CN106082380A - 高盐污水自然冷冻结晶器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种污水处理装置，特别是高盐污水自然冷冻结晶器，其特征在于结晶器内安装有可使结晶器内液体蠕动的装置，在结晶器筒壁上部安装有液位检测装置。本发明的技术方案利用了自然能源资源各自的优点、装置紧凑、简单，设备投资费用少、淡化率高、污水治理能耗和成本低等特点，是利用自然能处理高盐污水或浓盐水的节能型淡水生产及污水资源化利用的理想装置。

Description

高盐污水自然冷冻结晶器

所属技术领域

本发明涉及一种污水处理装置，特别是高盐污水自然冷冻结晶器。

背景技术

水资源的日趋匮乏已严重制约经济的发展，如何有效的利用工业生产过程中产生的高盐污水和使海水淡化，成为现阶段人们研究的热点之一。目前，对于工业生产过程中产生的高盐污水和海水淡化的主要处理方法有蒸馏法、反渗透膜法、冷冻法、溶剂萃取法和离子交换法等。蒸馏法、反渗透膜法、溶剂萃取法和离子交换法等，具有运行操作简便可靠、水质稳定等优点，但存在效率低，通常为50-75％，且能耗高的弱点。我国的煤化工产业主要聚集在西部的缺水地区如宁夏-额尔多斯-榆林地区(国家级能源金三角地区)，研究开发降低能耗的低碳化技术方法是水资源利用中尤其是煤化工领域高盐污水资源化利用中的关键。

高盐水由于没有统一的规定和定义，在各处的说法不一，在本专利申请里所说的高盐水具体是指含盐量在3000mg/L以上、水体自身又没有遭受其他污染或受到污染，且经过处理，各类污染物指标达到《国家污水综合排放标准》GB8978-1996中一级或二级标准要求的各类含盐水。这类废水一般占污水处理量的15-20％，需要集中处置并处理，目前的方法是建设人工水库收集，尚无满意的更好方法被采用。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的缺陷，提供一种利用自然能并可有效提高冰晶的结晶速度、降低冰晶中盐分含量的高盐污水自然冷冻结晶器。

本发明的技术方案是：一种高盐污水自然冷冻结晶器，包括带搅拌装置的筒状反应釜，其特征在于在筒状反应釜内安装的搅拌桨上安装有与筒状反应釜内壁接触的弹性刮板。

在上述筒状反应釜底部安装有排料管，在排料管上安装有阀门，在排料管和阀门上装有电加热装置。

上述搅拌桨的转速为1-20r/min。

本发明的技术方案利用了自然冷能源资源，一方面通过缓慢搅拌，使反应釜中的高盐污水能够均用的放热，同时通过控制和调整搅拌桨的转速，可有效控制结晶速度和冰粒大小，使冰晶中的盐分含量降低。另一方面，同时通过弹性刮板可有效防止高盐污水在反应釜内壁形成影响传热效率的冰层。本技术方案具有结构紧凑、简单，设备投资费用少、淡化率高、污水治理能耗和成本低等特点，是利用自然能处理高盐污水或浓盐水的节能型淡水生产及污水资源化利用的理想装置。

附图说明

附图1为本发明实施例1的结构示意图；

附图2为本发明附图1中排管的结构示意图

附图3为本发明附图1、附图4的A向视图；

附图4为本发明实施例2的结构示意图。

具体实施方式

该结晶器是以开放式自然气候下的冷空气作为冷媒介质对装置内的高盐污水或浓盐水进行热交换的装置。

实施例1：

如图1、2、3所示的结晶器，其中1为结晶器、2为冰晶体、3为高盐污水或浓盐水、4为冷空气、5为排管、6为排气孔、7为排管的进气口。在使用时盘管的进气口与气泵相连，气泵打入的空气为自然气候下的冷空气。结晶器可以是桶状也可以是长方体的槽状。排管5的形式可以根据结晶器的形式制作为盘状或多根平行的管，其目的是使结晶器内的高盐污水或浓盐水能够与排管排出的冷空气均匀接触。

蠕动搅拌是利用冷空气在液体中所形成的气泡，以适度的速度上升过程中，带走水中的热量或结晶时的凝固热，同时可使结晶器内的液体形成上下左右的蠕动，使整个结晶器内的温度保持基本一致，可有效防止高盐污水或浓盐水在结晶器传热界面结冰，形成难以破裂或剥离的冰层而阻滞热传导，使冰晶冻结效率下降及冰水纯度不理想等问题；通过控制冷空气的通入量和压力，可控制结晶速度和冰粒大小，使冰晶中的盐分含量降低。开启空气泵缓慢输入冷空气以使液面不出现明显气流为最佳。该蠕动搅拌形式可称为气爆。

通过上述装置，单次产淡水率也就是回收纯水率在20％以上，脱盐率在92％以上，电导率比自来水低1倍以上，比未经蠕动方式处理的电导率下降相差1倍以上。转移并收集残余液体再度进行上述步骤2的结晶处理1-3次，其处理效果基本与第一次相当，冰水的盐分脱出率均在90％以上；

实施例2：

如图3、4，结晶器采用桶状，蠕动搅拌的形式是由电机、减速机带动框式搅拌器8，对结晶器1内需处理的高盐污水或浓盐水3进行搅拌，框式搅拌器的旋转速度控制在每分钟3转左右。根据天气的变化对搅拌器的转速在1-20r/min的范围内调整，其目的是使结晶器内的高盐污水或浓盐水能够均匀散热。在框式搅拌器边缘安装有弹性材料9，使弹性材料与结晶器内壁接触，可有效防止结晶过程中在结晶器内桶表面结冰，影响传热界面的传热效率。框式搅拌器低速旋转的目的与采用盘管式冷空气进行蠕动搅拌相同。

Claims (3)

1.一种高盐污水自然冷冻结晶器，包括带搅拌装置的筒状反应釜，其特征在于在筒状反应釜内安装的搅拌桨上安装有与筒状反应釜(1)内壁接触的弹性刮板。

2.根据权利要求1所述的高盐污水自然冷冻结晶器，其特征在于在上述筒状反应釜(1)底部安装有排料管，在排料管上安装有阀门，在排料管和阀门上装有电加热装置。

3.根据权利要求2所述的高盐污水自然冷冻结晶器，其特征在于上述搅拌桨(8)的转速为1-20r/min。