CN109836006A - 一种含盐废水高效浓缩结晶装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含盐废水高效浓缩结晶装置及工艺，该装置依次包括来料缓冲罐、蒸发结晶器、二次蒸汽冷凝器、冷凝液回收罐及晶体沉降槽、晶浆输送泵、高位沉降槽、离心机和产品罐；利用该含盐废水高效浓缩结晶装置及其处理工艺能高效的处理各种含盐废水，水的回收率达到95%以上，整体流程简单，应用范围广。
Description
技术领域
本发明属于蒸发结晶技术领域，具体涉及一种含盐废水高效浓缩结晶装置及工艺。
背景技术
工业高含盐废水一般来源于化工、炼化、海水利用、造纸、印染等行业，按近3年统计数据看，高含盐废水约占工业废水排放总量的10%~30%，该类废水排放量大、成分复杂、处理难度大，采用常规水处理方式只能回收约80%的废水，随着国家对废水处理和水资源利用的监督和问责机制，只做简单处理的达标排放已经不能满足现阶段资源利用和生态保护标准，高效、节约、“零排放”已经成为工业用水的大势所趋。
本发明中的含盐废水处理工艺是针对上述传统水处理工序处理后的高浓缩含盐废水进行进一步处理，通过蒸发结晶的方式，实现杂质和水的分离，使水的回收率达到95%以上，同时将含盐杂质处理成固体盐结晶，便于集中回收处理，从而实现高含盐废水的零排放。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含盐废水高效浓缩结晶装置及工艺，以解决高含盐废水的零排放的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种含盐废水高效浓缩结晶装置，依次包括来料缓冲罐、蒸发结晶器、二次蒸汽冷凝器和冷凝液回收罐；
所述来料缓冲罐设有含盐废水进料口、含盐废水回流口和来料缓冲罐出口，所述来料缓冲罐与蒸发结晶器之间安装有强制循环泵，所述蒸发结晶器设有晶浆出口、循环液出口、气相出口和蒸发结晶器入口，所述来料缓冲罐出口与循环液出口通过管路与强制循环泵的入口连接，所述强制循环泵的出口与蒸发结晶器入口、含盐废水回流口连接，所述气相出口通过二次蒸汽冷凝器与冷凝液回收罐的入口连接；
该装置还依次包括晶体沉降槽、晶浆输送泵、高位沉降槽、离心机和产品罐；
所述蒸发结晶器通过晶浆出口与晶体沉降槽与入口连接，所述强制循环泵的入口与晶体沉降槽的清液出口一连接，所述晶浆输送泵分别与晶体沉降槽的晶浆出口一、高位沉降槽的入口连接，所述高位沉降槽开有清液出口二和晶浆出口二，所述清液出口二与蒸发结晶器对应的入口连接，所述晶浆出口二与离心机的入口连接，所述离心机设有清液出口三和晶体出口，所述清液出口三与蒸发结晶器对应的入口连接，所述晶体出口与产品罐的入口连接。
优选的，所述蒸发结晶器的底部安装有列管换热器，且侧面设有液位计、清液回流口一和清液回流口二，所述列管换热器的入口为蒸发结晶器入口，且位于蒸发结晶器外部，所述列管换热器的列管换热器出口位于蒸发结晶器的内部，所述蒸发结晶器的内部设有挡液板。
优选的，所述含盐废水高效浓缩结晶装置包括循环管管路入口、结晶器主体-和列管换热器入口，所述蒸发结晶器的底部安装有循环管路，所述循环管路的上表面开有清液入口，用于晶体沉降槽上层清液的回流，所述列管换热器底部设有旁路出口，用于向来料缓冲罐返回料液，所述清液回流口一和清液回流口二分别用于回收高位沉降槽和离心机中分离出的清液。
优选的，一种含盐废水高效浓缩结晶工艺，包括如下步骤：
A：经预处理的含盐废水进入来料缓冲罐，经强制循环泵输送至蒸发结晶器底部入口，进入到蒸发结晶器主体，部分含盐废水蒸发，产生的二次蒸汽进入蒸发结晶器气相段，之后经蒸发结晶器顶部气相出口采出，采出的二次蒸汽进入二次蒸汽冷凝器冷凝，冷凝液进入冷凝液回收罐，进入蒸发结晶器主体的浓缩含盐废水通过蒸发作用浓缩达到过饱和区，出现部分结晶析出时，通过调节液相的循环量，控制蒸发结晶器内溶液的浓度，过饱和晶浆通过蒸发结晶器底部晶浆出口采出，而处理后的浓缩含盐废水通过循环液出口经过强制循环泵重新进入蒸发结晶器底部入口；
B：将步骤A采出的晶浆进入晶体沉降槽，晶体沉降槽中上层清液经强制循环泵返回蒸发结晶器重新处理，下层晶浆经晶浆输送泵进入高位沉降槽再次分层，上层清液同样直接返回蒸发结晶器重新处理，下层晶浆进入离心机，脱水分离得到的晶体送入产品罐，清液也直接返回蒸发结晶器重新处理，上述各环节处理后的清液返回到蒸发结晶器中循环处理。
优选的，含盐废水进料浓液TDS值为45000-55000mg/L，SS值<16mg/L。
优选的，所述蒸发结晶器顶部出口二次蒸汽TDS值<10mg/L，SS值<1mg/L。
优选的，所述处理温度为60-105℃的含盐废水进料浓液1t/h，需要热量折算成1.1MPaG，250℃中压蒸汽耗量为8-10t/h，含盐废水的回收率>95%。
本发明的技术效果和优点：1、该含盐废水高效浓缩结晶装置可将传统水处理手段处理后的高浓缩高含盐废水进一步处理，通过蒸发、提浓、结晶、分离等方法，实现杂质盐和废水的完全分离，从而实现高含盐废水的零排放；2、通过二级沉降、离心回收晶浆中清液，调节蒸发结晶器内料液浓度，通过强制循环泵和来料缓冲罐间旁路，调节料液循环量，可灵活调节蒸发结晶器生产负荷，提高工艺可操作性。
附图说明
图1为本发明的工作流程示意图；
图2为本发明中蒸发结晶器的结构示意图。
图中：1、来料缓冲罐；2、强制循环泵；3、蒸发结晶器；3-1、列管换热器；3-2、结晶器主体；3-3、挡液板；3-4、液位计；4、二次蒸汽冷凝器；5、冷凝液回收罐；6、晶体沉降槽；7、晶浆输送泵；8、高位沉降槽；9、离心机；10、产品罐；11、循环管管路入口；12、列管换热器入口；13、气相出口；14、循环液出口；15、晶浆出口；16、旁路出口；17、清液入口；18、清液回流口一；19、清液回流口二。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：本实施例提供了如图1和图2所示的一种含盐废水高效浓缩结晶装置，依次包括来料缓冲罐1、蒸发结晶器3、二次蒸汽冷凝器4和冷凝液回收罐5，
来料缓冲罐1设有含盐废水进料口、含盐废水回流口和来料缓冲罐出口，来料缓冲罐1与蒸发结晶器3之间安装有强制循环泵2，蒸发结晶器3设有晶浆出口15、循环液出口14、气相出口13和蒸发结晶器入口，来料缓冲罐出口与循环液出口14通过管路与强制循环泵2的入口连接，强制循环泵2的出口与蒸发结晶器入口、含盐废水回流口连接，气相出口13通过二次蒸汽冷凝器4与冷凝液回收罐5的入口连接，二次蒸汽冷凝器4上部设有蒸汽喷射器；
该装置还依次包括晶体沉降槽6、晶浆输送泵7、高位沉降槽8、离心机9和产品罐10；
蒸发结晶器3通过晶浆出口15与晶体沉降槽6与入口连接，强制循环泵2的入口与晶体沉降槽6的清液出口一连接，晶浆输送泵7分别与晶体沉降槽6的晶浆出口一、高位沉降槽8的入口连接，高位沉降槽8开有清液出口二和晶浆出口二，清液出口二与蒸发结晶器3对应的入口连接，晶浆出口二与离心机9的入口连接，离心机9设有清液出口三和晶体出口，清液出口三与蒸发结晶器3对应的入口连接，晶体出口与产品罐10的入口连接，高位沉降槽8设有升气管，维持常压操作，晶体通过重力作用从底部进入离心机9。
上述一种含盐废水高效浓缩结晶装置及工艺，其中，蒸发结晶器3的底部螺栓固定有列管换热器3-1，且侧面设有液位计、清液回流口一18和清液回流口二19，列管换热器3-1的入口为蒸发结晶器入口，且位于蒸发结晶器3外部，列管换热器3-1的列管换热器出口12位于蒸发结晶器3的内部，蒸发结晶器3的内部设有挡液板3-3。
上述一种含盐废水高效浓缩结晶装置及工艺，其中，含盐废水高效浓缩结晶装置包括循环管管路入口11、结晶器主体3-2和列管换热器入口12，蒸发结晶器3的底部安装有循环管路，循环管路的上表面开有清液入口17，用于晶体沉降槽上层清液的回流，列管换热器3-1底部设有旁路出口16，用于向来料缓冲罐1返回料液，清液回流口一18和清液回流口二19分别用于回收高位沉降槽8和离心机9中分离出的清液。
上述一种含盐废水高效浓缩结晶装置及工艺，其中，一种含盐废水高效浓缩结晶工艺，包括如下步骤：
A：经预处理的含盐废水进入来料缓冲罐1，经强制循环泵2输送至蒸发结晶器3底部入口，进入到蒸发结晶器主体3-2，部分含盐废水蒸发，产生的二次蒸汽进入蒸发结晶器3气相段，之后经蒸发结晶器3顶部气相出口13采出，采出的二次蒸汽进入二次蒸汽冷凝器4冷凝，冷凝液进入冷凝液回收罐5，进入蒸发结晶器主体3-2的浓缩含盐废水通过蒸发作用浓缩达到过饱和区，出现部分结晶析出时，通过调节液相的循环量，控制蒸发结晶器3内溶液的浓度，过饱和晶浆通过蒸发结晶器3底部晶浆出口15采出，而处理后的浓缩含盐废水通过循环液出口14经过强制循环泵2重新进入蒸发结晶器3底部入口；
B：将步骤A采出的晶浆进入晶体沉降槽6，晶体沉降槽6中上层清液经强制循环泵2返回蒸发结晶器3重新处理，下层晶浆经晶浆输送泵7进入高位沉降槽8再次分层，上层清液同样直接返回蒸发结晶器3重新处理，下层晶浆进入离心机9，脱水分离得到的晶体送入产品罐10，清液也直接返回蒸发结晶器3重新处理，上述各环节处理后的清液返回到蒸发结晶器3中循环处理。
上述一种含盐废水高效浓缩结晶装置及工艺，其中，含盐废水进料浓液TDS值为45000-55000mg/L，SS值<16mg/L。
上述一种含盐废水高效浓缩结晶装置及工艺，其中，蒸发结晶器3顶部出口二次蒸汽TDS值<10mg/L，SS值<1mg/L。
上述一种含盐废水高效浓缩结晶装置及工艺，其中，处理温度为60-105℃的含盐废水进料浓液1t/h，需要热量折算成1.1MPaG，250℃中压蒸汽耗量为8-10t/h，含盐废水的回收率>95%。
工作原理：该含盐废水高效浓缩结晶装置在使用的过程中，原料液经来料缓冲罐1由强制循环泵2进入蒸发结晶器3内，经列管换热器3-1入口进入列管换热器3-1蒸发提浓，换热后的气液混合物进入蒸发结晶器主体3-2，蒸发结晶器3内的挡液板3-3用于防止料液被二次蒸汽夹带，产生的二次蒸汽由气相出口13离开，经二次蒸汽冷凝器4冷凝后回收，含有晶体的浓缩液一部分经蒸发结晶器3循环口再次进入强制循环泵2进行循环，一部分经蒸发结晶器3出料口进入晶体沉降槽6，晶体沉降槽6内上层清液再次进入强制循环泵2进行循环，下层含晶体浓液由晶浆输送泵7送至高位沉降槽8再次分层，高位沉降槽8内上层清液通过清液回流口一18回到蒸发结晶器3内，下层浓液进入离心机9脱水，离心机9内通过离心脱水得到的产品送后处理工段干燥，脱除的水经清液回流口二19回到蒸发结晶器3内。
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。
Claims (7)
1.一种含盐废水高效浓缩结晶装置，其特征在于：依次包括来料缓冲罐（1）、蒸发结晶器（3）、二次蒸汽冷凝器（4）和冷凝液回收罐（5）；
所述来料缓冲罐（1）设有含盐废水进料口、含盐废水回流口和来料缓冲罐出口，所述蒸发结晶器（3）设有晶浆出口（15）、循环液出口（14）、气相出口（13）和蒸发结晶器入口，所述来料缓冲罐（1）与蒸发结晶器（3）之间安装有强制循环泵（2），所述来料缓冲罐出口与循环液出口（14）通过管路与强制循环泵（2）的入口连接，所述强制循环泵（2）的出口与蒸发结晶器入口、含盐废水回流口连接，所述气相出口（13）通过二次蒸汽冷凝器（4）与冷凝液回收罐（5）的入口连接；
该装置还依次包括晶体沉降槽（6）、晶浆输送泵（7）、高位沉降槽（8）、离心机（9）和产品罐（10）；
所述蒸发结晶器（3）通过晶浆出口（15）与晶体沉降槽（6）的入口连接，所述强制循环泵（2）的入口与晶体沉降槽（6）的清液出口一连接，所述晶浆输送泵（7）分别与晶体沉降槽（6）的晶浆出口一、高位沉降槽（8）的入口连接，所述高位沉降槽（8）开有清液出口二和晶浆出口二，所述清液出口二与蒸发结晶器（3）对应的入口连接，所述晶浆出口二与离心机（9）的入口连接，所述离心机（9）设有清液出口三和晶体出口，所述清液出口三与蒸发结晶器（3）对应的入口连接，所述晶体出口与产品罐（10）的入口连接。
2.根据权利要求1所述的一种含盐废水高效浓缩结晶装置，其特征在于：所述蒸发结晶器（3）的底部安装有列管换热器（3-1），且侧面设有液位计（3-4）、清液回流口一（18）和清液回流口二（19），所述列管换热器（3-1）的入口为蒸发结晶器入口，且位于蒸发结晶器（3）外部，所述列管换热器（3-1）的列管换热器出口（12）位于蒸发结晶器（3）的内部，所述蒸发结晶器（3）的内部设有挡液板（3-3）。
3.根据权利要求2所述的一种含盐废水高效浓缩结晶装置，其特征在于：所述含盐废水高效浓缩结晶装置包括循环管管路入口（11）、结晶器主体（3-2）和列管换热器入口（12），所述蒸发结晶器（3）底部安装有循环管路，所述循环管路的上表面开有清液入口（17），用于晶体沉降槽上层清液的回流，所述列管换热器（3-1）底部设有旁路出口（16），用于向来料缓冲罐（1）返回料液，所述清液回流口一（18）和清液回流口二（19）分别用于回收高位沉降槽（8）和离心机（9）中分离出的清液。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种含盐废水高效浓缩结晶工艺，其特征在于：包括如下步骤：
A：经预处理的含盐废水进入来料缓冲罐（1），经强制循环泵2输送至蒸发结晶器（3）底部入口，进入到蒸发结晶器主体（3-2），部分含盐废水蒸发，产生的二次蒸汽进入蒸发结晶器（3）气相段，之后经蒸发结晶器（3）顶部气相出口（13）采出，采出的二次蒸汽进入二次蒸汽冷凝器（4）冷凝，冷凝液进入冷凝液回收罐（5），进入蒸发结晶器主体（3-2）的浓缩含盐废水通过蒸发作用浓缩达到过饱和区，出现部分结晶析出时候，通过调节液相的循环量，控制蒸发结晶器（3）内溶液的浓度，过饱和晶浆通过蒸发结晶器（3）底部晶浆出口（15）采出，而处理后的浓缩含盐废水通过循环液出口（14）经过强制循环泵（2）重新进入到蒸发结晶器（3）底部入口；
B：将步骤A采出的晶浆进入晶体沉降槽（6），晶体沉降槽（6）中上层清液经强制循环泵（2）返回蒸发结晶器（3）重新处理，下层晶浆经晶浆输送泵（7）进入高位沉降槽（8）再次分层，上层清液同样直接返回蒸发结晶器（3）重新处理，下层晶浆进入离心机（9），脱水分离得到的晶体送入产品罐（10），清液也直接返回蒸发结晶器（3）重新处理，上述各环节处理后的清液都直接返回到蒸发结晶器（3）中，循环处理。
5.根据权利要求4所述的一种含盐废水高效浓缩结晶工艺，其特征在于：所述含盐废水进料浓液TDS值为45000-55000mg/L，SS值<16mg/L。
6.根据权利要求4所述的一种含盐废水高效浓缩结晶工艺，其特征在于：所述蒸发结晶器（3）顶部出口二次蒸汽TDS值<10mg/L，SS值<1mg/L。
7.根据权利要求4所述的一种含盐废水高效浓缩结晶工艺，其特征在于：所述处理温度为60-105℃的含盐废水进料浓液1t/h，需要热量折算成1.1MPaG，250℃中压蒸汽耗量为8-10t/h，含盐废水的回收率>95%。
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