CN109867316A - 一种高盐工业废水外循环蒸发分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种高盐工业废水外循环蒸发分离方法，其包括如下步骤：步骤S1，高盐废水原液经过A进料管道排入原液罐A，高盐废水原液经过B进料管道排入原液罐B；步骤S2，原液罐A中的高盐废水原液经过第一计量泵向蒸发器进料并在蒸发器中蒸发浓缩，关闭A进料管道，同时打开B进料管道；步骤S3，原液罐B中的高盐废水原液经过第二计量泵向蒸发器进料并在蒸发器中蒸发浓缩。本发明实施例提供的高盐工业废水外循环蒸发分离方法，操作简单，其不仅能够有效调节高盐废水在加热蒸发中浓缩倍率，受人为操控影响较小，高盐废水处理效果好；另外，该方法在蒸发过程中的温度差较小，能够降低设备腐蚀，安全性高。

Description

一种高盐工业废水外循环蒸发分离方法

技术领域

本发明实施例涉及高盐废水技术领域，具体涉及一种高盐工业废水外循环蒸发分离方法。

背景技术

高盐废水通常是指总溶解性固形物(TDS)含量高于1％的工业有机废水，常见于化工、制药、石油天然气及海产品加工等行业。

在危险废物处置行业中，危险废物在经过工艺处理后所得到的废水经过物理、化学、生物等处理后，仍将获得较高盐度的出水，且出水成分中主要含有无机盐、少量COD以及阻垢剂等化学品。对于零排放要求或杂用水回用标准，常常需要对含盐量较高的出水进行进一步的深度处理。

目前对高盐废水的处理方法中应用较多的为反渗透法，然而，反渗透法的产水率一般只有70％左右，仍会有30％左右的反渗透浓水排放。同时，对于危险废物处置中心而言，浓盐水可回用作为焚烧出渣机及焚烧料坑干物料调配用水，盐分混入焚烧回转窑的窑渣斗中，这样每天能够处置相当量的工业浓盐水，但也存在一定的处理压力。以危废处理中心100t/d的反渗透处理量来看，每天仍然会有30t/d左右浓盐水要处置，处置能力和运行成本是一个大问题。

另外，焚烧浓缩法也作为对高盐废水处理的一种常用方法，针对焚烧浓缩法，危废处置中心余热锅炉能提供大量高热的水蒸气、焚烧回转窑能提供高盐分浓缩液的处置，选取加热蒸发处理高盐废水，能够有效分离处置高盐废水，并实现危险废物处置单位的工业废水零排放。但是，现有蒸发浓缩工艺中，有采用单效蒸发和多效蒸发浓缩结晶分离的，但存在锅炉热源蒸汽消耗量大，人员操作劳动量大，运行不安全等问题；而MVR机械蒸汽再压缩由于有效温差较小，换热面积大，设备投资价值高，不适用较小流量处理等。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种高盐工业废水外循环蒸发分离方法，以解决现有技术中高盐废水的处理方法成本较高、处理效果较差的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明提供一种高盐工业废水外循环蒸发分离方法，其包括如下步骤：

步骤S1，高盐废水原液经过A进料管道排入原液罐A，高盐废水原液经过B进料管道排入原液罐B；

步骤S2，打开A进料管道并关闭B进料管道，原液罐A中的高盐废水原液经过第一计量泵向蒸发器进料并在蒸发器中蒸发浓缩形成浓缩液和蒸汽，浓缩液通过母液泵排入原料罐A中与高盐废水原液混合形成进料溶液，进料溶液经过第一计量泵持续向蒸发器进料，当原液罐A中进料溶液的浓度达到设定值时，关闭A进料管道并外排原液A罐中的进料溶液，同时打开B进料管道；

步骤S3，原液罐B中的高盐废水原液经过第二计量泵向蒸发器进料并在蒸发器中蒸发浓缩形成浓缩液和蒸汽，浓缩液通过母液泵排入原料罐B中与高盐废水原液混合形成进料溶液，进料溶液经过第二计量泵持续向蒸发器进料，当原液罐B中进料溶液的浓度达到设定值时，关闭B进料管道并外排原液罐B(4)中的进料溶液，同时打开A进料管道，使高盐废水原液的蒸发在A进料管道与B进料管道之间循环转换；

步骤S4，蒸发器中的蒸汽进入冷凝器内冷却形成冷凝清液，由真空泵对冷凝器抽真空，使蒸发器内和冷凝器内形成负压环境；

步骤S5，当冷凝器中的冷凝清液的液位达到指定位置时，外排冷凝清液。

优选地，在步骤S4，冷凝器与冷却塔连接，冷凝器内用于冷凝的冷却水进入冷却塔冷却后循环进入冷凝器并对冷凝器内的蒸汽进行冷却。

优选地，在所述蒸发器的进料管上设置有三通阀，所述三通阀包括第一入口、第二入口和第三出口，所述第一入口与原液罐A通过设置有所述第一计量泵的管路连通，所述第二入口与原液罐B通过设置有所述第二计量泵的管路连通，所述第三出口与所述蒸发器的进料管连通。

优选地，在所述蒸发器的进料管上设置电导仪、密度计，在原液罐A的A进料管道上设置有电磁阀a，原液罐A的循环进料管道上设置电磁阀b，原液罐A的出料管道上设置有电磁阀c；在原液罐B的B进料管道上设置有电磁阀d，原液罐B的循环进料管道上设置电磁阀e，原液罐B的出料管道上设置有电磁阀f，且电导仪、密度计、第一计量泵、第二计量泵、电磁阀a、电磁阀b、电磁阀c、电磁阀d、电磁阀e、电磁阀f分别与控制器连接，通过所述电导仪和所述密度计实时监测进料溶液的盐分和密度，当达到设定值时，控制器控制转换A进料管道和B进料管道。

优选地，外排原液A罐中的进料溶液与外排原液罐B中的进料溶液进入废物焚烧回转窑焚烧处理，外排冷凝清液回收利用。

优选地，进料总管连接有A进料管道和B进料管道，向进料总管中添加阻垢剂，阻垢剂与高盐废水混合均匀后分别由A进料管道进入原液罐A和由B进料管道进入原液罐B。

优选地，所述蒸发器上设置有液位计，所述液位计用于测量蒸发室内的液位高度。

优选地，所述原液罐A和所述原液罐B共用同一母液泵。

本发明实施例具有如下优点：

本发明提供的高盐工业废水外循环蒸发分离方法，其能够有效调节高盐废水在加热蒸发中浓缩倍率，能够解决自动化、半自动化运行问题，受人为操控影响较小，且高盐废水处理效果好；另外，该方法在蒸发过程中的温度差较小，能够降低设备腐蚀，安全性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例1提供的一种高盐工业废水外循环蒸发分离方法所实施的系统结构图；

图中：图中：1-进料总管，101-A进料管道，102-B进料管道，3-原液罐A，4-原液罐B，5-第一计量泵，6-母液泵，7-第二计量泵，8-冷凝器，9-真空泵，10-冷却塔，11-三通阀，1101-第一入口，1102-第二入口，1103-第三出口，12-蒸发器，1201-蒸发器的进料管，13-密度计，14-液位计，1501-电磁阀a，1502-电磁阀b，1503-电磁阀c；1504-电磁阀d，1505-电磁阀e，1506-电磁阀f，16-管道混合器。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参考图1，本实施例提供一种高盐工业废水外循环蒸发分离方法，其包括如下步骤：

步骤S1，高盐废水原液经过A进料管道101排入原液罐A3，高盐废水原液经过B进料管道102排入原液罐B4。

优选地，进料总管1连接有A进料管道101和B进料管道102，向进料总管1中添加阻垢剂，阻垢剂与高盐废水混合均匀后分别由A进料管道101进入原液罐A3和由B进料管道102进入原液罐B4。阻垢剂能够有效阻止相关设备在高盐废水在加热蒸发的过程中结垢，有效降低设备腐蚀。

步骤S2，打开A进料管道101并关闭B进料管道102，原液罐A3中的高盐废水原液经过第一计量泵5向蒸发器12进料并在蒸发器12中蒸发浓缩形成浓缩液和蒸汽，浓缩液通过母液泵6排入原料罐A中与高盐废水原液混合形成进料溶液，进料溶液经过第一计量泵5持续向蒸发器12进料，当原液罐A3中进料溶液的浓度达到设定值时，关闭A进料管道101并外排原液A罐中的进料溶液，同时打开B进料管道102。需要说明的是，A进料管道101和B进料管道102均设置有电磁阀，且电磁阀与控制器电路连接，通过控制器自动控制各个电磁阀的打开和关闭，从而实现A进料管道101或B进料管道102的打开和关闭。

步骤S3，原液罐B4中的高盐废水原液经过第二计量泵7向蒸发器12进料并在蒸发器12中蒸发浓缩形成浓缩液和蒸汽，浓缩液通过母液泵6排入原料罐B中与高盐废水原液混合形成进料溶液，进料溶液经过第二计量泵7持续向蒸发器12进料，当原液罐B4中进料溶液的浓度达到设定值时，关闭B进料管道102并外排原液罐B4中的进料溶液，同时打开A进料管道101，使高盐废水原液的蒸发在A进料管道101与B进料管道102之间循环转换。

步骤S4，蒸发器12中的蒸汽进入冷凝器8内冷却形成冷凝清液，由真空泵9对冷凝器8抽真空，使蒸发器12内和冷凝器8内形成负压环境。

需要说明的是，蒸发器12的加热室在加热的过程中饱和蒸汽由电动调节阀控制流量，其对管程持续加热，蒸发器12的分离室中二次蒸汽进入冷凝器8，冷凝器8的下部连通真空泵9，真空泵9对相互连通的蒸发器12和冷凝器8向外抽不凝气，使得蒸发过程和冷凝过程在一定的真空度下运行。蒸发器12的分离室中二次蒸汽进入冷凝器8，配套真空泵9，保持系统在一定真空度下，使蒸发分离系统在低压低温下运行，蒸发器12有效温差较大，有利于减少高温腐蚀发生。

优选地，在步骤S4，冷凝器8与冷却塔10连接，冷凝器8内用于冷凝的冷却水进入冷却塔10冷却后循环进入冷凝器8并对冷凝器8内的蒸汽进行冷却。冷凝器8内的冷却水通过外接冷却塔10循环使用，这大大地节约水资源。

骤S5，当冷凝器8中的冷凝清液的液位达到指定位置时，外排冷凝清液，这使得高盐废水在加热蒸发后所得的冷凝清液能够及时排出，从而保证冷凝器8的冷凝过程更加稳定。

在本实施例中，溶液在蒸发器12的加热管内自然循环流速在0.4～0.5m/s以下，加热管内溶液浓度始终接近完成液的浓度，溶液浓度高沸点大；强制外循环溶液流速可达到1.2～3m/s，具体可根据母液泵6调节，通过母液泵6加快溶液循环速度，提高沸腾给热系数，强化了传热过程；另一方面，降低了单程汽化率，减轻加热面附近浓度增高，延缓加热面的结垢现象。需要说明的是，根据溶液饱和浓度和浓缩倍数温度差，优选本套蒸发器12浓缩处理的操作温度与浓度倍数，根据具体蒸发浓缩比及TDS沸点升高数据，确定实际换热有效温差。

优选地，在蒸发器的进料管1201上设置有三通阀11，三通阀11包括第一入口1101、第二入口1102和第三出口1103，第一入口1101与原液罐A3通过设置有第一计量泵5的管路连通，第二入口1102与原液罐B4通过设置有第二计量泵7的管路连通，第三出口1103与蒸发器的进料管1201连通。原液罐A3的出料管道与原液罐B4的出料管道经过一个三通阀11，汇入一条蒸发器12进料管道，三通阀11使得原液罐A3和原液罐B4与蒸发器12的管道连接更加简单。

进一步优选地，在蒸发器的进料管1201上设置电导仪、密度计13，在原液罐A3的A进料管道101上设置有电磁阀a1501，原液罐A3的循环进料管道上设置电磁阀b1502，原液罐A3的出料管道上设置有电磁阀c1503；在原液罐B4的B进料管道102上设置有电磁阀d1504，原液罐B4的循环进料管道上设置电磁阀e1505，原液罐B4的出料管道上设置有电磁阀f1506，且电导仪、密度计13、第一计量泵5、第二计量泵7、电磁阀a1501、电磁阀b1502、电磁阀c1503、电磁阀d1504、电磁阀e1505、电磁阀f1506分别与控制器通过电路连接，通过电导仪和密度计13实时监测进料溶液的盐分和密度，当达到设定值时，控制器控制转换A进料管道101和B进料管道102。

优选地，外排原液A罐中的进料溶液与外排原液罐B4中的进料溶液进入废物焚烧回转窑焚烧处理，外排冷凝清液回收利用，这使得危险废物处置单位的工业废水零排放。

进一步优选地，蒸发器12上设置有液位计14，液位计14用于测量蒸发室内的液位高度。

在本实施例中，蒸发器12持续加热对高盐废水进行浓缩分离时，蒸发器12的蒸发室液位由液位计14和母液泵6监测控制，且液位计14和母液泵6与控制器连接，当蒸发室液位达到设定的高度时，母液循环泵开启，浓缩母液排入对应的原液罐A3或原液罐B4中，与A进液管道或B进液管道共同形成一个完整的蒸发器12外循环进料。

优选地，原液罐A3和原液罐B4共用同一母液泵6，这有助于蒸发器12内的浓缩液经由母液泵6循环进入原液罐A3或原液罐B4。

需要说明的是，阻垢剂添加，真空低温蒸发，蒸发室内进料溶液浓度、液位稳定，连续的自动化再循环运行，使高盐废水能够避免加热蒸发处置结垢、结晶、高温腐蚀、人工操作等带来的问题，适合小处理量循环蒸发处理。

本实施例提供的高盐工业废水外循环蒸发分离方法，其能够有效调节高盐废水在加热蒸发中浓缩倍率，能够解决自动化、半自动化运行问题，受人为操控影响较小，且高盐废水处理效果好；另外，该方法在蒸发过程中的温度差较小，能够降低设备腐蚀，安全性高。

实施例2

本实施例提供另一种高盐工业废水外循环蒸发分离方法，其余实施例1相同部分在此不再赘述，下面仅对不同部分进行介绍。

在本实施例中，阻垢剂加入进料总管1，经设置于进料总管1上的管道混合器16充分混合后，高盐废水原液分别进入原液罐A3和原液罐B4；开启A进料管道101，原液罐A3中高盐废水通过第一计量泵5途径电导仪和密度计13给蒸发器12进料；高盐废水在蒸发器12内循环加热，浓缩液在蒸发器12的加热室下部循环，蒸发器12的分离室分离沸腾的溶液和蒸汽中夹带的液沫、液滴，二次蒸汽进入冷凝器8中；浓缩液通过蒸发器12下部的母液泵6和回流电磁阀b1502回到原液罐A3；当原液罐A3中进料溶液途径电导仪、密度计13处管道时，管道内的溶液达到设定的溶液浓度或盐分时，第一计量泵5、电磁阀a1501、电磁阀b1502、电磁阀c1503连锁关闭，第二计量泵7、电磁阀d1504、电磁阀e1505、电磁阀f1506开启，B进料管道102进行进料，外排原液罐A3中浓缩液；原液罐B4中原液通过第二计量泵7途径电导仪和密度计13给蒸发器12进料；原料液在蒸发器12内循环加热，完成液在加热室下部循环，分离室分离沸腾的溶液和蒸汽中夹带的液沫、液滴，二次蒸汽进入表面冷凝器8中，完成液通过蒸发器12下部的母液泵6和回流电磁阀回到原液罐B4；当原液罐B4中料液途径电导仪、密度计13处的管道时，管道内的溶液达到设定的溶液浓度或盐分时，第二计量泵7、电磁阀d1504、电磁阀e1505、电磁阀f1506连锁关闭，第一计量泵5、电磁阀a1501、电磁阀b1502、电磁阀c1503打开，转换成A进料管道101，外排原液罐B4中浓缩液。蒸发器12的进料官道上设置电动调节阀、蒸发器12的液位计14、母液泵6连锁自控，保持蒸发器12中液位稳定；二次蒸汽在冷凝器8中换热冷凝，冷却水通过冷却塔10和冷却水泵循环利用；真空泵9通过向外抽取真空保持蒸发器12和冷凝器8内真空度，冷凝器8中冷凝清液达到一定液位时，通过排液泵向外管道排出清液。

本实施例提供的高盐工业废水外循环蒸发分离方法，其能够有效调节高盐废水在加热蒸发中浓缩倍率，能够解决自动化、半自动化运行问题，受人为操控影响较小，且高盐废水处理效果好；另外，该方法在蒸发过程中的温度差较小，能够降低设备腐蚀，安全性高。

在本实施案例中，利用本发明所实施的系统中设备组合处理洗涤塔排水，RO浓水，系统原液进水水质和冷凝循环出水水质如表1所示，符合《城市杂用水水质标准》。

表1

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种高盐工业废水外循环蒸发分离方法，其特征在于，所述高盐工业废水外循环蒸发分离方法包括如下步骤：

步骤S1，高盐废水原液经过A进料管道(101)排入原液罐A(3)，高盐废水原液经过B进料管道(102)排入原液罐B(4)；

步骤S2，打开A进料管道(101)并关闭B进料管道(102)，原液罐A(3)中的高盐废水原液经过第一计量泵(5)向蒸发器(12)进料并在蒸发器(12)中蒸发浓缩形成浓缩液和蒸汽，浓缩液通过母液泵(6)排入原料罐A中与高盐废水原液混合形成进料溶液，进料溶液经过第一计量泵(5)持续向蒸发器(12)进料，当原液罐A(3)中进料溶液的浓度达到设定值时，关闭A进料管道(101)并外排原液A罐中的进料溶液，同时打开B进料管道(102)；

步骤S3，原液罐B(4)中的高盐废水原液经过第二计量泵(7)向蒸发器(12)进料并在蒸发器(12)中蒸发浓缩形成浓缩液和蒸汽，浓缩液通过母液泵(6)排入原液罐B(4)中与高盐废水原液混合形成进料溶液，进料溶液经过第二计量泵(7)持续向蒸发器(12)进料，当原液罐B(4)中进料溶液的浓度达到设定值时，关闭B进料管道(102)并外排原液罐B(4)中的进料溶液，同时打开A进料管道(101)，使高盐废水原液的蒸发在A进料管道(101)与B进料管道(102)之间循环转换；

步骤S4，蒸发器(12)中的蒸汽进入冷凝器(8)内冷却形成冷凝清液，由真空泵(9)对冷凝器(8)抽真空，使蒸发器(12)内和冷凝器(8)内形成负压环境；

步骤S5，当冷凝器(8)中的冷凝清液的液位达到指定位置时，外排冷凝清液。

2.如权利要求1所述的高盐工业废水外循环蒸发分离方法，其特征在于，

在步骤S4，冷凝器(8)与冷却塔(10)连接，冷凝器(8)内用于冷凝的冷却水进入冷却塔(10)冷却后循环进入冷凝器(8)并对冷凝器(8)内的蒸汽进行冷却。

3.如权利要求1所述的高盐工业废水外循环蒸发分离方法，其特征在于，在所述蒸发器的进料管(1201)上设置有三通阀(11)，所述三通阀(11)包括第一入口(1101)、第二入口(1102)和第三出口(1103)，所述第一入口(1101)与原液罐A(3)通过设置有所述第一计量泵(5)的管路连通，所述第二入口(1102)与原液罐B(4)通过设置有所述第二计量泵(7)的管路连通，所述第三出口(1103)与所述蒸发器的进料管(1201)连通。

4.如权利要求3所述的高盐工业废水外循环蒸发分离方法，其特征在于，在所述蒸发器的进料管(1201)上设置电导仪、密度计(13)，在原液罐A(3)的A进料管道(101)上设置有电磁阀a(1501)，原液罐A(3)的循环进料管道上设置电磁阀b(1502)，原液罐A(3)的出料管道上设置有电磁阀c(1503)；在原液罐B(4)的B进料管道(102)上设置有电磁阀d(1504)，原液罐B(4)的循环进料管道上设置电磁阀e(1505)，原液罐B(4)的出料管道上设置有电磁阀f(1506)，且电导仪、密度计(13)、第一计量泵(5)、第二计量泵(7)、电磁阀a(1501)、电磁阀b(1502)、电磁阀c(1503)、电磁阀d(1504)、电磁阀e(1505)、电磁阀f(1506)分别与控制器连接，通过所述电导仪和所述密度计(13)实时监测进料溶液的盐分和密度，当达到设定值时，控制器控制转换A进料管道(101)和B进料管道(102)。

5.如权利要求1所述的高盐工业废水外循环蒸发分离方法，其特征在于，外排原液A罐中的进料溶液与外排原液罐B(4)中的进料溶液进入废物焚烧回转窑焚烧处理，外排冷凝清液回收利用。

6.如权利要求1所述的高盐工业废水外循环蒸发分离方法，其特征在于，

进料总管(1)连接有A进料管道(101)和B进料管道(102)，向进料总管(1)中添加阻垢剂，阻垢剂与高盐废水混合均匀后分别由A进料管道(101)进入原液罐A(3)和由B进料管道(102)进入原液罐B(4)。

7.如权利要求1所述的高盐工业废水外循环蒸发分离方法，其特征在于，所述蒸发器(12)上设置有液位计(14)，所述液位计(14)用于测量蒸发室内的液位高度。

8.如权利要求1所述的高盐工业废水外循环蒸发分离方法，其特征在于，所述原液罐A(3)和所述原液罐B(4)共用同一母液泵(6)。