公布日：2023.12.29
申请日：2023.11.14
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F103/34(2006.01)N;C02F1/14(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N
摘要
本发明公开了一种焦化废水混盐及杂盐处理用的分离净化装置及方法，属于混盐分离技术领域，包括搅拌装置，所述搅拌装置的下方设有滤水装置，搅拌装置的右侧连通有连接管一，所述连接管一的末端与所述滤水装置相连通，所述滤水装置右侧连通有连接管二，所述连接管二的右端与所述纳滤分盐装置，所述纳滤分盐装置的右侧设有连接管三和连接管四，所述连接管三和连接管四的末端连通有多个光能蒸发装置，本装置通过滤水装置将沉淀物与盐溶液分离，利用纳滤膜的Donnan效应将二价盐和一价盐进行分离，实现盐溶液的高效分离。
权利要求书
1.一种焦化废水混盐及杂盐处理用的分离净化装置，其特征在于，包括搅拌装置(1)，所述搅拌装置(1)的下方设有滤水装置(2)，搅拌装置(1)的右侧连通有连接管一(3)，所述连接管一(3)的末端与所述滤水装置(2)相连通，所述滤水装置(2)右侧连通有连接管二(4)，所述连接管二(4)的右端与所述纳滤分盐装置(5)相连通，所述纳滤分盐装置(5)的右侧设有连接管三(6)和连接管四(7)，所述连接管三(6)和连接管四(7)的末端连通有多个光能蒸发装置(8)；所述纳滤分盐装置(5)包括纳滤固定架(51)，所述纳滤固定架(51)内横向固定连接有多个纳滤管(52)，所述纳滤管(52)的左端固定连接有连接短管(53)，所述连接短管(53)的左端均与所述连接管二(4)向连通，且连通处设有流速调节阀(54)，纳滤管(52)包括中心细管(521)，所述中心细管(521)的管壁设有若干透过孔(522)，所述中心细管(521)的外侧固定连接有固定网一(523)，所述固定网一(523)的外侧固定连接有纳滤膜(524)，所述纳滤膜(524)的外侧固定连接有固定网二(525)，所述固定网二(525)的外侧设有外层孔腔(526)内，外层孔腔(526)的外侧设有外层固定管(527)，中心细管(521)和外层固定管(527)之间设有多个格栅(528)，所述格栅(528)的中部与固定网一(523)、纳滤膜(524)、固定网二(525)固定连接，纳滤管(52)的右端设有分盐管(55)，所述分盐管(55)包括支管一(551)和支管二(552)，所述支管一(551)的左端与中心细管(521)固定连接，且内部相连通，所述支管二(552)与所述外层固定管(527)固定连接，且内部相连通，支管一(551)的右端从支管二(552)的管壁伸出与所述连接管三(6)相连通，支管二(552)的末端与所述连接管四(7)相连通。
2.如权利要求1所述的一种焦化废水混盐及杂盐处理用的分离净化装置，其特征在于，所述搅拌装置(1)包括搅拌仓(11)，所述搅拌仓(11)的左侧设有进水管一(12)，所述进水管一(12)外接焦化废水管道，所述搅拌仓(11)的右侧下方与所述连接管一(3)相连通，所述搅拌仓(11)的上方设有搅拌电机(13)，所述搅拌电机(13)的输出轴传动连接有搅拌杆(14)，所述搅拌杆(14)的上端和下端分别与所述搅拌仓(11)的顶部和底部转动连接，所述搅拌仓(11)的左侧上方设有絮凝剂添加仓(15)，所述絮凝剂添加仓(15)的下端设有下料管(16)，所述下料管(16)与所述搅拌仓(11)相连通。
3.如权利要求2所述的一种焦化废水混盐及杂盐处理用的分离净化装置，其特征在于，所述絮凝剂添加仓(15)的上方设有转动电机(151)，所述转动电机(151)的输出轴设有螺旋杆一(152)，所述螺旋杆一(152)位于所述下料管(16)内。
4.如权利要求2所述的一种焦化废水混盐及杂盐处理用的分离净化装置，其特征在于，所述搅拌仓(11)的右侧上方设有调节仓(111)，所述调节仓(111)的下方设有调节管(112)，所述调节管(112)的下端与所述搅拌仓(11)相连通，所述搅拌仓(11)的底部设有pH检测仪(113)。
5.如权利要求1所述的一种焦化废水混盐及杂盐处理用的分离净化装置，其特征在于，所述滤水装置(2)包括脱水架(21)，所述脱水架(21)内固定连接有多个脱水筒(22)，所述脱水筒(22)内固定连接有滤水筒(23)，所述滤水筒(23)右侧上端连通有进水管二(24)，所述进水管二(24)与所述连接管一(3)相连通，滤水筒(23)的右端固定连接有滤水电机(25)，所述滤水电机(25)的输出轴上设有螺旋杆二(26)，所述螺旋杆二(26)与所述滤水筒(23)内壁转动连接，所述脱水筒(22)前端设有出水管一(27)，所述出水管一(27)末端与所述连接管二(4)相连通。
6.如权利要求1所述的一种焦化废水混盐及杂盐处理用的分离净化装置，其特征在于，所述连接管二(4)上设有增压泵(41)。
7.如权利要求1所述的一种焦化废水混盐及杂盐处理用的分离净化装置，其特征在于，所述光能蒸发装置(8)包括聚焦镜(81)，所述聚焦镜(81)的下端设有调节底座(82)，所述调节底座(82)的上方固定连接有连接杆(83)，所述连接杆(83)的末端固定连接有蒸发釜(84)，所述蒸发釜(84)的上方侧壁连通有集液管(85)，蒸发釜(84)的左侧设有进水管三(86)，所述进水管三(86)与所述连接管三(6)或连接管四(7)相连通，蒸发釜(84)的底部设有密封盖(87)。
8.如权利要求7所述的一种焦化废水混盐及杂盐处理用的分离净化装置，其特征在于，所述蒸发釜(84)的上方设有电动缸(88)，所述电动缸(88)的移动端固定连接有挤压片(89)。
9.如权利要求7所述的一种焦化废水混盐及杂盐处理用的分离净化装置，其特征在于，所述蒸发釜(84)的上方设有电动缸(88)，所述电动缸(88)的移动端连接有挤压片(89)。
10.一种焦化废水混盐及杂盐处理用的分离净化方法，基于权利要求1～9任意一项所述的一种焦化废水混盐及杂盐处理用的分离净化装置，其特征在于，包括以下步骤：S1、将焦化废水通入搅拌装置(1)，通过絮凝剂和废水混合，絮凝剂的添加量为5-10mg/L，混合后经过搅拌使焦化废水中的有机物产生絮凝沉淀，然后通过滤水装置(2)将絮凝沉淀进行过滤，过滤后得到的混合盐溶液通过连接管二(4)通入纳滤分盐装置(5)；S2、混合盐溶液从中心细管(521)进入，由于中心细管(521)水压较高，水会从通过纳滤膜(524)向外层孔腔(526)渗入，利用纳滤膜(524)的Donnan效应，将一价盐溶液渗透至外层孔腔(526)，二价盐溶液保留在中心细管(521)内，然后再通过支管一(551)和支管二(552)分别将二价盐溶液和一价盐溶液汇集在连接管三(6)和连接管四(7)中；S3、通过连接管三(6)和连接管四(7)分别将二价盐溶液和一价盐溶液通入光能蒸发装置(8)，由光能蒸发装置(8)对一价盐溶液和二价盐溶液进行蒸发结晶，光能蒸发装置的蒸发结晶温度为140-150℃。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种焦化废水混盐及杂盐处理用的分离净化装置及方法。
本发明的技术方案是：一种焦化废水混盐及杂盐处理用的分离净化装置，包括搅拌装置，所述搅拌装置的下方设有滤水装置，搅拌装置的右侧连通有连接管一，所述连接管一的末端与所述滤水装置相连通，所述滤水装置右侧连通有连接管二，所述连接管二的右端与所述纳滤分盐装置相连通，所述纳滤分盐装置的右侧设有连接管三和连接管四，所述连接管三和连接管四的末端连通有多个光能蒸发装置；
所述纳滤分盐装置包括纳滤固定架，所述纳滤固定架内横向固定连接有多个纳滤管，所述纳滤管的左端固定连接有连接短管，所述连接短管的左端均与所述连接管二向连通，且连通处设有流速调节阀，纳滤管包括中心细管，所述中心细管的管壁设有若干透过孔，所述中心细管的外侧固定连接有固定网一，所述固定网一的外侧固定连接有纳滤膜，所述纳滤膜的外侧固定连接有固定网二，所述固定网二的外侧设有外层孔腔内，外层孔腔的外侧设有外层固定管，中心细管和外层固定管之间设有多个格栅，所述格栅的中部与固定网一、纳滤膜、固定网二固定连接，纳滤管的右端设有分盐管，所述分盐管包括支管一和支管二，所述支管一的左端与中心细管固定连接，且内部相连通，所述支管二与所述外层固定管固定连接，且内部相连通，支管一的右端从支管二的管壁伸出与所述连接管三相连通，支管二的末端与所述连接管四相连通。
进一步地，所述搅拌装置包括搅拌仓，所述搅拌仓的左侧设有进水管一，所述进水管一外接焦化废水管道，所述搅拌仓的右侧下方与所述连接管一相连通，所述搅拌仓的上方设有搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴传动连接有搅拌杆，所述搅拌杆的上端和下端分别与所述搅拌仓的顶部和底部转动连接，所述搅拌仓的左侧上方设有絮凝剂添加仓，所述絮凝剂添加仓的下端设有下料管，所述下料管与所述搅拌仓相连通。
说明：通过搅拌装置将絮凝剂与焦化废水混合，使有机物沉淀，便于过滤。
进一步地，所述絮凝剂添加仓的上方设有转动电机，所述转动电机的输出轴设有螺旋杆一，所述螺旋杆一位于所述下料管内。
说明：通过转动电机转动使螺旋杆一转动，进而带动絮凝剂进入搅拌装置，防止絮凝剂堵住下料管。
进一步地，所述搅拌仓的右侧上方设有调节仓，所述调节仓的下方设有调节管，所述调节管的下端与所述搅拌仓相连通，所述搅拌仓的底部设有pH检测仪。
说明：通过调节仓调节焦化废水pH值，通过pH检测仪检测水中pH值。
进一步地，所述滤水装置包括脱水架，所述脱水架内固定连接有多个脱水筒，所述脱水筒内固定连接有滤水筒，所述滤水筒右侧上端连通有进水管二，所述进水管二与所述连接管一相连通，滤水筒的右端固定连接有滤水电机，所述滤水电机的输出轴上设有螺旋杆二，所述螺旋杆二与所述滤水筒内壁转动连接，所述脱水筒前端设有出水管一，所述出水管一末端与所述连接管二相连通。
说明：通过滤水电机转动带动螺旋杆二转动，进入滤水筒的焦化废水转动，在离心力的作用下进行过滤，沉淀物被滤水筒截流，最后排出。
进一步地，连接管二上设有增压泵。
说明：增压泵对纳滤分盐装置提供水压。
进一步地，所述光能蒸发装置包括聚焦镜，所述聚焦镜的下端设有调节底座，所述调节底座的上方固定连接有连接杆，所述连接杆的末端固定连接有蒸发釜，所述蒸发釜的上方侧壁连通有集液管，蒸发釜的左侧设有进水管三，所述进水管三与所述连接管三或连接管四相连通，蒸发釜的底部设有密封盖。
说明：通过太阳能的光产生热量对蒸发釜内的盐溶液进行蒸发分离，使盐结晶。
进一步地，所述蒸发釜的上方设有电动缸，所述电动缸的移动端固定连接有挤压片。
说明：通过电动缸将带动挤压片将结晶的盐推出蒸发釜。
进一步地，所述调节底座包括圆形座，所述圆形座上转动连接有转动杆，所述转动杆的下方外壁固定连接有齿圈，所述圆形座的上方固定连接有转动舵机，所述转动舵机的输出轴上设有齿轮一，所述齿轮一与齿圈啮合传动连接，所述转动杆顶部与所述聚焦镜底部铰接，所述聚焦镜下方固定连接有弧形齿轨，转动杆中部设有调节舵机，所述调节舵机的输出轴上设有齿轮二，所述齿轮二与所述弧形齿轨啮合传动连接。
说明：通过转动杆使聚焦镜转动，通过弧形齿轨调节聚焦镜的仰角。
进一步地，一种焦化废水混盐及杂盐处理用的分离净化装置的工作方法，包括以下步骤：
S1、将焦化废水通入搅拌装置，通过絮凝剂和废水混合，混合后经过搅拌使焦化废水中的有机物产生絮凝沉淀，然后通过滤水装置将絮凝沉淀进行过滤，过滤后得到的混合盐溶液通过连接管二通入纳滤分盐装置；
S2、混合盐溶液从中心细管进入，由于中心细管水压较高，水会从通过纳滤膜向外层孔腔渗入，利用纳滤膜的Donnan效应，将一价盐溶液渗透至外层孔腔，二价盐溶液保留在中心细管内，然后再通过支管一和支管二分别将二价盐溶液和一价盐溶液汇集在连接管三和连接管四中；
S3、通过连接管三和连接管四分别将二价盐溶液和一价盐溶液通入光能蒸发装置，由光能蒸发装置对一价盐溶液和二价盐溶液进行蒸发结晶。
本发明的有益效果是：
(1)本装置通过搅拌装置将酸性焦化废水调节至中性，将絮凝剂与焦化废水混合，再通过滤水装置将沉淀物与盐溶液分离，利用纳滤膜的Donnan效应将二价盐和一价盐进行分离，实现盐溶液的高效分离。
(2)本装置通过光能蒸发装置对分离后的盐溶液进行蒸发分离，使盐溶液中的盐进行结晶，水分进行蒸发收集，以达到盐溶液的盐水分离，使盐溶液中的二价盐或一价盐进行二次利用，如果存在一价盐、二价盐和三价盐的溶液混合，可先将一价盐溶液分离出来，再将二价盐和三价盐的混合溶液pH值调节成弱酸性，使二价盐通过纳滤膜，实现二价盐和三价盐的分离，光能蒸发装置具有节能效果，降低了盐溶液结晶成本。
（发明人：胡鹏;张升星;欧铖）