申請日2014.02.25

　　公開(公告)日2015.04.29

　　IPC分類號C02F9/10; B01D61/00; C02F1/44; C02F1/06

　　摘要

　　本發明公開一種正滲透法工業污水處理設備及其工藝流程。其工藝流程如下：從淡污水池里抽取的淡污水經過過濾器，再經過水蒸氣冷凝器，然后進入正滲透膜芯中。二氧化碳和氨氣進入正滲透工業污水處理器的中水區生成碳酸氫銨溶液。中水區的碳酸氫銨溶液穿過正滲透膜進入正滲透膜芯中，正滲透膜芯中的中水滲透到中水區。從中水區流出的含有碳酸氫銨的中水被加熱;進入中水罐被進一步加熱和攪拌器攪拌。分解出的二氧化碳和氨氣被中水真空風機抽到中水區循環利用。從正滲透膜芯出來的濃污水同樣被加熱，進入濃污水罐，被加熱和攪拌。分解出的二氧化碳和氨氣被濃污水真空風機抽到中水區循環利用。從濃污水罐出來的濃污水被多效閃蒸凈化裝置進一步濃縮。

　　權利要求書

　　1.一種正滲透法工業污水處理設備，其特征在于：正滲透法工業污水處理設備由淡污水 池(1)、淡污水泵(2)、過濾器(3)、正滲透工業污水處理器(5)、中水冷熱交換器(14)、 中水罐(15)、中水加熱器、中水攪拌器(16)、中水泵(18)、中水真空風機(19)，中水與 濃污水冷熱交換器(6)、濃污水罐(7)、濃污水加熱器、濃污水攪拌器(8)、濃污水泵(10)、 濃污水真空風機(11)、濃污水沉淀池、濃污水多效閃蒸凈化裝置或者濃污水噴霧式多級閃蒸 凈化裝置、二氧化碳儲氣罐(20)、氨氣儲氣罐(21)和電腦控制儀組成，正滲透工業污水處 理器(5)結構如下：長方形泡沫塑料板盒(501)外面包裹一層正滲透膜(502)，然后用兩 個帶外翻邊的長方形泡沫塑料蓋子(503)把外面包裹著正滲透膜(502)的長方形泡沫塑料 板盒(501)扣在中間，再用短螺絲穿過長方形泡沫塑料蓋子(503)外翻邊上的孔將兩個長 方形泡沫塑料蓋子(503)固定在一起形成模塊，長方形泡沫塑料板盒(501)的上端裝有淡 污水進水管、下端裝有濃污水出水管，把所有淡污水進水管并聯起來形成正滲透膜芯的進水 管，把所有濃污水出水管并聯起來形成正滲透膜芯的出水管，正滲透膜芯的兩板之間有許多 條支撐柱;在并聯疊加模塊的第一塊長方形泡沫塑料蓋子(503)的前面和最后一塊長方形泡 沫塑料蓋子(503)的后面各墊一塊與長方形泡沫塑料蓋子(503)大小相同的長方形橡膠墊 (504)，再在兩塊長方形橡膠墊(504)外面放兩塊比長方形橡膠墊(504)大一些的長方形 不銹鋼板(505)，用不銹鋼緊固件(506)通過長方形不銹鋼板(505)把夾在兩塊長方形不 銹鋼板(505)間的模塊夾緊就形成正滲透膜芯，最后把正滲透膜芯放入裝有中水出水管的密 封容器里;濃污水多效閃蒸凈化裝置的結構與多效閃蒸海水淡化裝置的結構相同，將濃污水 多效閃蒸凈化器(12)的頂部的出風管接到水蒸氣冷凝器(4)的冷凝區，水蒸氣冷凝器(4) 冷凝區的頂部裝有水蒸氣真空風機(13)、把濃污水多效閃蒸凈化器(12)里的水蒸氣抽到水 蒸氣冷凝器(4)的冷凝區;濃污水噴霧式多級閃蒸凈化裝置的結構與噴霧式多級海水淡化裝 置的結構相同，從濃污水泵接出的濃污水管(1202’)進入濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器里， 鼓風機吹出的風通過風管(1201’)也進入濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器里;濃污水噴霧式多 級閃蒸凈化器里的機構結構如下：在濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器的濃污水管(1202’)上裝 有數個開口向下的喇叭形噴嘴(1203’)，濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器里風管(1201’)的分 支管向下伸入濃污水管(1202’)后接到喇叭形噴嘴(1203’)的頂部，在濃污水管(1202’) 內喇叭形噴嘴(1203’)與風管(1201’)的分支管的末端與喇叭形噴嘴(1203’)頂部連接處 之間的一圈空隙上，有一圈以喇叭形噴嘴(1203’)頂部圓心為中心的放射性裂縫;喇叭形噴 嘴(1203’)內壁上有螺旋膛線，喇叭形噴嘴(1203’)出口處收縮、并安裝有不銹鋼網;從 喇叭形噴嘴(1203’)內的風管(1201’)分支管末端吹出的風的風速遠大于從喇叭形噴嘴 (1203’)頂部裂縫噴出的濃污水的速度，而且從喇叭形噴嘴(1203’)內的風管(1201’)分 支管末端吹出的空氣的體積是從喇叭形噴嘴(1203’)頂部裂縫噴出的濃污水的體積的數倍; 從風管(1201’)分支管末端出來的風推動著濃污水從喇叭形噴嘴(1203’)噴出，形成霧狀 濃污水;濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器的出風管接到水蒸氣冷凝器(4)的冷凝區;淡污水泵 (2)進水管的龍頭在淡污水池(1)里，淡污水泵(2)的出水管接到過濾器(3)上，過濾 器(3)的出水管接到水蒸氣冷凝器(4)的冷水區，水蒸氣冷凝器(4)的冷水區的出水管接 到正滲透工業污水處理器(5)的正滲透膜芯入口;二氧化碳儲氣罐(20)的出氣管經過二氧 化碳電磁閥(22)接到正滲透工業污水處理器(5)的中水區，氨氣儲氣罐(21)的出氣管經 過氨氣電磁閥(23)也接到正滲透工業污水處理器(5)的中水區，正滲透工業污水處理器(5) 的中水區的出水管接到中水冷熱交換器(14)的冷水區，中水冷熱交換器(14)的冷水區的 出水管通過太陽能加熱器接到中水罐(15)上，或者中水冷熱交換器(14)的冷水區的出水 管直接接到里面裝有中水工業余熱加熱器(17)的中水罐(15)上，中水罐(15)中裝有中 水攪拌器(16)，中水罐(15)的頂部裝有中水真空風機(19)的吸氣管，中水真空風機(19) 的出氣管接到接到正滲透工業污水處理器(5)的中水區，中水罐(15)的出水管接到中水泵 (18)入水口，中水泵(18)的出水管接到中水與濃污水冷熱交換器(6)的熱水區釋放熱量， 中水與濃污水冷熱交換器(6)的熱水區出水管接到中水冷熱交換器(14)的熱水區釋放出剩 余的熱量，中水冷熱交換器(14)的熱水區的出水管接到下水道上，正滲透工業污水處理器 (5)的正滲透膜芯的出水管接到中水與濃污水冷熱交換器(6)的冷水區，中水與濃污水冷 熱交換器(6)的冷水區的出水管通過濃污水太陽能加熱器接到濃污水罐(7)上，或者中水 與濃污水冷熱交換器(6)的冷水區的出水管直接接到里面裝有濃污水工業余熱加熱器(9) 的濃污水罐(7)上，濃污水罐(7)內裝有濃污水攪拌器(8)，濃污水罐(7)的頂部裝有濃 污水真空風機(11)的吸氣管，濃污水真空風機(11)的出氣管也接到正滲透工業污水處理 器(5)的中水區，濃污水罐(7)的出水管通過濃污水泵(10)接到濃污水多效閃蒸凈化器 (12)或者濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器上，濃污水多效閃蒸凈化裝置是由多級濃污水多效 閃蒸凈化器(12)組成，濃污水噴霧式多級閃蒸凈化裝置是由多級濃污水噴霧式多級閃蒸凈 化器組成，濃污水多效閃蒸凈化裝置或者濃污水噴霧式多級閃蒸凈化裝置出來的濃污水管接 到濃污水沉淀池。

　　2.正滲透法工業污水處理的工業流程，其特征在于：正滲透法工業污水處理的工藝流程 如下：淡污水泵(2)從淡污水池(1)里抽取的淡污水經過過濾器(3)被過濾，再經過水蒸 氣冷凝器(4)的冷水區被加熱，然后無壓或者微壓的淡污水進入正滲透工業污水處理器(5) 中的正滲透膜芯中;從二氧化碳儲氣罐(20)的出氣管出來的二氧化碳高壓氣體經過通電打 開的二氧化碳電磁閥(22)進入正滲透工業污水處理器(5)的中水區，從氨氣儲氣罐(21) 的出氣管出來的氨氣經過通電打開的氨氣電磁閥(23)也也進入正滲透工業污水處理器(5) 的中水區，二氧化碳和氨氣進入正滲透工業污水處理器(5)的中水區后在中水里發生化學反 應生成碳酸氫銨的無機鹽溶液，在中水區碳酸氫銨鹽的濃度是正滲透膜芯里的無機鹽溶液濃 度的五倍，在正滲透工業污水處理器(5)中正滲透膜芯中的中水穿過正滲透膜進入中水區， 中水區的碳酸氫銨溶液穿過正滲透膜進入正滲透膜芯中、以達到兩個區的無機鹽的濃度平衡; 正滲透膜芯里碳酸氫銨的部分銨離子與重金屬離子形成絡合物很容易溶解在污水里，含有碳 酸氫銨的濃污水從正滲透工業污水處理器(5)中的正滲透膜芯下端流出，含有碳酸氫銨的中 水從正滲透工業污水處理器(5)的中水區的出水管流出，流到中水冷熱交換器(14)的冷水 區被加熱，然后進入太陽能加熱器被加熱到70℃再進入中水罐(15)或者直接進入中水罐 被中水工業余熱加熱器(17)加熱到70℃，中水罐(15)中的中水攪拌器(16)使中水均 勻加熱，碳酸氫銨在中水罐(15)中受熱分解生成二氧化碳和氨氣上升到中水罐(15)的頂 部，中水真空風機(19)把中水罐(15)頂部的二氧化碳和氨氣抽送到正滲透工業污水處理 器(5)的中水區，二氧化碳和氨氣在中水區內重新進行化學反應生成碳酸氫銨被循環利用; 中水泵(18)把中水罐(15)中加熱釋放出二氧化碳和氨氣后的熱中水抽到中水與濃污水冷 熱交換器(6)中的熱水區，在中水與濃污水冷熱交換器(6)里熱中水釋放出大量的熱量加 熱了從正滲透工業污水處理器(5)的正滲透膜芯下端出來后進入中水與濃污水冷熱交換器(6) 冷水區的濃污水，從中水與濃污水冷熱交換器(6)的熱水區出來的帶有余熱的中水進入中水 冷熱交換器(14)中的熱水區加熱從正滲透工業污水處理器(5)的中水區出來后進入中水冷 熱交換器(6)的冷水區的中水，從中水冷熱交換器(6)里的熱水區出來的中水被直接排放 的下水道中;從中水與濃污水冷熱交換器(6)的冷水區出來的濃污水進入太陽能加熱器在被 加熱到70℃再進入濃污水罐(7)中，或者直接進入濃污水罐(7)中被濃污水工業余熱加 熱器(9)加熱到70℃，在濃污水罐(7)中濃污水攪拌器(8)的攪拌有利于濃污水被均勻 加熱和濃污水里的碳酸氫銨分解成二氧化碳和氨氣聚集在濃污水罐(7)的頂部，濃污水真空 風機(11)把濃污水罐(7)頂部的二氧化碳和氨氣也被抽送到正滲透工業污水處理器(5) 的中水區，二氧化碳和氨氣在中水區內也重新進行化學反應生成碳酸氫銨被循環利用;濃污 水泵(10)把濃污水罐(7)中釋放出二氧化碳和氨氣的熱濃污水抽送到濃污水多效閃蒸凈化 器(12)或者濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器中，濃污水被進一步濃縮后流到濃污水沉淀池內 冷卻后的無機鹽溶解度下降析出無機鹽，從濃污水多效閃蒸凈化器(12)或者濃污水噴霧式 多級閃蒸凈化器出來的水蒸氣進入水蒸氣冷凝器(4)的冷凝區中水蒸氣被冷卻生產出大量的 蒸餾水，在水蒸氣冷凝器(4)的冷水區中淡污水被加熱后再進入正滲透工業污水處理器(5) 中正滲透膜芯，淡污水被加熱后粘度減小有利于其中的中水穿過正滲透膜到達中水區。

　　說明書

　　正滲透法工業污水處理設備及其工藝流程

　　技術領域：

　　本發明涉及一種正滲透法工業污水處理設備及其工藝流程。

　　背景技術：

　　為了讓鐵板不被腐蝕，要在鐵板上鍍鋅;鍍鋅前要對鐵板進行酸洗，產生的廢液含有大量的無機金屬鹽，但濃度低無法提取。如果用鍋爐加熱蒸發污水中的水份成本很高，如果放在暴曬池在自然蒸發消耗的時間太長，用反滲透法處理污水成本也是很高的。

　　發明內容：

　　本發明正滲透法工業污水處理設備結構如下：正滲透法工業污水處理設備由淡污水池、淡污水泵、過濾器、正滲透工業污水處理器、中水冷熱交換器、中水罐、中水加熱器、中水攪拌器、中水泵、中水真空風機，中水與濃污水冷熱交換器、濃污水罐、濃污水加熱器、濃污水攪拌器、濃污水泵、濃污水真空風機、濃污水沉淀池、濃污水多效閃蒸凈化裝置或者濃污水噴霧式多級閃蒸凈化裝置、二氧化碳儲氣罐、氨氣儲氣罐和電腦控制儀組成。正滲透工業污水處理器結構如下：長方形泡沫塑料板盒外面包裹一層正滲透膜，然后用兩個帶外翻邊的長方形泡沫塑料蓋子把外面包裹著正滲透膜的長方形泡沫塑料板盒扣在中間，再用短螺絲穿過長方形泡沫塑料蓋子外翻邊上的孔將兩個長方形泡沫塑料蓋子固定在一起形成模塊。長方形泡沫塑料板盒的上端裝有淡污水進水管、下端裝有濃污水出水管，把所有淡污水進水管并聯起來形成正滲透膜芯的進水管。把所有濃污水出水管并聯起來形成正滲透膜芯的出水管，正滲透膜芯的兩板之間有許多條支撐柱。在并聯疊加模塊的第一塊長方形泡沫塑料蓋子的前面和最后一塊長方形泡沫塑料蓋子的后面各墊一塊與長方形泡沫塑料蓋子大小相同的長方形橡膠墊，再在兩塊長方形橡膠墊外面放兩塊比長方形橡膠墊大一些的長方形不銹鋼板，用不銹鋼緊固件通過長方形不銹鋼板把夾在兩塊長方形不銹鋼板間的模塊夾緊就形成正滲透膜芯，最后把正滲透膜芯放入裝有中水出水管的密封容器里。濃污水多效閃蒸凈化裝置的結構與多效閃蒸海水淡化裝置的結構相同，將濃污水多效閃蒸凈化器的頂部的出風管接到水蒸氣冷凝器的冷凝區，水蒸氣冷凝器冷凝區的頂部裝有水蒸氣真空風機、把濃污水多效閃蒸凈化器里的水蒸氣抽到水蒸氣冷凝器的冷凝區。濃污水噴霧式多級閃蒸凈化裝置的結構與專利號201310100432.5《噴霧式多級海水淡化設備》的結構相同，從濃污水泵接出的濃污水管進入濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器里，鼓風機吹出的風通過風管也進入濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器里。濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器里的機構結構如下：在濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器的濃污水管上裝有數個開口向下的喇叭形噴嘴，濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器里風管的分支管向下伸入濃污水管后接到喇叭形噴嘴的頂部，在濃污水管內喇叭形噴嘴與風管的分支管的末端與喇叭形噴嘴頂部連接處之間的一圈空隙上，有一圈以喇叭形噴嘴頂部圓心為中心的放射性裂縫。喇叭形噴嘴內壁上有螺旋膛線，喇叭形噴嘴出口處收縮、并安裝有不銹鋼網。從喇叭形噴嘴內的風管分支管末端吹出的風的風速遠大于從喇叭形噴嘴頂部裂縫噴出的濃污水的速度，而且從喇叭形噴嘴內的風管分支管末端吹出的空氣的體積是從喇叭形噴嘴頂部裂縫噴出的濃污水的體積的數倍。從風管分支管末端出來的風推動著濃污水從喇叭形噴嘴噴出，形成霧狀濃污水。濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器的出風管接到水蒸氣冷凝器的冷凝區。淡污水泵進水管的龍頭在淡污水池里，淡污水泵的出水管接到過濾器上，過濾器的出水管接到水蒸氣冷凝器的冷水區，水蒸氣冷凝器的冷水區的出水管接到正滲透工業污水處理器的正滲透膜芯入口。二氧化碳儲氣罐的出氣管經過二氧化碳電磁閥接到正滲透工業污水處理器的中水區。氨氣儲氣罐的出氣管經過氨氣電磁閥也接到正滲透工業污水處理器的中水區。正滲透工業污水處理器的中水區的出水管接到中水冷熱交換器的冷水區。中水冷熱交換器的冷水區的出水管通過太陽能加熱器接到中水罐上，或者中水冷熱交換器的冷水區的出水管直接接到里面裝有中水工業余熱加熱器的中水罐上。中水罐中裝有中水攪拌器，中水罐的頂部裝有中水 真空風機的吸氣管，中水真空風機的出氣管接到接到正滲透工業污水處理器的中水區;中水罐的出水管接到中水泵入水口，中水泵的出水管接到中水與濃污水冷熱交換器的熱水區釋放熱量，中水與濃污水冷熱交換器的熱水區出水管接到中水冷熱交換器的熱水區釋放出剩余的熱量，中水冷熱交換器的熱水區的出水管接到下水管道上。正滲透工業污水處理器的正滲透膜芯的出水管接到中水與濃污水冷熱交換器的冷水區，中水與濃污水冷熱交換器的冷水區的濃污水出水管通過濃污水太陽能加熱器接到濃污水罐上，或者中水與濃污水冷熱交換器的冷水區的出水管直接接到里面裝有濃污水工業余熱加熱器的濃污水罐上。濃污水罐內裝有濃污水攪拌器，濃污水罐的頂部裝有濃污水真空風機的吸氣管，濃污水真空風機的出氣管也接到正滲透工業污水處理器的中水區。濃污水罐的出水管通過濃污水泵接到濃污水多效閃蒸凈化器或者濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器上。濃污水多效閃蒸凈化裝置是由多級濃污水多效閃蒸凈化器組成。濃污水噴霧式多級閃蒸凈化裝置是由多級濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器組成。濃污水多效閃蒸凈化裝置或者濃污水噴霧式多級閃蒸凈化裝置出來的濃污水管接到濃污水沉淀池。

　　本發明正滲透法工業污水處理的工藝流程如下：淡污水泵從淡污水池里抽取的淡污水經過過濾器被過濾，再經過水蒸氣冷凝器的冷水區被加熱，然后無壓或者微壓的淡污水進入正滲透工業污水處理器中的正滲透膜芯中。從二氧化碳儲氣罐的出氣管出來的二氧化碳高壓氣體經過通電打開的二氧化碳電磁閥進入正滲透工業污水處理器中的中水區，從氨氣儲氣罐的出氣管出來的氨氣經過通電打開的氨氣電磁閥也也進入正滲透工業污水處理器中的中水區。二氧化碳和氨氣進入正滲透工業污水處理器中的中水區后在中水里發生化學反應生成碳酸氫銨的無機鹽溶液，在中水區碳酸氫銨鹽的濃度是正滲透膜芯里的無機鹽溶液濃度的五倍。在正滲透工業污水處理器中正滲透膜芯中的中水穿過正滲透膜進入中水區，中水區的碳酸氫銨溶液穿過正滲透膜進入正滲透膜芯中、以達到兩個區的無機鹽的濃度平衡。正滲透膜芯里碳酸氫銨的部分銨離子與重金屬離子形成絡合物很容易溶解在污水里，含有碳酸氫銨的濃污水從正滲透工業污水處理器中的正滲透膜芯下端流出。含有碳酸氫銨的中水從正滲透工業污水處理器中的中水區的出水管流出，流到中水冷熱交換器的冷水區被加熱;然后進入太陽能加熱器被加熱到70℃再進入中水罐或者直接進入中水罐被工業余熱加熱器加熱到70℃。中水罐中的中水攪拌器使中水均勻加熱，碳酸氫銨在中水罐中受熱分解生成二氧化碳和氨氣上升到中水罐的頂部，中水真空風機把中水罐頂部的二氧化碳和氨氣抽送到正滲透工業污水處理器中的中水區，二氧化碳和氨氣在中水區內重新進行化學反應生成碳酸氫銨被循環利用。中水泵把中水加熱器中加熱釋放出二氧化碳和氨氣后的熱中水抽到中水與濃污水冷熱交換器中的熱水區，在中水與濃污水冷熱交換器中熱中水釋放出大量的熱量加熱了從正滲透工業污水處理器的正滲透膜芯下端出來后進入中水與濃污水冷熱交換器冷水區的濃污水。從中水與濃污水冷熱交換器的熱水區出來的帶有余熱的中水進入中水冷熱交換器中的熱水區加熱從正滲透工業污水處理器的中水區出來后進入中水冷熱交換器的冷水區的中水，從中水冷熱交換器中的熱水區出來的中水被直接排放的下水道中。從中水與濃污水冷熱交換器的冷水區出來的濃污水進入太陽能加熱器在被加熱到70℃再進入濃污水罐中或者直接進入濃污水罐中被濃污水工業余熱加熱器加熱到70℃。在濃污水罐中濃污水攪拌器的攪拌有利于濃污水被均勻加熱和濃污水里的碳酸氫銨分解成二氧化碳和氨氣聚集在濃污水罐的頂部，濃污水真空風機把濃污水罐頂部的二氧化碳和氨氣也被抽送到正滲透工業污水處理器的中水區，二氧化碳和氨氣在中水區內也重新進行化學反應生成碳酸氫銨被循環利用。濃污水泵把濃污水罐中釋放出二氧化碳和氨氣的熱濃污水抽送到濃污水多效閃蒸凈化器或者濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器中，濃污水被進一步濃縮后流到濃污水沉淀池內冷卻后的無機鹽溶解度下降析出無機鹽。從濃污水多效閃蒸凈化器或者濃污水噴霧式多級閃蒸凈化器出來的水蒸氣進入水蒸氣冷凝器的冷凝區中水蒸氣被冷卻生產出大量的蒸餾水。在水蒸氣冷凝器的冷水區中淡污水被加熱后再進入正滲透工業污水處理器中正滲透膜芯，淡污水被加熱后粘度減小有利于其中的中水穿過正滲透膜到達中水區。