【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于废水处理，具体是一种高盐废水分盐装置。
技术介绍
1、高盐废水是指含有大量可溶性无机盐类的废水，主要来源于化工、制药、食品加工和石化等行业。这类废水中不仅含有较高浓度的氯化钠、硫酸盐、氯化钙等盐类物质，还可能含有有机污染物、重金属离子等有害物质。由于高盐废水中盐分含量高，直接排放会对水体、土壤和生态环境造成严重污染，同时也会对污水处理设施产生腐蚀和抑制作用，因此对其进行有效处理具有重要意义。
2、当前，高盐废水的处理方法主要包括物理法、化学法和生物法三大类。物理法主要包括蒸发结晶、膜分离技术，如反渗透和电渗析等；化学法包括化学沉淀、氧化还原处理等；生物法则包括耐盐微生物处理技术和组合生物处理工艺。其中物理法是高盐废水处理中较为成熟的技术，且相比于化学法以及生物法，物理法对不同来源及成分的高盐废水的处理普适性较强。
3、膜分离技术通过带有滤孔的物理屏障膜实现微滤、超滤、纳滤或者反渗透，可将水与盐分分离。不同孔径的膜处理方法对高盐废水的拦截物以及拦截效率不同，通常大孔径滤膜仅作为预处理使用，即使是小孔径滤膜也无法实现完全拦截，还需搭配其它处理技术进一步进行分离。蒸发结晶技术是通过蒸发去除废水中的水分，将剩余的高盐溶液进一步浓缩和结晶以回收盐分，提高水的回收率，该方法水与盐分离率较高，但设备的腐蚀和结晶问题限制了其发展。
4、膜蒸馏(md)技术是一种结合了膜分离技术和传统蒸馏工艺的新型分离技术，通过加热溶液侧在膜的冷侧界面形成水蒸气逃逸后冷凝收集，以得到高纯度的洁净水，但该技术对滤膜的
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高盐废水分盐装置，以解决上述现有技术中提出的问题。
2、提供一种高盐废水分盐装置，包括：
3、沿废水流动方向依次布置的废水区、滤膜、多孔材料层、蒸馏膜以及蒸发区；
4、所述滤膜的膜孔径范围为0.01μm～0.3μm；
5、经所述滤膜过滤后的含盐废水能渗透至多孔材料层内，不定期对多孔材料层进行反冲洗处理；
6、所述蒸馏膜为疏水性多孔材料；
7、所述蒸发区对蒸馏膜进行加热处理并流通蒸汽。
8、作为本专利技术进一步的实施例：进入所述废水区前对高盐废水进行预处理，在高盐废水中加入碱，调节高盐废水的ph为9～10.5以降低废水硬度，其中碱为naoh或na2co3中的至少一种；
9、高盐废水进入废水区后加入酸，调节高盐废水的ph为3～6。
10、在高盐废水中加入碱是为了促使镁、钙等金属离子，与水中的阴离子(如碳酸根、磷酸根、氢氧根)反应生成难溶的金属氢氧化物或金属盐，从而沉淀出来。通过去除废水中大部分的镁、钙等金属离子，以降低废水的硬度，并减少这些离子在多孔材料层内以及蒸馏膜表面生成结晶水垢。
11、作为本专利技术进一步的实施例：所述蒸发区的真空度为0.07mpa～0.09mpa。降低蒸发区内的气压是为了降低蒸馏膜上废水的沸点，避免高温对滤膜、多孔材料层以及蒸馏膜材料产生不利影响，降低材料使用寿命。此外，低压环境能显著降低废水蒸发浓缩耗时，提高废水处理效率。
12、作为本专利技术进一步的实施例：还包括沿水蒸气流动方向依次设置的蒸发输出管道以及冷凝室，所述冷凝室连通有反冲洗管道，所述反冲洗管道的另一端与多孔材料层连通。蒸发输出管道将水蒸气流通至冷凝室内，在冷凝室内降温后冷凝形成液相收集。当多孔材料层内盐类物质堆积过多时，会影响后续废水的流通，因此需要不定期通过反冲洗将多孔材料层内的盐带走，以保证废水处理的效率。这部分反冲洗的水可直接从冷凝室内调取，经过反冲洗后盐与水的混合相从多孔材料层的另一端排出。
13、作为本专利技术进一步的实施例：所述蒸馏膜与多孔材料层之间设置有电阻网。蒸馏膜为微孔膜，蒸馏膜靠近多孔材料层一侧通过电阻网加热形成暖侧溶液，多孔材料层与蒸馏膜端面上形成水蒸气，在热驱动下水蒸气通过疏水性膜的微孔蒸发并扩散到蒸馏膜的另一侧(低温侧)。由于蒸馏膜的疏水性，液相不能通过膜的孔隙，只能允许气相通过，实现液-气相隔离。
14、作为本专利技术进一步的实施例：所述蒸发输出管道上设置有分配阀，所述分配阀的一个输出口连通有热交换设备，所述热交换设备的输出端与蒸发区连通。分配阀将处理后的部分水蒸气至冷凝室内冷凝收集，另一部分水蒸气进入热交换设备后升温进入蒸发区，通过气流吹扫将蒸发区内壁上部分冷凝的水升温带走。
15、作为本专利技术进一步的实施例：所述多孔材料层为多层片式结构，多孔材料层在滤膜侧的孔径范围为0.5μm～10μm，多孔材料层在蒸馏膜侧的孔径范围为30μm～50μm，多孔材料层的片式结构孔径从滤膜侧至蒸馏膜侧由小至大依次布置。由于滤膜的孔径较小，为了平衡滤膜两侧压差，需要缩小多孔材料层在滤膜侧的孔径，防止滤膜因压差被胀破。多孔材料层在蒸馏膜一侧由于位于废水流动下游，且处于废水蒸发浓缩位置，盐类物质堆积较多，因此需要增大多孔材料层此处的孔径，给盐类物质更多容纳空间，并增大反冲洗水流以提高反冲洗的效果。当多孔材料层发生堵塞时，可以将多孔材料层以片式结构进行拆解，并使用高压水枪进行冲洗，方便内部疏通，提高疏通效率和效果。当某一片层因损耗无法使用时，可仅更换该片层进行替换，提高材料利用率。
16、作为本专利技术进一步的实施例：所述蒸馏膜所用膜材料包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯或疏水改性陶瓷。
17、作为本专利技术进一步的实施例：所述滤膜的膜孔径范围为0.001μm～0.1μm。该膜孔径下能够截流胶体、蛋白质和大分子有机物，滤膜渗透效率较高，但由于无法过滤盐类物质，导致多孔材料层的结晶率提高，因此多孔材料层的反冲洗频率需要提高。
18、作为本专利技术进一步的实施例：所述滤膜的膜孔径范围为1nm～10nm。该膜孔径下除了能够截流胶体、蛋白质和大分子有机物外，能够去除20％～50％的一价盐，并能够去除90％以上的二价盐，可用于去除绝大多数的ca2+，mg2+，so42-等易结垢离子，进而降低多孔材料层内的结晶率，能够降低多孔材料层的反冲洗频率。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
20、1、本申请提出了一种在滤膜与蒸馏膜之间设置多孔材料层的复合废水处理结构。滤膜对废水中的大粒径、有机物以及部分盐进行截流后，废水进入多孔材料层内，多孔材料层内的废水继续聚集在蒸馏膜，并在蒸发区的加热下形成水蒸气逃逸，而剩余的盐则被留在多孔材料层内。当盐积聚至一定量后，对多孔材料层进行反冲洗将盐带走，实现高盐废水处理。
21、2、由于多孔材料层在滤膜与蒸馏膜之间作为结构过渡，废水在高温氛围下于蒸馏膜上蒸发时，高温不会对滤膜产生影响，提高了滤膜的使用寿命。多孔材料层利用其多孔的特性，能对滤膜起到支撑作用，能有效平衡滤膜两侧压力，进一步提高滤膜使用寿命。
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1.一种高盐废水分盐装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种高盐废水分盐装置，其特征在于，进入所述废水区(1)前对高盐废水进行预处理，在高盐废水中加入碱，调节高盐废水的pH为9～10.5以降低废水硬度，其中碱为NaOH或Na2CO3中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的一种高盐废水分盐装置，其特征在于，所述蒸发区(5)的真空度为0.07MPa～0.09MPa。
4.根据权利要求3所述的一种高盐废水分盐装置，其特征在于，还包括沿水蒸气流动方向依次设置的蒸发输出管道(61)以及冷凝室(62)，所述冷凝室(62)连通有反冲洗管道(63)，所述反冲洗管道(63)的另一端与多孔材料层(3)连通。
5.根据权利要求4所述的一种高盐废水分盐装置，其特征在于，所述蒸馏膜(4)与多孔材料层(3)之间设置有电阻网。
6.根据权利要求4所述的一种高盐废水分盐装置，其特征在于，所述蒸发输出管道(61)上设置有分配阀(64)，所述分配阀(64)的一个输出口连通有热交换设备(65)，所述热交换设备(65)的输出端与蒸发区(5)连通。
7.根据权利要求1所述的一种高盐废水分盐装置，其特征在于，所述多孔材料层(3)为多层片式结构，多孔材料层(3)在滤膜(2)侧的孔径范围为0.5μm～10μm，多孔材料层(3)在蒸馏膜(4)侧的孔径范围为30μm～50μm，多孔材料层(3)的片式结构孔径从滤膜(2)侧至蒸馏膜(4)侧由小至大依次布置。
8.根据权利要求1所述的一种高盐废水分盐装置，其特征在于，所述蒸馏膜(4)所用膜材料包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯或疏水改性陶瓷。
9.根据权利要求1所述的一种高盐废水分盐装置，其特征在于，所述滤膜(2)的膜孔径范围为0.001μm～0.1μm。
10.根据权利要求1所述的一种高盐废水分盐装置，其特征在于，所述滤膜(2)的膜孔径范围为1nm～10nm。
...【技术特征摘要】
1.一种高盐废水分盐装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种高盐废水分盐装置，其特征在于，进入所述废水区(1)前对高盐废水进行预处理，在高盐废水中加入碱，调节高盐废水的ph为9～10.5以降低废水硬度，其中碱为naoh或na2co3中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的一种高盐废水分盐装置，其特征在于，所述蒸发区(5)的真空度为0.07mpa～0.09mpa。
4.根据权利要求3所述的一种高盐废水分盐装置，其特征在于，还包括沿水蒸气流动方向依次设置的蒸发输出管道(61)以及冷凝室(62)，所述冷凝室(62)连通有反冲洗管道(63)，所述反冲洗管道(63)的另一端与多孔材料层(3)连通。
5.根据权利要求4所述的一种高盐废水分盐装置，其特征在于，所述蒸馏膜(4)与多孔材料层(3)之间设置有电阻网。
6.根据权利要求4所述的一种高盐废水分盐装置，其特征在于，所述蒸发输出...
【专利技术属性】
技术研发人员：周甜，罗雅婧，蔡昕彤，
申请(专利权)人：湖南天为环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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