公布日：2023.10.17
申請日：2023.06.14
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/24(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/40(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/08(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/
50(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N;C02F103/36(2006.01)N
摘要
一種高硬度高鹽分含油污水處理系統(tǒng)，按照污水處理工藝順序依次包括污水提升裝置、油泥分離裝置、二價(jià)陽離子結(jié)晶分離裝置、一價(jià)離子補(bǔ)償裝置、雙膜熱平衡MVR蒸發(fā)濃縮裝置、二次脫氮MBR生化裝置、殺菌滅藻凈化裝置、回用水裝置。本發(fā)明首先進(jìn)行采用油泥分離裝置除油，其次通過化學(xué)結(jié)晶去除廢水中二價(jià)陽離子，再對廢水一價(jià)陰離子進(jìn)行微量補(bǔ)償平衡，接下來利用一價(jià)離子(鈉鹽、鉀鹽)的物理蒸發(fā)特性，利用MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)濃縮，經(jīng)出料離心裝置脫鹽，最后經(jīng)MBR生化系統(tǒng)脫氮除COD，最終系統(tǒng)出水達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)，無濃液外排，屬于石油化工行業(yè)工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
權(quán)利要求書
1.一種高硬度高鹽分含油污水處理系統(tǒng)，其特征在于：按照污水處理工藝順序依次包括污水提升裝置(1)、油泥分離裝置(2)、二價(jià)陽離子結(jié)晶分離裝置(3)、一價(jià)離子補(bǔ)償裝置(4)、雙膜熱平衡MVR蒸發(fā)濃縮裝置(5)、二次脫氮MBR生化裝置(6)、殺菌滅藻凈化裝置(7)、回用水裝置(8)；污水提升裝置(1)用于存儲和輸送污水；油泥分離裝置(2)用于去除污水中的油泥；二價(jià)陽離子結(jié)晶分離裝置(3)用于通過化學(xué)結(jié)晶方式去除污水中的二價(jià)陽離子；一價(jià)離子補(bǔ)償裝置(4)用于補(bǔ)充污水中的氫離子和氯離子；雙膜熱平衡MVR蒸發(fā)濃縮裝置(5)用于對污水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶；二次脫氮MBR生化裝置(6)用于對污水進(jìn)行脫氮；殺菌滅藻凈化裝置(7)用于對污水進(jìn)行殺菌滅藻；回用水裝置(8)用于對處理后的污水進(jìn)行儲存并輸送至用戶端。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種高硬度高鹽分含油污水處理系統(tǒng)，其特征在于：污水提升裝置(1)包括污水儲存罐(11)、污水提升泵(12)，油泥分離裝置(2)包括破乳劑投加器(21)、高分子絮凝劑投加器(22)、微氣泡發(fā)生器(23)、油泥分離器(24)、第一混合器(2101)和第二混合器(2201)；污水儲存罐(11)的出口連接污水提升泵(12)，污水提升泵(12)和破乳劑投加器(21)均連接第一混合器(2101)的入口，第一混合器(2101)的出口和高分子絮凝劑投加器(22)均連接第二混合器(2201)的入口，第二混合器(2201)的出口連接微氣泡發(fā)生器(23)；微氣泡發(fā)生器(23)的上層液面與油泥分離器(24)連通，油泥分離器(24)設(shè)有油泥出口和底部出水口，油泥分離器(24)的底部出水口與微氣泡發(fā)生器(23)的出水口連通，微氣泡發(fā)生器(23)的出水口連接二價(jià)陽離子結(jié)晶分離裝置(3)。
3.按照權(quán)利要求2所述的一種高硬度高鹽分含油污水處理系統(tǒng)，其特征在于：二價(jià)陽離子結(jié)晶分離裝置(3)包括碳酸鈉投加器(31)、氫氧化鈉投加器(32)、堿度調(diào)節(jié)器(33)、二價(jià)陽離子晶體分離器(34)、泥渣壓濾裝置(35)、第三混合器(3101)、第四混合器(3201)和第五混合器(3401)；微氣泡發(fā)生器(23)的出水口和碳酸鈉投加器(31)均連接第三混合器(3101)的入口，第三混合器(3101)的出口和氫氧化鈉投加器(32)均連接第四混合器(3201)的入口，第四混合器(3201)的出口連接堿度調(diào)節(jié)器(33)，堿度調(diào)節(jié)器(33)和高分子絮凝劑投加器(22)均連接第五混合器(3401)的入口，第五混合器(3401)的出口連接二價(jià)陽離子晶體分離器(34)，二價(jià)陽離子晶體分離器(34)的出水口連接一價(jià)離子補(bǔ)償裝置(4)；二價(jià)陽離子晶體分離器(34)的晶泥出口和油泥分離器(24)的油泥出口均連接泥渣壓濾裝置(35)。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種高硬度高鹽分含油污水處理系統(tǒng)，其特征在于：一價(jià)離子補(bǔ)償裝置(4)包括稀鹽酸投加器(41)、一價(jià)離子補(bǔ)償器(42)、原液泵(43)和MVR原液儲罐(44)；二價(jià)陽離子晶體分離器(34)的出水口連接一價(jià)離子補(bǔ)償器(42)，稀鹽酸投加器(41)連接一價(jià)離子補(bǔ)償器(42)，一價(jià)離子補(bǔ)償器(42)安裝有pH儀表，一價(jià)離子補(bǔ)償器(42)連接原液泵(43)的入口，原液泵(43)的出口連接MVR原液儲罐(44)，MVR原液儲罐(44)經(jīng)進(jìn)料泵(4401)連接雙膜熱平衡MVR蒸發(fā)濃縮裝置(5)。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種高硬度高鹽分含油污水處理系統(tǒng)，其特征在于：雙膜熱平衡MVR蒸發(fā)濃縮裝置(5)包括二次雙相熱平衡調(diào)節(jié)器(51)、MVR蒸發(fā)結(jié)晶器(52)、二次蒸汽凈化器(53)、蒸汽壓縮裝置(54)、雙膜強(qiáng)制熱交換器(55)、母液波美度回調(diào)器(56)、出料離心裝置(57)、冷凝液儲罐(58)，蒸汽壓縮裝置(54)包括壓縮機(jī)(5401)；二次雙相熱平衡調(diào)節(jié)器(51)設(shè)有第一入口、第一出口、第二入口、第二出口、不凝氣出口、負(fù)壓調(diào)節(jié)接口，一價(jià)離子補(bǔ)償裝置(4)連接第一入口，第一出口連接MVR蒸發(fā)結(jié)晶器(52)，MVR蒸發(fā)結(jié)晶器(52)連接雙膜強(qiáng)制熱交換器(55)，雙膜強(qiáng)制熱交換器(55)設(shè)有冷凝液出口，二次雙相熱平衡調(diào)節(jié)器(51)的第二入口連接雙膜強(qiáng)制熱交換器(55)的冷凝液出口，第二出口連接冷凝液儲罐(58)，冷凝液儲罐(58)連接二次脫氮MBR生化裝置(6)；經(jīng)一價(jià)離子補(bǔ)償裝置(4)處理后的污水從第一入口進(jìn)入二次雙相熱平衡調(diào)節(jié)器(51)中，經(jīng)二次雙相熱平衡調(diào)節(jié)器(51)換熱后從第一出口排出并進(jìn)入MVR蒸發(fā)結(jié)晶器(52)中；MVR蒸發(fā)結(jié)晶器(52)設(shè)有二次蒸汽出口，二次蒸汽出口連接二次蒸汽凈化器(53)，二次蒸發(fā)凈化器(53)連接壓縮機(jī)(5401)，壓縮機(jī)(5401)的排氣端連接雙膜強(qiáng)制熱交換器(55)；MVR蒸發(fā)結(jié)晶器(52)設(shè)有晶體混合液出口，晶體混合液出口連接出料離心裝置(57)，出料離心裝置(57)連接母液波美度回調(diào)器(56)的入口，母液波美度回調(diào)器(56)的出口連接雙膜強(qiáng)制熱交換器(55)。
6.按照權(quán)利要求5所述的一種高硬度高鹽分含油污水處理系統(tǒng)，其特征在于：MVR蒸發(fā)結(jié)晶器(52)包括蒸發(fā)室(5201)、稀料室(5202)、濃料室(5203)、結(jié)晶室(5204)，二次蒸汽出口位于蒸發(fā)室(5201)的頂端，稀料室(5202)的上端和濃料室(5203)的上端均連通蒸發(fā)室(5201)，結(jié)晶室(5204)位于濃料室(5203)的下方且連通濃料室(5203)，晶體混合液出口位于結(jié)晶室(5204)的底部；雙膜強(qiáng)制熱交換器(55)包括降膜式熱交換器(5501)、升膜式熱交換器(5502)和軸流泵(5503)，降膜式熱交換器(5501)的上端連通稀料室(5202)，降膜式熱交換器(5501)的下端連通軸流泵(5503)的入口端，軸流泵(5503)的出口端連通升膜式熱交換器(5502)的下端，升膜式熱交換器(5502)的上端連通濃料室(5203)；MVR蒸發(fā)結(jié)晶器(52)上設(shè)有連通稀料室(5202)的進(jìn)料口管道，進(jìn)料口管道連接二次雙相熱平衡調(diào)節(jié)器(51)的第一出口。
7.按照權(quán)利要求6所述的一種高硬度高鹽分含油污水處理系統(tǒng)，其特征在于：二次蒸汽凈化器(53)的出水口連接有凈化循環(huán)泵(5301)，凈化循環(huán)泵(5301)的出口分別連接二次蒸汽凈化器(53)的上部和MVR蒸發(fā)結(jié)晶器(52)的蒸發(fā)室(5201)；蒸汽壓縮裝置(54)還包括蒸汽調(diào)節(jié)閥(5402)；壓縮機(jī)(5401)的排氣端和進(jìn)氣端之間通過蒸汽調(diào)節(jié)閥(5402)連接。
8.按照權(quán)利要求6所述的一種高硬度高鹽分含油污水處理系統(tǒng)，其特征在于：母液波美度回調(diào)器(56)包括冷結(jié)晶過濾器(5601)、母液罐(5602)和母液泵(5603)；母液罐(5602)設(shè)有母液入口端、母液出口端和母液回流端，冷結(jié)晶過濾器(5601)的出口連接母液罐(5601)的母液入口端；母液泵(5603)的入口端連接母液罐(5602)的母液出口端，母液泵(5603)出口端分別連接母液罐(5602)的母液回流端和降膜式熱交換器(5501)的下端；出料離心裝置(57)包括出料泵(5701)、重液分離器(5702)、雙極推料離心機(jī)(5703)，重液分離器(5702)的上部設(shè)有清液排放口，重液分離器(5702)的下部設(shè)有重液排料口，雙極推料離心機(jī)(5703)設(shè)有母液排放口和工業(yè)鹽排放口；出料泵(5701)的入口連接結(jié)晶室(5204)的晶體混合液出口，出料泵(5701)的出口連接重液分離器(5702)的入口，重液分離器(5702)的重液排料口連接雙極推料離心機(jī)(5703)的入口，重液分離器(5702)的清液排放口和雙極推料離心機(jī)(5703)的母液排放口均連接冷結(jié)晶過濾器(5601)的入口。
9.按照權(quán)利要求5所述的一種高硬度高鹽分含油污水處理系統(tǒng)，其特征在于：二次脫氮MBR生化裝置(6)包括微碳源投加器(61)、鼓風(fēng)機(jī)(62)、二次脫氮MBR生化反應(yīng)器(63)、MBR反洗裝置(64)；二次脫氮MBR生化反應(yīng)器(63)包括MBR給水泵(5801)、一次脫氮反應(yīng)池(6301)、一次硝化反應(yīng)池(6302)、二次脫氮反應(yīng)池(6303)和MBR膜池(6304)、MBR回流泵(6305)、MBR產(chǎn)水泵(6306)；一次脫氮反應(yīng)池(6301)、一次硝化反應(yīng)池(6302)、二次脫氮反應(yīng)池(6303)和MBR膜池(6304)依次連通，MBR膜池(6304)的出水管道連接MBR產(chǎn)水泵(6306)，MBR產(chǎn)水泵(6306)的出口連接殺菌滅藻凈化裝置(7)和MBR反洗裝置(64)；MBR給水泵(5801)的入口端管道連接冷凝液儲罐(58)，MBR給水泵(5801)的出口端管道接入一次脫氮反應(yīng)池(6301)的底部，MBR回流泵(6305)的入口端管道接入MBR膜池(6304)的底部，MBR回流泵(6305)的出口端管道接入一次脫氮反應(yīng)池(6301)的底部；微碳源投加器(61)的出口端管道接入二次脫氮反應(yīng)池(6303)底部，鼓風(fēng)機(jī)(62)的出口端管道分別接入MBR膜池(6304)的底部、二次脫氮反應(yīng)池(6303)的底部、堿度調(diào)節(jié)器(33)和一價(jià)離子補(bǔ)償器(42)。
10.按照權(quán)利要求9所述的一種高硬度高鹽分含油污水處理系統(tǒng)，其特征在于：殺菌滅藻凈化裝置(7)包括殺菌劑投加器(71)和殺菌滅藻凈化器(72)；殺菌劑投加器(71)的出口管道連接殺菌滅藻凈化器(72)和反洗裝置(64)，鼓風(fēng)機(jī)(62)的出口端管道還接入殺菌滅藻凈化器(72)中；回用水裝置(8)包括回用水儲罐(81)、回用水泵(82)，殺菌滅藻凈化器(72)的出口連接回用水儲罐(81)的入口，回用水儲罐(81)的出口連接回用水泵(82)。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是：提供一種節(jié)能高效的高硬度高鹽分含油污水處理系統(tǒng)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種高硬度高鹽分含油污水處理系統(tǒng)，按照污水處理工藝順序依次包括污水提升裝置、油泥分離裝置、二價(jià)陽離子結(jié)晶分離裝置、一價(jià)離子補(bǔ)償裝置、雙膜熱平衡MVR蒸發(fā)濃縮裝置、二次脫氮MBR生化裝置、殺菌滅藻凈化裝置、回用水裝置；污水提升裝置用于存儲和輸送污水；油泥分離裝置用于去除污水中的油泥；二價(jià)陽離子結(jié)晶分離裝置用于通過化學(xué)結(jié)晶方式去除污水中的二價(jià)陽離子；一價(jià)離子補(bǔ)償裝置用于補(bǔ)充污水中的氫離子和氯離子；雙膜熱平衡MVR蒸發(fā)濃縮裝置用于對污水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶；二次脫氮MBR生化裝置用于對污水進(jìn)行脫氮；殺菌滅藻凈化裝置用于對污水進(jìn)行殺菌滅藻；回用水裝置用于對處理后的污水進(jìn)行儲存并輸送至用戶端。
作為一種優(yōu)選，污水提升裝置包括污水儲存罐、污水提升泵，油泥分離裝置包括破乳劑投加器、高分子絮凝劑投加器、微氣泡發(fā)生器、油泥分離器、第一混合器和第二混合器；
污水儲存罐的出口連接污水提升泵，污水提升泵和破乳劑投加器均連接第一混合器的入口，第一混合器的出口和高分子絮凝劑投加器均連接第二混合器的入口，第二混合器的出口連接微氣泡發(fā)生器；
微氣泡發(fā)生器的上層液面與油泥分離器連通，油泥分離器設(shè)有油泥出口和底部出水口，油泥分離器的底部出水口與微氣泡發(fā)生器的出水口連通，微氣泡發(fā)生器的出水口連接二價(jià)陽離子結(jié)晶分離裝置。
作為一種優(yōu)選，二價(jià)陽離子結(jié)晶分離裝置包括碳酸鈉投加器、氫氧化鈉投加器、堿度調(diào)節(jié)器、二價(jià)陽離子晶體分離器、泥渣壓濾裝置、第三混合器、第四混合器和第五混合器；
微氣泡發(fā)生器的出水口和碳酸鈉投加器均連接第三混合器的入口，第三混合器的出口和氫氧化鈉投加器均連接第四混合器的入口，第四混合器的出口連接堿度調(diào)節(jié)器，堿度調(diào)節(jié)器和高分子絮凝劑投加器均連接第五混合器的入口，第五混合器的出口連接二價(jià)陽離子晶體分離器，二價(jià)陽離子晶體分離器的出水口連接一價(jià)離子補(bǔ)償裝置；
二價(jià)陽離子晶體分離器的晶泥出口和油泥分離器的油泥出口均連接泥渣壓濾裝置。
作為一種優(yōu)選，一價(jià)離子補(bǔ)償裝置包括稀鹽酸投加器、一價(jià)離子補(bǔ)償器、原液泵和MVR原液儲罐；
二價(jià)陽離子晶體分離器的出水口連接一價(jià)離子補(bǔ)償器，稀鹽酸投加器連接一價(jià)離子補(bǔ)償器，一價(jià)離子補(bǔ)償器安裝有pH儀表，一價(jià)離子補(bǔ)償器連接原液泵的入口，原液泵的出口連接MVR原液儲罐，MVR原液儲罐經(jīng)進(jìn)料泵連接雙膜熱平衡MVR蒸發(fā)濃縮裝置。
作為一種優(yōu)選，雙膜熱平衡MVR蒸發(fā)濃縮裝置包括二次雙相熱平衡調(diào)節(jié)器、MVR蒸發(fā)結(jié)晶器、二次蒸汽凈化器、蒸汽壓縮裝置、雙膜強(qiáng)制熱交換器、母液波美度回調(diào)器、出料離心裝置、冷凝液儲罐，蒸汽壓縮裝置包括壓縮機(jī)；
二次雙相熱平衡調(diào)節(jié)器設(shè)有第一入口、第一出口、第二入口、第二出口、不凝氣出口、負(fù)壓調(diào)節(jié)接口，一價(jià)離子補(bǔ)償裝置連接第一入口，第一出口連接MVR蒸發(fā)結(jié)晶器，MVR蒸發(fā)結(jié)晶器連接雙膜強(qiáng)制熱交換器，雙膜強(qiáng)制熱交換器設(shè)有冷凝液出口，二次雙相熱平衡調(diào)節(jié)器的第二入口連接雙膜強(qiáng)制熱交換器的冷凝液出口，第二出口連接冷凝液儲罐，冷凝液儲罐連接二次脫氮MBR生化裝置；
經(jīng)一價(jià)離子補(bǔ)償裝置處理后的污水從第一入口進(jìn)入二次雙相熱平衡調(diào)節(jié)器中，經(jīng)二次雙相熱平衡調(diào)節(jié)器換熱后從第一出口排出并進(jìn)入MVR蒸發(fā)結(jié)晶器中；
MVR蒸發(fā)結(jié)晶器設(shè)有二次蒸汽出口，二次蒸汽出口連接二次蒸汽凈化器，二次蒸發(fā)凈化器連接壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的排氣端連接雙膜強(qiáng)制熱交換器；
MVR蒸發(fā)結(jié)晶器設(shè)有晶體混合液出口，晶體混合液出口連接出料離心裝置，出料離心裝置連接母液波美度回調(diào)器的入口，母液波美度回調(diào)器的出口連接雙膜強(qiáng)制熱交換器。
作為一種優(yōu)選，MVR蒸發(fā)結(jié)晶器包括蒸發(fā)室、稀料室、濃料室、結(jié)晶室，二次蒸汽出口位于蒸發(fā)室的頂端，稀料室的上端和濃料室的上端均連通蒸發(fā)室，結(jié)晶室位于濃料室的下方且連通濃料室，晶體混合液出口位于結(jié)晶室的底部；
雙膜強(qiáng)制熱交換器包括降膜式熱交換器、升膜式熱交換器和軸流泵，降膜式熱交換器的上端連通稀料室，降膜式熱交換器的下端連通軸流泵的入口端，軸流泵的出口端連通升膜式熱交換器的下端，升膜式熱交換器的上端連通濃料室；
MVR蒸發(fā)結(jié)晶器上設(shè)有連通稀料室的進(jìn)料口管道，進(jìn)料口管道連接二次雙相熱平衡調(diào)節(jié)器的第一出口。
作為一種優(yōu)選，二次蒸汽凈化器的出水口連接有凈化循環(huán)泵，凈化循環(huán)泵的出口分別連接二次蒸汽凈化器的上部和MVR蒸發(fā)結(jié)晶器的蒸發(fā)室；
蒸汽壓縮裝置還包括蒸汽調(diào)節(jié)閥；壓縮機(jī)的排氣端和進(jìn)氣端之間通過蒸汽調(diào)節(jié)閥連接。
作為一種優(yōu)選，母液波美度回調(diào)器包括冷結(jié)晶過濾器、母液罐和母液泵；
母液罐設(shè)有母液入口端、母液出口端和母液回流端，冷結(jié)晶過濾器的出口連接母液罐的母液入口端；
母液泵的入口端連接母液罐的母液出口端，母液泵出口端分別連接母液罐的母液回流端和降膜式熱交換器的下端；
出料離心裝置包括出料泵、重液分離器、雙極推料離心機(jī)，重液分離器的上部設(shè)有清液排放口，重液分離器的下部設(shè)有重液排料口，雙極推料離心機(jī)設(shè)有母液排放口和工業(yè)鹽排放口；
出料泵的入口連接結(jié)晶室的晶體混合液出口，出料泵的出口連接重液分離器的入口，重液分離器的重液排料口連接雙極推料離心機(jī)的入口，重液分離器的清液排放口和雙極推料離心機(jī)的母液排放口均連接冷結(jié)晶過濾器的入口。
作為一種優(yōu)選，二次脫氮MBR生化裝置包括微碳源投加器、鼓風(fēng)機(jī)、二次脫氮MBR生化反應(yīng)器、MBR反洗裝置；
二次脫氮MBR生化反應(yīng)器包括MBR給水泵、一次脫氮反應(yīng)池、一次硝化反應(yīng)池、二次脫氮反應(yīng)池和MBR膜池、MBR回流泵、MBR產(chǎn)水泵；
一次脫氮反應(yīng)池、一次硝化反應(yīng)池、二次脫氮反應(yīng)池和MBR膜池依次連通，MBR膜池的出水管道連接MBR產(chǎn)水泵，MBR產(chǎn)水泵的出口連接殺菌滅藻凈化裝置和MBR反洗裝置；
MBR給水泵的入口端管道連接冷凝液儲罐，MBR給水泵的出口端管道接入一次脫氮反應(yīng)池的底部，MBR回流泵的入口端管道接入MBR膜池的底部，MBR回流泵的出口端管道接入一次脫氮反應(yīng)池的底部；
微碳源投加器的出口端管道接入二次脫氮反應(yīng)池底部，鼓風(fēng)機(jī)的出口端管道分別接入MBR膜池的底部、二次脫氮反應(yīng)池的底部、堿度調(diào)節(jié)器和一價(jià)離子補(bǔ)償器。
作為一種優(yōu)選，殺菌滅藻凈化裝置包括殺菌劑投加器和殺菌滅藻凈化器；
殺菌劑投加器的出口管道連接殺菌滅藻凈化器和反洗裝置，鼓風(fēng)機(jī)的出口端管道還接入殺菌滅藻凈化器中；
回用水裝置包括回用水儲罐、回用水泵，殺菌滅藻凈化器的出口連接回用水儲罐的入口，回用水儲罐的出口連接回用水泵。
本發(fā)明的原理如下：
按照上述一種高硬度高鹽分含油污水處理系統(tǒng)，首先進(jìn)行除油，其次通過化學(xué)結(jié)晶去除廢水中二價(jià)陽離子，再對廢水一價(jià)陰離子進(jìn)行微量補(bǔ)償平衡。接下來利用一價(jià)離子(鈉鹽、鉀鹽)的物理蒸發(fā)特性，利用MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)濃縮，經(jīng)出料離心裝置脫鹽，最后經(jīng)MBR生化系統(tǒng)脫氮除COD，最終系統(tǒng)出水達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)，無濃液外排。
油類物質(zhì)對MVR蒸發(fā)結(jié)晶和MBR生化都有非常大的影響，所以除油是本發(fā)明工藝的第一步。
油泥分離裝置的高效率要求微氣泡發(fā)生器產(chǎn)生的微氣泡密度高，經(jīng)破乳、絮凝反應(yīng)后的水中油顆粒與上升的高密度微氣泡粘結(jié)在一起，混合物比重小于0.9而浮在液面上。經(jīng)過油泥分離器的分離，油從水中有效去除。在這一工序中，水中油去除率達(dá)到99％。
油泥分離裝置的核心技術(shù)點(diǎn)就是微氣泡發(fā)生器，可使用高速(大于2980轉(zhuǎn)/分)旋轉(zhuǎn)的葉輪與水中的空氣高強(qiáng)度剪切產(chǎn)生微氣泡，也可使用加壓空氣(大于0.7MPa)與水完全混合的方式產(chǎn)生微氣泡。
進(jìn)一步地，由于一種高硬度高鹽分含油污水中含有大量的鈣、鎂、鐵、鋅、銅、氨、鈉、硫酸根、氯等離子，二價(jià)離子和一價(jià)離子在MVR蒸發(fā)系統(tǒng)里的蒸發(fā)結(jié)晶系數(shù)不一致，且二價(jià)離子中的鈣、鎂等離子具有易結(jié)垢特性，所以，采用化學(xué)結(jié)晶的方式去除二價(jià)離子是本發(fā)明工藝的第二步。
本發(fā)明利用二價(jià)陽離子化學(xué)結(jié)晶的方式，在一定堿度下，二價(jià)陽離子以結(jié)晶體的形式通過沉淀的方式進(jìn)行固液分離，從而將其排出系統(tǒng)。此工序廢水的鈣、鎂、鐵、銅等二價(jià)陽離子去除率高達(dá)98.5％。
進(jìn)一步地，由于二價(jià)陽離子的去除，為了對一價(jià)離子進(jìn)行微平衡，在稀鹽酸的調(diào)節(jié)下，控制氫離子濃度在1×10-5至10-6mol/L，此時水中碳酸根離子(CO3-2)時以二氧化碳的形式溢出，同時一價(jià)離子(陰離子)得到了補(bǔ)償。此工序目的是確保MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)鈉鹽或鉀鹽的穩(wěn)定排出，減少后續(xù)母液的產(chǎn)生量。
采用MVR蒸發(fā)結(jié)晶的方式去除廢水中的鈉鹽和鉀鹽，是本發(fā)明工藝的第三步。
進(jìn)一步地，二次雙相熱平衡調(diào)節(jié)器和MVR蒸發(fā)結(jié)晶器組成MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，污水在系統(tǒng)中蒸發(fā)濃縮結(jié)晶。二次雙相熱平衡調(diào)節(jié)器，是在負(fù)壓調(diào)節(jié)泵的驅(qū)動下，冷凝液和不凝氣管網(wǎng)形成微負(fù)壓，兩相(氣相、液相)分別與MVR進(jìn)料污水進(jìn)行熱交換，一方面通過負(fù)壓大小的調(diào)節(jié)來控制MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的進(jìn)料溫度，另一方面，可使系統(tǒng)冷凝液冷卻后排出MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)。通過負(fù)壓調(diào)節(jié)泵來調(diào)節(jié)管網(wǎng)壓力，從而調(diào)節(jié)換熱的強(qiáng)度和進(jìn)料的溫度，以此來平衡系統(tǒng)的進(jìn)料溫度和出水溫度，不需要額外使用蒸汽對進(jìn)料污水進(jìn)行加熱升溫。
雙膜強(qiáng)制熱交換器，是利用一價(jià)離子的蒸發(fā)結(jié)晶特性，結(jié)合升膜式換熱工藝和降膜式換熱工藝的特點(diǎn)，在軸流泵的驅(qū)動下，對污水進(jìn)行循環(huán)強(qiáng)制加熱，實(shí)現(xiàn)熱能傳遞的最大效率，同時減少了系統(tǒng)換熱器內(nèi)部的結(jié)垢。
進(jìn)一步地，二次蒸汽凈化器，是將MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)蒸發(fā)的二次蒸汽進(jìn)行洗滌凈化，洗滌液再次回到MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中循環(huán)。經(jīng)洗滌后的潔凈蒸汽進(jìn)入蒸汽壓縮裝置，壓縮機(jī)運(yùn)行工況更加穩(wěn)定和高效。
蒸汽壓縮裝置，是利用高速離心壓縮機(jī)做功，首先將電能轉(zhuǎn)換為動能，通過超高線速度葉輪旋轉(zhuǎn)，將二次蒸汽進(jìn)行再壓縮，利用二次蒸汽的熱焓特性，將動能轉(zhuǎn)換為熱能。二次蒸汽升溫后進(jìn)入到雙膜強(qiáng)制熱交換器中，對系統(tǒng)物料進(jìn)行不斷循環(huán)加熱，物料不斷蒸發(fā)結(jié)晶，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)加熱、連續(xù)出鹽的方式，系統(tǒng)也一直保持熱平衡而不利用外部蒸汽供熱。
所述出料離心裝置是將結(jié)晶室中的結(jié)晶混合液，首先進(jìn)行重液分離，重液分離器的底部重液通過雙極推料離心機(jī)的連續(xù)工作，不斷產(chǎn)生工業(yè)鹽，從而將鈉鹽和鉀鹽等排出系統(tǒng)。
經(jīng)雙極推料離心機(jī)的分離出來的輕液與重液分離器的上清液混合一起形成母液，母液須經(jīng)波美度調(diào)節(jié)器處理后，才能再次回到MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中。出料離心裝置排出的母液經(jīng)快速降溫(與出料離心裝置內(nèi)溫差5-15℃)，此時母液中的雜質(zhì)在冷結(jié)晶過濾器中快速結(jié)晶，母液中的雜質(zhì)得到去除。此時母液的波美度與升膜式熱交換前端物料的波美度相匹配，通過雙膜強(qiáng)制熱交換器中部(降膜后端、升膜前端)再次進(jìn)入MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，上述母液與系統(tǒng)物料(污水)一起循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶，最終實(shí)現(xiàn)母液的全部回收。
經(jīng)MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)處理后，原污水中的鈉鹽和鉀鹽得到去除，通過出料離心裝置連續(xù)穩(wěn)定工作，產(chǎn)生的工業(yè)鹽可直接進(jìn)行銷售。
進(jìn)一步地，經(jīng)除油和除鹽處理后的污水，其(冷凝液)中的BOD/COD比值有所提升，B/C比由最初的0.3左右提高到0.4左右，廢水可生化性提高約10-15％。所以后續(xù)可通過生化處理工藝，對其繼續(xù)處理，利用生化工藝除COD和氨氮，成本更加經(jīng)濟(jì)，無二次濃液產(chǎn)生。
進(jìn)一步地，采用MBR生化工藝去除廢水中的COD和氨氮是本發(fā)明的第四步。
本發(fā)明利用二次脫氮MBR生化裝置，穩(wěn)定去除廢水中有機(jī)物的同時，對脫氮具有非常明顯的效果。在一次脫氮反應(yīng)池，營造缺氧工況，冷凝液進(jìn)水管道與硝化液回流管道分別從池底部進(jìn)入，在水流的紊動下，冷凝液中的易降解BOD碳源和回流硝化液中的硝酸根離子在反硝化細(xì)菌作用下進(jìn)行首次脫氮，不額外使用攪拌器。在二次脫氮反應(yīng)池，根據(jù)脫氮效果和需求，利用微量碳源(甲醇、乙醇或葡萄糖等)作為補(bǔ)充反硝化碳源，同樣采取底部進(jìn)入的流動方式，對一次硝化反應(yīng)池的硝化液進(jìn)行二次脫氮。通過二次脫氮MBR生化裝置處理，廢水中氨氮和總氮去除率分別達(dá)到95％以上，處理效果穩(wěn)定，解決了常規(guī)回用水中由于總氮濃度高易滋生藻類的問題。
二次脫氮MBR生化裝置中所使用的MBR膜可采用傳統(tǒng)浸沒式陶瓷膜或中空纖維PVDF簾式膜，由于前處理已將廢水中的絕大部分二價(jià)陽離子脫出，MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)已對廢水進(jìn)行一價(jià)離子脫鹽，所以MBR膜組不容易結(jié)垢。MBR系統(tǒng)反洗頻次較傳統(tǒng)工藝減少10-20％，反洗化學(xué)藥劑投加量減少20-30％，MBR系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)，能長周期高效率運(yùn)行。
總的說來，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
(1)本發(fā)明中MVR母液經(jīng)波美度回調(diào)后再重新回到蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中，母液不外排，解決了常規(guī)MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)母液處理問題。
(2)本發(fā)明中MVR熱交換系統(tǒng)采用雙膜強(qiáng)制熱交換器，打破傳統(tǒng)的MVR換熱模式，同時兼有降膜式和上流式換熱器功能，抗結(jié)垢能力顯著增強(qiáng)，換熱效率明顯提高。
(3)本發(fā)明中MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)利用二次雙相熱平衡調(diào)節(jié)器控制進(jìn)料溫度，根據(jù)系統(tǒng)熱焓平衡進(jìn)行進(jìn)料溫度控制調(diào)節(jié)，在變頻蒸汽壓縮離心機(jī)的循環(huán)作用下，不額外補(bǔ)充外部蒸汽，系統(tǒng)保持長周期穩(wěn)定運(yùn)行。
(4)本發(fā)明利用二次蒸汽凈化裝置，對MVR蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行洗滌凈化，能保證蒸汽壓縮離心機(jī)的高速穩(wěn)定運(yùn)行，通過離心機(jī)回流調(diào)節(jié)閥控制和變頻器控制離心機(jī)的工況，節(jié)能、高效，解決了傳統(tǒng)MVR工藝中蒸汽壓縮離心機(jī)運(yùn)行工況不穩(wěn)，振動值高，易喘振等問題。
(5)本發(fā)明中，設(shè)備型號選擇面廣泛，原輔材料采購便捷，MVR蒸發(fā)結(jié)晶前處理可采用高程差溢流的方式進(jìn)行逐步處理，也可以采用泵輸送的方式進(jìn)行中轉(zhuǎn)，高效節(jié)能環(huán)保，同樣適用于傳統(tǒng)污水處理站的升級改造提標(biāo)，最大化的利舊升級，經(jīng)濟(jì)性、靈活性顯著。
(6)傳統(tǒng)的MBR膜工藝由于廢水中的電導(dǎo)率高(鈣、鎂、鐵等離子)，不能很好地解決膜結(jié)垢問題，而且各類好氧、兼氧細(xì)菌的活性受高鹽分的影響，不能保證生化工藝的穩(wěn)定運(yùn)行，本發(fā)明MBR運(yùn)行工況更加穩(wěn)定。經(jīng)過優(yōu)化后，采用二級脫氮的方式，解決了常規(guī)污水工藝中降氨氮，但是無法降總氮的問題。經(jīng)二次脫氮MVR生化反應(yīng)器脫氮除碳，再進(jìn)行殺菌滅藻凈化，系統(tǒng)出水BOD≤5mg/L，糞大腸菌群＜40個/升，回用水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，解決了中水回用易滋生藻類的問題。
（發(fā)明人：趙海洋;姜緒彪;劉偉;龐流;張春志）
