申請日2016.05.31

　　公開(公告)日2016.08.10

　　IPC分類號C02F1/44; C02F1/26; C02F103/36

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種組合膜分步萃取高鹽廢水中混合有機物的裝置和方法，包括若干個膜單元，每個膜單元均包括外筒和以及若干個膜組件;外筒相互串聯(lián)且第一個膜單元的外筒入口為料液進(jìn)口，最后一個膜單元的外筒出口為料液出口;外筒內(nèi)設(shè)置有兩塊與其軸線垂直的蓋板，形成位于兩塊蓋板之間的萃取區(qū)，萃取區(qū)的外筒筒壁上設(shè)置萃取液進(jìn)水口和萃取液出水口;膜組件同軸安裝在兩塊蓋板之間的萃取區(qū)內(nèi)，包括若干根并聯(lián)的膜管，膜管的兩端分別穿過兩塊蓋板與外筒的入口和出口相連通。本發(fā)明通過將膜管組成膜組件，且在每個膜組件內(nèi)膜管采用并聯(lián)的形式，提高處理效率，然后將膜組件安裝在外筒內(nèi)形成膜單元，可以通過不同的膜組合，分步去除廢水中各類有機物。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種組合膜分步萃取高鹽廢水中混合有機物的裝置，其特征在于：包括若干個膜單元(10)，每個膜單元(10)均包括外筒(1)和以及用于分離高鹽廢水中有機物的若干個膜組件(3);

　　外筒(1)兩端分別設(shè)置入口和出口，外筒(1)相互串聯(lián)且第一個膜單元(10)的外筒入口為料液進(jìn)口(7)，最后一個膜單元(10)的外筒出口為料液出口(8);外筒(1)內(nèi)設(shè)置有兩塊與其軸線垂直的蓋板(2)，外筒(1)與兩塊蓋板(2)之間均為密封配合，形成位于兩塊蓋板(2)之間的萃取區(qū)，萃取區(qū)的外筒筒壁上設(shè)置萃取液進(jìn)水口(4)和萃取液出水口(5);

　　膜組件(3)同軸安裝在兩塊蓋板(2)之間的萃取區(qū)內(nèi)，包括若干根并聯(lián)的膜管(31)，膜管(31)的兩端分別穿過兩塊蓋板(2)與外筒(1)的入口和出口相連通。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合膜分步萃取高鹽廢水中混合有機物的裝置，其特征在于：膜單元(10)包括聚二甲基硅氧烷膜單元、聚甲基乙烯基硅氧烷膜單元、聚苯基甲氧基硅氧烷膜單元和三元乙丙橡膠膜單元中的一種或幾種。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種組合膜分步萃取高鹽廢水中混合有機物的裝置，其特征在于：在聚二甲基硅氧烷膜單元、聚甲基乙烯基硅氧烷膜單元和聚苯基甲氧基硅氧烷膜單元中，膜管(31)的數(shù)量均為200～500根，膜管(31)的內(nèi)徑均為3～5mm，膜管(31)的管壁厚度為1～2mm。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種組合膜分步萃取高鹽廢水中混合有機物的裝置，其特征在于：在三元乙丙橡膠膜單元中，膜管(31)的數(shù)量均為200～600根，膜管(31)的內(nèi)徑均為5～7mm，膜管(31)的管壁厚度為1～2mm。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合膜分步萃取高鹽廢水中混合有機物的裝置，其特征在于：每個膜組件(3)均由20根膜管(31)組成。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合膜分步萃取高鹽廢水中混合有機物的裝置，其特征在于：每個膜組件(3)還包括兩個分別與蓋板(2)內(nèi)側(cè)相貼合的固定板(33)，膜管(31)的兩端均分別穿過固定板(33)和蓋板(2)，其中，膜管(31)和固定板(33)之間設(shè)置有用于密封的封頭(32)，封頭(32)為環(huán)氧樹脂;兩個固定板(33)之間安裝有與膜管(31)相平行的固定軸(34)，固定軸(34)的端部分別固定安裝在蓋板(2)上。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合膜分步萃取高鹽廢水中混合有機物的裝置，其特征在于：外筒(1)通過連接管(6)串聯(lián)，連接管(6)采用PE管;料液出口(8)連接排放系統(tǒng)或循環(huán)再利用系統(tǒng)，萃取液出水口(5)連接生物處理系統(tǒng)。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合膜分步萃取高鹽廢水中混合有機物的裝置，其特征在于：萃取區(qū)的外筒筒壁內(nèi)側(cè)安裝若干個攪拌器(9)。

　　9.一種利用權(quán)利要求1所述的裝置分步萃取高鹽廢水中混合有機物的方法，其特征在于：包括以下步驟：

　　(a)在若干個串聯(lián)的膜單元(10)內(nèi)分別通入萃取液，將混有有機物的高鹽廢水經(jīng)過預(yù)處理后通入膜單元(10)內(nèi)設(shè)置的若干根膜管(31);

　　(b)有機物依次透過膜單元(10)內(nèi)膜管(31)的管壁進(jìn)入萃取液，去除有機物的高鹽廢水經(jīng)過膜管(31)流出，完成組合膜分步萃取高鹽廢水中混合的有機物。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的分步萃取高鹽廢水中混合有機物的方法，其特征在于：萃取液為NaOH溶液，萃取液的pH值為8～10;混有有機物的高鹽廢水通入膜單元(10)內(nèi)的流量為25～60L/h。

　　說明書

　　一種組合膜分步萃取高鹽廢水中混合有機物的裝置和方法

　　【技術(shù)領(lǐng)域】

　　本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種組合膜分步萃取高鹽廢水中混合有機物的裝置和方法。

　　【背景技術(shù)】

　　高鹽有機酸廢水主要來源于化工、道路除冰和食品加工領(lǐng)域，其它不可忽略的來源還包括印染廢水、皂素廢水、石油開采廢水、造紙廢水和農(nóng)藥行業(yè)排出的廢水等。當(dāng)廢水中總鹽質(zhì)量達(dá)到1%以上時會對微生物生長和降解活動產(chǎn)生抑制甚至毒害作用，使得有機物的降解難以進(jìn)行下去，使生物法難以用于含鹽廢水的處理。高鹽廢水的傳統(tǒng)處理方法主要有電解法;焚燒法;膜生物法;適鹽生物處理技術(shù)等。但是一般處理困難，而且成本高。針對這些難題出現(xiàn)了新的滲透萃取膜技術(shù)用于處理高鹽有機廢水，當(dāng)前的研究主要用一種膜回收或處理高鹽有機廢水中一種有機物，未見有利用不同萃取膜的選擇特性，將滲透萃取膜技術(shù)用于處理成分復(fù)雜的混合高鹽有機廢水的應(yīng)用。

　　【發(fā)明內(nèi)容】

　　本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種

　　為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

　　包括若干個膜單元，每個膜單元均包括外筒和以及用于分離高鹽廢水中有機物的若干個膜組件;

　　外筒兩端分別設(shè)置入口和出口，外筒相互串聯(lián)且第一個膜單元的外筒入口為料液進(jìn)口，最后一個膜單元的外筒出口為料液出口;外筒內(nèi)設(shè)置有兩塊與其軸線垂直的蓋板，外筒與兩塊蓋板之間均為密封配合，形成位于兩塊蓋板之間的萃取區(qū)，萃取區(qū)的外筒筒壁上設(shè)置萃取液進(jìn)水口和萃取液出水口;

　　膜組件同軸安裝在兩塊蓋板之間的萃取區(qū)內(nèi)，包括若干根并聯(lián)的膜管，膜管的兩端分別穿過兩塊蓋板與外筒的入口和出口相連通。

　　進(jìn)一步地，膜單元包括聚二甲基硅氧烷膜單元、聚甲基乙烯基硅氧烷膜單元、聚苯基甲氧基硅氧烷膜單元和三元乙丙橡膠膜單元中的一種或幾種。

　　進(jìn)一步地，在聚二甲基硅氧烷膜單元、聚甲基乙烯基硅氧烷膜單元和聚苯基甲氧基硅氧烷膜單元中，膜管的數(shù)量均為200～500根，膜管的內(nèi)徑均為3～5mm，膜管的管壁厚度為1～2mm。

　　進(jìn)一步地，在三元乙丙橡膠膜單元中，膜管的數(shù)量均為200～600根，膜管的內(nèi)徑均為5～7mm，膜管的管壁厚度為1～2mm。

　　進(jìn)一步地，每個膜組件均由20根膜管組成。

　　進(jìn)一步地，每個膜組件還包括兩個分別與蓋板內(nèi)側(cè)相貼合的固定板，膜管的兩端均分別穿過固定板和蓋板，其中，膜管和固定板之間設(shè)置有用于密封的封頭，封頭為環(huán)氧樹脂;兩個固定板之間安裝有與膜管相平行的固定軸，固定軸的端部分別固定安裝在蓋板上。

　　進(jìn)一步地，外筒通過連接管串聯(lián)，連接管采用PE管;料液出口連接排放系統(tǒng)或循環(huán)再利用系統(tǒng)，萃取液出水口連接生物處理系統(tǒng)。

　　進(jìn)一步地，萃取區(qū)的外筒筒壁內(nèi)側(cè)安裝若干個攪拌器。

　　本發(fā)明方法的技術(shù)方案是：包括以下步驟：

　　(a)在若干個串聯(lián)的膜單元內(nèi)分別通入萃取液，將混有有機物的高鹽廢水經(jīng)過預(yù)處理后通入膜單元內(nèi)設(shè)置的若干根膜管;

　　(b)有機物依次透過膜單元內(nèi)膜管的管壁進(jìn)入萃取液，去除有機物的高鹽廢水經(jīng)過膜管流出，完成組合膜分步萃取高鹽廢水中混合的有機物。

　　進(jìn)一步地，萃取液為NaOH溶液，萃取液的pH值為8～10;混有有機物的高鹽廢水通入膜單元內(nèi)的流量為25～60L/h。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

　　本發(fā)明裝置針對難以生物降解的含有機物高鹽度廢水特點，可以根據(jù)廢水中有機物種類及特性選取膜管組成膜組件，且在每個膜組件內(nèi)膜管采用并聯(lián)的形式，提高處理效率，減少占地空間，然后將膜組件安裝在外筒內(nèi)形成高效的膜單元，其中膜單元串聯(lián)且包括若干個，可以通過不同的膜組合，分步去除廢水中各類有機物，實現(xiàn)有機物與無機鹽分離，萃取出的有機物可以進(jìn)入膜外生物相，進(jìn)行生物降解，從而實現(xiàn)高鹽度難降解有機污染物的高效去除。本發(fā)明運用靈活，結(jié)構(gòu)簡單，易操作，成本低，應(yīng)用前景廣闊，同時可與傳統(tǒng)生物法結(jié)合實現(xiàn)高鹽有機廢水的高效處理，有效解決了將滲透萃取技術(shù)運用到高鹽有機廢水的去除中的難題。

　　進(jìn)一步地，本發(fā)明根據(jù)廢水中有機物種類選擇聚二甲基硅氧烷膜單元、聚甲基乙烯基硅氧烷膜單元、聚苯基甲氧基硅氧烷膜單元和三元乙丙橡膠膜單元中的一種或幾種組合使用，每種膜可分別去除廢水中的一種或一類有機物，利用均質(zhì)無孔膜的選擇透過性，針對廢水成分設(shè)計膜系統(tǒng)將廢水中有機物從廢水中萃取出來;由于可以采用不同類型的膜組合，使得本發(fā)明適用于各類高濃度有機廢水。最終達(dá)到促進(jìn)清潔生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，同時降低處理成本的目的。

　　進(jìn)一步地，本發(fā)明可以根據(jù)廢水濃度及流量調(diào)節(jié)膜管面積，提高處理效率，節(jié)約成本。

　　進(jìn)一步地，本發(fā)明中通過設(shè)置固定柱，避免進(jìn)液體時晃動，提高裝置穩(wěn)定性。

　　進(jìn)一步地，本發(fā)明中通過設(shè)置攪拌器，保證萃取出的有機物及時在萃取相混合均勻，避免影響萃取效率。

　　本發(fā)明處理方法簡單，能夠分步將有機物從高鹽有機廢水中分離出來，有機物去除效果好，去除率在90%以上。