一种N-甲基吡咯烷酮回收的低浓度废水预处理系统

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种N-甲基吡咯烷酮回收的低浓度废水预处理系统。

背景技术

N-甲基吡咯烷酮是2-吡咯烷酮的N-甲基衍生物。N-甲基吡咯烷酮是无色至淡黄色透明液体，吸湿性强，与水、乙醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、苯等多数有机溶剂混溶。化学性质稳定，但遇酸或碱会使内酰胺环破裂。N-甲基吡咯烷酮在锂电、医药、农药、颜料、清洗剂、绝缘材料等行业中广泛应用。

N-甲基吡咯烷酮工业废水主要包括N-甲基吡咯烷酮生产过程中产生的精馏废水和胺化废水，主要污染物指标是高浓度的COD(化学需氧量)、总氮(NT)和氨氮，是化工废水中比较难处理的一类。

高氨氮废水主要来源于食品加工、化肥、冶金生产、炼油、制药等行业，一般氮在水中以有机氮和无机氮两种形式存在。这种高氨氮废水如果不经过处理排放，将会使水体富营养化，严重影响水资源的健康。N-甲基吡咯烷酮工业废水就属于高氨氮废水，其废水呈澄清透明状，并含有刺鼻气味，可以使用化学沉降，但不易控制添加量，过量时不仅浪费沉淀剂而且容易造成二次污染。

另外，中国专利公告号为CN213475674U，发明创造名称为一种应用于提取N-甲基吡咯烷酮的低浓度废水处理系统，包括安装架，所述安装架顶端的左侧安装有沉淀箱，所述沉淀箱顶端的中部连通添加管，所述安装架内腔左侧的顶部安装有支撑板，所述支撑板的顶端安装有增压泵，所述安装架内腔的左侧安装有过滤箱，所述增压泵的输出端安装有通气管。但是现有的N-甲基吡咯烷酮的低浓度废水还存在着不便于根据N-甲基吡咯烷酮的含量对废水进行分类处理，不能够实时的取样对处理产生的水液进行分类回收利用的问题。

由鉴于此，发明一种N-甲基吡咯烷酮回收的低浓度废水预处理系统是非常必要的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种N-甲基吡咯烷酮回收的低浓度废水预处理系统，以解决现有的N-甲基吡咯烷酮的低浓度废水不便于根据N-甲基吡咯烷酮的含量对废水进行分类处理，不能够实时的取样对处理产生的水液进行分类回收利用的问题。

一种N-甲基吡咯烷酮回收的低浓度废水预处理系统，包括N-甲基吡咯烷酮废水接管，低浓度废液预处理池，膜过滤箱结构，加热处理箱结构，水液冷凝回收罐组件，泥液抽取泵，连通泵，连接导流管和限流阀，

所述的N-甲基吡咯烷酮废水接管螺栓连接在低浓度废液预处理池的左上侧；所述的连通泵通过管路连接在低浓度废液预处理池的右侧下部位置；所述的连接导流管一端螺纹连接在连通泵的输出端，另一端连接在膜过滤箱结构的上部；所述的加热处理箱结构通过限流阀连接在膜过滤箱结构的下部；所述的水液冷凝回收罐组件安装在加热处理箱结构的上部；所述的泥液抽取泵通过管路连接在低浓度废液预处理池的下部左侧位置。

优选的，所述的低浓度废液预处理池包括电离处理腔，生物沉淀池，分隔板和连接弯管，所述的低浓度废液预处理池的中间位置砌筑有分隔板；所述的分隔板将低浓度废液预处理池的左侧分隔为电离处理腔；所述的分隔板将低浓度废液预处理池的右侧分隔为分隔板；所述的连接弯管镶嵌在分隔板的内部上侧位置。

优选的，所述的连接弯管的左侧端口位于电离处理腔的上部；所述的连接弯管的右侧端口位于生物沉淀池的下部。

优选的，所述的电离处理腔的内部上侧螺钉连接有温度传感器，所述的电离处理腔的内部中间位置螺栓连接有电解棒，所述的电离处理腔的左侧下部螺栓连接有搅拌电机，所述的搅拌电机的输出端联轴器连接有绞龙轴。

优选的，所述的搅拌电机的输出轴和低浓度废液预处理池的左壁填充有密封圈垫。

优选的，所述的连接弯管的下端螺纹连接有潜水泵；所述的潜水泵位于生物沉淀池的底部左侧。

优选的，所述的膜过滤箱结构包括过滤箱体，斜坡导流板，过滤膜，取样排放接管和支撑柱，所述的斜坡导流板和过滤膜交替螺钉连接在过滤箱体的内侧；所述的取样排放接管镶嵌在过滤箱体的左侧下部位置并相连通设置；所述的支撑柱分别螺栓连接在过滤箱体的下部四角位置。

优选的，所述的加热处理箱结构包括加热罐体，集汽罩，上升导管，加热丝和N-甲基吡咯烷酮收集接管，所述的集汽罩螺钉连接在加热罐体的上部；所述的上升导管螺栓连接在集汽罩的上部中间位置并与其内部相连通；所述的加热丝镶嵌在加热罐体的内部下侧位置；所述的N-甲基吡咯烷酮收集接管镶嵌在加热罐体个右侧上部位置并与其内部相连通。

优选的，所述的水液冷凝回收罐组件包括冷凝器，水液回收接管，支撑杆一和支撑杆二，所述的水液回收接管镶嵌在冷凝器的右侧下部位置并与其内部相连通设置；所述的支撑杆一螺栓连接在冷凝器的下部两侧；所述的支撑杆二螺栓连接在冷凝器的下部右侧。

优选的，所述的支撑杆一比支撑杆二要短；所述的支撑杆一螺栓连接在加热罐体的上部；所述的支撑杆二独立设置在加热罐体的右侧。

优选的，所述的上升导管螺纹连接在冷凝器的下部左侧位置并与其内部相连通设置。

优选的，所述的限流阀的上端镶嵌在过滤箱体的下部中间位置并与其内部相连通，所述的限流阀的右端镶嵌在加热罐体的左侧并与其内部相连通设置。

优选的，所述的连接导流管的上端镶嵌在过滤箱体的上部中间位置。

优选的，所述的斜坡导流板设置右端多个；所述的斜坡导流板整体呈楼梯状设置。

优选的，所述的连通泵的进入端通过管路与低浓度废液预处理池的右侧下部镶嵌设置并与生物沉淀池的内部相连通设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

该发明N-甲基吡咯烷酮回收的低浓度废水预处理系统，主要应用于N-甲基吡咯烷酮生产过程中产生的低浓度废水的预处理工艺，在使用时，将含有N-甲基吡咯烷酮的低浓度废水的排放管路连接在N-甲基吡咯烷酮废水接管上，使得低浓度废水进入到电离处理腔内，经过电解棒的电解分离操作后，水液经过接弯管在潜水泵的作用下吸入到生物沉淀池内；

在电离分解过程中产生的泥液在泥液抽取泵的作用下抽入到泥液的处理工序中即可；进入到生物沉淀池内的低浓度废水经过生物的物理净化操作后被连通泵和连接导流管吸入到过滤箱体的内部，依次经过斜坡导流板的导流，并经过滤膜的过滤后形成可回收利用的水液，经过取样排放接管的取样检验后排放即可；

如若检测不合适，再打开限流阀使得水液进入到加热罐体内，利用加热丝的加热，因为N-甲基吡咯烷酮比水液的沸点要高，水液先蒸发产生的水汽进入到冷凝器内，冷却成液后连接水液回收接管进行回收即可；

该发明利用三种净化处理方式，分别为电离处理腔的电离，生物沉淀池的生物净化和过滤箱体的过滤膜操作，提高了N-甲基吡咯烷酮废水的过滤净化效率，能够根据N-甲基吡咯烷酮的含量不同进行调节改变工艺流程，提高了效率的同时节省了生产成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的低浓度废液预处理池的结构示意图。

图3是本发明的膜过滤箱结构的结构示意图。

图4是本发明的加热处理箱结构的结构示意图。

图5是本发明的水液冷凝回收罐组件的结构示意图。

图6是本发明的工作时的流程示意图。

图中：

1、N-甲基吡咯烷酮废水接管；2、低浓度废液预处理池；21、电离处理腔；211、温度传感器；212、电解棒；213、搅拌电机；214、绞龙轴；22、生物沉淀池；23、分隔板；231、连接弯管；2311、潜水泵；3、膜过滤箱结构；31、过滤箱体；32、斜坡导流板；33、过滤膜；34、取样排放接管；35、支撑柱；4、加热处理箱结构；41、加热罐体；42、集汽罩；43、上升导管；44、加热丝；45、N-甲基吡咯烷酮收集接管；5、水液冷凝回收罐组件；51、冷凝器；52、水液回收接管；53、支撑杆一；54、支撑杆二；6、泥液抽取泵；7、连通泵；8、连接导流管；9、限流阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

实施例：

如附图1所示，本发明提供一种N-甲基吡咯烷酮回收的低浓度废水预处理系统，包括N-甲基吡咯烷酮废水接管1，低浓度废液预处理池2，膜过滤箱结构3，加热处理箱结构4，水液冷凝回收罐组件5，泥液抽取泵6，连通泵7，连接导流管8和限流阀9，

所述的N-甲基吡咯烷酮废水接管1螺栓连接在低浓度废液预处理池2的左上侧；所述的连通泵7通过管路连接在低浓度废液预处理池2的右侧下部位置；所述的连接导流管8一端螺纹连接在连通泵7的输出端，另一端连接在膜过滤箱结构3的上部；所述的加热处理箱结构4通过限流阀9连接在膜过滤箱结构3的下部；所述的水液冷凝回收罐组件5安装在加热处理箱结构4的上部；所述的泥液抽取泵6通过管路连接在低浓度废液预处理池2的下部左侧位置。

如附图2所示，上述实施方案中，具体的，所述的低浓度废液预处理池2包括电离处理腔21，生物沉淀池22，分隔板23和连接弯管231，所述的低浓度废液预处理池2的中间位置砌筑有分隔板23；所述的分隔板23将低浓度废液预处理池2的左侧分隔为电离处理腔21；所述的分隔板23将低浓度废液预处理池2的右侧分隔为分隔板23；所述的连接弯管231镶嵌在分隔板23的内部上侧位置；所述的连接弯管231的左侧端口位于电离处理腔21的上部；所述的连接弯管231的右侧端口位于生物沉淀池22的下部；

更进一步的，上述实施方案中，具体的，所述的电离处理腔21的内部上侧螺钉连接有温度传感器211，所述的电离处理腔21的内部中间位置螺栓连接有电解棒212，所述的电离处理腔21的左侧下部螺栓连接有搅拌电机213，所述的搅拌电机213的输出端联轴器连接有绞龙轴214；所述的搅拌电机213的输出轴和低浓度废液预处理池2的左壁填充有密封圈垫。

上述实施方案中，具体的，所述的连接弯管231的下端螺纹连接有潜水泵2311；所述的潜水泵2311位于生物沉淀池22的底部左侧。

如附图3所示，上述实施方案中，具体的，所述的膜过滤箱结构3包括过滤箱体31，斜坡导流板32，过滤膜33，取样排放接管34和支撑柱35，所述的斜坡导流板32和过滤膜33交替螺钉连接在过滤箱体31的内侧；所述的取样排放接管34镶嵌在过滤箱体31的左侧下部位置并相连通设置；所述的支撑柱35分别螺栓连接在过滤箱体31的下部四角位置。

如附图4所示，上述实施方案中，具体的，所述的加热处理箱结构4包括加热罐体41，集汽罩42，上升导管43，加热丝44和N-甲基吡咯烷酮收集接管45，所述的集汽罩42螺钉连接在加热罐体41的上部；所述的上升导管43螺栓连接在集汽罩42的上部中间位置并与其内部相连通；所述的加热丝44镶嵌在加热罐体41的内部下侧位置；所述的N-甲基吡咯烷酮收集接管45镶嵌在加热罐体41个右侧上部位置并与其内部相连通。

如附图5所示，上述实施方案中，具体的，所述的水液冷凝回收罐组件5包括冷凝器51，水液回收接管52，支撑杆一53和支撑杆二54，所述的水液回收接管52镶嵌在冷凝器51的右侧下部位置并与其内部相连通设置；所述的支撑杆一53螺栓连接在冷凝器51的下部两侧；所述的支撑杆二54螺栓连接在冷凝器51的下部右侧。

上述实施方案中，具体的，所述的支撑杆一53比支撑杆二54要短；所述的支撑杆一53螺栓连接在加热罐体41的上部；所述的支撑杆二54独立设置在加热罐体41的右侧；所述的上升导管43螺纹连接在冷凝器51的下部左侧位置并与其内部相连通设置。

上述实施方案中，具体的，所述的限流阀9的上端镶嵌在过滤箱体31的下部中间位置并与其内部相连通，所述的限流阀9的右端镶嵌在加热罐体41的左侧并与其内部相连通设置；所述的连接导流管8的上端镶嵌在过滤箱体31的上部中间位置。

上述实施方案中，具体的，所述的斜坡导流板32设置右端多个；所述的斜坡导流板32整体呈楼梯状设置。

上述实施方案中，具体的，所述的连通泵7的进入端通过管路与低浓度废液预处理池2的右侧下部镶嵌设置并与生物沉淀池22的内部相连通设置。

上述实施方案中，具体的，所述的过滤膜33具体采用型号为SM-1010的过滤膜；所述的电解棒212具体采用铁碳微电解的电解棒；所述的生物沉淀池22的生化处理根据微生物的需氧情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理。用微生物降解水中的有机物，可根据微生物对氧气的需求量分为好氧处理与厌氧处理。

工作原理

如附图6所示，本发明在使用时，主要应用于N-甲基吡咯烷酮生产过程中产生的低浓度废水的预处理工艺，在使用时，将含有N-甲基吡咯烷酮的低浓度废水的排放管路连接在N-甲基吡咯烷酮废水接管1上，使得低浓度废水进入到电离处理腔21内，经过电解棒212的电解分离操作后，水液经过接弯管23在潜水泵2311的作用下吸入到生物沉淀池22内；

在电离分解过程中产生的泥液在泥液抽取泵6的作用下抽入到泥液的处理工序中即可；进入到生物沉淀池22内的低浓度废水经过生物的物理净化操作后被连通泵7和连接导流管8吸入到过滤箱体31的内部，依次经过斜坡导流板32的导流，并经过滤膜33的过滤后形成可回收利用的水液，经过取样排放接管34的取样检验后排放即可；

如若检测不合适，再打开限流阀9使得水液进入到加热罐体41内，利用加热丝44的加热，因为N-甲基吡咯烷酮比水液的沸点要高，水液先蒸发产生的水汽进入到冷凝器51内，冷却成液后连接水液回收接管52进行回收即可。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。