CN108658155A - 一种工业强酸强碱高盐废水的物理处理装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业强酸强碱高盐废水的物理处理装置与方法，属于工业污水处理技术领域。与众不同的是：该装置还包含一体式反应釜；所述一体式反应釜包含有可更换式进液器；所述可更换式进液器由管板、进液管、均液器以及出液器为核心零部件组成。本发明的无害化处理系统的对废液的回收处理包括：（1）对废液进行负压蒸发，收集冷凝馏出液为再生液体；（2）将蒸发后的蒸馏母液冷却，析出并回收化学物结晶，真正达到零排放及回用的目的。另外，在整个回收处理过程中，不需要添加任何化学物剂，大大降低了回收处理的成本。

Description

一种工业强酸强碱高盐废水的物理处理装置与方法

技术领域

本发明涉及工业污水处理技术领域，特别涉及一种工业强酸强碱高盐废水的物理处理装置与方法。

背景技术

强酸强碱高盐废水不仅含有高浓度废酸、碱和盐类化合物，同时含有大量重金属离子，具有较强腐蚀性，会对周围环境造成严重的污染和危害。我国环保部门早已将强酸强碱高盐废水列入国家危险废物名录。

在较早的时候，只有少量废液用于配制锅炉水垢清洗剂，大部分废液用水稀释或用碱中和后排放，这不仅会造成环境污染，还要耗用大量的水或碱。直接排放不仅会造成环境污染，而且也浪费了大量的化学药品等能源。因此，对废液中的有用化合物回收利用是防止污染、变废为宝、降低成本、提高效益的关键。

目前国内通常处理强酸强碱等高腐蚀性的污水的方法，通常先经过沉淀、中和、过滤等处理手段后，PH值在6-9的中性水质，才能对原液蒸发后形成的原液蒸汽进行机械压缩增加热晗，形成的二次蒸汽作为热源对蒸发器内的换热管进行加热，二次蒸汽经热交换后冷却形成具有一定化学成分的蒸馏水向外部排放，蒸发后产生的浓缩液经结晶处理，形成含有污水原液化学成分的固体物质另行处理的方法。因此，在重视环保、节能减排的今天，改进相对落后的回收设备结构势在必行。

高含盐量废水所含盐类物质多为Cl^-、SO4^2-、Na⁺、Ca²⁺等盐类物质。采用生物法进行处理，高浓度的盐类物质对微生物具有抑制作用，采用化学法处理，一般的投资大，运行费用高，设备易腐蚀，且难以达到预期的净化效果。

在现有技术中，强酸强碱高盐废水回收系统在运行中，很难观察到物料的运行状况，这使得在真空状态下运行的回收系统的操作、控制、运行较为困难，出现问题也不易判断。因此，在回收系统设计及设备选型配置时，设计选用能够长期、稳定、高效运行的回收系统尤为重要。

发明内容

本发明综合考虑废液资源化、工艺难度与投资成本等因素，提出了一种工业强酸强碱高盐废水的物理处理装置与方法。

本发明提出的技术方案是，

一种工业强酸强碱高盐废水的物理处理装置，包含废液罐装置、一体式反应釜、冷凝器和晶浆干燥器；其中，废液罐装置的输出口与一体式反应釜的废液进口相连接；一体式反应釜的蒸汽出口与冷凝器的输入口相连接；一体式反应釜的晶浆出口与晶浆干燥器的输入口相连接；其中，一体式反应釜设置有搅拌电机、搅拌桨、反应釜；与众不同的是：

（1）所述废液罐装置由废液罐A、废液罐B并联而成；回收工作时废液罐装置处于真空状态；

（2）所述一体式反应釜由蒸发器与反应釜两部分一体化组成；蒸发器设置于反应釜之上；在蒸发器上端的废液进口处设置有可更换式进液器；所述可更换式进液器由管板、进液管、均液器以及出液器为核心的零部件组成；

（3）所述可更换式进液器的上端设置有四个均液器，均液器上开有四个斜三角口，其斜开口起到将溢满的液体能够根据斜口的大小自调节均液流量，即让溢出的液体自己调节均液流量；并且有一定的倾斜角度可以起到引流的作用；配合碳化硅换热管上的导流槽，让废液产生微旋涡，以及一定的离心力，使其依附在管壁上，对气体上串不产生影响；

（4）所述均液器的内孔壁设置有两道凹槽，可嵌入-O型圈，起到真空保护作用；所述均液器用纯四氯棒料加工而成；均液器同时也是碳化硅换热管与CPVC板材之间的连接件；

（5）布液器的功能是使经过换热管的液体能在管内壁形成一层均勻的液膜，冷态液体与管壁充分进行热交换，使液体吸收热量而形成蒸汽；

（6）所述搅拌桨由锚式搅拌桨和内侧桨叶组成；内侧桨叶设置于锚式搅拌桨的内测，内侧桨叶的两片桨叶成一定比例的角度；锚式搅拌桨在运行时，将液体不断地带动到釜壁上，而内侧桨叶则将液体不断地带动向上。

使用上述工业强酸强碱高盐废水的物理处理装置的工艺方法，其特征在于：该工艺方法由蒸发、气体液化、晶浆干燥三个工艺步骤组成；

（1）废液罐A加液至标准液位后，开始抽真空，直至达到生产需要，当废液罐A投入生产使用时废液罐B可以重复操作废液罐A流程，废液罐A、B相互交叉运行；

（2）在蒸发工艺中，导热油热媒先进入反应釜加热夹套对釜壁进行换热，当对夹套釜壁的时候，进入可更换式进液器，对其进行换热，利用热媒的余热对液体进行预热；导热油的流程是：反应釜入口→反应釜出口→布液器入口→布液器出口；导热油先进入夹套里面，从夹套里面出来的导热油再进入导热油锅炉进行再加热；

（3）在气体液化工艺流程中，强酸强碱高盐废水经过设置于反应釜之上的蒸发器时，变为挥发性气体，输入冷凝器进行冷凝，冷凝器其内部的导气换热管采用管程方式；气体经过冷凝器后变成再生液，存储于再生液罐；

（4）在晶浆干燥工艺流程中，强酸强碱高盐废水经过反应釜之上的蒸发器后，在反应釜的下端形成晶浆；晶浆通过强酸强碱高盐晶浆出口进入晶浆干燥器进行干燥处理，形成晶体。

有益效果

本发明的所述的对工业强酸强碱高盐废水的回收物理处理装置与方法的包括：（1）对工业强酸强碱高盐废水进行负压蒸发，收集冷凝馏出液为再生强酸强碱高盐溶液；（2）将蒸发后的蒸馏母液冷却，析出并回收结晶。结晶后以含有重金属、含有不同化学成分的固态物质，出售给专门提取重金属或化学成分的企业进行二次提纯和萃取处理，真正达到零排放及回用的目的。另外，在整个回收处理过程中，不需要添加任何化学物剂，大大降低了回收处理的成本。

均液器用纯四氯棒料，具有一定的柔软性，在碳化硅换热管与CPVC板材之间起到一个减震的效果。

冷凝器采用聚四氟乙烯管板制作的换热器，由于其摩擦系数很小、粗糙度低、润滑性能特好，因此流体在管束内的阻力比金属管小；碳化硅陶瓷管制作的热交换管具有耐高温、高导热的特性。

热媒先进入反应釜加热夹套对釜壁进行换热，当对夹套釜壁的时候，进入可更换式进液器，对其进行换热，利用热媒的余热对液体进行预热。进而达到热能优化处理、热能能耗降低节能的目的。

附图说明

图1是本发明的无害化处理系统的方框示意图；

图2是本发明的无害化处理系统主要部件连接示意图；

图3是本发明的一体式反应釜示意图；

图4是可更换式进液器的结构示意图；

图5是可更换式进液器的主要部件示意图；

图6是可更换式进液器的均液器结构示意图。

附图标志

1-废液罐，2-一体式反应釜，3-冷凝器， 6-再生液罐，8-搅拌电机，9-可更换式进液器，21-废液进口，22-强酸强碱高盐蒸汽出口，23-强酸强碱高盐晶浆出口，24-导热油入口，25-导热油出口，26-二次导热油入口，27-二次导热油出口，28-锚式搅拌桨，29-机封密封套；91-碳化硅换热管，92-导流槽，93-进液管，94-均液器，95-出液器，941-斜三角口，942-O型圈凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种工业强酸强碱高盐废水的物理处理装置，包含废液罐装置、一体式反应釜2、冷凝器3和晶浆干燥器；其中，废液罐装置的输出口与一体式反应釜的废液进口21相连接；一体式反应釜的强酸强碱高盐蒸汽出口22与冷凝器的输入口相连接；一体式反应釜的强酸强碱高盐晶浆出口23与晶浆干燥器的输入口相连接；其中，一体式反应釜设置有搅拌电机、搅拌桨、反应釜；与众不同的是：

（1）所述废液罐装置由废液罐A、废液罐B并联而成；回收工作时废液罐装置处于真空状态；

（2）所述一体式反应釜由蒸发器与反应釜两部分一体化组成；蒸发器设置于反应釜之上；在蒸发器上端的废液进口处设置有可更换式进液器9；所述可更换式进液器由管板、进液管93、均液器94以及出液器95为核心的零部件组成；

（3）所述可更换式进液器9的上端设置有四个均液器94，均液器上开有四个斜三角口941，其斜开口起到将溢满的液体能够根据斜口的大小自调节均液流量，即让溢出的液体自己调节均液流量；并且有一定的倾斜角度可以起到引流的作用；配合碳化硅换热管上的导流槽，让废液产生微旋涡，以及一定的离心力，使其依附在管壁上，对气体上串不产生影响；

（4）所述均液器94的内孔壁设置有两道O型圈凹槽942，可嵌入-O型圈，起到真空保护作用；所述均液器用纯四氯棒料加工而成；均液器同时也是碳化硅换热管与CPVC板材之间的连接件；

（5）布液器的功能是使经过换热管的液体能在管内壁形成一层均勻的液膜，冷态液体与管壁充分进行热交换，使液体吸收热量而形成蒸汽；

（6）所述搅拌桨由锚式搅拌桨和内侧桨叶组成；内侧桨叶设置于锚式搅拌桨的内测，内侧桨叶的两片桨叶成一定比例的角度；锚式搅拌桨在运行时，将液体不断地带动到釜壁上，而内侧桨叶则将液体不断地带动向上。

使用上述工业强酸强碱高盐废水的物理处理装置的工艺方法，其特征在于：该工艺方法由蒸发、气体液化、晶浆干燥三个工艺步骤组成；

（1）废液罐A加液至标准液位后，开始抽真空，直至达到生产需要，当废液罐A投入生产使用时废液罐B可以重复操作废液罐A流程，废液罐A、B相互交叉运行；

（2）在蒸发工艺中，导热油热媒先进入反应釜加热夹套对釜壁进行换热，当对夹套釜壁的时候，进入可更换式进液器，对其进行换热，利用热媒的余热对液体进行预热；导热油的流程：反应釜入口→反应釜出口→布液器入口→布液器出口；导热油先进入夹套里面，从夹套里面出来的导热油再进入导热油锅炉进行再加热；

（3）在气体液化工艺流程中，强酸强碱高盐废水经过设置于反应釜之上的蒸发器时，变为挥发性气体，输入冷凝器进行冷凝，冷凝器其内部的导气换热管采用管程方式；气体经过冷凝器后变成再生液，存储于再生液罐；

（4）在晶浆干燥工艺流程中，强酸强碱高盐废水经过反应釜之上的蒸发器后，在反应釜的下端形成晶浆；晶浆通过强酸强碱高盐晶浆出口进入晶浆干燥器进行干燥处理，形成晶体。

Claims (2)

1.一种工业强酸强碱高盐废水的物理处理装置，包含废液罐装置、一体式反应釜、冷凝器和晶浆干燥器；其中，废液罐装置的输出口与一体式反应釜的废液进口相连接；一体式反应釜的蒸汽出口与冷凝器的输入口相连接；一体式反应釜的晶浆出口与晶浆干燥器的输入口相连接；其中，一体式反应釜设置有搅拌电机、搅拌桨、反应釜；其特征在于：

（1）所述废液罐装置由废液罐A、废液罐B并联而成；回收工作时废液罐装置处于真空状态；

（2）所述一体式反应釜由蒸发器与反应釜两部分一体化组成；蒸发器设置于反应釜之上；在蒸发器上端的废液进口处设置有可更换式进液器；所述可更换式进液器由管板、进液管、均液器以及出液器为核心的零部件组成；

（3）所述可更换式进液器的上端设置有四个均液器，均液器上开有四个斜三角口，其斜开口起到将溢满的液体能够根据斜口的大小自调节均液流量，即让溢出的液体自己调节均液流量；并且有一定的倾斜角度可以起到引流的作用；配合碳化硅换热管上的导流槽，让废液产生微旋涡，以及一定的离心力，使其依附在管壁上，对气体上串不产生影响；

（4）所述均液器的内孔壁设置有两道凹槽，可嵌入-O型圈，起到真空保护作用；所述均液器用纯四氯棒料加工而成；均液器同时也是碳化硅换热管与CPVC板材之间的连接件；

（5）布液器的功能是使经过换热管的液体能在管内壁形成一层均匀的液膜，冷态液体与管壁充分进行热交换，使液体吸收热量而形成蒸汽；

（6）所述搅拌桨由锚式搅拌桨和内侧桨叶组成；内侧桨叶设置于锚式搅拌桨的内测，内侧桨叶的两片桨叶成一定比例的角度；锚式搅拌桨在运行时，将液体不断地带动到釜壁上，而内侧桨叶则将液体不断地带动向上。

2.一种使用权利要求1所述工业强酸强碱高盐废水的物理处理装置的工艺方法，其特征在于：该工艺方法由蒸发、气体液化、晶浆干燥三个工艺步骤组成；

（1）废液罐A加液至标准液位后，开始抽真空，直至达到生产需要，当废液罐A投入生产使用时废液罐B可以重复操作废液罐A流程，废液罐A、B相互交叉运行；

（2）在蒸发工艺中，导热油热媒先进入反应釜加热夹套对釜壁进行换热，当对夹套釜壁的时候，进入可更换式进液器，对其进行换热，利用热媒的余热对液体进行预热；导热油的流程是：反应釜入口→反应釜出口→布液器入口→布液器出口；导热油先进入夹套里面，从夹套里面出来的导热油再进入导热油锅炉进行再加热；

（3）在气体液化工艺流程中，强酸强碱高盐废水经过设置于反应釜之上的蒸发器时，变为挥发性气体，输入冷凝器进行冷凝，冷凝器其内部的导气换热管采用管程方式；气体经过冷凝器后变成再生液，存储于再生液罐；

（4）在晶浆干燥工艺流程中，强酸强碱高盐废水经过反应釜之上的蒸发器后，在反应釜的下端形成晶浆；晶浆通过强酸强碱高盐晶浆出口进入晶浆干燥器进行干燥处理，形成晶体。