CN113104916B - 一种含盐污废水的蒸发处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含盐污废水的蒸发处理系统，涉及废水处理领域。含盐污废水的蒸发处理系统包括锅炉、脱硫塔、旋流雾化蒸发器、乏气除尘器和喷淋装置，锅炉的出烟口与旋流雾化蒸发器的进气口连通，脱硫塔的排污口与喷淋装置之间连接有进水管路，乏气除尘器连接在旋流雾化蒸发器与喷淋装置之间；旋流雾化蒸发器包括壳体、旋流器和喷雾器，旋流器与旋流雾化蒸发器的进气口连通，旋流雾化蒸发器的进气口连接有气体加热器；喷淋装置包括罐体和喷淋头，罐体的上部设有湿乏气出口，罐体的下部设有污废排水口，罐体上设有布置在喷淋头下部的乏气进气口；乏气除尘装置的排气口与乏气进气口连通，污废排水口与旋流雾化蒸发器的喷雾器之间连接有供水管路。

Description

一种含盐污废水的蒸发处理系统

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种含盐污废水的蒸发处理系统。

背景技术

在工业生产中，普遍会产生含盐污废水，渗透工艺可用来回收部分净水，但存在着浓废水排放的问题。蒸发工艺通过加热污废水，使水分蒸发盐分逐渐析出，从而实现无废水排放的目的。

如授权公告号为CN210237178U、授权公告日为2020.04.03的中国实用新型专利公开了一种利用锅炉热烟气进行多级蒸发浓缩蒸干的废水零排放装置，并具体公开了该装置采用电厂锅炉烟气余热对工业废水进行加热蒸发和利用高温烟气浓缩蒸干废水，在浓缩塔内，废水被烟气逐级加热蒸发浓缩；搅拌浓缩装置的出口通过安装在管道上的二级浓水增压泵与干燥塔的下入口相连通，已经在浓水箱内搅拌均匀的废水经二级浓水增压泵加压至干燥塔上部喷雾蒸干，在干燥塔内废水水雾与旋流的烟气充分接触换热，全部蒸干，灰分随烟气返回主烟道经过电除尘器除去。

现有技术中的废水零排放装置将锅炉的出口通过管道与空气预热器的入口相连通并与干燥塔的上入口相连通，干燥塔由压缩空气装置、干燥塔本体、高温烟气直风道、高温烟气旋流装置、喷雾器连接构成，在干燥塔内利用高温烟气的旋流风、顺壁烟气与废水水雾接触瞬间蒸干。

但是，在实际运行过程中，烟气温度受到锅炉负荷变化而变化，不能确保烟气的蒸发输入热量稳定，无法实现可靠地蒸发污废水。另外，经干燥塔处理后的烟气返回主烟道后，可能因水蒸气冷凝混合灰尘形成污泥，进而导致后续处理工艺无法正常运行。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种含盐污废水的蒸发处理系统，以解决不能确保烟气的蒸发输入热量稳定，无法实现可靠地蒸发污废水；且经干燥塔处理后的烟气返回主烟道后，可能因水蒸气冷凝混合灰尘形成污泥，进而导致后续处理工艺无法正常运行的问题。

本发明的含盐污废水的蒸发处理系统的技术方案为：

含盐污废水的蒸发处理系统包括锅炉、脱硫塔、旋流雾化蒸发器、乏气除尘器和喷淋装置，所述锅炉的出烟口与旋流雾化蒸发器的进气口连通，所述脱硫塔的排污口与所述喷淋装置之间连接有进水管路，所述乏气除尘器连接在所述旋流雾化蒸发器与所述喷淋装置之间；

所述旋流雾化蒸发器包括壳体、设置在所述壳体中的旋流器和喷雾器，所述旋流器与所述旋流雾化蒸发器的进气口连通，所述旋流雾化蒸发器的进气口还连接有气体加热器；

所述喷淋装置包括罐体和喷淋头，所述罐体的上部设有湿乏气出口，所述罐体的下部设有污废排水口，所述罐体上设有布置在所述喷淋头下部的乏气进气口；

所述乏气除尘装置的排气口与所述乏气进气口连通，所述污废排水口与所述旋流雾化蒸发器的喷雾器之间连接有供水管路。

进一步的，所述旋流雾化蒸发器为双旋流雾化蒸发器，其包括内旋流器和外旋流器，所述内旋流器设置在所述外旋流器的中心，且所述内旋流器的旋流方向与所述外旋流器的旋流方向相反。

进一步的，所述内旋流器包括周向间隔布置的内导流叶片，所述外旋流器包括周向间隔布置的外导流叶片，所述内导流叶片的倾斜方向与所述外导流叶片的倾斜方向相反。

进一步的，所述壳体为锥形筒体，所述旋流器固定安装在所述锥形筒体中，所述锥形筒体中设有位于所述旋流器一侧的静压风室，以及位于所述旋流器另一侧的蒸发室，所述喷雾器朝向所述蒸发室设置。

进一步的，所述锅炉的出烟口与所述脱硫塔之间设有烟气主路，所述烟气主路上依次设有空气预热器、主除尘器和主风机，所述空气预热器的热风口与所述锅炉的进气口之间还设有热风管路，所述热风管路上设有第一热气支路，所述第一热气支路与所述旋流雾化蒸发器的进气口连通。

进一步的，所述空气预热器的排烟口连接有第二热气支路，所述主除尘器的排气口连接有第三热气支路，所述主风机的排风口连接有第四热气支路，所述第二热气支路、第三热气支路、第四热气支路分别与所述旋流雾化蒸发器的进气口连通。

进一步的，所述罐体的内部安装有换热填料，所述换热填料设置在所述喷淋头与所述乏气进气口之间。

进一步的，所述罐体的内部还安装有除雾器，所述除雾器设置在所述喷淋头的上侧。

进一步的，所述气体加热器为蒸汽加热器，所述蒸汽加热器的蒸汽口与所述旋流雾化蒸发器的进气口连通。

进一步的，所述乏气除尘器和喷淋装置之间设有乏气风机，所述供水管路上串接有废水输送泵。

有益效果：该含盐污废水的蒸发处理系统采用了旋流雾化蒸发器、乏气除尘器和喷淋装置的结构设计，旋流雾化蒸发器的进气口分别与锅炉的出烟口、气体加热器连接，通过锅炉排出的热烟气、加热后的热空气作为热源，用来与旋流雾化蒸发器中的含盐污废水雾气进行换热，由于增加补充了气体加热器可保证热源的热输入量稳定，确保热源气体的热量充足，提高了对含盐污废水的蒸干效率；并且，在旋流雾化蒸发器和喷淋装置之间专门设置乏气除尘器，通过该乏气除尘器对蒸发换热后的乏气进行除尘除盐，乏气除尘器与主除尘器分别运行，相比于现有技术中将乏气通入主烟道中利用主除尘器处理，避免了乏气中的蒸汽冷凝混合灰尘形成污泥，保证了整个烟气主路的通畅以及后续处理工艺的正常运行。

脱硫塔的排污口与喷淋装置之间连接有进水管路，喷淋装置包括喷淋头，罐体的上部设有湿乏气出口，罐体的下部设有污废排水口，罐体上设有布置在喷淋头下部的乏气进气口，通过进水管路将冷污废水输送至喷淋头，喷淋头在罐体中喷淋冷污废水，通过乏气进气口将乏气输送罐体中，在冷污废水淋洗乏气时乏气将热量传递至污废水，使污废水得到快速预热，预热后的污废水经供水管路通入旋流雾化蒸发器的喷雾器，从而实现了高效蒸干含盐污废水的目的。

附图说明

图1为本发明的含盐污废水的蒸发处理系统的具体实施例中含盐污废水的蒸发处理系统的原理示意图；

图2为图1中双旋流雾化蒸发器的结构示意图；

图3为图2中双旋流雾化蒸发器的右视示意图；

图4为图2中双旋流雾化蒸发器在旋流器处的截面示意图。

图中：1－锅炉、10－烟气主路、100－进烟管路、101－第一热气支路、102－第二热气支路、103－第三热气支路、104－第四热气支路、11－空气预热器、12－主除尘器、13－主风机；

2－脱硫塔、20－进水管路、3－双旋流雾化蒸发器、30－锥形筒体、301－静压风室、302－蒸发室、303－旋流雾化蒸发器的进气口、31－内旋流器、32－外旋流器、320－外导流叶片、33－喷雾器、34－蒸汽加热器；

4－乏气除尘器、5－喷淋装置、51－喷淋头、52－供水管路、53－换热填料、54－除雾器、55－废水输送泵、6－乏气风机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的含盐污废水的蒸发处理系统的具体实施例，如图1至图4所示，含盐污废水的蒸发处理系统包括锅炉1、脱硫塔2、旋流雾化蒸发器、乏气除尘器4和喷淋装置5，锅炉1的出烟口与旋流雾化蒸发器的进气口303连通，脱硫塔2的排污口与喷淋装置5之间连接有进水管路20，乏气除尘器4连接在旋流雾化蒸发器与喷淋装置5之间；旋流雾化蒸发器包括壳体、设置在壳体中的旋流器和喷雾器33，旋流器与旋流雾化蒸发器的进气口303连通，旋流雾化蒸发器的进气口303还连接有气体加热器；喷淋装置5包括罐体和喷淋头51，罐体的上部设有湿乏气出口，罐体的下部设有污废排水口，罐体上设有布置在喷淋头51下部的乏气进气口；乏气除尘装置4的排气口与乏气进气口连通，污废排水口与旋流雾化蒸发器的喷雾器33之间连接有供水管路52。

该含盐污废水的蒸发处理系统采用了旋流雾化蒸发器、乏气除尘器4和喷淋装置的结构设计，旋流雾化蒸发器的进气口303分别与锅炉1的出烟口、气体加热器连接，通过锅炉1排出的热烟气、加热后的热空气作为热源，用来与旋流雾化蒸发器中的含盐污废水雾气进行换热，由于增加补充了气体加热器可保证热源的热输入量稳定，确保热源气体的热量充足，提高了对含盐污废水的蒸干效率；并且，在旋流雾化蒸发器和喷淋装置5之间专门设置乏气除尘器4，通过该乏气除尘器4对蒸发换热后的乏气进行除尘除盐，乏气除尘器4与主除尘器12分别运行，相比于现有技术中将乏气通入主烟道中利用主除尘器12处理，避免了乏气中的蒸汽冷凝混合灰尘形成污泥，保证了整个烟气主路10的通畅以及后续处理工艺的正常运行。

脱硫塔2的排污口与喷淋装置5之间连接有进水管路20，喷淋装置5包括喷淋头51，罐体的上部设有湿乏气出口，罐体的下部设有污废排水口，罐体上设有布置在喷淋头51下部的乏气进气口，通过进水管路20将冷污废水输送至喷淋头51，喷淋头51在罐体中喷淋冷污废水，通过乏气进气口将乏气输送罐体中，在冷污废水淋洗乏气时乏气将热量传递至污废水，使污废水得到快速预热，预热后的污废水经供水管路52通入旋流雾化蒸发器的喷雾器33，从而实现了高效蒸干含盐污废水的目的。

在本实施例中，该旋流雾化蒸发器为双旋流雾化蒸发器3，其包括内旋流器31和外旋流器32，内旋流器31设置在外旋流器32的中心，且内旋流器31的旋流方向与外旋流器32的旋流方向相反。具体的，内旋流器31包括周向间隔布置的内导流叶片，外旋流器32包括周向间隔布置的外导流叶片320，内导流叶片的倾斜方向与外导流叶片320的倾斜方向相反。热源气体通过内旋流器31的内导流叶片时形成了内旋气流，热源气体通过外旋流器32的外导流叶片320时形成了外旋气流，由于内旋气流的旋流方向和外旋气流的旋流方向相反，可使热源气体与含盐污废水雾气混合更加均匀充分，提高了换热效果和蒸干效率。

具体的，壳体为锥形筒体30，旋流器固定安装在锥形筒体30中，锥形筒体30中设有位于旋流器一侧的静压风室301，以及位于旋流器另一侧的蒸发室302，喷雾器33朝向蒸发室302设置。热烟气和热空气进入静压风室301后，动压力转化为静压力，并在静压风室301中均衡压力。需要说明的是，内旋流器31和外旋流器32均设有气流喷嘴，通过气流喷嘴将热源气体喷射至对应的内导流叶片和外导流叶片320上，从而产生了内、外两股旋转气流。

其中，内旋气流和外旋气流的分配由内、外旋流器的气流喷嘴流通面积决定，旋流强度由叶片倾斜角度决定。当内旋气流的强度更大时，中心部位的卷吸和混合效果更强烈，内旋气流产生中心负压，把周围的气流卷吸进来使热源气体与含盐污废水雾气充分混合接触；外旋气流产生第二个中心负压，进一步加强混合效果，并且，外旋气流使部分热源气体贴近锥形筒体30的内壁，形成了干燥的保护气流层，避免水蒸气在锥形筒体30的内壁凝结。

在本实施例中，锅炉1的出烟口与脱硫塔2之间设有烟气主路10，烟气主路10上依次设有空气预热器11、主除尘器12和主风机13，空气预热器11的热风口与锅炉1的进气口之间还设有热风管路，热风管路上设有第一热气支路101，第一热气支路101与旋流雾化蒸发器的进气口303连通。空气预热器11利用锅炉1排出的热烟气加热空气，使进入锅炉1中的空气温度更高，即预热后的热空气一部分进入锅炉1，另一部分通过第一热气支路101进入旋流雾化蒸发器中。

在空气预热器11的排烟口连接有第二热气支路102，主除尘器12的排气口连接有第三热气支路103，主风机13的排风口连接有第四热气支路104，第二热气支路102、第三热气支路103、第四热气支路104分别与旋流雾化蒸发器的进气口303连通。锅炉1的出烟口与旋流雾化蒸发器的进气口303之间通过进烟管路100连通，锅炉1排出的热烟气、空气预热器11排出的热空气、空气预热器11排出的热烟气、主除尘器12和主风机13排出的热烟气均可引入双旋流雾化蒸发器3中，热源更加充分热输入更加充足。

在喷淋装置5的罐体内部安装有换热填料53，换热填料53设置在喷淋头51与乏气进气口之间。通过喷淋头51将冷污废水喷淋成水雾，增加乏气与冷污废水的换热面积，换热填料53进一步促进了二者的热量交换。具体的，换热填料53可选用格栅、填料环和填料球等组成。并且，罐体的内部还安装有除雾器54，除雾器54设置在喷淋头51的上侧。除雾器54用于捕捉大颗粒的液滴，防止气流将雾化液滴带出喷淋装置5的罐体以外。

另外，气体加热器为蒸汽加热器34，蒸汽加热器34的蒸汽口与旋流雾化蒸发器的进气口303连通。利用高温蒸汽加热空气，以加热后的空气作为辅助热源，保证输入热量的充足稳定。在乏气除尘器4和喷淋装置5之间设有乏气风机6，供水管路52上串接有废水输送泵55，确保将喷淋装置5的罐体底部的污废水泵送至双旋流雾化蒸发器3中，提高了含盐污废水的处理能力。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种含盐污废水的蒸发处理系统，其特征是，包括锅炉、脱硫塔、旋流雾化蒸发器、乏气除尘器和喷淋装置，所述锅炉的出烟口与旋流雾化蒸发器的进气口连通，所述脱硫塔的排污口与所述喷淋装置之间连接有进水管路，所述乏气除尘器连接在所述旋流雾化蒸发器与所述喷淋装置之间；

所述旋流雾化蒸发器包括壳体、设置在所述壳体中的旋流器和喷雾器，所述旋流器与所述旋流雾化蒸发器的进气口连通，所述旋流雾化蒸发器的进气口还连接有气体加热器；

所述喷淋装置包括罐体和喷淋头，所述罐体的上部设有湿乏气出口，所述罐体的下部设有污废排水口，所述罐体上设有布置在所述喷淋头下部的乏气进气口；

所述乏气除尘器的排气口与所述乏气进气口连通，所述污废排水口与所述旋流雾化蒸发器的喷雾器之间连接有供水管路；

所述锅炉的出烟口与所述脱硫塔之间设有烟气主路，所述烟气主路上依次设有空气预热器、主除尘器和主风机，所述空气预热器的热风口与所述锅炉的进气口之间还设有热风管路，所述热风管路上设有第一热气支路，所述第一热气支路与所述旋流雾化蒸发器的进气口连通。

2.根据权利要求1所述的含盐污废水的蒸发处理系统，其特征是，所述旋流雾化蒸发器为双旋流雾化蒸发器，其包括内旋流器和外旋流器，所述内旋流器设置在所述外旋流器的中心，且所述内旋流器的旋流方向与所述外旋流器的旋流方向相反。

3.根据权利要求2所述的含盐污废水的蒸发处理系统，其特征是，所述内旋流器包括周向间隔布置的内导流叶片，所述外旋流器包括周向间隔布置的外导流叶片，所述内导流叶片的倾斜方向与所述外导流叶片的倾斜方向相反。

4.根据权利要求1所述的含盐污废水的蒸发处理系统，其特征是，所述壳体为锥形筒体，所述旋流器固定安装在所述锥形筒体中，所述锥形筒体中设有位于所述旋流器一侧的静压风室，以及位于所述旋流器另一侧的蒸发室，所述喷雾器朝向所述蒸发室设置。

5.根据权利要求1所述的含盐污废水的蒸发处理系统，其特征是，所述空气预热器的排烟口连接有第二热气支路，所述主除尘器的排气口连接有第三热气支路，所述主风机的排风口连接有第四热气支路，所述第二热气支路、第三热气支路和第四热气支路分别与所述旋流雾化蒸发器的进气口连通。

6.根据权利要求1所述的含盐污废水的蒸发处理系统，其特征是，所述罐体的内部安装有换热填料，所述换热填料设置在所述喷淋头与所述乏气进气口之间。

7.根据权利要求6所述的含盐污废水的蒸发处理系统，其特征是，所述罐体的内部还安装有除雾器，所述除雾器设置在所述喷淋头的上侧。

8.根据权利要求1所述的含盐污废水的蒸发处理系统，其特征是，所述气体加热器为蒸汽加热器，所述蒸汽加热器的蒸汽口与所述旋流雾化蒸发器的进气口连通。

9.根据权利要求1所述的含盐污废水的蒸发处理系统，其特征是，所述乏气除尘器和喷淋装置之间设有乏气风机，所述供水管路上串接有废水输送泵。

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