[实用新型]高浓度废水多价盐离子两级膜结晶处理系统

说明书

本实用新型涉及一种高浓度废水多价盐离子两级膜结晶处理系统，本实用新型的系统利用直接接触膜蒸馏装置和纳滤膜组件的两级膜处理，通过膜蒸馏技术及纳滤技术将高浓度多价盐离子废水合理处理成达标排放水及二次利用晶体，可解决环境污染问题及盐资源浪费问题，过滤器采用超滤技术，将高浓度盐水先进行软化预处理，提高后续处理效率并减少对泵的损害。本实用新型中直接接触膜蒸馏装置利用了膜分离装置的浓缩作用，将浓缩液中离子提纯结晶。此外直接接触膜蒸馏装置采用低品位能源提供热能,达到节能环保的目的，本实用新型回收了硫酸钙等晶体，可用于工业中制造水泥、在油漆和造纸业中充当填充剂或在农业中上充当化肥。

技术领域

本实用新型涉及废水处理与可再生资源的有效利用领域，具体涉及一种高浓度废水多价盐离子两级膜结晶处理系统。

背景技术

鉴于目前经济的高速发展和人口的增加，对水资源的需求正在增加，且随着化工产业的快速发展，工业废水排放量日益增大，每年都有大量的含盐危险废水排放到水环境中，引起环境污染问题及盐资源浪费问题。由于水资源的不合理开发利用，许多国家和地区都经历着严重的水资源短缺。因此，开发高效环保的高盐度废水处理方法已成为全世界关注的课题。

自上个世纪以来，各种膜分离技术已被广泛应用于水处理。近年来，水处理最常用的膜技术有反渗透、纳滤、超滤和膜蒸馏等。其中，膜蒸馏具有对非挥发性组分的高去除率，工作压力低以及成本低的优势，且采用膜蒸馏从高浓度盐水中净化重金属离子、放射性废弃物等技术已十分成熟。但是从目前看来，采用单一单元法处理高浓度盐废水的情况并不多见。对于高盐度废水的深度处理，有效地组合多个废水处理工艺可能是必要的。纳滤技术在水净化和海水淡化领域表现突出，其去除效率高，且能有效的对水分子和单价盐离子进行渗透排放，对高价盐离子进行截留，并且具有高水通量和低操作压力等优点。纳米过滤膜主要由聚合物制成，通常由致密的分离层、聚合物多孔层和非织造衬底层组成。膜蒸馏技术与纳滤技术协同处理为废水处理提供了一种较有前途的途径。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述问题，提供一种高浓度废水多价盐离子两级膜结晶处理系统，本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

高浓度废水多价盐离子两级膜结晶处理系统，包括高盐废水池、第一增压泵、过滤器、直接接触膜蒸馏装置、第二增压泵、纳滤膜组件、加热器、冷却结晶器、晶体槽、第三增压泵和低盐水池；

所述高盐废水池出口连接过滤器的入口，所述过滤器的出口连接第一增压泵入口，所述直接接触膜蒸馏装置被膜材料分隔为冷凝侧和热侧，所述冷凝侧设有原料入口和原液出口，所述热侧设有高价盐离子废水入口和浓缩液出口，所述第一增压泵的出口连接直接接触膜蒸馏装置的原料入口，所述第一增压泵用于将高盐废水池的废水原液经由过滤器过滤后输送至直接接触膜蒸馏装置的热侧；所述膜材料仅允许水蒸汽通过；所述直接接触膜蒸馏装置用于在膜材料两侧蒸汽压差的作用下，使得热侧的水蒸汽扩散到冷凝侧，将热侧的高浓度盐废水进一步浓缩；

所述纳滤膜组件被NF纳滤膜分隔为进入侧和过滤侧，所述NF纳滤膜仅允许水分子和单价盐离子渗透通过；所述进入侧设置有高压废水入口和高价盐离子废水出口以及冷却水入口，所述过滤侧设置有排放水出口，所述纳滤膜组件用于截留进入侧的废水中的二价及以上盐离子；

所述直接接触膜蒸馏装置的原液出口连接第二增压泵的入口，所述第二增压泵的出口连接纳滤膜组件的高压废水入口，所述第二增压泵用于将直接接触膜蒸馏装置冷凝侧稀释后的废水原液输送至纳滤膜组件的进入侧；

所述纳滤膜组件的高价盐离子废水出口连接加热器的入口，所述加热器的出口连接直接接触膜蒸馏装置的高价盐离子废水入口，所述加热器用于将纳滤膜组件进入侧的高价盐离子废水进行加热后输送至直接接触膜蒸馏装置的热侧；