1) 預(yù)處理器簡介
預(yù)處理器由鹽水進(jìn)口系統(tǒng)、凝聚攪拌室、凝聚反應(yīng)室、斜板沉降室、沉泥斗、浮泥槽、精鹽水收集室極溢流管、精鹽水匯集槽等部分組成。從水流分布上可以分為凝聚攪拌區(qū)、凝聚反應(yīng)區(qū)、上折流區(qū)、浮上區(qū)、浮渣區(qū)、穩(wěn)流區(qū),在這些區(qū)分別完成粗鹽水與氫氧化鐵充分混合、切向流沖擊固體沉積物旋流、凝聚反應(yīng)、浮上浮渣、沉降分離、溢流匯集等過程。預(yù)處理器工作原理如下:粗鹽水經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入預(yù)處理器凝聚區(qū),切向進(jìn)入的鹽水在這里旋流攪拌,使鹽水與氫氧化鐵混合均勻,同時向上的流速使固體不斷被沖擊向上,與鹽水一起向上旋流進(jìn)入預(yù)處理器內(nèi)的倒錐型凝聚反應(yīng)區(qū),在鹽水流速逐漸下降過程中完成凝聚反應(yīng)。粗鹽水中的 Mg(OH)2 等沉淀物與絮凝劑充分接觸,凝聚成大小不等的絮團(tuán),浮出倒錐殼,進(jìn)入上折流區(qū)(在這個區(qū)間水流處于向上轉(zhuǎn)為向下的不規(guī)則過程,是一個過渡過程),再進(jìn)入浮上區(qū)(水流流速緩慢)。浮泥向上浮動,進(jìn)入浮渣區(qū)匯集一段時間后排出。在分離掉浮泥的鹽水斜板沉降區(qū),鹽水緩慢向下流動,未浮出的固體顆粒在此進(jìn)行沉降,進(jìn)一步分離出固體顆粒。分離沉降的鹽泥沿斜板進(jìn)入沉泥斗,富集一段時間后排出。較大而緊密的絮團(tuán)折返,向下進(jìn)入由倒置錐殼組構(gòu)成的多道上寬下窄的環(huán)形沉降區(qū)。由于通道截面積逐漸縮小,而流速加快,進(jìn)一步分離后的鹽水進(jìn)入下折流區(qū),水流由向下折為向上進(jìn)入澄清區(qū)(錐形結(jié)構(gòu)使鹽水流速逐漸加大,保證了分離完整),經(jīng)桶外周圍多個均布的外接排出管端溢流到環(huán)形集水槽,在澄清鹽水出口處流出。
2) 陶瓷膜過濾器簡介
現(xiàn)今,膜分離技術(shù)已成為世界各國氯堿行業(yè)在保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源等方面的主要手段,因其具有節(jié)能、高效、耗能低、耐酸堿、無二次污染、無相變操作方便等突出優(yōu)點。膜分離技術(shù)按照膜孔徑(或截留分子量)大小可以四類:微濾、超濾、納濾和反滲透。按照膜材料可以分為兩大類:有機(jī)膜和無機(jī)膜。常見的有機(jī)膜有凱膜和戈爾膜等,常見的無機(jī)膜有陶瓷膜等[30]。而有機(jī)膜通常具有孔徑分布寬、滲透率低、通量低、pH 值適用范圍窄、不耐高溫、易水解、易污染、較難清洗再生、機(jī)械強(qiáng)度低等缺點。與有機(jī)膜作對比,無機(jī)陶瓷膜具有孔徑分布均勻、通量大、分離效率高、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿能力強(qiáng)、耐高溫、壽命長、抗污染、整體設(shè)施結(jié)構(gòu)簡單、自動化控制程度高、安裝方便、占地面積小、配套設(shè)備少、無需化學(xué)添加物、機(jī)械強(qiáng)度高[31-32]。陶瓷膜過濾器工作原理如下:鹽水在進(jìn)行過濾時,先被料漿泵注入陶瓷膜過濾器中,陶瓷濾管對鹽水進(jìn)行分離,其中,溶液中的固體或濾渣被單獨隔離出來,保留在過濾管表面形成濾餅層,而液體則滲進(jìn)陶瓷管內(nèi)腔經(jīng)由聚流管進(jìn)入下一工序。由于固液被分離,在過濾管內(nèi)外兩側(cè)形成壓力差。隨著過濾的進(jìn)行,過濾管表面濾餅層增厚,其內(nèi)外的壓力差慢慢升高。陶瓷膜過濾器因控制程序可以進(jìn)行反沖而具有自動調(diào)節(jié)功能,在過濾管表面內(nèi)外的壓力差達(dá)到預(yù)設(shè)值時,控制程序會自動控制各個閥門(如進(jìn)液閥、出液閥、回流閥、反沖閥等)的工作運(yùn)轉(zhuǎn)情況,實現(xiàn)調(diào)整過濾管內(nèi)外兩側(cè)壓力差的功能。在過濾管表面的濾渣等固體顆粒全部被清除且沉淀至陶瓷膜過濾器的錐形底部時,陶瓷膜過濾器依據(jù)控制程序調(diào)節(jié)能夠自動開始新的過濾過程,反反復(fù)復(fù)循環(huán)進(jìn)行下去。同樣地,沉降在底部的濾渣滿足既定程序預(yù)設(shè)值時,陶瓷膜的進(jìn)氣閥被自動控制打開且通過排渣閥導(dǎo)出濾渣,濾渣完全排出時,陶瓷膜過濾器會自動開始新的排渣周期,反反復(fù)復(fù)循環(huán)下去。無機(jī)陶瓷膜鹽水精制技術(shù)是基于多孔陶瓷介質(zhì)的篩分效應(yīng)而進(jìn)行物質(zhì)分離的技術(shù),采用高效的“錯流”過濾方式,達(dá)到目標(biāo)成分的分離、濃縮及純化,無機(jī)陶瓷膜是以無機(jī)材料經(jīng)特殊工藝制成的非對稱膜。無機(jī)陶瓷膜當(dāng)前主要應(yīng)用于三大方面:食品工業(yè)廢水處理、機(jī)械冶金廢水處理及石油化工廢水處理。通常,每臺無機(jī)陶瓷膜過濾器設(shè)備由 9 只膜組件串、并聯(lián)而成,每支組件內(nèi)裝61 支膜元件,每個組件膜面積為 13.8 m2 ;無機(jī)陶瓷膜膜元件規(guī)格:外徑為 ?31mm,長度為 1100 mm,通道為 19 孔,通道直徑 ?3.8 mm,膜孔徑 50 nm。陶瓷膜是一種固態(tài)無機(jī)膜,是具有多孔結(jié)構(gòu)的精密陶瓷過濾材料。膜元件由多孔支撐體、過渡層、膜層 3 部分構(gòu)成,呈非對稱分布,其過濾精度涵蓋微濾(孔徑大于 50 nm)、超濾(孔徑 2~50 nm)、納濾(孔徑小于 2 nm)。支撐體采用進(jìn)口高純度 α-Al2O3 經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成;過渡層采用 ZrO2 高溫?zé)Y(jié)而成;膜層采用改性ZrO2 材料涂于過渡層表面通過高溫?zé)Y(jié)而成。膜元件的密封采用耐腐蝕耐溫專用密封墊。根據(jù)支撐體的不同,陶瓷膜可分為平板、管式、多通道三種。陶瓷膜的國家執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是 HY/T063-2002 ,可適用介質(zhì)濃度范圍為0.5~330g/L,適用溫度范圍為 0~250℃,pH 值的適用范圍為 0~14,不受酸、堿、氧化劑影響。可在 1MPa 的壓力下長期工作,不存在有機(jī)聚合膜的膜表面剝離、撕裂、腐蝕、孔徑拉伸等情況[36]。因無機(jī)陶瓷膜不僅可以在極端條件下具有十分穩(wěn)定的化學(xué)特性,而且抗高溫及耐酸堿的能力十分突出,且膜孔徑比較小。因此,其過濾級別可以達(dá)到分子級。常用在氣態(tài)、液態(tài)及氣液混合態(tài)的過濾場合,且認(rèn)為能夠代替比較傳統(tǒng)的分離技術(shù)(如過濾、離心、精餾、蒸發(fā)等),能夠滿足鹽水質(zhì)量要求,節(jié)約資金,目前主要被應(yīng)用生產(chǎn)工作十分惡劣的在石油化工等相關(guān)領(lǐng)域。