CN110723855A - 一种高盐废水的浓缩处理方法及用于处理高盐废水的阻垢缓蚀剂 - Google Patents

一种高盐废水的浓缩处理方法及用于处理高盐废水的阻垢缓蚀剂 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高盐废水处理方法，首先将高盐废水软化，然后将阻垢缓蚀剂批式添加或者流加到高盐废水中，利用工艺过程中的低温余热对高盐废水加热后通入浓缩装置，或者将高盐废水通入浓缩装置后利用低温余热加热，同时向浓缩装置通入常温气体将蒸发的水分带出，高盐废水流至浓缩装置底部，而后循环浓缩，直到其中高盐废水中的盐含量达到一定浓度后排出，该处理方法可在较短时间范围内使高盐废水浓缩达到5倍以上。同时本发明还提供了用于处理高盐废水的阻垢缓蚀剂，使用上述处理方法和阻垢缓蚀剂能够降低蒸发浓缩能耗成本、减缓设备腐蚀、避免固体结垢、减少盐雾排放，在低成本运行下实现含盐废水的零排放。

Description

一种高盐废水的浓缩处理方法及用于处理高盐废水的阻垢缓 蚀剂
技术领域
本发明涉及化工、电力、制药等工艺中废水的处理过程，特别涉及一种高盐废水的浓缩处理方法及用于处理高盐废水的阻垢缓蚀剂。
背景技术
化工、电力、制药等行业的生产过程中，会产生大量含盐量较高的废水，常称高盐废水，通常高盐废水是指总含盐质量分数至少1％的废水，这种废水含有多种物质，包括盐、油、有机重金属和放射性物质等。对高盐废水的处理效果直接关系到所属行业的环境友好水平，其中煤焦化行业就是典型代表。煤焦化是煤炭化学工业的一个重要部分，煤焦化产生的焦炭主要用于冶金行业，冶金行业一般采用高温炼焦获得焦炭和回收化学品。焦炭可作为高炉冶炼的燃料；炼焦过程中产生的化学品经过回收、加工提取焦油、氨、萘、硫化氢、粗苯等产品，并获得净焦炉煤气。炼焦化学工业的产品多达数百种，对国民经济发展具有十分重要的意义。
煤焦化企业在生产过程中产生的工业废水，主要包括蒸氨废水生化后的废水、循环冷却水系统的排污水和锅炉给水排放的浓盐水等，如不经处理就排放会对环境产生较大不利影响。目前煤焦化企业普遍采用双膜法对焦化废水进行深度处理，即将超滤或微滤与反渗透结合起来，将焦化废水经粗过滤后，采用超滤、反渗透过滤，滤过水进入循环冷却水，还产生一部分浓盐水，在原有工艺中，这部分浓盐水被用作湿法熄焦。但是，随着各地环保要求标准的提高，要求焦化企业将湿法熄焦改为干法熄焦，这部分浓盐水就无法被现有工艺消耗。如何处理这部分浓盐水就成为焦化企业必须面对的问题。目前焦化企业基本采用将这部分浓盐水直接外排、喷洒煤场或路面抑尘，但浓盐水中含盐量较高，电导率高达10000-20000μs/cm，这种处理方法消耗的浓盐水量少，无法完全消纳这部分浓盐水，且存在很大环境风险，并非长久之计。
多效蒸发是一种高效利用热能进行蒸发的技术。上述浓盐水可以采用多效蒸发工艺进一步处理，得到固态混盐(主要成分为氯化钠、硫酸钠等)和纯水。但其一次性投资和运行成本较高，并且根据计算，多效蒸发的进水含盐量为8％-10％(质量百分数)，其电导率约100000μs/cm时综合成本最低。因此将上述浓盐水直接通入多效蒸发系统进行处理是不经济的，需要对其进一步浓缩。对这部分浓盐水进行浓缩需要解决浓缩能量消耗成本高，浓缩过程中腐蚀设备、产生结垢，以及气体夹带盐雾进入冷凝水的难题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高盐废水的浓缩处理方法及用于处理高盐废水的阻垢缓蚀剂，该方法能够利用工业生产产生的余热结合常温气流对高盐废水进行浓缩，显著减小高盐废水体积，降低下一步多效蒸发浓缩步骤的一次性投资和综合处理成本；同时利用阻垢缓蚀剂避免浓缩过程的腐蚀和固体结垢问题，并进一步去除气体中夹带的盐雾，避免产生二次污染。
为了解决上述处理高盐废水能量消耗成本高、腐蚀设备、浓缩结垢和盐雾夹带的技术问题，本发明提供一种高盐废水的浓缩处理方法，所述浓缩处理方法包括以下步骤：
1)预处理：对高盐废水进行软化处理，然后以批式添加或流加的方式向高盐废水加入阻垢缓蚀剂，得到待浓缩废水；
2)将待浓缩废水经过换热器加热后通入浓缩装置，从浓缩装置上部喷淋下来，和/或，将待浓缩废水通入浓缩装置，从浓缩装置上部喷淋下来，再经过安装在浓缩装置内的换热器加热；
所述换热器的热量来源于工艺过程中的低温余热；
3)在待浓缩废水的喷淋过程，同时将常温气体通入浓缩装置，吹出被加热的待浓缩废水中的水蒸气，得到含水蒸气的气体；
4)将流至浓缩装置底部的废水循环至步骤1)，重复步骤1)至步骤3)的处理，直到废水中盐含量不小于80000mg/L后排出，完成对高盐废水的浓缩处理；
所述高盐废水的蒸发速率不低于0.193m3/(m2·h)。
所述阻垢缓蚀剂的批式添加是指将阻垢缓蚀剂添加到软化后的高盐废水，混合均匀后通入浓缩装置。
所述阻垢缓蚀剂的流加是指阻垢缓蚀剂与软化后的高盐废水同时通入蒸发浓缩装置，阻垢缓蚀剂的添加流量与软化后的高盐废水的流量呈一定比例，较优的阻垢缓蚀剂与高盐废水的重量份配比为(1-10):20000。
浓盐水具有很强的腐蚀性，尤其是含有氯离子的浓盐水，而高盐废水中氯离子的浓度达到2000mg/L，虽然选择耐腐蚀的不锈钢、钛材(TA2)等作为加工设备的材料，但是也不能完全避免氯离子对设备的腐蚀。浓盐水浓缩过程中，当其中的盐类物质在溶液中达到过饱和程度后，就会形成固体物质，并附着在浓缩装置器壁上以及换热器表面，造成堵塞或者影响热量传递效果，给蒸发浓缩过程带来不利影响。在蒸发浓缩前，将阻垢缓蚀剂加入高盐废水可以延缓设备腐蚀和产生固体结垢。
与常规高温加热浓缩(如采用高温蒸汽)的模式相比，本申请采用的余热低于100℃，并且使用常温气体将蒸发的水蒸气吹出，降低了高盐废水中相关离子在高温下对浓缩设备的腐蚀程度；也可以避免因蒸发速度和高盐废水温度变化幅度过快而形成无机盐固体的结晶，附着于浓缩设备壁或者管道中，造成堵塞；还能够充分利用余热代替高温高质热量，降低高盐废水浓缩的能耗成本。
所述步骤2)待浓缩废水的加热是通过换热器进行的。可用于对待浓缩废水通入浓缩装置前加热的换热器包括板式换热器、管式换热器等现有技术的换热装置；可用于对待浓缩废水通入浓缩装置后加热的换热器包括管式换热器等现有技术的能够避免少量结垢即被堵塞换热装置，或者容易去除结垢的换热装置。
进一步地，所述工艺过程中的低温余热，包括工业生产中可以利用的大于50℃的废热，以煤焦化为例，包括焦炉的粗煤气经过循环氨水喷洒后所具有的热量。焦炉的粗煤气经过循环氨水喷洒后的温度约为80℃-85℃，然后进入初冷器冷却，粗煤气被冷却到25℃-35℃，这部分热量被初冷器中的闭式循环冷却水带出，被加热的冷却水进入换热器中，用于加热待浓缩废水。
进一步地，在初冷器中被加热的冷却水经过换热器后，将其携带的热量传到给待浓缩的焦化高盐废水后，冷却水温度降低，再次进入初冷器用于冷却粗煤气，从而使冷却水闭路循环，实现利用粗煤气所携带的低温余热持续加热待浓缩废水的目的，无需额外投入电能或者蒸汽提供热能，降低了高盐废水蒸发浓缩的能量消耗成本。
所述步骤2)使待浓缩废水的温度升高到40-50℃。
步骤2)所述待浓缩废水的喷淋密度为12-15吨/m2·h，步骤3)通入浓缩装置的气体的线速度是2.0-3.0m/s。
所述步骤3)得到的含水蒸气的气体还经过盐雾去除步骤处理。
所述盐雾去除步骤是通过盐雾去除装置实现的，盐雾去除装置包括液滴回收隔板，用于较大液滴的截留。盐雾去除装置还包括电磁捕捉装置，用于截留较为细小的液滴、盐雾的截留。
所述液滴回收隔板为V型液滴回收隔板，含有液滴的气流通过液滴回收V型隔板时，与隔板壁发生碰撞，使液滴收集后流入蒸发浓缩器中，继续参与浓缩蒸发。通过该装置，避免了含有盐分的液滴逸出蒸发系统而造成环境污染。
所述电磁捕捉装置包括湿式电除尘装置。进一步优化地，所述湿式电除尘装置包括管式结构，含盐雾气体的流向与湿式电除尘装置的列管垂直。更进一步优化地，湿式电除尘装置的列管倾斜安装，即含盐雾气体的流向与湿式电除尘装置的列管呈非垂直的角度，例如呈45°或者135°。这样安装可以使列管在相同高度内安装的长度更长，进而可以增加列管与含盐气体接触时间，提高盐雾去除效果。
采用电磁捕捉装置可以将通过V型液滴回收隔板的气体中残留的微小含盐颗粒(属于水溶性颗粒)在静电和/或磁场作用下在极板富集，通过自清洁清洗装置，采用自来水或纯水分时冲洗，冲洗时间可根据盐雾含量、捕集量等参数设定，将含盐颗粒再次收集回到浓缩装置。由于本系统的盐分非常高，设备材质需要采用不锈钢、钛材(TA2)等耐腐蚀材料，自清洁系统是针对含盐颗粒进行适配性选择。
所述电磁捕捉装置的原理如下：当细小液滴通过电磁捕捉装置时，在电磁场的作用下，做定向移动，移动至负极壁上，形成液膜，在重力的作用下流趟至电磁捕捉设备底部，从而防止细小液滴随气体排出。
所述步骤3)的含水蒸气的气体在排出浓缩装置前，还可以增加加热步骤，将水蒸气饱和的气体变为水蒸气不饱和的气体，以避免水蒸气在浓缩装置上部凝结而回流至浓缩装置内，与浓缩后的高盐废水混合，降低蒸发浓缩效率。
所述高盐废水的来源包括生产过程中产生的高盐水、反渗透浓盐水、离子交换再生废水及循环冷却水排污产生的高盐废水中的至少一种，以煤焦化为例，包括焦化废水经双膜法处理后产生的高盐废水等。
所述步骤4)完成浓缩处理后的高盐废水，还可再经多效蒸发器后得到可循环回用的水和固体盐。
为了解决上述浓缩高盐废水浓缩过程中设备腐蚀和盐类物质结垢的问题，本发明还提供一种用于处理高盐废水的阻垢缓蚀剂。
所述阻垢缓蚀剂包括聚天冬氨酸、聚环氧琥铂酸、聚马来酸酐、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)中的至少一种。
所述阻垢缓蚀剂中的聚天冬氨酸、聚环氧琥铂酸、聚马来酸酐、PBTCA、HEDP和ATMP的重量份配比为(0-25):(0-30):(0-20):(5-10):(0-20):(0-20)。
所述阻垢缓蚀剂的作用原理是：其中所含有的阻垢成份，可以在结垢晶体成长过程中，掺杂在晶格的点阵中，或吸附在晶体的界面上，使晶体不能严格按照晶格排列正常成长，发生畸变，形成易被水流冲走的软垢；其中所含有的分散成份，属于水溶性高分子聚合物，可以与水中胶体颗粒(如铁、锰、镁的氢氧化物及水中其他难溶性成分)吸附，形成带负荷的胶体物质，使这些污垢稳定地分散在水中；其中的缓蚀成份可以快速地在金属表面形成一层保护膜，将金属表面与溶液隔离开来，从而阻止了电化学腐蚀。
本发明提供的高盐废水的浓缩处理方法及用于处理高盐废水的阻垢缓蚀剂，克服了现有技术处理高盐废水工艺的能量消耗成本高、设备腐蚀、固体结垢、盐雾夹带的缺陷，能够为各行业含盐废水零排放提供较好的技术方案。
本发明的效果
本发明的高盐废水的浓缩处理方法及用于处理高盐废水的阻垢缓蚀剂的好处是：①充分利用了工艺过程中低温余热，结合气体强制吹扫处理，使高盐废水的浓缩处理在极低能耗成本条件下得以在短时间内完成；②在高盐废水中添加阻垢缓蚀剂，不仅大幅延缓盐类对设备的腐蚀，避免固体物质在设备表面形成牢固的结垢，更重要的是保证蒸发浓缩的顺利快速进行；③在浓缩装置中设置了有效的盐雾去除装置，避免盐雾通过气体夹带进入环境，提高高盐废水处理过程的环境友好度。
附图说明
图1为本发明的高盐废水的浓缩处理方法示意图；
图2为本发明的高盐废水的浓缩处理方法的一个实施例的示意图。
具体实施方式
实施例1
采用附图1所示本发明的高盐废水的浓缩处理方法，对来自于双膜法的焦化高盐废水进行浓缩，焦化高盐废水的盐含量约为1％(质量百分数)，电导率约12000μs/cm(盐含量9.6g/L)，焦化高盐废水经软化处理，其进入浓缩装置的流量为50m3/h，本实施例所使用的浓缩装置由不锈钢SS316L制成。处理步骤如下：
1)将阻垢缓蚀剂按15kg/h的流量与焦化高盐废水按50m3/h的流量同时流加到浓缩装置中，流加时间持续1h，并使两者混合均匀；
2)将通入的待浓缩废水经过设置在浓缩装置外的板式换热器利用粗煤气的低温余热加热到50℃后使用水泵将待浓缩废水从浓缩装置上部喷淋下来，喷淋密度为15(吨/m2·h)，焦化高盐废水在重力作用下自然下落；
3)将常温气体通入浓缩装置的下部，气体在浓缩装置内的线速度为3.0m/s，将水蒸气吹出，得到含水蒸气的气体；
4)将流至浓缩装置底部的废水循环至步骤1)，其循环浓盐水量为3000m3/h，淋水面积为200m2，蒸发量为45m3/h，经过1.0h高盐废水的盐浓度达到96g/L后排出，得到浓缩后的焦化高盐废水为5m3/h。
上述步骤1)使用的阻垢缓蚀剂主要由聚天冬氨酸、聚环氧琥铂酸、聚马来酸酐、PBTCA、HEDP和ATMP组成，其中聚天冬氨酸、聚环氧琥铂酸、聚马来酸酐、PBTCA、HEDP和ATMP的重量份比为25:30:20:10:20:20。
与采用传统的直接将焦化高盐废水通过多效蒸发进行处理相比，由于完全利用焦化过程的低温余热，使焦化废水处理的能量消耗成本由90元/吨降低到18元/吨，降低了80％；蒸发浓缩过程对设备腐蚀速率降低了90％，蒸发浓缩设备的使用寿命由3-4年延长至10-15年。
实施例2
采用附图1所示本发明的高盐废水的浓缩处理方法，对来自于双膜法的焦化高盐废水进行蒸发浓缩，焦化高盐废水的盐含量约为1.2％(质量百分数)，电导率约15000μs/cm(盐含量12g/L)，焦化高盐废水经软化处理，本实施例所使用的浓缩装置由钛材TA2制成。处理步骤如下：
1)将阻垢缓蚀剂45kg添加到100m3软化后的焦化高盐废水中并混合均匀；
2)将通入的待浓缩废水经过设置在浓缩装置外的板式换热器利用粗煤气的低温余热加热到40℃后使用水泵将待浓缩废水从浓缩装置上部喷淋下来，喷淋密度为12(吨/m2·h)，焦化高盐废水在重力作用下自然下落；
3)将常温气体通入浓缩装置的下部，气体在浓缩装置内的线速度为2.0m/s，将水蒸气吹出，得到含水蒸气的气体，待浓缩废水流至浓缩装置底部；
4)将流至浓缩装置底部的废水循环至步骤1)，其循环浓盐水量为5500m3/h，淋水面积为450m2，蒸发量为87m3/h，经过1.04h高盐废水的盐浓度达到90g/L后排出，得到浓缩后的焦化高盐废水13m3。
上述步骤1)使用的阻垢缓蚀剂主要由聚马来酸酐和HEDP组成，其中聚马来酸酐和HEDP的重量份比为1：1。
与采用传统的直接将焦化高盐废水通过多效蒸发进行处理相比，由于完全利用焦化过程的低温余热，使焦化废水处理的能量消耗成本由100元/吨降低到30元/吨，降低了70％；蒸发浓缩过程对设备腐蚀速率降低了30％，蒸发浓缩设备的使用寿命由6-8年延长至10-15年。
实施例3
采用附图1所示本发明的高盐废水的浓缩处理方法，对来自于双膜法的尿素企业高盐废水进行蒸发浓缩，高盐废水的盐含量约为1％(质量百分数)，电导率约13000μs/cm(盐含量10.4g/L)，尿素企业高盐废水经软化处理，本实施例所使用的浓缩装置由不锈钢SS316L制成。处理步骤如下：
1)将阻垢缓蚀剂20kg添加到80m3软化后的尿素企业高盐废水中并混合均匀；
2)将通入的待浓缩废水经过设置在浓缩装置外的板式换热器利用合成氨的低温余热加热到45℃后使用水泵将待浓缩废水从浓缩装置上部喷淋下来，喷淋密度为13(吨/m2·h)，尿素企业高盐废水在重力作用下自然下落；
3)将常温气体通入浓缩装置的下部，气体在浓缩装置内的线速度为2.2m/s，将水蒸气吹出，得到含水蒸气的气体，待浓缩废水流至浓缩装置底部；
4)将流至浓缩装置底部的废水循环至步骤1)，其循环浓盐水量为4500m3/h，淋水面积为350m2，蒸发量为72.4m3/h，经过1.1h高盐废水的盐浓度达到106g/L后排出，得到浓缩后的尿素企业高盐废水7.6m3。
上述步骤1)使用的阻垢缓蚀剂主要由聚天冬氨酸、聚环氧琥铂酸、聚马来酸酐、PBTCA、HEDP和ATMP组成，其中聚天冬氨酸、聚环氧琥铂酸、聚马来酸酐、PBTCA、HEDP和ATMP的重量份比为25:5:10:7:10:10。
与采用传统的直接将尿素企业高盐废水通过多效蒸发进行处理相比，由于完全利用合成氨过程的低温余热，使高盐水水处理的能量消耗成本由90元/吨降低到10元/吨，降低了88％；蒸发浓缩过程对设备腐蚀降低了86％，蒸发浓缩设备的使用寿命由3-4年延长至8-10年。
实施例4
采用附图1所示本发明的高盐废水的浓缩处理方法，对来自于双膜法的尿素企业高盐废水进行蒸发浓缩，高盐废水的盐含量约为1.1％(质量百分数)，电导率约14000μs/cm(盐含量11.2g/L)，尿素企业高盐废水经软化处理，本实施例所使用的浓缩装置由钛材TA2制成。处理步骤如下：
1)将阻垢缓蚀剂30kg添加到60m3软化后的高盐废水中并混合均匀；
2)将通入的待浓缩废水经过设置在浓缩装置外的板式换热器利用合成氨的低温余热加热到48℃后使用水泵将待浓缩废水从浓缩装置上部喷淋下来，喷淋密度为14(吨/m2·h)，尿素企业高盐废水在重力作用下自然下落；
3)将常温气体通入浓缩装置的下部，气体在浓缩装置内的线速度为2.8m/s，将水蒸气吹出，得到含水蒸气的气体，待浓缩废水流至浓缩装置底部；
4)将流至浓缩装置底部的废水循环至步骤1)，其循环浓盐水量为3800m3/h，淋水面积为270m2，蒸发量为54.4m3/h，经过0.99h高盐废水的盐浓度达到117g/L后排出，得到浓缩后的高盐废水5.6m3。
上述步骤1)使用的阻垢缓蚀剂主要由聚天冬氨酸、聚环氧琥铂酸、聚马来酸酐、PBTCA、HEDP和ATMP组成，其中聚天冬氨酸、聚环氧琥铂酸、聚马来酸酐、PBTCA、HEDP和ATMP的重量份比为10:10:20:9:5:15。
与采用传统的直接将高盐废水通过多效蒸发进行处理相比，由于完全利用合成氨过程的低温余热，使高盐水处理的能量消耗成本由80元/吨降低到12元/吨，降低了85％；蒸发浓缩过程对设备腐蚀降低了35％，蒸发浓缩设备的使用寿命由6-8年延长至10-13年。
实施例5
采用附图2所示本发明的高盐废水的浓缩处理方法，对来自于热电企业的双膜法的高盐浓水进行蒸发浓缩，高盐浓水的盐含量约为0.9％(质量百分数)，电导率约11000μs/cm(盐含量8.8g/L)，高盐浓水经软化处理，本实施例所使用的浓缩装置由钛材TA2制成。处理步骤如下：
1)将阻垢缓蚀剂13.5kg添加到90m3软化后的高盐浓水中并混合均匀；
2)将通入的待浓缩废水经过设置在浓缩装置外的板式换热器利用热电生产中的低温余热加热到46℃后使用水泵将待浓缩废水从浓缩装置上部喷淋下来，喷淋密度为12(吨/m2·h)，高盐浓水在重力作用下自然下落；
3)将常温气体通入浓缩装置的下部，气体在浓缩装置内的线速度为2.6m/s，将水蒸气吹出，得到含水蒸气的气体，待浓缩废水流至浓缩装置底部；
4)将流至浓缩装置底部的废水循环至步骤1)，其循环浓盐水量为5100m3/h，淋水面积为420m2，蒸发量为81.1m3/h，经过1.03h高盐废水的盐浓度达到88g/L后排出，得到浓缩后的高盐废水8.9m3。
上述步骤1)使用的阻垢缓蚀剂主要由聚天冬氨酸、聚环氧琥铂酸、聚马来酸酐、PBTCA、HEDP和ATMP组成，其中聚天冬氨酸、聚环氧琥铂酸、聚马来酸酐、PBTCA、HEDP和ATMP的重量份比为15:15:5:8:17:5。
上述步骤3)的含水蒸气的气体通过盐雾去除步骤，将其盐雾含量由降低到10ppm，有效避免了含盐物质进入环境中。
上述步骤4)得到的浓缩后的高盐废水8.9m3进入多效蒸发步骤，得到780kg固体盐。
与采用传统的直接将高盐废水通过多效蒸发进行处理相比，由于完全利用热电生产过程的低温余热，使废水处理的能量消耗成本由100元/吨降低到10元/吨，降低了90％；蒸发浓缩过程对设备腐蚀降低了40％，蒸发浓缩设备的使用寿命由5-7年延长至10-12年；将含水蒸汽的气体中的盐雾含量降低了98％。
实施例6
采用附图2所示本发明的高盐废水的浓缩处理方法，对来自于钢铁企业双膜法的高盐废水进行蒸发浓缩，其的盐含量约为0.8％(质量百分数)，电导率约10000μs/cm(盐含量8.0g/L)，高盐废水经软化处理，本实施例所使用的浓缩装置由不锈钢SS316L制成。处理步骤如下：
1)将阻垢缓蚀剂3.5kg添加到70m3软化后的高盐废水中并混合均匀；
2)将通入的待浓缩废水经过设置在浓缩装置外的板式换热器利用高炉热风炉和高炉炉体的低温余热加热到50℃后使用水泵将待浓缩废水从浓缩装置上部喷淋下来，喷淋密度为15(吨/m2·h)，高盐废水在重力作用下自然下落；
3)将常温气体通入浓缩装置的下部，气体在浓缩装置内的线速度为2.8m/s，将水蒸气吹出，得到含水蒸气的气体，待浓缩废水流至浓缩装置底部；
4)将流至浓缩装置底部的废水循环至步骤1)，其循环浓盐水量为4000m3/h，淋水面积为267m2，蒸发量为63.2m3/h，经过1.05h高盐废水的盐浓度达到80g/L后排出，得到浓缩后的高盐废水6.8m3。
上述步骤1)使用的阻垢缓蚀剂主要由聚天冬氨酸、聚环氧琥铂酸、聚马来酸酐、PBTCA、HEDP和ATMP组成，其中聚天冬氨酸、聚环氧琥铂酸、聚马来酸酐、PBTCA、HEDP和ATMP的重量份比为5:20:15:6:20:1。
上述步骤3)的含水蒸气的气体通过盐雾去除步骤，将其盐雾含量由降低到12ppm，有效避免了含盐物质进入环境中。
上述步骤4)得到的浓缩后的废水6.8m3进入多效蒸发步骤，得到540kg固体盐。
与采用传统的直接将高盐废水通过多效蒸发进行处理相比，由于完全利用高炉热风炉和高炉炉体过程的低温余热，使高盐废水处理的能量消耗成本由100元/吨降低到14元/吨，降低了86％；蒸发浓缩过程对设备腐蚀降低了80％，蒸发浓缩设备的使用寿命由3-4年延长至8-10年；将含水蒸汽的气体中的盐雾含量降低了96％。
对比例1
对来自于双膜法的焦化高盐废水进行蒸发浓缩，焦化高盐废水的盐含量约为0.99％(质量百分数)，电导率约11150μs/cm(盐含量9.5g/L)，焦化高盐废水经软化处理，其进入浓缩装置的流量为50m3/h；本对比例所使用的浓缩装置由不锈钢SS316L制成，处理步骤如下：
1)将阻垢缓蚀剂按15kg/h的流量与焦化高盐废水同时流加到浓缩装置中，并使两者混合均匀；
2)将通入的添加阻垢缓蚀剂的焦化高盐废水经过设置在浓缩装置外的板式换热器利用粗煤气的低温余热加热到50℃后使用水泵将废水从浓缩装置上部喷淋下来，喷淋密度为15(吨/m2·h)，焦化高盐废水在重力作用下自然下落；
3)将流至浓缩装置底部的添加阻垢缓蚀剂的焦化高盐废水循环至步骤1)，循环浓盐水量为3000m3/h，淋水面积为200m2，蒸发量为7.2m3/h，经过1.0h后焦化高盐废水的体积为42.6m3，其盐浓度仅达到11.2g/L，再经过4.0h后焦化高盐废水的体积为13m3，其盐浓度也只达到36.5g/L，仍无法达到预定的浓缩高盐废水的要求。
上述步骤1)使用的阻垢缓蚀剂主要由聚天冬氨酸、聚环氧琥铂酸、聚马来酸酐、PBTCA、HEDP和ATMP组成，其中聚天冬氨酸、聚环氧琥铂酸、聚马来酸酐、PBTCA、HEDP和ATMP的重量份比为25:30:20:10:20:20。
对比例2
焦化高盐废水的盐含量约为1.18％(质量百分数)，电导率约14800μs/cm(盐含量约12g/L)，焦化高盐废水经软化处理；本对比例所使用的浓缩装置由钛材TA2制成，处理步骤如下：
1)将阻垢缓蚀剂45kg添加到100m3软化后的焦化高盐废水中并混合均匀；
2)将得到的添加阻垢缓蚀剂的焦化高盐废水通入浓缩装置上部喷淋下来，喷淋密度为12(吨/m2·h)，焦化高盐废水在重力作用下自然下落；
3)将气体通入浓缩装置的下部，气体在浓缩装置内的线速度为2.0m/s，将水蒸气吹出，得到含水蒸气的气体，添加阻垢缓蚀剂的焦化高盐废水流至浓缩装置底部；
4)将流至浓缩装置底部的添加阻垢缓蚀剂的焦化高盐废水循环至步骤1)，循环浓盐水量为5500m3/h，淋水面积为450m2，开始时每小时的蒸发量为3m3/h，随着蒸发带走热量，浓盐水温度降低至低于大气温度后，蒸发量变得更低，几乎无法实现浓盐水的蒸发浓缩过程。
上述步骤1)使用的阻垢缓蚀剂主要由聚马来酸酐和HEDP组成。
综上所述，对比例1、2的处理方法，无法满足生产要求的高盐废水浓缩要求，不能配合后续高盐废水的处理；而本发明的处理方法，充分利用了工艺过程中低温余热，降低了高盐废水浓缩的能耗成本，大幅延缓了盐类对设备的腐蚀，并且能够避免固体物质在设备表面形成牢固的结垢，并且能够避免盐雾通过气体夹带进入环境，提高高盐废水处理过程的环境友好度。

Claims (9)

1.一种高盐废水的浓缩处理方法，其特征在于，所述浓缩处理方法包括以下步骤：
1)预处理：对高盐废水进行软化处理，然后以批式添加或流加的方式向高盐废水加入阻垢缓蚀剂，得到待浓缩废水；
2)将待浓缩废水经过换热器加热后通入浓缩装置，从浓缩装置上部喷淋下来，和/或，将待浓缩废水通入浓缩装置，从浓缩装置上部喷淋下来，再经过安装在浓缩装置内的换热器加热；
所述换热器的热量来源于工艺过程中的低温余热；
3)在待浓缩废水的喷淋过程，同时将常温气体通入浓缩装置，吹出被加热的待浓缩废水中的水蒸气，得到含水蒸气的气体；
4)将流至浓缩装置底部的废水循环至步骤1)，重复步骤1)至步骤3)的处理，直到废水中盐含量不小于80000mg/L后排出，完成对高盐废水的浓缩处理；
所述高盐废水的蒸发速率不低于0.193m3/(m2·h)。
2.根据权利要求1所述高盐废水的浓缩处理方法，其特征在于，所述高盐废水的来源包括生产过程中产生的高盐水、反渗透浓盐水、离子交换再生废水及循环冷却水排污产生的高盐废水中的至少一种。
3.根据权利要求1所述高盐废水的浓缩处理方法，其特征在于，步骤1)所述阻垢缓蚀剂与高盐废水的重量份配比为(1-10):20000。
4.根据权利要求1所述高盐废水的浓缩处理方法，其特征在于，步骤2)所述低温余热包括工业生产中可以利用的大于50℃的废热。
5.根据权利要求1所述高盐废水的浓缩处理方法，其特征在于，所述步骤2)使待浓缩废水的温度升高到40-50℃。
6.根据权利要求1所述高盐废水的浓缩处理方法，其特征在于，步骤2)所述待浓缩废水的喷淋密度为12-15吨/m2·h，步骤3)通入浓缩装置的气体的线速度是2.0-3.0m/s。
7.根据权利要求1所述高盐废水的浓缩处理方法，其特征在于，所述步骤3)得到的含水蒸气的气体还经过盐雾去除步骤处理。
8.一种用于处理高盐废水的阻垢缓蚀剂，其特征在于，所述阻垢缓蚀剂包括聚天冬氨酸、聚环氧琥铂酸、聚马来酸酐、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、羟基乙叉二膦酸、氨基三亚甲基膦酸中的至少一种。
9.根据权利要求8所述用于处理高盐废水的阻垢缓蚀剂，其特征在于，所述阻垢缓蚀剂中聚天冬氨酸、聚环氧琥铂酸、聚马来酸酐、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、羟基乙叉二膦酸和氨基三亚甲基膦酸的重量份配比为(0-25):(0-30):(0-20):(5-10):(0-20):(0-20)。
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