[发明专利]一种化工废水处理设备及方法

权利要求书

1.一种化工废水处理设备，其特征在于，包括：通过主管道依次连接的原水箱（1）、催化氧化系统（2）、结晶系统（3）、膜分离系统（4）和蒸发系统（5），所述催化氧化系统（2）设置有三个进口和一个出口，所述结晶系统（3）设置有第一固体盐排放口（301），所述膜分离系统（4）设置有浓缩液出口（401）和透过液出口（402），所述蒸发系统（5）设置有第二固体盐排放口（501）、蒸发液出口（502）和残留液出口（503）；

所述催化氧化系统（2）的三个进口分别连接有主管道、残留液出口（503）和空气进口（201），所述催化氧化系统（2）包括通过主管道依次连接的ECO装置（21）和氧化液水箱（22），所述结晶系统（3）包括通过主管道依次连接的冷却结晶装置（31）和结晶母液水箱（32）；

所述浓缩液出口（401）与催化氧化系统（2）的出口相连并通过主管道与所述结晶系统（3）连通。

2.根据权利要求1所述的一种化工废水处理设备，其特征在于，所述膜分离系统（4）包括至少一个管网式反渗透单元（41）。

3.根据权利要求1所述的一种化工废水处理设备，其特征在于，所述蒸发系统（5）为多效蒸发器、热力蒸汽再压缩蒸发器或机械蒸汽再压缩蒸发器中的任意一种。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种化工废水处理设备，其特征在于，所述原水箱（1）与催化氧化系统（2）之间还设置有保安过滤器（6）。

5.根据权利要求4所述的一种化工废水处理设备，其特征在于，所述蒸发液出口（502）连接有生化系统（7）。

6.根据权利要求5所述的一种化工废水处理设备，其特征在于，所述保安过滤器（6）出口设置有高压泵，所述原水箱（1）出口设置有原水泵（101），所述结晶系统（3）出口处设置有高压泵和提升泵。

7.一种化工废水处理方法，其特征在于，使用上述权利要求1-6任一项所述的一种化工废水处理设备，包括以下处理步骤：

1)废水预处理，将pH为10-12的染料废水母液初步过滤去除粒径为10纳米以上的固体杂质，得到预处理液；

2)催化氧化，将预处理液通入催化氧化系统（2），控制系统压力4.0-10.0MPa，控制系统温度200-300℃，采用以TiO₂为主要载体的催化剂，处理时间为1-2小时得到氧化液；

3)冷却结晶，将氧化液通入结晶系统（3），进行冷却结晶，控制系统温度为0-10℃，得到硫酸钠固体和结晶母液，结晶母液继续随主管道流通，结晶析出的硫酸钠固体通过第一固体盐排放口（301）回收；

4)浓缩分离，将结晶母液通入膜分离系统（4）进行浓缩分离，浓缩液经过浓缩液出口（401）回流入结晶系统（3），透过液通过透过液出口（402）继续随主管道流通；

5)蒸发分离，将透过液通入蒸发系统（5），蒸发分离处理，控制蒸发温度为80-100℃，得到蒸发液、氯化钠固体和残留液，蒸发液冷凝收集，氯化钠固体通过第二固体盐排放口（501）回收，残留液通过残留液出口（503）回流到催化氧化系统（2）再次循环处理。

8.一种化工废水处理方法，其特征在于，使用上述权利要求5或6任一项所述的一种化工废水处理设备，包括以下处理步骤：

1)废水预处理，将COD为20000-100000mg/L的染料废水母液初步过滤去除粒径为10纳米以上的固体杂质，得到预处理液；

2)催化氧化，将预处理液通入催化氧化系统（2），控控制系统压力4.0-10.0MPa，控制系统温度200-300℃，采用以TiO₂为主要载体的催化剂，处理时间为1-2小时得到氧化液；

3)冷却结晶，将氧化液通入结晶系统（3），进行冷却结晶，控制系统温度为0-10℃，得到硫酸钠固体和结晶母液，结晶母液继续随主管道流通，结晶析出的硫酸钠固体通过第一固体盐排放口（301）回收；

4)浓缩分离，将结晶母液通入膜分离系统（4）进行浓缩分离，浓缩液经过浓缩液出口（401）回流入结晶系统（3），透过液通过透过液出口（402）继续随主管道流通；

5)蒸发分离，将透过液通入蒸发系统（5），蒸发分离处理，控制蒸发温度为80-100℃，得到蒸发液、氯化钠固体和残留液，蒸发液冷凝收集，氯化钠固体通过第二固体盐排放口（501）回收，残留液通过残留液出口（503）回流到催化氧化系统（2）再次循环处理；

6)生化处理，将蒸发液通入生化系统（7），分别经过有氧、无氧处理，并沉淀。