本发明涉及冷冻废水浓缩,具体是一种冬季高盐废水前处理浓缩方法。
背景技术:
1、冷冻浓缩法作为一种重要的废水脱盐技术,目前冷冻浓缩法包括fgm、fcm、fbm、fcbm,低温下水分子开始缓慢凝聚并形成微小的结晶核,随后水分子围绕晶核排列扩大,在这个过程中,盐类物质会通过晶体中的排盐流道排出,冰晶内部结构存在孔隙,通过与重力作用联合,这些孔隙与盐杂质融合形成盐水通道,进而将夹带的盐杂质通过盐水通道排出冰体,达到净化冰晶。而成冰率与脱盐率成反比。
2、为了进一步促进冰晶生成,往往会使用到冰晶成核剂,例如纳米纤维素晶体可以使冰晶生长速度加快500倍,冰晶尺寸提高至37%。中科院理化所发现分子靶向天然冰晶成核剂,并发现与纤维素羟基在(-110)表面的有效暴露有关,因此在废水处理中冰晶成型通过成核剂加速具有应用价值。
3、上述内容解释了冷冻浓缩脱盐的原理、脱盐率与成冰率的关系以及冰晶成核剂对冰晶成型的促进原理。但是工厂废水往往为连续化产生,如何保证冷冻浓缩法在连续化废水处理中进行持续性浓缩处理是需要解决的问题。
4、中国专利公开了一种冷冻浓缩处理含盐废水的方法,其公开号为(cn104803433a),该专利利用结晶器进行冰晶结晶后,并将冰晶取出融化获取冷冻水。但是冰晶结晶后,没有经过重力沉降时间,排盐通道并未完全打开,依然有一部分残留在冰体内。如果增加结晶器的结晶时间,后续的废液无法持续送入结晶器内,因为很容易导致温度发生变化无法结晶,因此后续的废液则需要进行停送等候或者增设多台设备交替运行,增加成本。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种冬季高盐废水前处理浓缩方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种冬季高盐废水前处理浓缩方法,包括:
4、s1:将高盐废水原水通过污水泵向户外流道输送,高盐废水通过户外流道低速流动至分离工序,高盐废水的温度变化为室温-低温-室温;
5、s2:将冰晶成核辅助介质借助漂浮介质投放至高盐废水内,漂浮介质在户外流道内随高盐废水流动,漂浮介质位于高盐废水上层,并在低温-室温阶段的末段对高盐废水上层、下层过滤分离,获取初级浓缩液与初级冰晶过滤液;
6、s3:初级冰晶过滤液在低温-室温阶段的末段发生轻微融化,促进盐水通道生成,并产生少量融化液,融化液回流至初级浓缩液内,获取最终浓缩液以及提纯冰晶;
7、s31:初级冰晶过滤液在低温-室温阶段的末段发生轻微融化过程中,增加振动工序,促进冰晶与冰晶成核辅助介质分离,并将冰晶成核辅助介质转移至s2工序投放;
8、s4:最终浓缩液注入高盐废水蒸发器内进行蒸发结晶,提纯冰晶加入低温净水输送至高盐废水蒸发器中冷凝换热段作为换热介质对蒸汽冷却,并且回流收集,获取冰晶融化混合净水。
9、作为本发明再进一步的方案:s11:户外流道为变行程流道,当户外温度低于0度时,减少低温段流道行程,当户外温度高于0度时,增加低温段流道行程,并且在低温段流道行程中增加辅助降温工序。
10、作为本发明再进一步的方案:s12:当户外温度低于0度时,增加低温段流道行程,同时增加低温段-室温段流道行程并提升低温段-室温段中室温段温度。
11、作为本发明再进一步的方案:s21:冰晶成核辅助介质选择多根纤维素纳米线,纤维素纳米线表面黏附纳米纤维素晶体,多根纤维素纳米线的一端通过漂浮介质辅助漂浮在废液液面层,纤维素纳米线的另一端通过漂浮介质漂浮在废液液面层与废液中层之间。
12、作为本发明再进一步的方案:s31:初级冰晶过滤液在低温-室温阶段的末段发生轻微融化过程中,增加振动工序,促进冰晶与冰晶成核辅助介质分离,并将冰晶成核辅助介质转移至s2工序投放。
13、作为本发明再进一步的方案:s1中的户外流道宽度大于户外流道深度。
14、作为本发明再进一步的方案:s1中的户外流道倾斜设置。
15、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
16、在寒冷季节,利用户外的低温特性,高盐废水采用室温-低温-室温的方式实现废水冰晶形成,在室温-低温过程中,受到外界低温环境影响,在低流速情况下增加在外部的滞留时间,从而逐渐产生冰晶,浓缩液则受到重力影响逐渐运动至流道下方,从而使流道内的废液开始出现分层,借助漂浮介质使冰晶成核辅助介质位于高盐废水流道的中层上方,使废液中层上方的液体优先产生冰晶,有利于后续分层收集。因此在冰晶成型后,进入低温-室温阶段,此时温度逐渐提高,冰晶发生融化,加速盐水通道行程,促进杂质外排,从而获取纯净冰晶。该过程可以极大地降低高盐废水冷冻处理能耗,同时对高盐废水进行浓缩,缩小后续处理的废水体量,减少设备负载。
1.一种冬季高盐废水前处理浓缩方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种冬季高盐废水前处理浓缩方法,其特征在于,s11:户外流道为变行程流道,当户外温度低于0度时,减少低温段流道行程,当户外温度高于0度时,增加低温段流道行程,并且在低温段流道行程中增加辅助降温工序。
3.根据权利要求1所述的一种冬季高盐废水前处理浓缩方法,其特征在于,s12:当户外温度低于0度时,增加低温段流道行程,同时增加低温段-室温段流道行程并提升低温段-室温段中室温段温度。
4.根据权利要求1所述的一种冬季高盐废水前处理浓缩方法,其特征在于:s21:冰晶成核辅助介质选择多根纤维素纳米线,纤维素纳米线表面黏附纳米纤维素晶体,多根纤维素纳米线的一端通过漂浮介质辅助漂浮在废液液面层,纤维素纳米线的另一端通过漂浮介质漂浮在废液液面层与废液中层之间。
5.根据权利要求1所述的一种冬季高盐废水前处理浓缩方法,其特征在于:s1中的户外流道宽度大于户外流道深度。
6.根据权利要求1所述的一种冬季高盐废水前处理浓缩方法,其特征在于:s1中的户外流道倾斜设置。
