器(12)或者浓污水喷雾式 多级闪蒸净化器出来的水蒸气进入水蒸气冷凝器(4)的冷凝区中水蒸气被冷却生产出大量的 蒸馏水，在水蒸气冷凝器(4)的冷水区中淡污水被加热后再进入正渗透工业污水处理器(5) 中正渗透膜芯，淡污水被加热后粘度减小有利于其中的中水穿过正渗透膜到达中水区。
说明书
正渗透法工业污水处理设备及其工艺流程
技术领域：
本发明涉及一种正渗透法工业污水处理设备及其工艺流程。
背景技术：
为了让铁板不被腐蚀，要在铁板上镀锌;镀锌前要对铁板进行酸洗，产生的废液含有大量的无机金属盐，但浓度低无法提取。如果用锅炉加热蒸发污水中的水份成本很高，如果放在暴晒池在自然蒸发消耗的时间太长，用反渗透法处理污水成本也是很高的。
发明内容：
本发明正渗透法工业污水处理设备结构如下：正渗透法工业污水处理设备由淡污水池、淡污水泵、过滤器、正渗透工业污水处理器、中水冷热交换器、中水罐、中水加热器、中水搅拌器、中水泵、中水真空风机，中水与浓污水冷热交换器、浓污水罐、浓污水加热器、浓污水搅拌器、浓污水泵、浓污水真空风机、浓污水沉淀池、浓污水多效闪蒸净化装置或者浓污水喷雾式多级闪蒸净化装置、二氧化碳储气罐、氨气储气罐和电脑控制仪组成。正渗透工业污水处理器结构如下：长方形泡沫塑料板盒外面包裹一层正渗透膜，然后用两个带外翻边的长方形泡沫塑料盖子把外面包裹着正渗透膜的长方形泡沫塑料板盒扣在中间，再用短螺丝穿过长方形泡沫塑料盖子外翻边上的孔将两个长方形泡沫塑料盖子固定在一起形成模块。长方形泡沫塑料板盒的上端装有淡污水进水管、下端装有浓污水出水管，把所有淡污水进水管并联起来形成正渗透膜芯的进水管。把所有浓污水出水管并联起来形成正渗透膜芯的出水管，正渗透膜芯的两板之间有许多条支撑柱。在并联叠加模块的第一块长方形泡沫塑料盖子的前面和最后一块长方形泡沫塑料盖子的后面各垫一块与长方形泡沫塑料盖子大小相同的长方形橡胶垫，再在两块长方形橡胶垫外面放两块比长方形橡胶垫大一些的长方形不锈钢板，用不锈钢紧固件通过长方形不锈钢板把夹在两块长方形不锈钢板间的模块夹紧就形成正渗透膜芯，最后把正渗透膜芯放入装有中水出水管的密封容器里。浓污水多效闪蒸净化装置的结构与多效闪蒸海水淡化装置的结构相同，将浓污水多效闪蒸净化器的顶部的出风管接到水蒸气冷凝器的冷凝区，水蒸气冷凝器冷凝区的顶部装有水蒸气真空风机、把浓污水多效闪蒸净化器里的水蒸气抽到水蒸气冷凝器的冷凝区。浓污水喷雾式多级闪蒸净化装置的结构与专利号201310100432.5《喷雾式多级海水淡化设备》的结构相同，从浓污水泵接出的浓污水管进入浓污水喷雾式多级闪蒸净化器里，鼓风机吹出的风通过风管也进入浓污水喷雾式多级闪蒸净化器里。浓污水喷雾式多级闪蒸净化器里的机构结构如下：在浓污水喷雾式多级闪蒸净化器的浓污水管上装有数个开口向下的喇叭形喷嘴，浓污水喷雾式多级闪蒸净化器里风管的分支管向下伸入浓污水管后接到喇叭形喷嘴的顶部，在浓污水管内喇叭形喷嘴与风管的分支管的末端与喇叭形喷嘴顶部连接处之间的一圈空隙上，有一圈以喇叭形喷嘴顶部圆心为中心的放射性裂缝。喇叭形喷嘴内壁上有螺旋膛线，喇叭形喷嘴出口处收缩、并安装有不锈钢网。从喇叭形喷嘴内的风管分支管末端吹出的风的风速远大于从喇叭形喷嘴顶部裂缝喷出的浓污水的速度，而且从喇叭形喷嘴内的风管分支管末端吹出的空气的体积是从喇叭形喷嘴顶部裂缝喷出的浓污水的体积的数倍。从风管分支管末端出来的风推动着浓污水从喇叭形喷嘴喷出，形成雾状浓污水。浓污水喷雾式多级闪蒸净化器的出风管接到水蒸气冷凝器的冷凝区。淡污水泵进水管的龙头在淡污水池里，淡污水泵的出水管接到过滤器上，过滤器的出水管接到水蒸气冷凝器的冷水区，水蒸气冷凝器的冷水区的出水管接到正渗透工业污水处理器的正渗透膜芯入口。二氧化碳储气罐的出气管经过二氧化碳电磁阀接到正渗透工业污水处理器的中水区。氨气储气罐的出气管经过氨气电磁阀也接到正渗透工业污水处理器的中水区。正渗透工业污水处理器的中水区的出水管接到中水冷热交换器的冷水区。中水冷热交换器的冷水区的出水管通过太阳能加热器接到中水罐上，或者中水冷热交换器的冷水区的出水管直接接到里面装有中水工业余热加热器的中水罐上。中水罐中装有中水搅拌器，中水罐的顶部装有中水 真空风机的吸气管，中水真空风机的出气管接到接到正渗透工业污水处理器的中水区;中水罐的出水管接到中水泵入水口，中水泵的出水管接到中水与浓污水冷热交换器的热水区释放热量，中水与浓污水冷热交换器的热水区出水管接到中水冷热交换器的热水区释放出剩余的热量，中水冷热交换器的热水区的出水管接到下水管道上。正渗透工业污水处理器的正渗透膜芯的出水管接到中水与浓污水冷热交换器的冷水区，中水与浓污水冷热交换器的冷水区的浓污水出水管通过浓污水太阳能加热器接到浓污水罐上，或者中水与浓污水冷热交换器的冷水区的出水管直接接到里面装有浓污水工业余热加热器的浓污水罐上。浓污水罐内装有浓污水搅拌器，浓污水罐的顶部装有浓污水真空风机的吸气管，浓污水真空风机的出气管也接到正渗透工业污水处理器的中水区。浓污水罐的出水管通过浓污水泵接到浓污水多效闪蒸净化器或者浓污水喷雾式多级闪蒸净化器上。浓污水多效闪蒸净化装置是由多级浓污水多效闪蒸净化器组成。浓污水喷雾式多级闪蒸净化装置是由多级浓污水喷雾式多级闪蒸净化器组成。浓污水多效闪蒸净化装置或者浓污水喷雾式多级闪蒸净化装置出来的浓污水管接到浓污水沉淀池。
本发明正渗透法工业污水处理的工艺流程如下：淡污水泵从淡污水池里抽取的淡污水经过过滤器被过滤，再经过水蒸气冷凝器的冷水区被加热，然后无压或者微压的淡污水进入正渗透工业污水处理器中的正渗透膜芯中。从二氧化碳储气罐的出气管出来的二氧化碳高压气体经过通电打开的二氧化碳电磁阀进入正渗透工业污水处理器中的中水区，从氨气储气罐的出气管出来的氨气经过通电打开的氨气电磁阀也也进入正渗透工业污水处理器中的中水区。二氧化碳和氨气进入正渗透工业污水处理器中的中水区后在中水里发生化学反应生成碳酸氢铵的无机盐溶液，在中水区碳酸氢铵盐的浓度是正渗透膜芯里的无机盐溶液浓度的五倍。在正渗透工业污水处理器中正渗透膜芯中的中水穿过正渗透膜进入中水区，中水区的碳酸氢铵溶液穿过正渗透膜进入正渗透膜芯中、以达到两个区的无机盐的浓度平衡。正渗透膜芯里碳酸氢铵的部分铵离子与重金属离子形成络合物很容易溶解在污水里，含有碳酸氢铵的浓污水从正渗透工业污水处理器中的正渗透膜芯下端流出。含有碳酸氢铵的中水从正渗透工业污水处理器中的中水区的出水管流出，流到中水冷热交换器的冷水区被加热;然后进入太阳能加热器被加热到70℃再进入中水罐或者直接进入中水罐被工业余热加热器加热到70℃。中水罐中的中水搅拌器使中水均匀加热，碳酸氢铵在中水罐中受热分解生成二氧化碳和氨气上升到中水罐的顶部，中水真空风机把中水罐顶部的二氧化碳和氨气抽送到正渗透工业污水处理器中的中水区，二氧化碳和氨气在中水区内重新进行化学反应生成碳酸氢铵被循环利用。中水泵把中水加热器中加热释放出二氧化碳和氨气后的热中水抽到中水与浓污水冷热交换器中的热水区，在中水与浓污水冷热交换器中热中水释放出大量的热量加热了从正渗透工业污水处理器的正渗透膜芯下端出来后进入中水与浓污水冷热交换器冷水区的浓污水。从中水与浓污水冷热交换器的热水区出来的带有余热的中水进入中水冷热交换器中的热水区加热从正渗透工业污水处理器的中水区出来后进入中水冷热交换器的冷水区的中水，从中水冷热交换器中的热水区出来的中水被直接排放的下水道中。从中水与浓污水冷热交换器的冷水区出来的浓污水进入太阳能加热器在被加热到70℃再进入浓污水罐中或者直接进入浓污水罐中被浓污水工业余热加热器加热到70℃。在浓污水罐中浓污水搅拌器的搅拌有利于浓污水被均匀加热和浓污水里的碳酸氢铵分解成二氧化碳和氨气聚集在浓污水罐的顶部，浓污水真空风机把浓污水罐顶部的二氧化碳和氨气也被抽送到正渗透工业污水处理器的中水区，二氧化碳和氨气在中水区内也重新进行化学反应生成碳酸氢铵被循环利用。浓污水泵把浓污水罐中释放出二氧化碳和氨气的热浓污水抽送到浓污水多效闪蒸净化器或者浓污水喷雾式多级闪蒸净化器中，浓污水被进一步浓缩后流到浓污水沉淀池内冷却后的无机盐溶解度下降析出无机盐。从浓污水多效闪蒸净化器或者浓污水喷雾式多级闪蒸净化器出来的水蒸气进入水蒸气冷凝器的冷凝区中水蒸气被冷却生产出大量的蒸馏水。在水蒸气冷凝器的冷水区中淡污水被加热后再进入正渗透工业污水处理器中正渗透膜芯，淡污水被加热后粘度减小有利于其中的中水穿过正渗透膜到达中水区。