CN103936220A - 一种炼化含盐污水零排放处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种炼化含盐污水零排放处理工艺，来自烟气脱硫的含盐污水经过两级过滤、换热、脱气后送入蒸发室，蒸发的蒸汽增压后与新鲜蒸汽混合并进入加热器壳程凝结排出；加热器管程盐水在加热器内受热蒸发、结晶，蒸汽进入压缩机，结晶盐沉积在蒸发室底部盐腿内，并旋流、离心提浓；盐结晶滤饼在干燥机干燥，水分挥发由干燥机顶部排出，气体经两级旋风分离器分离盐固体颗粒，由干燥引风机排空；脱水干燥后的盐分固体包装制成亚硫酸钠或硫铵产品。本发明提供的工艺克服了现有技术的不足，真正实现了污水“零排放”处理，并生产了具有经济价值的亚硫酸钠或硫铵，具有能效高、投资低、流程短、占地小、故障率低、满足长周期运行的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种对石油化工、煤化工企业产生的高含盐烟气脱硫污水实施“零排放”处理，并生产具有经济价值的亚硫酸钠或硫铵的工艺，属于污水处理工程技术领域。
背景技术
目前，随着石油化工、煤化工企业环保要求的提高，陆续投用烟气脱硫设施，烟气脱硫产生的含质量浓度7.5％左右硫酸钠的浓盐水，一般经过澄清、氧化后混入污水处理场出口监测池后直排；对于众多的内陆石化厂、煤化工厂，在不具备设置蒸发塘的条件下，大量连续外排高含盐污水，势必造成周边土地、河流严重盐碱化，破坏周边生态系统。
具备工业应用条件的处理高含盐污水的技术包括反渗透膜分离技术和多效蒸发技术，其中膜分离技术具有处理成本低、规模大、技术成熟等优点，但其原水预处理流程长，且浓缩倍数低，高含盐废水极易堵膜，造成膜的使用寿命降低，达不到“零排放”目标。多效蒸发工艺虽然可以做到高倍数的浓缩，但流程较长，换热设备材质要求高，投资高。上述的这些传统工艺的缺陷，成为化工行业处理高含盐废水、实现污水“零排放”目标的主要障碍。
机械再压缩蒸发器概述蒸汽机械再压缩蒸发器简称MVR，相较于传统的多效蒸发，MVR能效相当于四效蒸发，是国际上二十世纪九十年代末开发出来的新型高效蒸发设备，其工作原理是蒸发器产生的二次蒸汽经机械式热能压缩机作用后，温度提升5～15℃，返回用于蒸发器的加热热源，新鲜蒸汽仅用于补充热损失和补充进出料热焓，从而大幅度减低蒸发器对外来新鲜蒸汽的消耗，原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潜热，减少了对外部加热及冷却资源的需求，降低能耗，减少污染，该技术已经在食品、制药、化工、制盐等行业开始应用，但在处理烟气脱硫含盐污水处理上还没有应用先例。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种流程简单、占地面积小、能耗低的对高含盐烟气脱硫污水采用MVR技术实施“零排放”处理，并生产具有经济价值的亚硫酸钠或硫铵的工艺。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种炼化含盐污水零排放处理工艺，来自烟气脱硫的含盐污水所含的盐分为亚硫酸钠或硫铵，盐分质量浓度为7.5％～20％，其特征在于：该方法由以下3个步骤组成：
步骤1：来自烟气脱硫的含盐污水先经过纤维过滤器一级过滤，然后再经过精过滤器二级精滤，精滤后含盐污水中固体颗粒小于2mg/L；
步骤2：精滤后的含盐污水通过换热器与回收凝结水换热，再进入脱气罐除去水中溶解的空气，然后通过蒸发器进料泵送入蒸发室，蒸发室蒸发的蒸汽经压缩机增压后与新鲜蒸汽混合，进入加热器壳程凝结，释放潜热，凝结水自流入凝结水罐，由凝结水泵加压并经换热器换热后输送出装置；加热器管程盐水由循环泵循环推动，在加热器管程内受热蒸发、结晶，蒸汽进入压缩机，结晶盐沉积在蒸发室底部盐腿内，由母液循环泵循环，并外送部分母液至旋流器旋流提浓，清液返回蒸发室，悬浮液进入离心机进一步提浓，离心机出口滤液由料液槽收集经料液泵进入换热器换热后返回脱气罐，离心机出口排出盐结晶滤饼；
步骤3：离心机出口的盐结晶滤饼由干燥机进料绞笼输送至干燥机，在干燥机内部的桨叶搅拌、热风烘干下，水分挥发，气体由干燥机顶部排出，经两级旋风分离器分离盐固体颗粒，由干燥引风机排空；经干燥机、两级旋风分离器脱水干燥后的盐分固体包装制成亚硫酸钠或硫铵产品。
优选地，所述步骤1中，一级过滤精度为5～50微米，二级精滤精度为1～15微米。
优选地，所述步骤2中，脱气罐采用真空脱气方式，由机械或蒸汽抽真空。
优选地，所述步骤2中，蒸发室蒸发的蒸汽经压缩机增压8～38kPa后与新鲜蒸汽混合。
优选地，所述步骤2中，压缩机入口蒸汽温度为68～105℃。
优选地，所述步骤3中，经干燥机、两级旋风分离器脱水干燥后的盐分固体进入料仓，经包装秤、装袋机、封袋机封装后由皮带输送机传送至码垛，装袋机排放的废气由废气引风机抽出，送至干燥机顶部旋风分离器入口。
本发明提供的工艺克服了现有技术的不足，真正实现了污水“零排放”处理，并生产了具有经济价值的亚硫酸钠或硫铵，具有能效高、投资低、流程短、占地小、故障率低、满足长周期运行的有益效果。
附图说明
图1为炼化含盐污水过滤工艺流程图；
图2为炼化含盐污水蒸发结晶-浓缩工艺流程图；
图3为结晶盐干燥-包装工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
本发明提供的炼化含盐污水零排放处理工艺，包括以下3个步骤：
步骤1：结合图1，来自烟气脱硫PTU(废液处理单元)部分的含盐污水，所含的盐分为亚硫酸钠或硫铵，质量浓度为7.5％～20％，先经过纤维过滤器一级过滤除去大部分固体颗粒，然后再经过精过滤器二级精滤，过滤精度1～15微米，过滤后水中固体颗粒小于2mg/L。
步骤2：结合图2，精滤后的含盐污水通过板式换热器1与回收凝结水换热，进入脱气罐，采用真空脱气方式除去水中溶解的空气，由真空泵8抽真空，气体高点排空，脱气后液体通过蒸发器进料泵2送入MVR系统的蒸发室3，蒸发室3温度控制68～105℃，蒸发的蒸汽经压缩机4增压8～38kPa后，与新鲜蒸汽混合，进入MVR系统的加热器5壳程凝结，释放潜热，凝结水自流入凝结水罐6，由凝结水泵7加压经板式换热器1换热后输送出装置；MVR加热器5管程盐水由MVR循环泵9循环推动，在加热器5管程内受热蒸发、结晶，蒸汽进入压缩机4加压，结晶盐沉积在蒸发室3底部盐腿内，由母液循环泵10循环，并外送部分母液至旋流器11旋流提浓，清液返回MVR蒸发室3，悬浮液进入离心机12进一步提浓，离心机12采用循环水夹套冷却，离心机12出口滤液由料液槽收集经料液泵13进入经板式换热器1换热后返回脱气罐，离心机12出口排出盐结晶滤饼。
步骤3：结合图3，离心机12出口的盐结晶滤饼由干燥机进料绞笼14输送至干燥机15，在干燥机15内部的桨叶搅拌、自加热炉供风系统来的热风烘干下，水分挥发，由干燥机15顶部排出，经两级旋风分离器16分离盐固体颗粒，由干燥引风机17排空；两级旋风分离器16底部设有旋转卸料阀16-1，经干燥机15、两级旋风器16脱水干燥后的盐分固体经料仓18、包装秤19、装袋机20、封袋机21、皮带输送机22传送至码垛，装袋机20排放的废气由废气引风机23抽出，送至干燥机15顶部旋风入口。
本发明提供的炼化含盐污水零排放处理工艺与传统工艺的性能对比如表1所示：
表1本发明提供的炼化含盐污水零排放处理和传统工艺性能对比
注1：上表以100t/h，含盐1.5％wt的污水为例；
注2：蒸汽价格180元/t，平均电价0.6元/kwh，工程费用14年折旧。
本发明提供的炼化含盐污水零排放处理工艺，解决了含盐污水外排污染问题，真正实现了污水“零排放”处理，并生产了具有经济价值的亚硫酸钠或硫铵。与传统多效蒸发工艺相比，具有能效高、投资低、流程短、占地小、故障率低、满足长周期运行等优点。
Claims (6)
1.一种炼化含盐污水零排放处理工艺，来自烟气脱硫的含盐污水所含的盐分为亚硫酸钠或硫铵，盐分质量浓度为7.5％～20％，其特征在于：该方法由以下3个步骤组成：
步骤1：来自烟气脱硫的含盐污水先经过纤维过滤器一级过滤，然后再经过精过滤器二级精滤，精滤后含盐污水中固体颗粒小于2mg/L；
步骤2：精滤后的含盐污水通过换热器(1)与回收凝结水换热，再进入脱气罐除去水中溶解的空气，然后通过蒸发器进料泵(2)送入蒸发室(3)，蒸发室(3)蒸发的蒸汽经压缩机(4)增压后与新鲜蒸汽混合，进入加热器(5)壳程凝结，释放潜热，凝结水自流入凝结水罐(6)，由凝结水泵(7)加压并经换热器(1)换热后输送出装置；加热器(5)管程盐水由循环泵(9)循环推动，在加热器(5)管程内受热蒸发、结晶，蒸汽进入压缩机(4)，结晶盐沉积在蒸发室(3)底部盐腿内，由母液循环泵(10)循环，并外送部分母液至旋流器(11)旋流提浓，清液返回蒸发室(3)，悬浮液进入离心机(12)进一步提浓，离心机(12)出口滤液由料液槽收集经料液泵(13)进入换热器(1)换热后返回脱气罐，离心机(12)出口排出盐结晶滤饼；
步骤3：离心机(12)出口的盐结晶滤饼由干燥机进料绞笼(14)输送至干燥机(15)，在干燥机(15)内部的桨叶搅拌、热风烘干下，水分挥发，气体由干燥机(15)顶部排出，经两级旋风分离器(16)分离盐固体颗粒，由干燥引风机(17)排空；经干燥机(15)脱水干燥后的盐分固体包装制成亚硫酸钠或硫铵产品。
2.如权利要求1所述的一种炼化含盐污水零排放处理工艺，其特征在于：所述步骤1中，一级过滤精度为5～50微米，二级精滤精度为1～15微米。
3.如权利要求1所述的一种炼化含盐污水零排放处理工艺，其特征在于：所述步骤2中，脱气罐采用真空脱气方式，由机械或蒸汽抽真空。
4.如权利要求1所述的一种炼化含盐污水零排放处理工艺，其特征在于：所述步骤2中，蒸发室(3)蒸发的蒸汽经压缩机(4)增压8～38kPa后与新鲜蒸汽混合。
5.如权利要求1或4所述的一种炼化含盐污水零排放处理工艺，其特征在于：
所述步骤2中，压缩机(4)入口蒸汽温度为68～105℃。
6.如权利要求1所述的一种炼化含盐污水零排放处理工艺，其特征在于：所述步骤3中，经干燥机(15)脱水干燥后的盐分固体进入料仓(18)，经包装秤(19)、装袋机(20)、封袋机(21)封装后由皮带输送机(22)传送至码垛，装袋机(20)排放的废气由废气引风机(23)抽出，送至干燥机(15)顶部旋风分离器入口。
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