申請(qǐng)日2014.02.28
公開(kāi)(公告)日2015.05.06
IPC分類(lèi)號(hào)C02F1/44; C02F9/10
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于反滲透的高濃度污水處理方法，包括以下步驟：先對(duì)污水進(jìn)行預(yù)過(guò)濾和預(yù)熱處理;將預(yù)熱的污水再進(jìn)行反滲透處理;具體的，先使預(yù)熱后的污水進(jìn)入到反滲透處理裝置的底部;通過(guò)長(zhǎng)條形分流孔使底部的污水進(jìn)入到一級(jí)污水層流通道，再通過(guò)層流盤(pán)表面設(shè)置的輻條狀導(dǎo)流通道使污水向?qū)恿鞅P(pán)四周擴(kuò)散，流至層流盤(pán)邊緣時(shí)向上并逆轉(zhuǎn)進(jìn)入到通道的另一側(cè)，再匯聚到中心孔處通過(guò)長(zhǎng)條形分流孔向上逆轉(zhuǎn)并進(jìn)入到二級(jí)污水層流通道，如此循環(huán)往復(fù)，形成輻射狀、且由下往上的S形路徑，最后通過(guò)濃縮液排出口排出;凈水成分將透過(guò)濾膜組件的反滲透膜，被輸送至透過(guò)液出口排出。本發(fā)明具有污水處理效率高、產(chǎn)水率高、能耗低、過(guò)濾膜使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種基于反滲透的高濃度污水處理方法，包括以下步驟：
A.預(yù)過(guò)濾處理：利用過(guò)濾器對(duì)待處理高濃度污水進(jìn)行預(yù)過(guò)濾處理;
B.預(yù)加熱處理：將預(yù)過(guò)濾處理后的污水送入預(yù)加熱裝置進(jìn)行預(yù)熱處理;
C.反滲透處理：將預(yù)熱至合適溫度的污水送入反滲透處理裝置進(jìn)行反滲透處理;預(yù)熱 后的污水從反滲透處理裝置的污水進(jìn)水口流入，反滲透處理裝置中設(shè)置有通過(guò)連接桿串設(shè)的 多級(jí)環(huán)形層流盤(pán)和濾膜組件，且相鄰兩層流盤(pán)之間設(shè)置一濾膜組件，多層層流盤(pán)相互疊加后 在膜殼內(nèi)腔形成筒狀層流盤(pán)組件，層流盤(pán)組件與膜殼內(nèi)壁之間設(shè)有一與所述污水進(jìn)水口連通 的豎向進(jìn)液通道;層流盤(pán)組件的上端固接于反滲透處理裝置的連接法蘭，下端與反滲透處理 裝置的末端法蘭間隔開(kāi)形成底部進(jìn)液通道，使污水進(jìn)水口流入的污水通過(guò)豎向進(jìn)液通道進(jìn)入 到底部進(jìn)液通道;在各層流盤(pán)上靠近其中心孔處沿周向均布有多個(gè)將污水層流通道連通的長(zhǎng) 條形分流孔，通過(guò)開(kāi)設(shè)的長(zhǎng)條形分流孔使底部進(jìn)液通道中的污水進(jìn)入到底部層流盤(pán)與濾膜組 件之間形成的一級(jí)污水層流通道，然后再通過(guò)層流盤(pán)表面設(shè)置的多條輻條狀導(dǎo)流通道，使污 水沿底部層流盤(pán)向四周擴(kuò)散，污水流至底部層流盤(pán)邊緣時(shí)，通過(guò)底部層流盤(pán)與濾膜組件間的 空隙上涌并進(jìn)行180°逆轉(zhuǎn)，然后進(jìn)入到一級(jí)污水層流通道的另一側(cè)，在污水層流通道的另一 側(cè)中污水由四周匯聚到中心孔處，然后通過(guò)上一級(jí)層流盤(pán)中心設(shè)置的長(zhǎng)條形分流孔向上逆轉(zhuǎn) 并進(jìn)入到二級(jí)污水層流通道，如此循環(huán)往復(fù)，污水在層流盤(pán)組件中形成輻射狀、且由下往上 的S形路徑，最后通過(guò)反滲透處理裝置的濃縮液排出口排出;
在污水的流動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)每一級(jí)污水層流通道中的濾膜組件濾出污水中含的凈水成分， 所述濾膜組件的外邊緣閉合，內(nèi)邊緣開(kāi)口，凈水成分將透過(guò)濾膜組件的反滲透膜，并被濾膜 組件中間層的絲狀支架輸送至與濾膜組件內(nèi)邊緣開(kāi)口相連通的透過(guò)液通道中，并最后由透過(guò) 液出口排出;
所述層流盤(pán)表面設(shè)置的多條輻條狀導(dǎo)流通道是順著所述長(zhǎng)條形分流孔的輻射方向向外發(fā) 散，通過(guò)在輻條狀導(dǎo)流通道內(nèi)靠近層流盤(pán)外邊緣的位置設(shè)置一分流擋板，使從所述長(zhǎng)條形分 流孔處涌入的污水向四周擴(kuò)散的過(guò)程中沖擊所述分流擋板并形成湍流，所述分流擋板沿層流 盤(pán)徑向的長(zhǎng)度為層流盤(pán)半徑長(zhǎng)度的1/4～1/2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于反滲透的高濃度污水處理方法，其特征在于：所述預(yù)過(guò)濾 處理是在污水調(diào)節(jié)池中安裝提升泵，將待處理的高濃度污水通過(guò)提升泵進(jìn)入到過(guò)濾器中將大 顆粒物及雜質(zhì)過(guò)濾掉，保證污水中雜質(zhì)較少，過(guò)濾后的污水通過(guò)管道輸送至預(yù)加熱裝置中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于反滲透的高濃度污水處理方法，其特征在于：所述預(yù) 加熱處理是利用預(yù)加熱裝置將傳熱介質(zhì)預(yù)熱，預(yù)熱后的傳熱介質(zhì)在加熱管路內(nèi)循環(huán)將熱量傳 遞給污水預(yù)熱池中的污水，并通過(guò)預(yù)加熱裝置中的溫度控制器將污水預(yù)熱池中污水的溫度控 制在25℃～50℃，然后再通過(guò)管道輸送至反滲透裝置的污水進(jìn)水口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于反滲透的高濃度污水處理方法，其特征在于：從反滲 透處理裝置的濃縮液排出口排出的濃縮液經(jīng)低溫蒸發(fā)處理方法進(jìn)行處理，該低溫蒸發(fā)處理方 法包括以下步驟：
利用空氣預(yù)熱組件對(duì)空氣進(jìn)行預(yù)熱處理，將預(yù)熱后的熱空氣送入一低溫板式蒸發(fā)裝置的 熱空氣進(jìn)口端;
利用污水預(yù)熱組件對(duì)待處理污水進(jìn)行預(yù)熱處理，將預(yù)熱后的污水送入所述低溫板式蒸發(fā) 裝置的污水進(jìn)口端;
所述低溫板式蒸發(fā)裝置為多層板式結(jié)構(gòu)，且主要由多層蒸發(fā)板層疊而成，通過(guò)污水預(yù)熱 組件中的流量控制部件使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置中的濃縮液在多層蒸發(fā)板上自上而下形成連 續(xù)層流狀液膜，通過(guò)空氣預(yù)熱組件使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置中的熱空氣在多層蒸發(fā)板間自下 而上形成連續(xù)上升氣流，在低溫板式蒸發(fā)裝置中使連續(xù)上升氣流與連續(xù)層流狀液膜進(jìn)行逆流 接觸，在逆流接觸過(guò)程中，連續(xù)上升氣流使連續(xù)層流狀液膜中的水分不斷蒸發(fā)，連續(xù)上升氣 流經(jīng)過(guò)多層蒸發(fā)板后最終形成飽和水蒸汽汽流并到達(dá)低溫板式蒸發(fā)裝置的頂部區(qū)域，使其經(jīng) 由低溫板式蒸發(fā)裝置頂部設(shè)置的熱空氣出口排出;連續(xù)層流狀液膜經(jīng)充分蒸發(fā)后，以結(jié)晶物 形式在蒸發(fā)板上析出，將未蒸發(fā)完畢的濃縮液導(dǎo)流至低溫板式蒸發(fā)裝置的底部，并將其從低 溫板式蒸發(fā)裝置底部設(shè)置的濃縮液排出口排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于反滲透的高濃度污水處理方法，其特征在于：將所述污水 進(jìn)口端設(shè)置在多層蒸發(fā)板的上方，使多層蒸發(fā)板中每一層蒸發(fā)板的一端固定，另一端溢流， 且相鄰兩層蒸發(fā)板的固定端和溢流端的位置布置相反，通過(guò)多層蒸發(fā)板的結(jié)構(gòu)設(shè)置將連續(xù)層 流狀液膜以S形方式向下導(dǎo)流;在每層蒸發(fā)板的溢流端設(shè)置一溢流擋板，通過(guò)控制溢流擋板 的高度或溢流擋板上開(kāi)設(shè)的溢流孔的高度，使連續(xù)層流狀液膜在每一層蒸發(fā)板上的液膜厚度 自上往下逐級(jí)遞減;當(dāng)連續(xù)層流狀液膜至最底層的蒸發(fā)板時(shí)，其液膜厚度控制在以剛好蒸發(fā) 完畢為限。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于反滲透的高濃度污水處理方法，其特征在于：將所述多層 蒸發(fā)板中每一層蒸發(fā)板的下表面設(shè)置成凹凸式齒狀或波浪狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)空氣流量控制器 使所述連續(xù)上升氣流在經(jīng)過(guò)相鄰兩層蒸發(fā)板之間的氣流通道時(shí)形成局部漩渦湍流，并使得熱 空氣沿著氣流通道方向在蒸發(fā)板的液膜上方形成多個(gè)漩渦式小循環(huán)，使熱空氣與連續(xù)層流狀 液膜反復(fù)多次地接觸。
將所述多層蒸發(fā)板設(shè)置成抽屜式組合模塊結(jié)構(gòu)，每一個(gè)抽屜為一個(gè)可自由組裝拆卸的組 合模塊，每一個(gè)抽屜由至少一層蒸發(fā)板組成，多個(gè)抽屜上下疊加構(gòu)成所述多層蒸發(fā)板的主體 結(jié)構(gòu);通過(guò)在相鄰兩層蒸發(fā)板之間增加抽屜數(shù)量使連續(xù)層流狀液膜的長(zhǎng)度增加，進(jìn)而延長(zhǎng)連 續(xù)層流狀液膜在低溫板式蒸發(fā)裝置中的蒸發(fā)時(shí)間;或者通過(guò)在多層蒸發(fā)板之間減少抽屜數(shù)量 使連續(xù)層流狀液膜的長(zhǎng)度減小，進(jìn)而縮短連續(xù)層流狀液膜在低溫板式蒸發(fā)裝置中的蒸發(fā)時(shí)間。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于反滲透的高濃度污水處理方法，其特征在于：所述低溫板 式蒸發(fā)裝置內(nèi)的容腔被分隔成蒸發(fā)腔和冷凝回收腔，且蒸發(fā)腔設(shè)于中部，冷凝回收腔設(shè)于蒸 發(fā)腔的外圍，在低溫板式蒸發(fā)裝置頂部設(shè)置一冷凝器，使連續(xù)上升氣流經(jīng)過(guò)多層蒸發(fā)板后形 成的飽和水蒸汽汽流在低溫板式蒸發(fā)裝置頂部凝結(jié)，通過(guò)將低溫板式蒸發(fā)裝置頂部的內(nèi)表面 設(shè)置成圓錐狀，將形成的冷凝液導(dǎo)流至所述冷凝回收腔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于反滲透的高濃度污水處理方法，其特征在于：在所述冷凝 回收腔的底部開(kāi)設(shè)有冷凝液出口，通過(guò)輸送管道將冷凝液出口的冷凝水輸送至一冷凝液儲(chǔ)液 池，所述冷凝液儲(chǔ)液池主要由回水池和回水降溫后的出水池兩部分構(gòu)成，將冷凝水先引至回 水池，待冷凝水在回水池中降溫后轉(zhuǎn)移至出水池，出水池再通過(guò)管道將降溫后的冷凝水引至 所述冷凝器的進(jìn)水口，所述冷凝器為水冷式冷凝器，當(dāng)冷凝器中的水升溫后再通過(guò)其出水口 將冷凝水回收至所述回水池中，如此循環(huán)利用。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于反滲透的高濃度污水處理方法，其特征在于：所述低溫板 式蒸發(fā)裝置頂部設(shè)置的熱空氣出口與一回收組件連通，將從熱空氣出口排出的熱空氣先引至 一汽水分離罐，利用汽水分離罐對(duì)帶有余熱的熱空氣進(jìn)行汽水分離處理，汽水分離后形成的 冷凝水可達(dá)標(biāo)排放，分離后的熱空氣繼續(xù)通過(guò)管道輸送至低溫板式蒸發(fā)裝置的底部形成循環(huán)， 通過(guò)空氣預(yù)熱組件中的空氣流量控制器對(duì)低溫板式蒸發(fā)裝置內(nèi)循環(huán)的氣流量進(jìn)行控制，多余 的空氣通過(guò)光催化氧化除臭裝置進(jìn)行凈化后達(dá)標(biāo)排放。
說(shuō)明書(shū)
基于反滲透的高濃度污水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高濃度污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種利用流體力學(xué)水力學(xué)原理進(jìn)行研發(fā)而成 的基于反滲透的高濃度污水處理方法。
背景技術(shù)
近年來(lái)，許多新技術(shù)在應(yīng)用于高濃度污水處理，如垃圾滲濾液處理中取得了迅速的發(fā)展。 目前應(yīng)用趨勢(shì)較好的一類(lèi)是膜技術(shù)的應(yīng)用，包括微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜等。采 用膜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是出水水質(zhì)較好，可以達(dá)到較高的排放要求。但是現(xiàn)有技術(shù)中的碟管式反滲 透(DTRO)膜系統(tǒng)，其導(dǎo)流盤(pán)表面設(shè)置了凸點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，如圖7所示，該結(jié)構(gòu) 易使水力進(jìn)行爆發(fā)性擴(kuò)散，造成系統(tǒng)能量損耗增大;且其膜片形狀為圓形，如圖8所示，易 造成局部壓力過(guò)大使膜片被穿透損害。
總的來(lái)說(shuō)，受不同因素影響，現(xiàn)有技術(shù)中的膜處理裝置在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中能耗較高、產(chǎn)水率 較低、出水效果不穩(wěn)定、設(shè)備使用壽命較短，受這些缺陷的限制，膜處理技術(shù)在應(yīng)用于垃圾 滲濾液等高濃度污水的處理時(shí)存在一定瓶頸。因此，尋找一種處理效率更高、產(chǎn)水率高、出 水效果好、能耗低、膜片使用壽命更長(zhǎng)的高濃度污水處理方法顯得尤為迫切。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、污水處 理效率高、產(chǎn)水率高、出水效果好、能耗低、過(guò)濾膜使用壽命長(zhǎng)的基于反滲透的高濃度污水 處理方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
一種基于反滲透的高濃度污水處理方法，包括以下步驟：
A.預(yù)過(guò)濾處理：利用過(guò)濾器對(duì)待處理高濃度污水進(jìn)行預(yù)過(guò)濾處理;
B.預(yù)加熱處理：將預(yù)過(guò)濾處理后的污水送入預(yù)加熱裝置進(jìn)行預(yù)熱處理;
C.反滲透處理：將預(yù)熱至合適溫度的污水送入反滲透處理裝置進(jìn)行反滲透處理;預(yù)熱 后的污水從反滲透處理裝置的污水進(jìn)水口流入，反滲透處理裝置中設(shè)置有通過(guò)連接桿串設(shè)的 多級(jí)環(huán)形層流盤(pán)和濾膜組件，且相鄰兩層流盤(pán)之間設(shè)置一濾膜組件，多層層流盤(pán)相互疊加后 在膜殼內(nèi)腔形成筒狀層流盤(pán)組件，層流盤(pán)組件與膜殼內(nèi)壁之間設(shè)有一與所述污水進(jìn)水口連通 的豎向進(jìn)液通道;層流盤(pán)組件的上端固接于反滲透處理裝置的連接法蘭，下端與反滲透處理 裝置的末端法蘭間隔開(kāi)形成底部進(jìn)液通道，使污水進(jìn)水口流入的污水通過(guò)豎向進(jìn)液通道進(jìn)入 到底部進(jìn)液通道;在各層流盤(pán)上靠近其中心孔處沿周向均布有多個(gè)將污水層流通道連通的長(zhǎng) 條形分流孔，通過(guò)開(kāi)設(shè)的長(zhǎng)條形分流孔使底部進(jìn)液通道中的污水進(jìn)入到底部層流盤(pán)與濾膜組 件之間形成的一級(jí)污水層流通道，然后再通過(guò)層流盤(pán)表面設(shè)置的多條輻條狀導(dǎo)流通道，使污 水沿底部層流盤(pán)向四周擴(kuò)散，污水流至底部層流盤(pán)邊緣時(shí)，通過(guò)底部層流盤(pán)與濾膜組件間的 空隙向上并進(jìn)行180°逆轉(zhuǎn)，然后進(jìn)入到一級(jí)污水層流通道的另一側(cè)，在污水層流通道的另一 側(cè)中污水由四周匯聚到中心孔處，然后通過(guò)上一級(jí)層流盤(pán)中心設(shè)置的長(zhǎng)條形分流孔向上逆轉(zhuǎn) 并進(jìn)入到二級(jí)污水層流通道，如此循環(huán)往復(fù)，污水在層流盤(pán)組件件中形成輻射狀(由層流盤(pán) 外周匯聚到中心孔，再輻射到外周邊緣的循環(huán))、且由下往上的S形路徑，最后通過(guò)反滲透 處理裝置的濃縮液排出口排出;
在污水的流動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)每一級(jí)污水層流通道中的濾膜組件濾出污水中含的凈水成分， 所述濾膜組件的外邊緣閉合，內(nèi)邊緣開(kāi)口，凈水成分將透過(guò)濾膜組件的反滲透膜，并被濾膜 組件中間層的絲狀支架輸送至與濾膜組件內(nèi)邊緣開(kāi)口相連通的透過(guò)液通道中，并最后由透過(guò) 液出口排出。所述層流盤(pán)的中心孔邊緣設(shè)有多個(gè)徑向缺口，各層流盤(pán)的徑向缺口相互連通并 于所述連接桿外圍形成所述透過(guò)液通道。所述膜殼兩端密封連接有連接法蘭和末端法蘭，所 述污水進(jìn)水口、透過(guò)液出口和濃縮液排出口開(kāi)設(shè)于所述連接法蘭上。
作為對(duì)上述本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述層流盤(pán)表面設(shè)置的多條輻條狀導(dǎo)流通道是順著所 述長(zhǎng)條形分流孔的輻射方向向外發(fā)散，通過(guò)在輻條狀導(dǎo)流通道內(nèi)靠近層流盤(pán)外邊緣的位置設(shè) 置一分流擋板，使從所述長(zhǎng)條形分流孔處涌入的污水向四周擴(kuò)散的過(guò)程中沖擊所述分流擋板 并形成湍流，所述分流擋板沿層流盤(pán)徑向的長(zhǎng)度為層流盤(pán)半徑長(zhǎng)度的1/4～1/2。所述分流擋 板將輻條狀導(dǎo)流通道的過(guò)流面積基本平分。
上述的高濃度污水處理方法中，優(yōu)選的，所述預(yù)過(guò)濾處理是在污水調(diào)節(jié)池中安裝提升泵， 將待處理的高濃度污水通過(guò)提升泵進(jìn)入到過(guò)濾器中將大顆粒物及雜質(zhì)過(guò)濾掉，保證污水中雜 質(zhì)較少，過(guò)濾后的污水通過(guò)管道輸送至預(yù)加熱裝置中。
上述的高濃度污水處理方法中，優(yōu)選的，所述預(yù)加熱處理是利用預(yù)加熱裝置將傳熱介質(zhì) 預(yù)熱，預(yù)熱后的傳熱介質(zhì)在加熱管路內(nèi)循環(huán)將熱量傳遞給污水預(yù)熱池中的污水，并通過(guò)預(yù)加 熱裝置中的溫度控制器將污水預(yù)熱池中污水的溫度控制在25℃～50℃，達(dá)到合適溫度后的污 水再通過(guò)管道輸送至反滲透裝置的污水進(jìn)水口。更優(yōu)選的，所述預(yù)加熱處理后的污水溫度控 制在32℃左右。優(yōu)選的，所述預(yù)加熱裝置為空氣能/太陽(yáng)能/沼氣燃燒加熱系統(tǒng)，所述傳熱介 質(zhì)為清水或?qū)嵊汀ｎA(yù)加熱溫度控制在32℃左右，可使系統(tǒng)產(chǎn)水率為最佳狀態(tài)。濾膜組件中 的反滲透膜屬于有機(jī)膜范疇，其內(nèi)部孔隙有熱脹冷縮的特性，溫度降低時(shí)孔隙縮小，產(chǎn)水率 較低;溫度升高時(shí)孔隙放大，產(chǎn)水率較高。25℃是其臨界點(diǎn)，當(dāng)水溫低于25℃時(shí)，每下降1℃， 膜系統(tǒng)產(chǎn)水率下降3%。溫度超過(guò)50℃后，膜片則會(huì)被不可逆轉(zhuǎn)的損壞。
上述的高濃度污水處理方法中，優(yōu)選的，從反滲透處理裝置的濃縮液排出口排出的濃縮 液經(jīng)低溫蒸發(fā)處理方法進(jìn)行處理，該低溫蒸發(fā)處理方法包括以下步驟：
利用空氣預(yù)熱組件對(duì)空氣進(jìn)行預(yù)熱處理，將預(yù)熱后的熱空氣送入一低溫板式蒸發(fā)裝置的 熱空氣進(jìn)口端;
利用污水預(yù)熱組件對(duì)待處理污水進(jìn)行預(yù)熱處理，將預(yù)熱后的污水送入所述低溫板式蒸發(fā) 裝置的污水進(jìn)口端;
所述低溫板式蒸發(fā)裝置為多層板式結(jié)構(gòu)，且主要由多層蒸發(fā)板層疊而成，通過(guò)污水預(yù)熱 組件中的流量控制部件使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置中的濃縮液在多層蒸發(fā)板上自上而下形成連 續(xù)層流狀液膜，通過(guò)空氣預(yù)熱組件使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置中的熱空氣在多層蒸發(fā)板間自下 而上形成連續(xù)上升氣流，在低溫板式蒸發(fā)裝置中使連續(xù)上升氣流與連續(xù)層流狀液膜進(jìn)行逆流 接觸，在逆流接觸過(guò)程中，連續(xù)上升氣流使連續(xù)層流狀液膜中的水分不斷蒸發(fā)，連續(xù)上升氣 流經(jīng)過(guò)多層蒸發(fā)板后最終形成飽和水蒸汽汽流并到達(dá)低溫板式蒸發(fā)裝置的頂部區(qū)域，使其經(jīng) 由低溫板式蒸發(fā)裝置頂部設(shè)置的熱空氣出口排出;連續(xù)層流狀液膜經(jīng)充分蒸發(fā)后，以結(jié)晶物 形式在蒸發(fā)板上析出，將未蒸發(fā)完畢的濃縮液導(dǎo)流至低溫板式蒸發(fā)裝置的底部，并將其從低 溫板式蒸發(fā)裝置底部設(shè)置的濃縮液排出口排出。
上述的高濃度污水處理方法中，優(yōu)選的，將所述污水進(jìn)口端設(shè)置在多層蒸發(fā)板的上方， 使多層蒸發(fā)板中每一層蒸發(fā)板的一端固定，另一端溢流，且相鄰兩層蒸發(fā)板的固定端和溢流 端的位置布置相反，通過(guò)多層蒸發(fā)板的結(jié)構(gòu)設(shè)置將連續(xù)層流狀液膜以S形方式向下導(dǎo)流;在 每層蒸發(fā)板的溢流端設(shè)置一溢流擋板，通過(guò)控制溢流擋板的高度或溢流擋板上開(kāi)設(shè)的溢流孔 的高度，使連續(xù)層流狀液膜在每一層蒸發(fā)板上的液膜厚度自上往下逐級(jí)遞減;當(dāng)連續(xù)層流狀 液膜至最底層的蒸發(fā)板時(shí)，其液膜厚度控制在以剛好蒸發(fā)完畢為限。
上述的高濃度污水處理方法中，優(yōu)選的，將所述多層蒸發(fā)板中每一層蒸發(fā)板的下表面設(shè) 置成凹凸式齒狀或波浪狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)空氣流量控制器使所述連續(xù)上升氣流在經(jīng)過(guò)相鄰兩 層蒸發(fā)板之間的氣流通道時(shí)形成局部漩渦湍流，并使得熱空氣沿著氣流通道方向在蒸發(fā)板的 液膜上方形成多個(gè)漩渦式小循環(huán)，使熱空氣與連續(xù)層流狀液膜反復(fù)多次地接觸。
上述的高濃度污水處理方法中，優(yōu)選的，將所述多層蒸發(fā)板設(shè)置成抽屜式組合模塊結(jié)構(gòu)， 每一個(gè)抽屜為一個(gè)可自由組裝拆卸的組合模塊，每一個(gè)抽屜由至少一層蒸發(fā)板組成，多個(gè)抽 屜上下疊加構(gòu)成所述多層蒸發(fā)板的主體結(jié)構(gòu);通過(guò)在相鄰兩層蒸發(fā)板之間增加抽屜數(shù)量使連 續(xù)層流狀液膜的長(zhǎng)度增加，進(jìn)而延長(zhǎng)連續(xù)層流狀液膜在低溫板式蒸發(fā)裝置中的蒸發(fā)時(shí)間;或 者通過(guò)在多層蒸發(fā)板之間減少抽屜數(shù)量使連續(xù)層流狀液膜的長(zhǎng)度減小，進(jìn)而縮短連續(xù)層流狀 液膜在低溫板式蒸發(fā)裝置中的蒸發(fā)時(shí)間。
上述的高濃度污水處理方法中，優(yōu)選的，所述低溫板式蒸發(fā)裝置內(nèi)的容腔被分隔成蒸發(fā) 腔和冷凝回收腔，且蒸發(fā)腔設(shè)于中部，冷凝回收腔設(shè)于蒸發(fā)腔的外圍，在低溫板式蒸發(fā)裝置 頂部設(shè)置一冷凝器，使連續(xù)上升氣流經(jīng)過(guò)多層蒸發(fā)板后形成的飽和水蒸汽汽流在低溫板式蒸 發(fā)裝置頂部凝結(jié)，通過(guò)將低溫板式蒸發(fā)裝置頂部的內(nèi)表面設(shè)置成圓錐狀，將形成的冷凝液導(dǎo) 流至所述冷凝回收腔。
上述的高濃度污水處理方法中，優(yōu)選的，在所述冷凝回收腔的底部開(kāi)設(shè)有冷凝液出口， 通過(guò)輸送管道將冷凝液出口的冷凝水輸送至一冷凝液儲(chǔ)液池，所述冷凝液儲(chǔ)液池主要由回水 池和回水降溫后的出水池兩部分構(gòu)成，將冷凝水先引至回水池，待冷凝水在回水池中降溫后 轉(zhuǎn)移至出水池，出水池再通過(guò)管道將降溫后的冷凝水引至所述冷凝器的進(jìn)水口，所述冷凝器 為水冷式冷凝器，當(dāng)冷凝器中的水升溫后再通過(guò)其出水口將冷凝水回收至所述回水池中，如 此循環(huán)利用。
上述的高濃度污水處理方法中，優(yōu)選的，所述低溫板式蒸發(fā)裝置頂部設(shè)置的熱空氣出口 與一回收組件連通，將從熱空氣出口排出的熱空氣先引至一汽水分離罐，利用汽水分離罐對(duì) 帶有余熱的熱空氣進(jìn)行汽水分離處理，汽水分離后形成的冷凝水可達(dá)標(biāo)排放，分離后的熱空 氣繼續(xù)通過(guò)管道輸送至低溫板式蒸發(fā)裝置的底部形成循環(huán)，通過(guò)空氣預(yù)熱組件中的空氣流量 控制器對(duì)低溫板式蒸發(fā)裝置內(nèi)循環(huán)的氣流量進(jìn)行控制，多余的空氣通過(guò)光催化氧化除臭裝置 進(jìn)行凈化后達(dá)標(biāo)排放。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的處理方法的優(yōu)點(diǎn)在于：
1、最低程度的膜結(jié)垢和污染現(xiàn)象：本發(fā)明中具備較寬的(3mm以上)開(kāi)放式寬流道及 獨(dú)特的帶輻條狀導(dǎo)流通道的層流盤(pán)，料液在組件中形成湍流狀態(tài)，最大程度上減少了膜表面 結(jié)垢、污染及濃差極化現(xiàn)象的產(chǎn)生。
2、膜使用壽命長(zhǎng)：本發(fā)明可有效避免濾膜組件的結(jié)垢，膜污染減輕，使過(guò)濾膜的壽命延 長(zhǎng)。特殊的結(jié)構(gòu)及水力學(xué)設(shè)計(jì)使膜組易于清洗，清洗后通量恢復(fù)性非常好，從而延長(zhǎng)了膜片 壽命。
3、組件易于維護(hù)：本發(fā)明中的濾膜組件采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，組件易于拆卸維護(hù)，打開(kāi)組件 可以輕松檢查維護(hù)任何一片過(guò)濾膜及其它部件，維修簡(jiǎn)單，當(dāng)零部件數(shù)量不夠時(shí)，組件允許 少裝一些過(guò)濾膜及層流盤(pán)而不影響濾膜組件的使用，這是其它形式膜組件所無(wú)法達(dá)到的。由 于本發(fā)明的裝置內(nèi)部任何單個(gè)部件均允許單獨(dú)更換，過(guò)濾部分由多個(gè)濾膜組件及層流盤(pán)裝配 而成，當(dāng)濾膜組件需更換時(shí)可進(jìn)行單個(gè)更換，對(duì)于過(guò)濾性能好的膜片仍可繼續(xù)使用，這在最 大程序上減少了換膜成本，這是卷式、中空纖維等其它形式膜組件所無(wú)法達(dá)到的。
4、利用本發(fā)明處理高濃度污水時(shí)，其相對(duì)傳統(tǒng)的生化工藝不僅出水水質(zhì)好，對(duì)各項(xiàng)污染 物都具有極高的去除率;而且出水穩(wěn)定，受外界因素影響小，由于影響膜系統(tǒng)截留率的因素 較少，所以系統(tǒng)出水水質(zhì)很穩(wěn)定，不受可生化性、炭氮比等因素的影響。
總的來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的用于高濃度污水處理的反滲透處理方法，通過(guò)形成具有輻條狀的導(dǎo) 流通道，當(dāng)污水在層流盤(pán)與濾膜組件間流動(dòng)時(shí)可形成湍流，最大程度減少膜表面結(jié)垢、污染 及濃差極化現(xiàn)象的產(chǎn)生，使濾膜組件易于清洗，清洗后通量恢復(fù)性非常好，大大延長(zhǎng)了濾膜 的使用壽命;由于濾膜組件采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，易于拆卸維護(hù)，單個(gè)部件均允許單獨(dú)更換，更 換費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用低;且本發(fā)明中的反滲透膜對(duì)各項(xiàng)污染物都具有極高的去除率，出水水質(zhì) 好，水質(zhì)穩(wěn)定;該裝置占地面積小、建設(shè)周期短、自動(dòng)化程度高，操作十分靈活，可以連續(xù) 運(yùn)行，也可間歇運(yùn)行，還可以調(diào)整系統(tǒng)的串并聯(lián)方式，來(lái)適應(yīng)水質(zhì)水量的要求。
另外，本發(fā)明的用于高濃度污水處理的方法還利用了低溫高效蒸發(fā)技術(shù)，其模擬“臺(tái)風(fēng)效 應(yīng)”，利用飽和水蒸氣遇冷凝結(jié)放熱在低溫板式蒸發(fā)裝置上方局部區(qū)域形成負(fù)壓，進(jìn)而產(chǎn)生一 種自然的拉力使低溫板式蒸發(fā)裝置底部的熱空氣源源不斷上升;再通過(guò)回收組件的連接，可 使熱空氣在低溫板式蒸發(fā)裝置與回收組件之間形成閉環(huán)回路，循環(huán)往復(fù)，從而高效利用空氣 余熱，實(shí)現(xiàn)低溫高效蒸發(fā)污水中的水分。通過(guò)利用“海水曬鹽”原理，可以在低溫(40℃～60℃) 狀態(tài)下蒸發(fā)污水，與傳統(tǒng)的高溫(100℃～120℃)蒸餾方法相比，不僅節(jié)能，而且環(huán)保，冷 凝水中有害物質(zhì)的含量低，符合國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，不需再次處理即可排放。
本發(fā)明的處理方法不僅蒸發(fā)效率高，通過(guò)在優(yōu)選的技術(shù)方案中利用抽屜式蒸發(fā)板底部的 凹凸式齒狀或波浪狀結(jié)構(gòu)，使上升氣流遇到阻力而形成局部漩渦式小循環(huán)，迫使上升氣流與 液膜多次接觸，顯著提高低溫狀態(tài)下的蒸發(fā)效率;通過(guò)采用模塊式設(shè)計(jì)，使污水預(yù)熱組件、 空氣預(yù)熱組件、低溫板式蒸發(fā)裝置和回收組件等均設(shè)置開(kāi)放式接口，不僅便于各個(gè)組件模塊 之間的組裝連接，而且有利于各個(gè)組件模塊之間的單獨(dú)升級(jí)換代。而低溫板式蒸發(fā)裝置可進(jìn) 一步設(shè)計(jì)成優(yōu)選的組合模塊結(jié)構(gòu)，即單個(gè)低溫板式蒸發(fā)裝置可根據(jù)污水處理量和工藝流程時(shí) 間長(zhǎng)短，以增加或減少抽屜式組合模塊的數(shù)量，另外還可將多個(gè)低溫板式蒸發(fā)裝置進(jìn)行并聯(lián)， 同時(shí)分別獨(dú)立地進(jìn)行污水處理，多個(gè)低溫板式蒸發(fā)裝置并聯(lián)后可迅速增加處理量，提高效率， 且當(dāng)其中一臺(tái)低溫板式蒸發(fā)裝置在進(jìn)行結(jié)晶物的清理時(shí)，另外的低溫板式蒸發(fā)裝置可同時(shí)運(yùn) 行，以保證污水處理的連續(xù)性，即使單個(gè)模塊出現(xiàn)故障也不影響整個(gè)處理裝置的運(yùn)行。
總的來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的整個(gè)基于反滲透和低溫蒸發(fā)技術(shù)的處理工藝不僅運(yùn)行靈活(可以連 續(xù)運(yùn)行，也可間歇運(yùn)行，還可以調(diào)整系統(tǒng)的串并聯(lián)方式，來(lái)適應(yīng)水質(zhì)水量的要求)，且整個(gè)系 統(tǒng)建設(shè)周期短，調(diào)試、啟動(dòng)迅速，設(shè)備運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后只需兩周左右的時(shí)間安裝調(diào)試工作就可完 成;整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，操作運(yùn)行簡(jiǎn)便，本發(fā)明的處理系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為全自動(dòng)式，整個(gè)系 統(tǒng)設(shè)有完善的監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)，PLC可以根據(jù)傳感器參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)，適時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，對(duì) 系統(tǒng)形成保護(hù)，操作人員只需根據(jù)操作手冊(cè)查找錯(cuò)誤代碼排除故障，對(duì)操作人員的經(jīng)驗(yàn)沒(méi)有 過(guò)高的要求。整個(gè)反滲透系統(tǒng)的工藝處理過(guò)程簡(jiǎn)單、投資成本低，能耗低，維護(hù)運(yùn)營(yíng)簡(jiǎn)單方 便，經(jīng)濟(jì)效益較好，處理的污水最終產(chǎn)物是約97%的清水和約3%的結(jié)晶物，可實(shí)現(xiàn)污染物 “零”排放。
