正渗透与蒸发结晶耦合的废水浓缩系统的制作方法

本技术涉及水处理，特别涉及一种正渗透与蒸发结晶耦合的废水浓缩系统。

背景技术：

1、废水处理无论是保护环境还是水资源的重复利用都有着重要的意义。焦化废水的生化出水通过膜浓缩和蒸发结晶处理后能够实现零排放。然而，在蒸发结晶浓缩过程中，溶液由不饱和变成饱和，有机物和其他离子不断被浓缩，物料沸点不断升高，最后一部分母液难以进一步蒸发而作为蒸发结晶母液排出蒸发器。高盐、高有机物的蒸发结晶母液处理难度大，若直接蒸干，则形成的杂盐会作为危废，其处理成本极高。

2、另外，一些含高有机物的废水或溶液可以通过正渗透来处理。正渗透是一种依靠渗透压驱动的膜分离过程，即水通过选择性半透膜从较高水化学势区域(或低渗透压侧)自发地扩散到较低水化学势区域(或高渗透压侧)的过程。正渗透过程的驱动力是驱动液与原料液的渗透压差，不需要外加压力作为驱动力。与传统的膜分离技术相比，正渗透具有膜污染较轻、无需外加压力、能耗低等优点，能够广泛应用于水处理、海水淡化和食品饮料等领域。然而，正渗透实现的关键是需要一种高通量可循环使用的驱动液。

3、还有，啤酒废水可以作为污水处理的补充碳源。啤酒废水中含有大量的糖类、蛋白质、淀粉、醇酸类和果胶等，cod浓度2000～3000mg/l，利用啤酒废水作为补充碳源具有减污降碳协同效应。然而，为了保证污水厂碳源需求，啤酒废水投加量较大，可能会对生化系统的水质水量造成冲击，同时也增加了运输成本。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种正渗透与蒸发结晶耦合的废水浓缩系统，以解决现有技术中存在的蒸发结晶母液处理难度大、正渗透需要驱动液以及大水量的啤酒废水作为碳源容易对生化系统造成冲击和增加运输成本等其中的一个或多个问题。

2、为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：一种正渗透与蒸发结晶耦合的废水浓缩系统，包括：有机废水预处理单元、生化处理单元、膜浓缩单元、蒸发结晶单元以及正渗透浓缩单元；所述有机废水预处理单元，用于对有机废水进行过滤处理；所述生化处理单元，用于对污水进行生化处理；所述膜浓缩单元，用于对所述生化处理单元的生化出水进行膜浓缩处理；所述蒸发结晶单元包括蒸发结晶设备和母液处理设备；所述蒸发结晶设备配置为对所述膜浓缩单元的出水进行蒸发结晶处理，以获得蒸发结晶母液；所述母液处理设备配置为对所述蒸发结晶母液进行母液预处理，以获得蒸发结晶母液驱动液；所述正渗透浓缩单元具有进水口、进液口、出水口及出液口，所述进水口与所述有机废水预处理单元连通以接收所述过滤处理后的有机废水，所述进液口与所述母液处理设备的出液端连通以接收所述蒸发结晶母液驱动液；所述正渗透浓缩单元配置为对所述过滤处理后的有机废水进行浓缩以及对所述蒸发结晶母液驱动液进行稀释，所述出水口用于将所述有机废水的浓缩液排出，所述出液口用于将所述蒸发结晶母液驱动液的稀释液排出。

3、可选的，所述有机废水预处理单元包括依次设置的格栅、水力筛和初沉池。

4、可选的，所述生化处理单元包括依次设置的一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池和二级好氧池，所述二级缺氧池与所述出水口连通。

5、可选的，所述正渗透浓缩单元的出液口与所述膜浓缩单元连接。

6、可选的，所述出液口设置有控制阀，所述控制阀配置为当所述蒸发结晶母液的含盐量与所述稀释液的含盐量的比值达到预设范围时，控制所述稀释液排出至所述膜浓缩单元。

7、可选的，所述预设范围为0.2至0.5。

8、可选的，所述膜浓缩单元包括依次连接的反渗透装置、纳滤分盐装置、高压反渗透装置和电渗析装置，所述出液口与所述纳滤分盐装置连接。

9、可选的，所述母液处理设备包括依次设置的高级氧化装置、化学沉淀装置和过滤装置。

10、可选的，所述高级氧化装置包括臭氧催化氧化装置。

11、可选的，所述有机废水包括啤酒废水。

12、与现有技术相比，本实用新型提供的正渗透与蒸发结晶耦合的废水浓缩系统具有以下有益效果：

13、本实用新型提供的正渗透与蒸发结晶耦合的废水浓缩系统，包括：有机废水预处理单元、生化处理单元、膜浓缩单元、蒸发结晶单元以及正渗透浓缩单元；所述有机废水预处理单元，用于对有机废水进行过滤处理；所述生化处理单元，用于对污水进行生化处理；所述膜浓缩单元，用于对所述生化处理单元的生化出水进行膜浓缩处理；所述蒸发结晶单元包括蒸发结晶设备和母液处理设备；所述蒸发结晶设备配置为对所述膜浓缩单元的出水进行蒸发结晶处理，以获得蒸发结晶母液；所述母液处理设备配置为对所述蒸发结晶母液进行母液预处理，以获得蒸发结晶母液驱动液；所述正渗透浓缩单元具有进水口、进液口、出水口及出液口，所述进水口与所述有机废水预处理单元连通以接收所述过滤处理后的有机废水，所述进液口与所述母液处理设备的出液端连通以接收所述蒸发结晶母液驱动液；所述正渗透浓缩单元配置为对所述过滤处理后的有机废水进行浓缩以及对所述蒸发结晶母液驱动液进行稀释，所述出水口用于将所述有机废水的浓缩液排出，所述出液口用于将所述蒸发结晶母液驱动液的稀释液排出。由此，本实用新型提供的正渗透与蒸发结晶耦合的废水浓缩系统，通过有机废水预处理单元对有机废水进行过滤，能够去除有机废水中的杂质，从而为正渗透浓缩单元对有机废水的浓缩奠定了基础；通过生化处理单元和膜浓缩单元来处理污水，为获得蒸发结晶母液奠定了基础；通过蒸发结晶设备对膜浓缩浓水进行蒸发结晶处理，能够获得蒸发结晶母液，从而为获得正渗透浓缩单元所需的驱动液奠定了基础；通过母液处理设备对蒸发结晶母液进行母液预处理，去除蒸发结晶母液中的有机物、硬度和悬浮物，从而能够获得正渗透浓缩单元所需的驱动液，进而为正渗透浓缩单元对有机废水的浓缩奠定了基础，同时能够合理利用蒸发结晶母液，从而能够减少蒸发结晶母液的处置成本；通过正渗透浓缩单元对有机废水进行浓缩，与其他膜浓缩工艺相比，正渗透膜污染相对较轻，而且正渗透浓缩处理后的有机废水浓缩液的有机物浓度高、体积小，能够有效减少环境污染以及降低能耗。

14、进一步的，所述生化处理单元包括依次设置的一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池和二级好氧池，所述二级缺氧池与所述出水口连通。由此，本实用新型提供的正渗透与蒸发结晶耦合的废水浓缩系统，通过设置包括一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池和二级好氧池的生化处理单元，能够对污水进行生物脱氮及有机污染物的去除处理；二级缺氧池作为后置反硝化槽，需要定期投加碳源，通过将正渗透浓缩单元的出水口与生化处理单元的二级缺氧池连通，能够将有机废水的浓缩液作为碳源回用于生化处理单元，且正渗透浓缩处理后的有机废水浓缩液的有机物浓度高、体积小，能够减小对生化处理单元的冲击和降低运输成本，从而能够实现有机废水的资源化利用，形成有机废水的循环浓缩系统，具有减污降碳协同效应和极其重要的环保意义。

15、再进一步的，所述正渗透浓缩单元的出液口与所述膜浓缩单元连接。由此，本实用新型提供的正渗透与蒸发结晶耦合的废水浓缩系统，通过将正渗透浓缩单元的出液口与膜浓缩单元连接，能够使得正渗透浓缩单元产生的蒸发结晶母液驱动液的稀释液回用于膜浓缩单元，从而能够减少蒸发结晶母液驱动液的稀释液的处置费用。