CN107915285A - 一种高浓度含盐废水去除装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高浓度含盐废水去除装置及方法，它解决了含盐废水去除方式能耗高且容易产生污染的问题，其结构更加简单，既能将废水中的盐类去除，又能将运行费用降低，其技术方案为：包括电离部件，所述电离部件包括相对设置的阳极外壳和阴极外壳，所述阳极外壳和阴极外壳之间设置隔膜，隔膜和阳极外壳之间形成废水流通空间，隔膜和阴极外壳之间形成软化水流通空间；所述阳极外壳通过废水出口管与气液分离器连通；所述阳极外壳与电源正极相连接，所述阴极外壳与电源负极相连接。

Description

一种高浓度含盐废水去除装置及方法

技术领域

本发明涉及含盐废水去除技术领域，特别是涉及一种高浓度含盐废水去除装置及方法。

背景技术

目前，在锅炉循环水制备、工业循环水冷却、化工制药、酱菜腌制等领域会产生大量高浓度含有氯离子的废水；目前去除该类废水的方法多采用蒸发浓缩结晶的方式，其过程一般为废水加热，水分蒸发，浓缩结晶，盐分分离，固废处理等过程。这种方式虽然解决了高浓度含盐废水的污染问题，但缺点也非常凸出，如能耗高，运行成本高，且容易产生危废，造成二次污染物。

综上所述，现有技术中对于含盐废水去除方式能耗高且容易产生污染的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种高浓度含盐废水去除装置，其结构更加简单，既能将废水中的盐类去除，又能将运行费用降低；

进一步的，本发明采用下述技术方案：

一种高浓度含盐废水去除装置，包括电离部件，所述电离部件包括相对设置的阳极外壳和阴极外壳，所述阳极外壳和阴极外壳之间设置隔膜，隔膜和阳极外壳之间形成废水流通空间，隔膜和阴极外壳之间形成软化水流通空间；所述阳极外壳通过废水出口管与气液分离器连通；

所述阳极外壳与电源正极相连接，所述阴极外壳与电源负极相连接。

进一步的，所述隔膜为选择透过性膜，具体为阳离子交换膜。

进一步的，所述气液分离器顶部设置出气管与反应器下部连通，所述阴极外壳通过电解液出口管与反应器底部连通。

进一步的，所述反应器上部通过输液管与储液罐连通。

进一步的，所述气液分离器内下部设置曝气盘，所述气液分离器底部通过曝气输送管与曝气机连接。

进一步的，所述气液分离器上部设置出液管。

进一步的，所述阳极外壳和阴极外壳围成封闭区域，所述阳极外壳、隔膜和阴极外壳两端部通过绝缘固定件连接。

进一步的，所述阳极外壳外侧设置接线柱，接线柱通过电源线与电源正极连接。

进一步的，所述阴极外壳外侧设置接线柱，接线柱通过电源线与电源负极连接。

进一步的，所述阳极外壳底部设置废水进口管与废水储存罐连通，废水储存罐和阳极外壳之间设置废水计量泵。

进一步的，所述阴极外壳底部设置软化水进口管与软化水储存罐连通，软化水储存罐和阴极外壳之间设置软化水计量泵。

一种高浓度含盐废水去除装置的工作方法，包括以下步骤：

向电离部件的废水流通空间内通入含盐废水，向软化水流通空间内通入软化水；

废水中氯离子在阳极外壳表面被电离成氯气，软化水在阴极外壳表面被电离成氢氧根离子和氢气；

废水中钠离子经隔膜进入软化水流通空间与氢氧根离子结合形成氢氧化钠溶液；

含氯气废水经气液分离器分离出氯气与氢氧化钠溶液在反应器发生反应，形成次氯酸钠溶液。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过阳极外壳、隔膜和阴极外壳，形成了两个独立的空腔，阳极外壳和隔膜形成阳极室，阴极外壳和隔膜形成阴极室，含有氯离子的废水仅进入阳极室，水中的氯离子以氯气形式从废水中分离出去，水中的钠离子以通过隔膜进入阴极室的方式从废水中分离出去，废水在流经阳极室的过程中无外部物质进入，本发明为洁净处理工艺；

本发明装置电解产生的氯气和氢氧化钠在反应器内反应生成液体次氯酸钠溶液，既解决了氯气的溢出问题，又生成了具有经济价值的次氯酸钠消毒液，使污水处理费用大大降低，甚至略有盈利。

与现有技术相比，本发明工艺更完善，设备运行成本低，有利于该装置的推广应用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明装置的结构示意图；

图中，1、电源，2、电源线，3、阳极外壳接线柱，4、阴极外壳接线柱，5、废水进口管，6、废水出口管，7、阳极外壳，8、隔膜，9、阴极外壳，10绝缘螺栓，11、电解液出口管，12、软化水进口管，13、废水储存罐，14、废水计量泵，15、曝气机，16、曝气输送管，17、曝气盘，18、气液分离器，19、出液管，20、出气管，21、反应器，22、输液管，23、储液罐，24、软化水储存罐，25、软化水计量泵。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在含盐废水去除方式能耗高且容易产生污染的问题，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种结构更加简单，既能将废水中的盐类去除，又能将运行费用降低的高浓度含盐废水去除装置及方法。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种高浓度含盐废水去除装置，包括电离部件，电离部件包括相对设置的阳极外壳7和阴极外壳9，阳极外壳7和阴极外壳9之间设置隔膜8，隔膜8和阳极外壳7之间形成废水流通空间，隔膜8和阴极外壳9之间形成软化水流通空间；阳极外壳7通过废水出口管6与气液分离器18连通；

阳极外壳7与电源1正极相连接，阴极外壳9与电源1负极相连接。

隔膜8为选择透过性膜，具体为阳离子交换膜。

本发明中，阳极外壳7作为阳极，阴极外壳9作为阴极，且两者通过一层隔膜8分开，阳极外壳7、隔膜8和阴极外壳9三者通过绝缘螺栓10固定在一起，阳极外壳7、隔膜8和阴极外壳9，形成了两个独立的空腔，阳极外壳7和隔膜8形成阳极室，阴极外壳9和隔膜8形成阴极室，含有氯离子的废水进入阳极室，软化水进入阴极室，隔膜8具有选择性透过性，且仅有阳离子能穿过隔膜8。废水中的氯离子在阳极外壳7表面被电离成氯气，经气液分离器18后可从废水中分离出来，起到了将氯离子从废水中分离出来的目的。

气液分离器18顶部设置出气管20与反应器21下部连通，阴极外壳9通过电解液出口管11与反应器21底部连通。

反应器21上部通过输液管22与储液罐23连通。

气液分离器18内下部设置曝气盘17，气液分离器18底部通过曝气输送管16与曝气机15连接。系统工作时，曝气机15产生出气体，经曝气输送管16进入到气液分离器18中，经曝气盘17将空气分离成微气泡，将废水中的氯气吹出，氯气经出气管20进入反应器22中。

气液分离器18上部设置出液管19。

阳极外壳7和阴极外壳9围成封闭区域，阳极外壳7、隔膜8和阴极外壳9两端部通过绝缘固定件连接，绝缘固定件可以采用绝缘螺栓10。

阳极外壳7外侧设置阳极外壳接线柱3，阳极外壳接线柱3通过电源线2与电源1正极连接。

阴极外壳9外侧设置阴极外壳接线柱4，阴极外壳接线柱4通过电源线2与电源1负极连接。

阳极外壳7底部设置废水进口管5与废水储存罐13连通，废水储存罐13和阳极外壳7之间设置废水计量泵14。

阴极外壳9底部设置软化水进口管12与软化水储存罐24连通，软化水储存罐24和阴极外壳9之间设置软化水计量泵25。

本发明装置的工作过程是：以含有氯化钠废水为例，系统工作时，废水计量泵14由废水储存罐13将含有氯离子的废水经废水进口管5打入到阳极外壳7与隔膜8形成的腔体中，软化水计量泵26由软化水储存罐25经软化水进口管12将软化水打入到阴极外壳9与隔膜8形成的腔体中。废水中的氯离子在阳极外壳7与隔膜8形成的腔体中被电解成氯气，软化水在阴极外壳9与隔膜8形成的腔体中被电离成氢氧根离子和氢气，废水中钠离子经隔膜8进入到阴极外壳9与隔膜8形成的腔体中与氢氧根离子形成氢氧化钠溶液。含有氯气的废水经废水出口管6进入气液分离器18中，经进入气液分离器18分离后，废水经出液管19流出，氯气经出气管20进入反应器21中。氢氧化钠溶液电解液出口管11进入到反应器21中，与氯气在反应器21中反应产生出次氯酸钠溶液，经输液管22进入到次氯酸钠溶液储罐23中。如此往复循环。

本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种高浓度含盐废水去除装置的工作方法，包括以下步骤：

向电离部件的废水流通空间内通入含盐废水，向软化水流通空间内通入软化水；

废水中氯离子在阳极外壳表面被电离成氯气，软化水在阴极外壳表面被电离成氢氧根离子和氢气；

废水中钠离子经隔膜进入软化水流通空间与氢氧根离子结合形成氢氧化钠溶液；

含氯气废水经气液分离器分离出氯气与氢氧化钠溶液在反应器发生反应，形成次氯酸钠溶液。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高浓度含盐废水去除装置，其特征是，包括电离部件，所述电离部件包括相对设置的阳极外壳和阴极外壳，所述阳极外壳和阴极外壳之间设置隔膜，隔膜和阳极外壳之间形成废水流通空间，隔膜和阴极外壳之间形成软化水流通空间；所述阳极外壳通过废水出口管与气液分离器连通；

所述阳极外壳与电源正极相连接，所述阴极外壳与电源负极相连接。

2.如权利要求1所述的去除装置，其特征是，所述隔膜为选择透过性膜。

3.如权利要求1所述的去除装置，其特征是，所述气液分离器顶部设置出气管与反应器下部连通，所述阴极外壳通过电解液出口管与反应器底部连通。

4.如权利要求3所述的去除装置，其特征是，所述反应器上部通过输液管与储液罐连通。

5.如权利要求1所述的去除装置，其特征是，所述气液分离器内下部设置曝气盘，所述气液分离器底部通过曝气输送管与曝气机连接；所述气液分离器上部设置出液管。

6.如权利要求1所述的去除装置，其特征是，所述阳极外壳和阴极外壳围成封闭区域，所述阳极外壳、隔膜和阴极外壳两端部通过绝缘固定件连接。

7.如权利要求1所述的去除装置，其特征是，所述阳极外壳外侧设置接线柱，接线柱通过电源线与电源正极连接；所述阴极外壳外侧设置接线柱，接线柱通过电源线与电源负极连接。

8.如权利要求1所述的去除装置，其特征是，所述阳极外壳底部设置废水进口管与废水储存罐连通，废水储存罐和阳极外壳之间设置废水计量泵。

9.如权利要求1所述的去除装置，其特征是，所述阴极外壳底部设置软化水进口管与软化水储存罐连通，软化水储存罐和阴极外壳之间设置软化水计量泵。

10.如权利要求1-9任一项所述的去除装置的工作方法，其特征是，包括以下步骤：

向电离部件的废水流通空间内通入含盐废水，向软化水流通空间内通入软化水；

废水中氯离子在阳极外壳表面被电离成氯气，软化水在阴极外壳表面被电离成氢氧根离子和氢气；

废水中钠离子经隔膜进入软化水流通空间与氢氧根离子结合形成氢氧化钠溶液；

含氯气废水经气液分离器分离出氯气与氢氧化钠溶液在反应器发生反应，形成次氯酸钠溶液。