CN111517547A - 一种换流阀冷却塔废水处理系统及处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业废水处理技术领域，一种换流阀冷却塔废水处理系统及处理工艺，所述一种换流阀冷却塔废水处理系统包括：冷却塔、过滤装置、反渗透装置、检测装置、预热装置、蒸发换热装置、冷凝装置、回收装置；所述冷却塔通过原水泵与过滤装置相连接，所述过滤装置与反渗透装置相连接，所述反渗透装置分别与检测装置、预热装置相连接，所述预热装置分别与冷凝装置、蒸发换热装置相连接，所述蒸发换热装置与回收装置相连接，所述回收装置与冷却塔相连接。本发明所述的一种换流阀冷却塔废水处理系统及处理工艺实现了换流阀外闭式冷却塔的冷却用水无机盐的封闭式循环，能够大大提高节能效果和水质。

Description

一种换流阀冷却塔废水处理系统及处理工艺

技术领域

本发明涉及工业废水处理技术领域，具体涉及一种换流阀冷却塔废水处理系统及处理工艺。

背景技术

在工业废水处理及回收方面，通常是将工业废水进行常规的化学处理，达到排放标准后直接排放，但是没有回收利用造成资源浪费。即使达标排放的废水重金属离子完全去除，水中的可溶解性盐类和非重金属离子等杂质比例依然很高，经测定水的电导率在0.15~0.25s/m左右，水的性质和海水极度接近，仅能用于卫生间冲洗和有限的水景观，还不能长期用于绿化。

随着国家对水的要求越来越严格，企业要达到水回用指标还需要进一步改进废水处理工艺，增加深度处理装置，现有技术中通常采用的是沉淀、超滤、离子交换法等工艺，但处理后水的电导率降到0.035~0.045s/m，也只能回用在工业生产线前处理的粗洗工序，中水回用率可达到50%~60%左右，在实际的废水处理及回用过程中依然存在很多问题。

尤其换流阀外冷却废水在国内是直接外排或者稀释排放，都造成很大的水资源污染和浪费，影响附近居民的生活和生产用水安全。现有技术中MVR蒸发器是常用的对工业废水进行蒸发浓缩处理的装置，与传统蒸发器相比，MVR蒸发器有小温差换热的优点，一般管内外温差为8~12度，产生的二次蒸汽经过压缩机升温升压后能再利用，节约能源和水资源。

但是，现有技术对工业废水的处理存在一些问题：一是直接利用MVR蒸发器进行处理，易造成堵塞以及设备腐蚀；二是处理量大难操作，受设备、技术限制；三是传热系数低，能耗大。

为解决上述问题，本发明提出一种换流阀冷却塔废水处理系统及处理工艺。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供了一种换流阀冷却塔废水处理系统及处理工艺。所述的一种换流阀冷却塔废水处理系统及处理工艺，实现了换流阀外闭式冷却塔的冷却用水无机盐的封闭式循环；能够大大提高节能效果和水质。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种换流阀冷却塔废水处理系统，包括：冷却塔、过滤装置、反渗透装置、检测装置、预热装置、蒸发换热装置、冷凝装置、回收装置；

所述冷却塔通过原水泵与过滤装置相连接，所述过滤装置与反渗透装置相连接，所述反渗透装置分别与检测装置、预热装置相连接，所述预热装置分别与冷凝装置、蒸发换热装置相连接，所述蒸发换热装置与回收装置相连接，所述回收装置与冷却塔相连接。

优选地，所述的过滤装置包括：石英砂过滤装置、活性炭过滤装置、袋式过滤装置、超滤装置；

所述原水泵的输出端与石英砂过滤装置相连接，所述石英砂过滤装置与活性炭过滤装置相连接，所述活性炭过滤装置与袋式过滤装置相连接，所述袋式过滤装置与超滤装置相连接，所述超滤装置与反渗透装置相连接。石英砂过滤装置除去悬浮物、微生物以及降低浊度后进入活性炭过滤装置除异味、脱色和降COD；再经过袋式过滤装置，最后进入超滤系统目的是彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质。

进一步优选地，所述的反渗透装置包括：一级反渗透装置、第一浓水箱、第二浓水箱、循环泵；

所述超滤装置的输出端与一级反渗透装置相连接，所述一级反渗透装置输出端分别与第一浓水箱、循环泵、检测装置相连接，所述第一浓水箱分别与第二浓水箱、循环泵、检测装置相连接；所述第二浓水箱与预热装置相连接，所述循环泵与述检测装置相连接。

进一步优选地，所述检测装置与清水收集箱相连接，所述清水收集箱与反清洗装置相连接，所述反清洗装置包括清水收集箱、清洗泵、洗水箱以及清水过滤器；

所述清水收集箱的输出端与清洗泵相连接，所述清洗泵的输出端与清水过滤器相连接。反渗透装置，把废水中的的无机盐分进行脱盐和浓缩。

优选地，所述蒸发换热装置包括：强制循环泵、强制循环蒸发器、压缩机、洗气泵、分离器、出料泵；

所述预热装置通过强制循环泵与强制循环蒸发器相连接，所述强制循环蒸发器分别与冷凝装置、分离器相连接，所述分离器通过洗气泵与压缩机相连接，所述压缩机通过出料泵与强制循环蒸发器相连接。预热装置的浓水经强制循环泵进入强制循环蒸发器，再到分离器进行分离，二次蒸汽通过洗气泵进入压缩机压缩，压缩后的高温高压蒸汽进入强制循环蒸发器进行换热，再将蒸汽的潜热冷凝下来产生的高温蒸馏水所含的热能通过预热器回收，对进料浓水进行预热升温，避免了传统蒸发器二次蒸汽的大量浪费，浓水进料充当了冷却水的作用，大量节省水资源，同时又充分利用了蒸馏水的剩余热能。

进一步优选地，所述冷凝装置包括冷凝水泵、冷凝水箱；

所述预热装置通过冷凝水泵与冷凝水箱相连接，所述冷凝水箱的另一端与强制循环蒸发器相连接。

优选地，所述的回收装置包括：滤槽、结晶器、离心脱水机、干燥机；

所述滤槽分别与分离器、结晶器相连接，所述结晶器与离心脱水机相连接，所述离心脱水机与干燥机相连接，所述干燥机与冷却塔相连接。

一种换流阀冷却塔废水处理工艺，包括：

S1.将冷却塔中的废水中加入杀菌用无机盐；

S2.将上述步骤得到的废水通过过滤装置滤除杂质；

S3.将上述步骤得到的过滤出杂质的废水经过反渗透装置进行脱盐和浓缩；

S4.将上述步骤得到的浓缩后的浓水进行蒸发、冷凝与结晶盐的回收；

S5.将上述步骤回收的结晶盐送入冷却塔中。

优选地，所述经过反渗透装置进行脱盐和浓缩的工艺具体为：

反渗透装置将废水经过渗透降低其电导率，产出清水与浓水；

所述清水通过检测装置进行盐浓度指标检测，若达标，进入到清水收集箱；若未达标，再次进入到反渗透装置进行渗透；

所述浓水进入到预热装置中进行加热。

优选地，所述的将浓水进行蒸发、冷凝与结晶盐的回收的工艺具体为：

浓水进入到预热器中进行加热后，得到的高温浓水进入强制循环蒸发器进行换热蒸发；

换热蒸发产生的二次蒸汽与剩余浓水在分离器中进行气液分离；

分离后的二次蒸汽进入压缩机压缩后进入强制循环蒸发器进行换热；

换热后的冷凝水进入到冷凝水箱后送入到预热器中进行加热；

分离出的剩余浓水通过回收装置进行结晶盐回收。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：对换流阀外冷却水通过加无机盐杀菌、过滤处理回收进行循环使用，将MVR蒸发浓缩技术应用于换流阀外冷却排污高浓废水的处理，通过废水过滤及反渗透的减量技术，降低进入末端MVR蒸发结晶系统的废水处理量。MVR蒸发结晶得到的无机盐有利于杀菌，一是实现了盐的循环使用，二是达到了废水回收减少水资源浪费。开发出一套提高换流阀外冷却污水处理零排放控制系统，通过系统集成和高效换热设备的开发，达到换流阀外冷却污水处理节能环保的效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所述的一种换流阀冷却塔废水处理系统结构示意图；

图2是本发明所述的一种换流阀冷却塔废水处理系统结构图；

图3是本发明所述的一种换流阀冷却塔废水处理工艺流程图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本流程图，因此其仅显示与本发明有关的流程。

实施例1

如图1所示，本发明是一种换流阀冷却塔1废水处理系统，所述的系统具体为：

一种换流阀冷却塔1废水处理系统，包括：冷却塔1、过滤装置2、反渗透装置3、检测装置4、预热装置5、蒸发换热装置6、冷凝装置7、回收装置8；

所述冷却塔1通过原水泵与过滤装置2相连接，所述过滤装置2与反渗透装置3相连接，所述反渗透装置3分别与检测装置4、预热装置5相连接，所述预热装置5分别与冷凝装置7、蒸发换热装置6相连接，所述蒸发换热装置6与回收装置8相连接，所述回收装置8与冷却塔1相连接。

如图2所示，所述的过滤装置2包括：石英砂过滤装置21、活性炭过滤装置22、袋式过滤装置23、超滤装置24；

所述原水泵的输出端与石英砂过滤装置21相连接，所述石英砂过滤装置21与活性炭过滤装置22相连接，所述活性炭过滤装置22与袋式过滤装置23相连接，所述袋式过滤装置23与超滤装置24相连接，所述超滤装置24与反渗透装置3相连接。

所述的反渗透装置3包括：一级反渗透31装置3、第一浓水箱32、第二浓水箱34、循环泵33；

所述超滤装置24的输出端与一级反渗透31装置3相连接，所述一级反渗透31装置3输出端分别与第一浓水箱32、循环泵33、检测装置4相连接，所述第一浓水箱32分别与第二浓水箱34、循环泵33、检测装置4相连接；所述第二浓水箱34与预热装置5相连接，所述循环泵33与述检测装置4相连接。

所述检测装置4与清水收集箱10相连接，所述清水收集箱10与反清洗装置相连接，所述反清洗装置包括清水收集箱10、清洗泵11、洗水箱以及清水过滤器12；

所述清水收集箱10的输出端与清洗泵11相连接，所述清洗泵11的输出端与清水过滤器12相连接。

所述蒸发换热装置6包括：强制循环泵33、强制循环蒸发器61、压缩机63、洗气泵、分离器62、出料泵；

所述预热装置5通过强制循环泵33与强制循环蒸发器61相连接，所述强制循环蒸发器61分别与冷凝装置7、分离器62相连接，所述分离器62通过洗气泵与压缩机63相连接，所述压缩机63通过出料泵与强制循环蒸发器61相连接。

所述冷凝装置7包括冷凝水泵、冷凝水箱71；

所述预热装置5通过冷凝水泵与冷凝水箱71相连接，所述冷凝水箱71的另一端与强制循环蒸发器61相连接。

所述的回收装置8包括：滤槽81、结晶器82、离心脱水机、干燥机84；

所述滤槽81分别与分离器62、结晶器82相连接，所述结晶器82与离心脱水机相连接，所述离心脱水机与干燥机84相连接，所述干燥机84与冷却塔1相连接。

具体的工作过程为：冷却塔1中加入无机盐对废水进行杀菌，杀菌后的废水存储在原料罐9中，原料罐9中的废水通过原水泵进入到过滤装置2中的石英砂过滤装置212，除去悬浮物、微生物以及降低浊度后，进入活性炭过滤装置222除异味、脱色和降COD，然后再经过袋式过滤装置23后进入超滤系统，彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质。

过滤完成后的废水进入到反渗透装置3中，把废水中的盐分进行脱盐和浓缩，首先进入到一级反渗透31，产生一部分淡水以及一部分浓水，同时设置两个浓水箱，检测装置4的一端连着反渗透装置3的第一浓水箱32，另一端连着反渗透装置3循环泵33，当第一浓水箱32的盐度指标达到设定值，第一浓水箱32的浓水进入第二浓水箱34。所述检测装置4还与一级反渗透31的出料口相连，将以及反渗透产生的淡水进行检测，若淡水的各项指标达标，将淡水送入清水收集箱10进行收集，清水收集箱10连接有吸气泵与清水过滤器12

第二浓水箱34与预热装置5进行连接，产生的浓水从第二浓水箱34进入预热装置5进行加热，预热装置5浓水经强制循环泵33进入强制循环蒸发器61，再到分离器62进行分离，所述的分离器62顶部设置有通气口，通气口内连接有三通输气管输送分离的二次蒸汽；顶部设置的排气口也可以排放不凝性气体；底部设置有进出液口，出液口输送分离出来的晶浆。二次蒸汽通过洗气泵进入压缩机63压缩，所述的压缩机63一端与分离器62相连，另一端连着强制循环蒸发器61的顶部。压缩后的高温高压蒸汽进入强制循环蒸发器61进行换热，再将蒸汽的潜热冷凝下来产生的高温蒸馏水所含的热能通过预热器回收，对进料浓水进行预热升温，避免了传统蒸发器二次蒸汽的大量浪费，浓水进料充当了冷却水的作用，大量节省水资源，同时又充分利用了蒸馏水的剩余热能。冷凝水箱71通过冷凝水泵与预热装置5相连接，冷凝水箱71另一端与强制循环蒸发热器相连接，强制循环蒸发器61的冷凝水出口与所述冷凝水箱71之间设有保安过滤器，防止冷凝水倒流，强制循环蒸发器61的冷凝水通过冷凝水箱71进行回收后最终给预热器作为加热源。

强制循环蒸发器61的浓水，达到蒸发温度则进入分离器62进行气液分离，分离器62出口的蒸汽通过洗气泵进入压缩机63，MVR蒸发器壳程还会存在没有冷凝下来的气体通过分离器62的扑抹装置除去；晶浆则进入结晶器82结晶，母液通过强制循环泵33回流至强制循环蒸发器61；晶体进入离心脱水机干燥机84得到结晶盐。盐将可以回到闭式冷却塔1作为杀菌的助长剂，实现盐的闭式循环。MVR的蒸发产生的结晶盐，例如磷酸盐、氯化钙、氯化钠、氯化镁、氯化钾等无机盐组分将可以回到闭式冷却塔1，各无机盐组分的添加都能分别提高杀菌素产量，提高杀菌灭藻的能力，从而实现盐的闭式循环。本发明耗能低，实现无机盐的产生到循环使用，实现了换流阀外闭式冷却塔1的冷却用水无机盐的封闭式循环；能够大大提高节能效果和水质，产生的淡水经所述水质在线检测仪检测达标后排入清水收集箱10作为生活用水，回收水资源。

上述技术方案的优点在于：处理废水量控制，优化化学水处理方案，根据水质选用高效盐，控制循环水浓缩倍数。

排出废水浓缩控制，优化膜处理系统设计，使膜系统浓水达标后再进入强制循环蒸发器61，从而降低蒸发水量；管理好日常运行，保证膜系统运行能达到设计处理能力，从而降低蒸发水量。

新增废水控制，集优化设计膜系统清洗流程，集优化设计RO系统清洗流程，使系统清洗不再加入新水进入到清洗流程，清洗装置包括清洗箱、清洗泵11和清水过滤器，从而降低处理废水水量。

实施例2

如图3所示，一种换流阀冷却塔废水处理工艺，包括：

S1.将冷却塔中的废水中加入杀菌用无机盐；

S2.将上述步骤得到的废水通过过滤装置滤除杂质；

S3.将上述步骤得到的过滤出杂质的废水经过反渗透装置进行脱盐和浓缩；

S4.将上述步骤得到的浓缩后的浓水进行蒸发、冷凝与结晶盐的回收；

S5.将上述步骤回收的结晶盐送入冷却塔中。

步骤S1：将冷却塔中的废水中加入杀菌用无机盐，加盐后的废水存储在原料罐中。所述的无机盐包括：氯化钠、氯化钾等。

步骤S2：将上述步骤得到的废水通过过滤装置滤除杂质。原料罐中的废水通过原水泵加压经石英砂过滤；进入活性炭过滤装置，再经袋式过滤以后进入超滤系统彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质。

步骤S3：将上述步骤得到的过滤出杂质的废水经过反渗透装置进行脱盐和浓缩；所述经过反渗透装置进行脱盐和浓缩的工艺具体为：

反渗透装置将废水经过渗透降低其电导率，产出清水与浓水；所述电导率要求<1000us/cm；

所述清水通过检测装置进行盐浓度指标检测，若达标，进入到清水收集箱；若未达标，再次进入到反渗透装置进行渗透；所述反渗透产出淡水的指标为氯化物、硫酸根浓度<100mg/L；

所述浓水进入到预热装置中进行加热。

步骤S4：将上述步骤得到的浓缩后的浓水进行蒸发、冷凝与结晶盐的回收。所述的将浓水进行蒸发、冷凝与结晶盐的回收的工艺具体为：

浓水进入到预热器中进行加热后，得到的高温浓水进入强制循环蒸发器进行换热蒸发；所述预热装置出口温度为85度。

换热蒸发产生的二次蒸汽与剩余浓水在分离器中进行气液分离；

分离后的二次蒸汽进入压缩机压缩后进入强制循环蒸发器进行换热；

经压缩机压缩，压力、温度升高，热焓增加，然后送到强制循环蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用，使料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样原来要废弃的蒸汽就得到充分的利用，回收潜热，提高热效率，生蒸汽的经济性相当于多效蒸发的30效。为了使蒸发装置的制造尽可能简单和操作方便，选用离心式压缩机，在1：1.2到1：2压缩比范围内其体积流量较高。蒸发设备紧凑占地面积小所需空间也小，又可省去冷却系统。

换热后的冷凝水进入到冷凝水箱后送入到预热器中进行加热；

分离出的剩余浓水通过回收装置进行结晶盐回收。

步骤S5：将上述步骤回收的结晶盐送入冷却塔中。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，以上实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种换流阀冷却塔废水处理系统，其特征在于，包括：冷却塔、过滤装置、反渗透装置、检测装置、预热装置、蒸发换热装置、冷凝装置、回收装置；

所述冷却塔通过原水泵与过滤装置相连接，所述过滤装置与反渗透装置相连接，所述反渗透装置分别与检测装置、预热装置相连接，所述预热装置分别与冷凝装置、蒸发换热装置相连接，所述蒸发换热装置与回收装置相连接，所述回收装置与冷却塔相连接。

2.根据权利要求1所述的一种换流阀冷却塔废水处理系统，其特征在于，所述的过滤装置包括：石英砂过滤装置、活性炭过滤装置、袋式过滤装置、超滤装置；

所述原水泵的输出端与石英砂过滤装置相连接，所述石英砂过滤装置与活性炭过滤装置相连接，所述活性炭过滤装置与袋式过滤装置相连接，所述袋式过滤装置与超滤装置相连接，所述超滤装置与反渗透装置相连接。

3.根据权利要求2所述的一种换流阀冷却塔废水处理系统，其特征在于，所述的反渗透装置包括：一级反渗透装置、第一浓水箱、第二浓水箱、循环泵；

所述超滤装置的输出端与一级反渗透装置相连接，所述一级反渗透装置输出端分别与第一浓水箱、循环泵、检测装置相连接，所述第一浓水箱分别与第二浓水箱、循环泵、检测装置相连接；所述第二浓水箱与预热装置相连接，所述循环泵与述检测装置相连接。

4.根据权利要求3所述的一种换流阀冷却塔废水处理系统，其特征在于，所述检测装置与清水收集箱相连接，所述清水收集箱与反清洗装置相连接，所述反清洗装置包括清水收集箱、清洗泵、洗水箱以及清水过滤器；

所述清水收集箱的输出端与清洗泵相连接，所述清洗泵的输出端与清水过滤器相连接。

5.根据权利要求1所述的一种换流阀冷却塔废水处理系统，其特征在于，所述蒸发换热装置包括：强制循环泵、强制循环蒸发器、压缩机、洗气泵、分离器、出料泵；

所述预热装置通过强制循环泵与强制循环蒸发器相连接，所述强制循环蒸发器分别与冷凝装置、分离器相连接，所述分离器通过洗气泵与压缩机相连接，所述压缩机通过出料泵与强制循环蒸发器相连接。

6.根据权利要求5所述的一种换流阀冷却塔废水处理系统，其特征在于，所述冷凝装置包括冷凝水泵、冷凝水箱；

所述预热装置通过冷凝水泵与冷凝水箱相连接，所述冷凝水箱的另一端与强制循环蒸发器相连接。

7.根据权利要求1所述的一种换流阀冷却塔废水处理系统，其特征在于，所述的回收装置包括：滤槽、结晶器、离心脱水机、干燥机；

所述滤槽分别与分离器、结晶器相连接，所述结晶器与离心脱水机相连接，所述离心脱水机与干燥机相连接，所述干燥机与冷却塔相连接。

8.一种换流阀冷却塔废水处理工艺，其特征在于，包括：

S1.将冷却塔中的废水中加入杀菌用无机盐；

S2.将上述步骤得到的废水通过过滤装置滤除杂质；

S3.将上述步骤得到的过滤出杂质的废水经过反渗透装置进行脱盐和浓缩；

S4.将上述步骤得到的浓缩后的浓水进行蒸发、冷凝与结晶盐的回收；

S5.将上述步骤回收的结晶盐送入冷却塔中。

9.根据权利要求8所述的一种换流阀冷却塔废水处理工艺，其特征在于，所述经过反渗透装置进行脱盐和浓缩的工艺具体为：

反渗透装置将废水经过渗透降低其电导率，产出清水与浓水；

所述清水通过检测装置进行盐浓度指标检测，若达标，进入到清水收集箱；若未达标，再次进入到反渗透装置进行渗透；

所述浓水进入到预热装置中进行加热。

10.根据权利要求8所述的一种换流阀冷却塔废水处理工艺，其特征在于，所述的将浓水进行蒸发、冷凝与结晶盐的回收的工艺具体为：

浓水进入到预热器中进行加热后，得到的高温浓水进入强制循环蒸发器进行换热蒸发；

换热蒸发产生的二次蒸汽与剩余浓水在分离器中进行气液分离；

分离后的二次蒸汽进入压缩机压缩后进入强制循环蒸发器进行换热；

换热后的冷凝水进入到冷凝水箱后送入到预热器中进行加热；

分离出的剩余浓水通过回收装置进行结晶盐回收。

Images