CN105967257A - 一种含盐废水喷雾蒸发处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含盐废水喷雾蒸发处理系统及方法，包括含盐废水喷射系统，气力输灰系统及喷雾装置系统；所述含盐废水喷射系统包括空气压缩机、废水泵、废水储存箱及第一喷射枪；喷雾装置系统包括离心风机、高温离心风机、气体回热器、电加热器、喷雾蒸发器、旋风除尘器、空心喷淋式除尘器、第二喷射枪及自来水箱；气力输灰系统包括罗茨风机及粉煤灰储仓。该系统不仅能够实现对不同含盐废水喷雾蒸发的研究，还能针对电厂特性，研究粉煤灰与电厂脱硫废水在喷雾蒸发过程中的变化规律，并且能够实现喷雾蒸发产物中热量的回收再利用。
Description
技术领域
本发明属于含盐废水处理技术领域，具体涉及一种含盐废水喷雾蒸发处理系统及方法。
背景技术
随着人口指数增长，快速的工业化、城市化和人们生活水平的提高，环境问题成为国际社会日益关注的焦点问题。水资源是人类生产和生活不可缺少的自然资源，也是生物赖以生存的环境资源。随着水资源危机的加剧和水环境质量不断恶化，水资源短缺已演变成世界备受关注的资源环境问题之一，节水问题已成为迫不及待为之解决的问题。
含盐废水是指总含盐量(以NaCI含量计)至少为1％的废水，主要包括含盐工业废水、含盐生活污水和其它含盐废水。这些废水主要来源于直接利用海水的工业生产、生活污水和食品加工厂、制药厂、化工厂及石油、天然气的采集加工和电厂脱硫塔等，这些废水中含有的Cl-，SO4 2-，Na+，Ca2+等离子对常规生物处理有明显的抑制作用，盐度越大微生物生长也就越困难，这就给废水的生物处理带来一定的困难。同时，含盐废水渗入土壤系统后会使土壤中植物因脱水而死亡，直接影响周围的生态环境。
目前含盐废水的物化方法很多，如电解法、膜分离法、焚烧或深井灌注等。但电解法和焚烧法进行费用高，膜分离法中的悬浮物和有机物会堵塞膜孔，深井灌注法会产生二次污染等，但这些方法难于在实际应用中推广；喷雾蒸发干燥法作为一种常规的处理方法，在含盐废水特别是电厂含盐脱硫废水的处理中具有很大的优势，采用抽取部分高温烟气即可对含盐脱硫废水进行处理，它能很好的把含盐废水里的盐析出并进行回收利用，并不需要外部热源。然而现有的喷雾蒸发系统均不能进行热量的回收再利用，同时不能针对电厂特性，研究粉煤灰与电厂脱硫废水在喷雾蒸发过程中的变化规律。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有系统的缺点，提供了一种含盐废水喷雾蒸发处理系统及方法，该系统及方法不仅能够实现对不同含盐废水喷雾蒸发的研究，还能针对电厂特性，研究粉煤灰与电厂脱硫废水在喷雾蒸发过程中的变化规律，并且能够实现喷雾蒸发产物中热量的回收再利用。
为达到上述目的，本发明所述的含盐废水喷雾蒸发处理系统包括含盐废水喷射系统，气力输灰系统及喷雾装置系统；
所述含盐废水喷射系统包括空气压缩机、废水泵、废水储存箱及第一喷射枪；喷雾装置系统包括离心风机、高温离心风机、气体回热器、电加热器、喷雾蒸发器、旋风除尘器、空心喷淋式除尘器、第二喷射枪及自来水箱；气力输灰系统包括罗茨风机及粉煤灰储仓；
废水储存箱的出口经废水球阀与废水泵的入口相连通，自来水箱的出口经第一球阀与废水泵的入口相连通，空气压缩机的出口与气体调节阀的入口相连通，气体调节阀的出口与废水泵的出口通过管道并管后与第一喷射枪的入口相连通，第一喷射枪位于喷雾蒸发器内，喷雾蒸发器的出口分为两路，其中一路经第二球阀与气体回热器的热端入口相连通，气体回热器的热端出口经第三球阀与旋风除尘器的入口相连通，另一路经第四球阀与旋风除尘器的入口相连通，旋风除尘器的出口经高温离心风机与空心喷淋式除尘器的入口相连通，自来水箱的出口与第二喷射枪相连通，第二喷射枪位于空心喷淋式除尘器内，离心风机的出口与气体回热器的冷端入口相连通，气体回热器的冷端出口经电加热器与喷雾蒸发器的入口相连通，罗茨风机的出口及粉煤灰储仓的出口经过管道并管后经第五球阀与喷雾蒸发器的入口相连通。
自来水箱的出口经自来水泵与第二喷射枪的入口相连通。
第四球阀与旋风除尘器的入口之间设有第六球阀。
第五球阀的入口处设有第一气体流量计及第一压力表。
气体调节阀的出口处设有第二气体流量计及第二压力表；
废水泵的出口处设有第一液体流量计及第三压力表；
离心风机的出口处设有第三气体流量计及第四压力表；
喷雾蒸发器的出口处设有第一温度计及第五压力表；
气体回热器的冷端出口处设有第二温度计及第六压力表；
气体回热器的热端出口处设有第三温度计及第七压力表；
电加热器的出口处设有第四温度计及第八压力表；
高温离心风机与旋风除尘器之间设有第五温度计及第九压力表；
第二喷射枪的入口处设有水流量计及第十压力表。
空心喷淋式除尘器的出口处设有第六温度计。
本发明所述的含盐废水喷雾蒸发处理方法包括以下步骤：
1)打开第二球阀及第三球阀，关闭第五球阀、第四球阀及第六球阀，启动离心风机及高温离心风机，调节离心风机及高温离心风机出口的风量，然后打开电加热器，离心风机输出的风先在气体回热器中进行预热，再在电加热器中进行加热，然后再经第一喷枪喷入到喷雾蒸发器中；
2)打开第一球阀，关闭废水球阀，打开废水泵及空气压缩机，气体经空气压缩机压缩后再经气体调节阀进入到第一喷射枪中，自来水箱中的水经废水泵进入到第一喷射枪，第一喷射枪向喷雾蒸发器中喷射自来水，同时实时测量喷雾蒸发器出口处的温度，当喷雾蒸发器出口处的温度大于等于预设值时，则关闭第二球阀及第三球阀，打开第四球阀及第六球阀，调节电加热器、离心风机及高温离心风机，使喷雾蒸发器出口处的温度为125℃-150℃之间；
3)当需要进行电厂烟气喷雾蒸发脱硫废水实验时，则打开第五球阀及气力输灰系统，气力输灰系统输出粉煤灰至喷雾蒸发器中，待喷雾蒸发器内部温度稳定后，打开废水球阀，关闭第一球阀，废水储存箱中的含盐废水经废水泵及第一喷射枪喷入到喷雾蒸发器中，从而使脱硫废水与粉煤灰在喷雾蒸发器进行喷雾蒸发反应，反应后产物中的灰尘进入到喷雾蒸发器的灰斗中，反应后产物中的气体依次经气体回热器的热端放热、旋风除尘器除尘及空心喷淋式除尘器除尘后排出。
本发明具有以下有益效果：
本发明含盐废水喷雾蒸发处理系统及方法在具体操作时，先启动离心风机及高温离心风机，调节离心风机及高温离心风机出口的风量，离心风机输出的风经气体回热器预热后再经电加热器加热进入到喷雾蒸发器中，然后再将自来水喷入到喷雾蒸发器中，观察并控制喷雾蒸发器出口处的温度，再调节电加热器、离心风机及高温离心风机，使喷雾蒸发器出口处的温度为125℃-150℃之间，从而使喷雾蒸发器内部环境满足各种含盐废水喷雾蒸发的要求。若需要对电厂烟气喷雾蒸发脱硫废水进行实验研究，则将粉煤灰输送到喷雾蒸发器中，待整个喷雾蒸发器里温度稳定后，喷入脱硫废水。若只需研究其他含盐废水的喷雾蒸发，则直接将含盐废水喷入喷雾蒸发器中，，实现含盐废水的喷雾蒸发。喷雾蒸发产物中气体进入到气体回热器中进行放热，通过换热对离心风机输出的气体进行预热，实现对喷雾蒸发产物中热量的回收再利用。该系统结构简单，操作方便，能够对各种含盐废水喷雾蒸发的研究，同时便于对喷雾蒸发所需环境进行调节，为研究粉煤灰与含盐废水在喷雾蒸发中的变化规律提供了技术保证，另外，本发明中通过高温离心风机为喷雾蒸发器内部空间提供负压风量，通过离心风机为喷雾蒸发器内部空间提供正压风量，实现喷雾蒸发器内部风压的灵活调节。
附图说明
图1为本发明的原理图。
其中，1为自来水箱、2为废水储存箱、3为废水泵、4为空气压缩机、5为喷雾蒸发器、6为气体回热器、7为旋风除尘器、8为离心风机、9为电加热器、10为高温离心风机、11为空心喷淋式除尘器、12为自来水泵、13为罗茨风机、14为粉煤灰储仓、15为第一球阀、16为废水球阀、17为气体调节阀、18为第五球阀、19为第二球阀、20为第三球阀、21为第四球阀、22为第六球阀、23为第一液体流量计、24为第二气体流量计、25为第三气体流量计、26为第一气体流量计、27为水流量计、28为第三压力表、29为第二压力表、30为第四压力表、31为第一压力表、32为第八压力表、33为第五压力表、34为第六压力表、35为第七压力表、36为第九压力表、37为第十压力表、38为第三温度计、39为第五温度计、40为第六温度计、41为第二温度计、42为第一温度计、43为第四温度计。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的含盐废水喷雾蒸发处理系统包括含盐废水喷射系统，气力输灰系统及喷雾装置系统；所述含盐废水喷射系统包括空气压缩机4、废水泵3、废水储存箱2及第一喷射枪；喷雾装置系统包括离心风机8、高温离心风机10、气体回热器6、电加热器9、喷雾蒸发器5、旋风除尘器7、空心喷淋式除尘器11、第二喷射枪及自来水箱1；废水储存箱2的出口经废水球阀16与废水泵3的入口相连通，自来水箱1的出口经第一球阀15与废水泵3的入口相连通，空气压缩机4的出口与气体调节阀17的入口相连通，气体调节阀17的出口与废水泵3的出口通过管道并管后与第一喷射枪的入口相连通，第一喷射枪位于喷雾蒸发器5内，喷雾蒸发器5的出口分为两路，其中一路经第二球阀19与气体回热器6的热端入口相连通，气体回热器6的热端出口经第三球阀20与旋风除尘器7的入口相连通，另一路经第四球阀21与旋风除尘器7的入口相连通，旋风除尘器7的出口经高温离心风机10与空心喷淋式除尘器11的入口相连通，自来水箱1的出口与第二喷射枪相连通，第二喷射枪位于空心喷淋式除尘器11内，离心风机8的出口与气体回热器6的冷端入口相连通，气体回热器6的冷端出口经电加热器9与喷雾蒸发器5的入口相连通，罗茨风机13的出口及粉煤灰储仓14的出口经过管道并管后经第五球阀18与喷雾蒸发器5的入口相连通。
自来水箱1的出口经自来水泵12与第二喷射枪的入口相连通；第四球阀21与旋风除尘器7的入口之间设有第六球阀22。
第五球阀18的入口处设有第一气体流量计26及第一压力表31；气体调节阀17的出口处设有第二气体流量计24及第二压力表29；废水泵3的出口处设有第一液体流量计23及第三压力表28；离心风机8的出口处设有第三气体流量计25及第四压力表30；喷雾蒸发器5的出口处设有第一温度计42及第五压力表33；气体回热器6的冷端出口处设有第二温度计41及第六压力表34；气体回热器6的热端出口处设有第三温度计38及第七压力表35；电加热器9的出口处设有第四温度计43及第八压力表32；高温离心风机10与旋风除尘器7之间设有第五温度计39及第九压力表36；第二喷射枪的入口处设有水流量计27及第十压力表37；空心喷淋式除尘器11的出口处设有第六温度计40，通过各压力表、流量计来观察喷雾过程所需的温度参数，实现对各种含盐废水喷雾蒸发的研究。
本发明所述的含盐废水喷雾蒸发处理方法包括以下步骤：
1)打开第二球阀19及第三球阀20，关闭第五球阀18、第四球阀21及第六球阀22，启动离心风机8及高温离心风机10，调节离心风机8及高温离心风机10出口的风量，然后打开电加热器9，离心风机8输出的风先在气体回热器6中进行预热，再在电加热器9中进行加热，然后再经第一喷枪喷入到喷雾蒸发器5中，使喷雾蒸发器5内部温度稳定在实验温度250℃-600℃条件下；
2)打开第一球阀15，关闭废水球阀16，打开废水泵3及空气压缩机4，气体经空气压缩机4压缩后再经气体调节阀17进入到第一喷射枪中，自来水箱1中的水经废水泵3进入到第一喷射枪，第一喷射枪向喷雾蒸发器5中喷射自来水，同时实时测量喷雾蒸发器5出口处的温度，当喷雾蒸发器5出口处的温度大于等于预设值180℃时，则关闭第二球阀19及第三球阀20，打开第四球阀21及第六球阀22，调节电加热器9、离心风机8及高温离心风机10，使喷雾蒸发器5出口处的温度为125℃-150℃之间；
3)当需要进行电厂烟气喷雾蒸发脱硫废水实验时，则打开第五球阀18及气力输灰系统，气力输灰系统输出粉煤灰至喷雾蒸发器5中，待喷雾蒸发器5内部温度稳定后，打开废水球阀16，关闭第一球阀15，废水储存箱2中的含盐废水经废水泵3及第一喷射枪喷入到喷雾蒸发器5中，从而使脱硫废水与粉煤灰在喷雾蒸发器5进行喷雾蒸发反应，反应后产物中的灰尘进入到喷雾蒸发器5的灰斗中，反应后产物中的气体依次经气体回热器6的热端放热、旋风除尘器7除尘及空心喷淋式除尘器11除尘后排出。
Claims (9)
1.一种含盐废水喷雾蒸发处理系统，其特征在于，包括含盐废水喷射系统，气力输灰系统及喷雾装置系统；
所述含盐废水喷射系统包括空气压缩机(4)、废水泵(3)、废水储存箱(2)及第一喷射枪；喷雾装置系统包括离心风机(8)、高温离心风机(10)、气体回热器(6)、电加热器(9)、喷雾蒸发器(5)、旋风除尘器(7)、空心喷淋式除尘器(11)、第二喷射枪及自来水箱(1)；
废水储存箱(2)的出口经废水球阀(16)与废水泵(3)的入口相连通，自来水箱(1)的出口经第一球阀(15)与废水泵(3)的入口相连通，空气压缩机(4)的出口与气体调节阀(17)的入口相连通，气体调节阀(17)的出口与废水泵(3)的出口分别与第一喷射枪的气体入口和液体入口相连通，第一喷射枪位于喷雾蒸发器(5)内，喷雾蒸发器(5)的出口分为两路，其中一路经第二球阀(19)与气体回热器(6)的热端入口相连通，气体回热器(6)的热端出口经第三球阀(20)与旋风除尘器(7)的入口相连通，另一路经第四球阀(21)与旋风除尘器(7)的入口相连通，旋风除尘器(7)的出口经高温离心风机(10)与空心喷淋式除尘器(11)的入口相连通，自来水箱(1)的出口与第二喷射枪相连通，第二喷射枪位于空心喷淋式除尘器(11)内，离心风机(8)的出口与气体回热器(6)的冷端入口相连通，气体回热器(6)的冷端出口经电加热器(9)与喷雾蒸发器(5)的入口相连通，气力输灰系统的出口经第五球阀(18)与喷雾蒸发器(5)的入口相连通。
2.根据权利要求1所述的含盐废水喷雾蒸发处理系统，其特征在于，所述气力输灰系统包括罗茨风机(13)及粉煤灰储仓(14)，罗茨风机(13)的出口及粉煤灰储仓(14)的出口经过管道并管后经第五球阀(18)与喷雾蒸发器(5)的入口相连通。
3.根据权利要求1所述的含盐废水喷雾蒸发处理系统，其特征在于，自来水箱(1)的出口经自来水泵(12)与第二喷射枪的入口相连通。
4.根据权利要求2所述的含盐废水喷雾蒸发处理系统，其特征在于，第四球阀(21)与旋风除尘器(7)的入口之间设有第六球阀(22)。
5.根据权利要求1所述的含盐废水喷雾蒸发处理系统，其特征在于，第五球阀(18)的入口处设有第一气体流量计(26)及第一压力表(31)。
6.根据权利要求5所述的含盐废水喷雾蒸发处理系统，其特征在于，
气体调节阀(17)的出口处设有第二气体流量计(24)及第二压力表(29)；
废水泵(3)的出口处设有第一液体流量计(23)及第三压力表(28)。
7.根据权利要求6所述的含盐废水喷雾蒸发处理系统，其特征在于，离心风机(8)的出口处设有第三气体流量计(25)及第四压力表(30)；
喷雾蒸发器(5)的出口处设有第一温度计(42)及第五压力表(33)；
气体回热器(6)的冷端出口处设有第二温度计(41)及第六压力表(34)；
气体回热器(6)的热端出口处设有第三温度计(38)及第七压力表(35)；
电加热器(9)的出口处设有第四温度计(43)及第八压力表(32)；
高温离心风机(10)与旋风除尘器(7)之间设有第五温度计(39)及第九压力表(36)；
第二喷射枪的入口处设有水流量计(27)及第十压力表(37)。
8.根据权利要求7所述的含盐废水喷雾蒸发处理系统，其特征在于，空心喷淋式除尘器(11)的出口处设有第六温度计(40)。
9.一种含盐废水喷雾蒸发处理方法，其特征在于，基于权利要求1所述的含盐废水喷雾蒸发处理，包括以下步骤：
1)打开第二球阀(19)及第三球阀(20)，关闭第五球阀(18)及第四球阀(21)，启动离心风机(8)及高温离心风机(10)，调节离心风机(8)及高温离心风机(10)出口的风量，然后打开电加热器(9)，离心风机(8)输出的风先在气体回热器(6)中进行预热，再在电加热器(9)中进行加热，然后再经第一喷枪喷入到喷雾蒸发器(5)中；
2)打开第一球阀(15)，关闭废水球阀(16)，打开废水泵(3)及空气压缩机(4)，气体经空气压缩机(4)压缩后再经气体调节阀(17)进入到第一喷射枪中，自来水箱(1)中的水经废水泵(3)进入到第一喷射枪，第一喷射枪向喷雾蒸发器(5)中喷射自来水，同时实时测量喷雾蒸发器(5)出口处的温度，当喷雾蒸发器(5)出口处的温度大于等于预设值时，则关闭第二球阀(19)及第三球阀(20)，打开第四球阀(21)，调节电加热器(9)、离心风机(8)及高温离心风机(10)，使喷雾蒸发器(5)出口处的温度为125℃-150℃之间；
3)当需要进行电厂烟气喷雾蒸发脱硫废水实验时，则打开第五球阀(18)及气力输灰系统，气力输灰系统输出粉煤灰至喷雾蒸发器(5)中，待喷雾蒸发器(5)内部温度稳定后，打开废水球阀(16)，关闭第一球阀(15)，废水储存箱(2)中的含盐废水经废水泵(3)及第一喷射枪喷入到喷雾蒸发器(5)中，从而使脱硫废水与粉煤灰在喷雾蒸发器(5)进行喷雾蒸发反应，反应后产物中的灰尘进入到喷雾蒸发器(5)的灰斗中，反应后产物中的气体依次经气体回热器(6)的热端放热、旋风除尘器(7)除尘及空心喷淋式除尘器(11)除尘后排出。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |