公布日：2023.12.29
申請日：2023.11.14
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F103/34(2006.01)N;C02F1/14(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N
摘要
本發明公開了一種焦化廢水混鹽及雜鹽處理用的分離凈化裝置及方法，屬于混鹽分離技術領域，包括攪拌裝置，所述攪拌裝置的下方設有濾水裝置，攪拌裝置的右側連通有連接管一，所述連接管一的末端與所述濾水裝置相連通，所述濾水裝置右側連通有連接管二，所述連接管二的右端與所述納濾分鹽裝置，所述納濾分鹽裝置的右側設有連接管三和連接管四，所述連接管三和連接管四的末端連通有多個光能蒸發裝置，本裝置通過濾水裝置將沉淀物與鹽溶液分離，利用納濾膜的Donnan效應將二價鹽和一價鹽進行分離，實現鹽溶液的高效分離。
權利要求書
1.一種焦化廢水混鹽及雜鹽處理用的分離凈化裝置，其特征在于，包括攪拌裝置(1)，所述攪拌裝置(1)的下方設有濾水裝置(2)，攪拌裝置(1)的右側連通有連接管一(3)，所述連接管一(3)的末端與所述濾水裝置(2)相連通，所述濾水裝置(2)右側連通有連接管二(4)，所述連接管二(4)的右端與所述納濾分鹽裝置(5)相連通，所述納濾分鹽裝置(5)的右側設有連接管三(6)和連接管四(7)，所述連接管三(6)和連接管四(7)的末端連通有多個光能蒸發裝置(8)；所述納濾分鹽裝置(5)包括納濾固定架(51)，所述納濾固定架(51)內橫向固定連接有多個納濾管(52)，所述納濾管(52)的左端固定連接有連接短管(53)，所述連接短管(53)的左端均與所述連接管二(4)向連通，且連通處設有流速調節閥(54)，納濾管(52)包括中心細管(521)，所述中心細管(521)的管壁設有若干透過孔(522)，所述中心細管(521)的外側固定連接有固定網一(523)，所述固定網一(523)的外側固定連接有納濾膜(524)，所述納濾膜(524)的外側固定連接有固定網二(525)，所述固定網二(525)的外側設有外層孔腔(526)內，外層孔腔(526)的外側設有外層固定管(527)，中心細管(521)和外層固定管(527)之間設有多個格柵(528)，所述格柵(528)的中部與固定網一(523)、納濾膜(524)、固定網二(525)固定連接，納濾管(52)的右端設有分鹽管(55)，所述分鹽管(55)包括支管一(551)和支管二(552)，所述支管一(551)的左端與中心細管(521)固定連接，且內部相連通，所述支管二(552)與所述外層固定管(527)固定連接，且內部相連通，支管一(551)的右端從支管二(552)的管壁伸出與所述連接管三(6)相連通，支管二(552)的末端與所述連接管四(7)相連通。
2.如權利要求1所述的一種焦化廢水混鹽及雜鹽處理用的分離凈化裝置，其特征在于，所述攪拌裝置(1)包括攪拌倉(11)，所述攪拌倉(11)的左側設有進水管一(12)，所述進水管一(12)外接焦化廢水管道，所述攪拌倉(11)的右側下方與所述連接管一(3)相連通，所述攪拌倉(11)的上方設有攪拌電機(13)，所述攪拌電機(13)的輸出軸傳動連接有攪拌桿(14)，所述攪拌桿(14)的上端和下端分別與所述攪拌倉(11)的頂部和底部轉動連接，所述攪拌倉(11)的左側上方設有絮凝劑添加倉(15)，所述絮凝劑添加倉(15)的下端設有下料管(16)，所述下料管(16)與所述攪拌倉(11)相連通。
3.如權利要求2所述的一種焦化廢水混鹽及雜鹽處理用的分離凈化裝置，其特征在于，所述絮凝劑添加倉(15)的上方設有轉動電機(151)，所述轉動電機(151)的輸出軸設有螺旋桿一(152)，所述螺旋桿一(152)位于所述下料管(16)內。
4.如權利要求2所述的一種焦化廢水混鹽及雜鹽處理用的分離凈化裝置，其特征在于，所述攪拌倉(11)的右側上方設有調節倉(111)，所述調節倉(111)的下方設有調節管(112)，所述調節管(112)的下端與所述攪拌倉(11)相連通，所述攪拌倉(11)的底部設有pH檢測儀(113)。
5.如權利要求1所述的一種焦化廢水混鹽及雜鹽處理用的分離凈化裝置，其特征在于，所述濾水裝置(2)包括脫水架(21)，所述脫水架(21)內固定連接有多個脫水筒(22)，所述脫水筒(22)內固定連接有濾水筒(23)，所述濾水筒(23)右側上端連通有進水管二(24)，所述進水管二(24)與所述連接管一(3)相連通，濾水筒(23)的右端固定連接有濾水電機(25)，所述濾水電機(25)的輸出軸上設有螺旋桿二(26)，所述螺旋桿二(26)與所述濾水筒(23)內壁轉動連接，所述脫水筒(22)前端設有出水管一(27)，所述出水管一(27)末端與所述連接管二(4)相連通。
6.如權利要求1所述的一種焦化廢水混鹽及雜鹽處理用的分離凈化裝置，其特征在于，所述連接管二(4)上設有增壓泵(41)。
7.如權利要求1所述的一種焦化廢水混鹽及雜鹽處理用的分離凈化裝置，其特征在于，所述光能蒸發裝置(8)包括聚焦鏡(81)，所述聚焦鏡(81)的下端設有調節底座(82)，所述調節底座(82)的上方固定連接有連接桿(83)，所述連接桿(83)的末端固定連接有蒸發釜(84)，所述蒸發釜(84)的上方側壁連通有集液管(85)，蒸發釜(84)的左側設有進水管三(86)，所述進水管三(86)與所述連接管三(6)或連接管四(7)相連通，蒸發釜(84)的底部設有密封蓋(87)。
8.如權利要求7所述的一種焦化廢水混鹽及雜鹽處理用的分離凈化裝置，其特征在于，所述蒸發釜(84)的上方設有電動缸(88)，所述電動缸(88)的移動端固定連接有擠壓片(89)。
9.如權利要求7所述的一種焦化廢水混鹽及雜鹽處理用的分離凈化裝置，其特征在于，所述蒸發釜(84)的上方設有電動缸(88)，所述電動缸(88)的移動端連接有擠壓片(89)。
10.一種焦化廢水混鹽及雜鹽處理用的分離凈化方法，基于權利要求1～9任意一項所述的一種焦化廢水混鹽及雜鹽處理用的分離凈化裝置，其特征在于，包括以下步驟：S1、將焦化廢水通入攪拌裝置(1)，通過絮凝劑和廢水混合，絮凝劑的添加量為5-10mg/L，混合后經過攪拌使焦化廢水中的有機物產生絮凝沉淀，然后通過濾水裝置(2)將絮凝沉淀進行過濾，過濾后得到的混合鹽溶液通過連接管二(4)通入納濾分鹽裝置(5)；S2、混合鹽溶液從中心細管(521)進入，由于中心細管(521)水壓較高，水會從通過納濾膜(524)向外層孔腔(526)滲入，利用納濾膜(524)的Donnan效應，將一價鹽溶液滲透至外層孔腔(526)，二價鹽溶液保留在中心細管(521)內，然后再通過支管一(551)和支管二(552)分別將二價鹽溶液和一價鹽溶液匯集在連接管三(6)和連接管四(7)中；S3、通過連接管三(6)和連接管四(7)分別將二價鹽溶液和一價鹽溶液通入光能蒸發裝置(8)，由光能蒸發裝置(8)對一價鹽溶液和二價鹽溶液進行蒸發結晶，光能蒸發裝置的蒸發結晶溫度為140-150℃。
發明內容
為解決上述技術問題，本發明提供了一種焦化廢水混鹽及雜鹽處理用的分離凈化裝置及方法。
本發明的技術方案是：一種焦化廢水混鹽及雜鹽處理用的分離凈化裝置，包括攪拌裝置，所述攪拌裝置的下方設有濾水裝置，攪拌裝置的右側連通有連接管一，所述連接管一的末端與所述濾水裝置相連通，所述濾水裝置右側連通有連接管二，所述連接管二的右端與所述納濾分鹽裝置相連通，所述納濾分鹽裝置的右側設有連接管三和連接管四，所述連接管三和連接管四的末端連通有多個光能蒸發裝置；
所述納濾分鹽裝置包括納濾固定架，所述納濾固定架內橫向固定連接有多個納濾管，所述納濾管的左端固定連接有連接短管，所述連接短管的左端均與所述連接管二向連通，且連通處設有流速調節閥，納濾管包括中心細管，所述中心細管的管壁設有若干透過孔，所述中心細管的外側固定連接有固定網一，所述固定網一的外側固定連接有納濾膜，所述納濾膜的外側固定連接有固定網二，所述固定網二的外側設有外層孔腔內，外層孔腔的外側設有外層固定管，中心細管和外層固定管之間設有多個格柵，所述格柵的中部與固定網一、納濾膜、固定網二固定連接，納濾管的右端設有分鹽管，所述分鹽管包括支管一和支管二，所述支管一的左端與中心細管固定連接，且內部相連通，所述支管二與所述外層固定管固定連接，且內部相連通，支管一的右端從支管二的管壁伸出與所述連接管三相連通，支管二的末端與所述連接管四相連通。
進一步地，所述攪拌裝置包括攪拌倉，所述攪拌倉的左側設有進水管一，所述進水管一外接焦化廢水管道，所述攪拌倉的右側下方與所述連接管一相連通，所述攪拌倉的上方設有攪拌電機，所述攪拌電機的輸出軸傳動連接有攪拌桿，所述攪拌桿的上端和下端分別與所述攪拌倉的頂部和底部轉動連接，所述攪拌倉的左側上方設有絮凝劑添加倉，所述絮凝劑添加倉的下端設有下料管，所述下料管與所述攪拌倉相連通。
說明：通過攪拌裝置將絮凝劑與焦化廢水混合，使有機物沉淀，便于過濾。
進一步地，所述絮凝劑添加倉的上方設有轉動電機，所述轉動電機的輸出軸設有螺旋桿一，所述螺旋桿一位于所述下料管內。
說明：通過轉動電機轉動使螺旋桿一轉動，進而帶動絮凝劑進入攪拌裝置，防止絮凝劑堵住下料管。
進一步地，所述攪拌倉的右側上方設有調節倉，所述調節倉的下方設有調節管，所述調節管的下端與所述攪拌倉相連通，所述攪拌倉的底部設有pH檢測儀。
說明：通過調節倉調節焦化廢水pH值，通過pH檢測儀檢測水中pH值。
進一步地，所述濾水裝置包括脫水架，所述脫水架內固定連接有多個脫水筒，所述脫水筒內固定連接有濾水筒，所述濾水筒右側上端連通有進水管二，所述進水管二與所述連接管一相連通，濾水筒的右端固定連接有濾水電機，所述濾水電機的輸出軸上設有螺旋桿二，所述螺旋桿二與所述濾水筒內壁轉動連接，所述脫水筒前端設有出水管一，所述出水管一末端與所述連接管二相連通。
說明：通過濾水電機轉動帶動螺旋桿二轉動，進入濾水筒的焦化廢水轉動，在離心力的作用下進行過濾，沉淀物被濾水筒截流，最后排出。
進一步地，連接管二上設有增壓泵。
說明：增壓泵對納濾分鹽裝置提供水壓。
進一步地，所述光能蒸發裝置包括聚焦鏡，所述聚焦鏡的下端設有調節底座，所述調節底座的上方固定連接有連接桿，所述連接桿的末端固定連接有蒸發釜，所述蒸發釜的上方側壁連通有集液管，蒸發釜的左側設有進水管三，所述進水管三與所述連接管三或連接管四相連通，蒸發釜的底部設有密封蓋。
說明：通過太陽能的光產生熱量對蒸發釜內的鹽溶液進行蒸發分離，使鹽結晶。
進一步地，所述蒸發釜的上方設有電動缸，所述電動缸的移動端固定連接有擠壓片。
說明：通過電動缸將帶動擠壓片將結晶的鹽推出蒸發釜。
進一步地，所述調節底座包括圓形座，所述圓形座上轉動連接有轉動桿，所述轉動桿的下方外壁固定連接有齒圈，所述圓形座的上方固定連接有轉動舵機，所述轉動舵機的輸出軸上設有齒輪一，所述齒輪一與齒圈嚙合傳動連接，所述轉動桿頂部與所述聚焦鏡底部鉸接，所述聚焦鏡下方固定連接有弧形齒軌，轉動桿中部設有調節舵機，所述調節舵機的輸出軸上設有齒輪二，所述齒輪二與所述弧形齒軌嚙合傳動連接。
說明：通過轉動桿使聚焦鏡轉動，通過弧形齒軌調節聚焦鏡的仰角。
進一步地，一種焦化廢水混鹽及雜鹽處理用的分離凈化裝置的工作方法，包括以下步驟：
S1、將焦化廢水通入攪拌裝置，通過絮凝劑和廢水混合，混合后經過攪拌使焦化廢水中的有機物產生絮凝沉淀，然后通過濾水裝置將絮凝沉淀進行過濾，過濾后得到的混合鹽溶液通過連接管二通入納濾分鹽裝置；
S2、混合鹽溶液從中心細管進入，由于中心細管水壓較高，水會從通過納濾膜向外層孔腔滲入，利用納濾膜的Donnan效應，將一價鹽溶液滲透至外層孔腔，二價鹽溶液保留在中心細管內，然后再通過支管一和支管二分別將二價鹽溶液和一價鹽溶液匯集在連接管三和連接管四中；
S3、通過連接管三和連接管四分別將二價鹽溶液和一價鹽溶液通入光能蒸發裝置，由光能蒸發裝置對一價鹽溶液和二價鹽溶液進行蒸發結晶。
本發明的有益效果是：
(1)本裝置通過攪拌裝置將酸性焦化廢水調節至中性，將絮凝劑與焦化廢水混合，再通過濾水裝置將沉淀物與鹽溶液分離，利用納濾膜的Donnan效應將二價鹽和一價鹽進行分離，實現鹽溶液的高效分離。
(2)本裝置通過光能蒸發裝置對分離后的鹽溶液進行蒸發分離，使鹽溶液中的鹽進行結晶，水分進行蒸發收集，以達到鹽溶液的鹽水分離，使鹽溶液中的二價鹽或一價鹽進行二次利用，如果存在一價鹽、二價鹽和三價鹽的溶液混合，可先將一價鹽溶液分離出來，再將二價鹽和三價鹽的混合溶液pH值調節成弱酸性，使二價鹽通過納濾膜，實現二價鹽和三價鹽的分離，光能蒸發裝置具有節能效果，降低了鹽溶液結晶成本。
（發明人：胡鵬;張升星;歐鋮）
