CN113105052A - 一种高盐废水浓缩结晶系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高盐废水浓缩结晶系统和方法，所述系统包括：蒸发结晶塔，其用于发生热湿交换，蒸发浓缩高盐废水，其结构分为上、中、下三部分，上部自上而下设置有出气口、脱盐及深度水回收装置、空气进气单元和接水盘，脱盐及深度水回收装置的顶部设置有清水入口；中部设置有废水进液单元和盐雾捕集器，废水进液单元包括废水入口，废水入口设置于盐雾捕集器上方；下部设置有进气口，进气口与空气进气单元相连，下部底端设置有晶浆出口；晶浆浓缩结晶处理单元，其设置于蒸发结晶塔下部底端的晶浆出口处，用于接收、处理晶浆并获得结晶盐；和，清水回收处理单元，其与蒸发结晶塔中部设置的接水盘相连，用于回收清水。该系统能耗低、投资小、没有二次污染且系统运行可靠稳定。

Description

一种高盐废水浓缩结晶系统和方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种高盐废水浓缩结晶系统和方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

水资源和水环境问题已成为制约社会发展的关键问题。地球表面72％被水覆盖，但淡水资源仅占所有水资源的0.5％，且人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分，约占地球总水量的0.26％，淡水供应不足是人类面临的严峻问题。同时，大量企业产生的工业废水含盐量高，传统生化方法无法处理，外运处理成本高，若处理不当则会严重污染当地环境，这成为目前水处理的一大难题。实现高盐废水就地处理，获得可以利用的淡水资源，是解决这两个问题的有效方法。

目前，高盐废水主要处理方法是浓缩处理，包括多级闪蒸法、多效蒸馏法、蒸汽压缩法等。但上述方法存在经济性差、能源消耗大、生产设备和设备维护投资大等缺点。近年来，利用气体为介质的增湿去湿废水处理法受到了环保工作者的一定关注，这种方法是令废水和载气相互接触，提高载气的温度和湿度，随后将其冷凝获得淡水，原料液被浓缩。

专利号为CN 105621514 A的中国发明专利公开了一种空气为媒介的含盐废水浓缩处理装置，该发明采用增湿减湿的方法，以流动的空气作为水蒸气的载体来蒸发浓缩处理含盐废水。尽管该发明原理可行，但是工艺复杂，水蒸气导出结构采用三级导出结构，设备多，控制难度大，生产效率低，运行故障率高。

发明内容

为改善现有技术的不足，本发明提供了一种高盐废水浓缩结晶系统和方法，本发明将环境空气作为介质，利用饱和空气含湿量与饱和温度呈指数关系的特性，蒸发浓缩高含盐废水，使盐分结晶析出，水分冷凝回收，实现废水资源化利用。

具体地，本发明提供了下述的技术特征，以下技术特征的一个或多个的结合构成本发明的技术方案。

在本发明的第一方面，本发明提供了一种高盐废水浓缩结晶系统，其包括：

蒸发结晶塔，其用于发生热湿交换，蒸发浓缩高盐废水，其结构分为上、中、下三部分，上部自上而下设置有出气口、脱盐及深度水回收装置、空气进气单元和接水盘，脱盐及深度水回收装置的顶部设置有清水入口；中部设置有废水进液单元和盐雾捕集器，废水进液单元包括废水入口，废水入口设置于盐雾捕集器上方；下部设置有进气口，进气口与空气进气单元相连，下部底端设置有晶浆出口；和，

晶浆浓缩结晶处理单元，其设置于蒸发结晶塔下部底端的晶浆出口处，用于接收、处理晶浆并获得结晶盐；和，

清水回收处理单元，其与蒸发结晶塔中部设置的接水盘相连，用于回收清水。

可选地，空气进气单元至少包括环境空气入口和风机，风机设置在靠近蒸发结晶塔下部进气口的一侧。

可选地，空气进气单元可以包括预热提水器，环境空气在预热提水器中与饱和湿空气进行间接热交换。比如，在一些实施方式中，所述预热提水器可以为设置在蒸发结晶塔内的水平管束结构，其与环境空气进气口相接，环境空气可由环境空气入口进入水平管束结构中，饱和湿空气在蒸发结晶塔内由下往上升腾，升腾过程中与水平管束外侧接触，实现间接换热。预热提水器一方面实现对环境空气的预热，另一方面可使得饱和空气遇冷凝结，凝结水随重力汇入接水盘，实现对饱和空气中水分的回收。

可选地，空气进气单元可以包括空气加热器，其位于风机与蒸发结晶塔下部的进气口之间，用于进一步提升空气温度。

在本发明的一些实施方式中，环境空气经预热提水器预热后进入风机，在风机内升压后，进入空气加热器升温，随后经进气口进入蒸发结晶塔。

可选地，废水进液单元还包括清液入口，废水入口位于清液入口上方，盐雾捕集器位于废水入口和清液入口之间。

可选地，废水入口和清液入口分别设置有废水喷淋层和清液喷淋层，使废水和清液以喷淋形式进入蒸发结晶塔。

可选地，清液在进入蒸发结晶塔内前可经加热，以提升进入塔内的清液的温度。

在本发明的一些实施方式中，高盐废水由废水入口经废水喷淋层进入蒸发结晶塔，清液由清液入口经清液喷淋层进入蒸发结晶塔，废水和清液与底部进气口进入的环境空气换热蒸发，产生饱和蒸汽，循环喷淋对高盐废水进行蒸发结晶。

在本发明的实施方式中，高盐废水进入系统可以连续运行、也可间歇运行，瞬时喷入蒸发结晶塔的废水量可远大于废水蒸发量。

可选地，晶浆浓缩结晶处理单元包括：

结晶池，用于收集蒸发结晶塔下部底端出口流出的晶浆，晶浆在结晶池内结晶沉淀产生晶体和清液；本发明所述收集如无特殊说明均含有接收和储存的意义。

晶浆提升器，其用于收集和输送结晶池内的晶体；

晶浆脱水系统，其设置于晶浆提升器之后，可接收晶浆提升器输送的晶体并脱除晶体的水分获得结晶盐；晶浆脱水系统可避免晶体颗粒被破坏，脱水后获得结晶盐成品；

清液池，其设置于结晶池后，收集结晶池中产生的清液，同时，也与晶浆脱水系统相连，收集晶浆脱水系统中脱除的水分。

可选地，结晶池内设置有细晶消除系统，细晶消除系统产生的清液进入清液池。

可选地，结晶池内设置有粗晶成长系统，生成大颗粒晶体沉降至池底，被晶浆提升器送入晶浆脱水系统。

可选地，清液池与清液入口相连，两者间设置有清液循环泵可实现清液的循环利用，以及，两者间靠近清液入口一侧还设置有清液加热器，用于提升清液温度。

可选地，盐雾捕集器和脱盐及深度水回收装置均用于脱除盐雾，其中，脱盐及深度水回收装置的顶部设置有清水入口，清水自清水入口进入时，与饱和空气在脱盐及深度水回收装置内相遇(清水温度低于饱和空气温度)，饱和空气冷凝，冷凝水和部分清水随重力汇入接水盘，实现对水分的进一步回收。

可选地，清水入口设置有清水喷淋层，可使清水以喷淋形式进入脱盐及深度水回收装置。

可选地，脱盐及深度水回收装置可进一步与清水回收处理单元相连，实现回收清水的循环利用。

可选地，清水回收处理单元至少包括清水池，其用于收集接水盘中的水。

可选地，清水回收处理单元包括清水泵，清水池中的清水通过清水泵升压后输送至脱盐及深度水回收装置的清水入口。

可选地，清水回收处理单元包括清水冷却器，其设置于清水泵和清水入口之间，用于降低清水在进入清水入口时的温度。

可选地，本发明的上述系统可与热泵结合，进行废水处理。热泵的冷端作为清水冷却器的冷源；热泵的热端作为空气加热器或者清液加热器的热源。利用热泵驱动整个系统，降低废水处理能耗。其中，所述热泵可以为电驱动热泵、燃气驱动式热泵、吸收式热泵等各类热泵。

可选地，本发明可以利用废热(高于环境温度即可)来加热空气或清液，驱动废水处理系统以治理废水。

所述废热包括火力发电厂的脱硫前的排烟(常规为90-140℃)或者脱硫后的排烟(常规约50℃)，循环水高温侧等。

以及，本发明可在处理废水的同时输出热源。当废水蒸发结晶塔工作温度高于热用户需求温度时，清水冷却器可以作为热用户的热源。提取废水中水分的同时实现供热。

在本发明实施方式中，上述技术特征可全部或部分结合实现本发明的功能。其中，上述技术方案中，单独取消或组合取消或全部取消以下设备也可运转并实现废水结晶的基本功能：清水冷却器、清液加热器、空气加热器、预热提水器。

在本发明的第二方面，本发明提供了一种浓缩结晶处理高盐废水的方法，其包括：采用上述第一方面中所述的系统处理高盐废水，其中，高盐废水经废水进液单元的废水入口进入系统，环境空气经空气进气单元自进气口进入系统，同时，在脱盐及深度水回收装置顶部的清水入口通入清水；

高盐废水与环境空气在系统内进行热湿交换，产生饱和蒸汽，饱和蒸汽经盐雾捕集器脱除盐雾后经过空气进气单元，与环境空气发生热交换，实现对环境空气的预热，同时使部分饱和空气遇冷凝结，冷凝水随重力流入接水盘进行回收，未发生热交换的饱和蒸汽在继续进入脱盐及深度水回收装置脱除盐雾的同时，因遇清水发生冷凝，冷凝水与部分清水随重力汇入接水盘实现回收，部分未发生热交换的饱和空气自出气口排出；

接水盘内收集的水分进入清水回收处理单元，实现水分的回收；

高盐废水经蒸发浓缩形成晶浆自晶浆出口进入晶浆浓缩结晶处理单元，晶浆浓缩结晶处理单元收集、处理晶浆并获得结晶盐。

可选地，清水回收处理单元回收的水分可继续通入清水入口，实现清水的循环。

可选地，在清液入口通入清液，清液可经加热后进入系统，清液、高盐废水与环境空气进行热湿交换，产生饱和蒸汽，进行上述的处理过程。

可选地，晶浆浓缩结晶处理单元在处理晶浆的过程中产生的清液和水分可继续通入清液入口，实现清液的循环。

本发明的方法如此循环往复，提取高盐废水水分，同时也避免了盐雾进入空气造成二次污染。

通过上述一个或多个技术手段的结合，可实现以下有益效果：

能耗低：本发明的高盐废水浓缩结晶系统可完全利用低品质的废热，例如低温烟气余热，循环水热源等。即使没有废热热源，系统利用环境空气的干湿球温度差也可完成废水的蒸发和结晶。

投资小：本发明的高盐废水浓缩结晶系统主要组成为塔器、换热器等，没有复杂昂贵的转动设备；而且系统主要工质为空气和pH约为7的盐水。腐蚀环境可控。

没有二次污染：本发明的高盐废水浓缩结晶主要工质为空气，空气不含有其他污染物，不会对成品和环境形成二次污染。

系统运行可靠稳定：本发明的高盐废水浓缩结晶系统设置有良好的结晶控制，避免结垢，系统稳定运行在中性环境，腐蚀弱，同时无复杂的转动设备，安全可靠。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：

图1为高盐废水浓缩结晶处理工艺流程图；其中，1蒸发结晶塔，2脱盐及深度水回收装置，3预热提水器，4接水盘，5盐雾捕集器，6清液加热器，7清液循环泵，8风机，9空气加热器，10晶浆提升器，11晶浆脱水机，12结晶池(1#池)，13清液池(2#池)，14清水池(3#池)，15清水泵，16清水冷却器，17清水喷淋层，18废水喷淋层，19清液喷淋层。

图2为空气含湿图即空气温度与空气中水分的含量关系图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。本发明所使用的试剂或原料均可通过常规途径购买获得，如无特殊说明，本发明所使用的试剂或原料均按照本领域常规方式使用或者按照产品说明书使用。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。

文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本发明的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、”包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时，指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性，并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合的存在或增加。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

此外，特定特征、结构、功能或特性可以以任何适合的方式组合到一个或多个实施例中。例如，第一实施例可以结合第二实施例，只要与这两个实施例相关联的特定特征、结构、功能或特性不互相排斥。

在本发明的第一实施例中，本发明提供了一种高盐废水浓缩结晶系统，其包括：

蒸发结晶塔，其用于发生热湿交换，蒸发浓缩高盐废水，其结构分为上、中、下三部分，上部自上而下设置有出气口、脱盐及深度水回收装置、空气进气单元和接水盘，脱盐及深度水回收装置的顶部设置有清水入口；中部设置有废水进液单元和盐雾捕集器，废水进液单元包括废水入口，废水入口设置于盐雾捕集器上方；下部设置有进气口，进气口与空气进气单元相连，下部底端设置有晶浆出口；和，

晶浆浓缩结晶处理单元，其设置于蒸发结晶塔下部底端的晶浆出口处，用于接收、处理晶浆并获得结晶盐；和，

清水回收处理单元，其与蒸发结晶塔中部设置的接水盘相连，用于回收清水。

在该实施方式中，高盐废水经废水进液单元的废水入口进入系统，环境空气经空气进气单元自进气口进入系统，同时，在脱盐及深度水回收装置顶部的清水入口通入清水。

在该实施方式中，高盐废水与环境空气在系统内进行热湿交换，产生饱和蒸汽，饱和蒸汽经盐雾捕集器脱除盐雾后经过空气进气单元，与环境空气发生热交换，实现对环境空气的预热，同时使部分饱和空气遇冷凝结，冷凝水随重力流入接水盘进行回收，未发生热交换的饱和蒸汽在继续进入脱盐及深度水回收装置脱除盐雾的同时，因遇清水发生冷凝，冷凝水与部分清水随重力汇入接水盘实现回收，部分未发生热交换的饱和空气自出气口排出；

接水盘内收集的水分进入清水回收处理单元，实现水分的回收；

高盐废水经蒸发浓缩形成晶浆自晶浆出口进入晶浆浓缩结晶处理单元，晶浆浓缩结晶处理单元收集、处理晶浆并获得结晶盐。

在该实施方式中，高盐废水进入系统可连续运行或间歇运行，瞬时喷入蒸发结晶塔的废水量可远大于废水蒸发量。

如无特殊说明，下述实施例的展开均以第一实施例为基础。

在本发明的第二实施例中，本发明提供了一种高盐废水浓缩结晶系统，其空气进气单元至少包括环境空气入口和风机，风机设置在靠近蒸发结晶塔下部进气口的一侧。在该实施方式中，环境空气经环境空气入口进入空气进气单元在风机内升压后经进气口进入系统内。

在本发明的第三实施例中，本发明提供了一种高盐废水浓缩结晶系统，其空气进气单元可以进一步包括预热提水器，在该实施方式中，环境空气经入口进入预热提水器，在预热提水器中与饱和空气发生间接热交换，一方面实现对环境空气的预热，另一方面可使得饱和空气遇冷凝结成水滴回收饱和空气中的水分，水滴可被接水盘收集。经预热的环境空气进一步进入风机内升压后进入系统内。

比如，在该实施例中，所述预热提水器可以为设置在蒸发结晶塔内的水平管束结构，其与环境空气进气口相接，环境空气可由环境空气入口进入水平管束结构中，饱和湿空气在蒸发结晶塔内由下往上升腾，升腾过程中与水平管束外侧接触，实现间接热交换。

在本发明的第四实施例中，本发明提供了一种高盐废水浓缩结晶系统，其空气进气单元可以进一步包括空气加热器，其位于风机与蒸发结晶塔下部的进气口之间，用于进一步提升空气温度。在该实施方式中，环境空气经入口经过或不经过预热提水器，经过预热提水器时可发生第三实施例中的热交换，进入风机内升压后进入空气加热器，经加热后进入系统内。

在本发明的第五实施例中，本发明提供了一种高盐废水浓缩结晶系统，其废水进液单元还进一步包括清液入口，废水入口位于清液入口上方，盐雾捕集器位于废水入口和清液入口之间。

以及，进一步地，废水入口和清液入口分别设置有废水喷淋层和清液喷淋层，使废水和清液能够以喷淋形式进入蒸发结晶塔。

以及，进一步地，清液在进入蒸发结晶塔内前可经加热，以提升进入塔内的清液的温度。

在这些实施方式中，高盐废水由废水入口经废水喷淋层进入蒸发结晶塔，清液由清液入口经清液喷淋层进入蒸发结晶塔，废水和清液与底部进气口进入的环境空气换热蒸发，产生饱和蒸汽，循环喷淋对高盐废水进行蒸发结晶。

在本发明的第六实施例中，本发明提供了一种高盐废水浓缩结晶系统，其晶浆浓缩结晶处理单元包括：

结晶池，用于收集蒸发结晶塔下部底端出口流出的晶浆，晶浆在结晶池内结晶沉淀产生晶体和清液；

晶浆提升器，其用于收集和输送结晶池内的晶体；

晶浆脱水系统，其设置于晶浆提升器之后，可接收晶浆提升器输送的晶体并脱除晶体的水分获得结晶盐；晶浆脱水系统可避免晶体颗粒被破坏，脱水后获得结晶盐成品；

清液池，其设置于结晶池后，收集结晶池中产生的清液，同时，也与晶浆脱水系统相连，收集晶浆脱水系统中脱除的水分。

在该实施方式中，经过蒸发浓缩废水产生的晶浆进入结晶池进行结晶，结晶池内可进一步设置有细晶消除系统，细晶消除系统产生的清液进入与其相连的清液池，以及进一步设置有粗晶成长系统，生成大颗粒晶体沉降至池底，被晶浆提升器送入晶浆脱水系统，晶浆脱水系统可避免晶体颗粒被破坏，脱除水分并获得结晶盐成品。水分脱出后可单独收集，或者收集人清液池中。

因此，进一步地，在又一些实施方式中，清液池可进一步与清液入口相连，两者间可设置清液循环泵实现清液的循环利用，以及，两者间靠近清液入口一侧还设置有清液加热器，用于提升清液温度。

在本发明的第七实施例中，本发明提供了一种高盐废水浓缩结晶系统，在该系统中，盐雾捕集器和脱盐及深度水回收装置均用于脱除盐雾，其中，脱盐及深度水回收装置的顶部设置有清水入口，清水自清水入口进入时，与饱和空气在脱盐及深度水回收装置内相遇(清水温度低于饱和空气温度)，饱和空气冷凝，冷凝水和部分清水随重力汇入接水盘，实现对水分的进一步回收。在该实施例中，清水入口设置有清水喷淋层，可使清水以喷淋形式进入脱盐及深度水回收装置。

以及，脱盐及深度水回收装置可进一步与清水回收处理单元相连，实现回收清水的循环利用。

在本发明的第八实施例中，本发明提供了一种高盐废水浓缩结晶系统，在该系统中，清水回收处理单元至少包括清水池，其用于收集接水盘中的水。

以及，当清水回收处理单元与脱盐及深度水回收装置相连时，清水回收处理单元内还包括清水泵，清水池中的清水通过清水泵升压后输送至脱盐及深度水回收装置的清水入口。

以及，进一步地，清水回收处理单元还可以包括清水冷却器，将其设置于清水泵和清水入口之间，用于降低清水在进入清水入口时的温度，更好地实现对饱和空气的冷凝。

此外，在更多的实施例中，本发明的系统可与热泵结合，进行废水处理。热泵的冷端作为清水冷却器的冷源；热泵的热端作为空气加热器或者清液加热器的热源。利用热泵驱动整个系统，降低废水处理能耗。其中，所述热泵可以为电驱动热泵、燃气驱动式热泵、吸收式热泵等各类热泵。

以及，本发明可以利用废热(高于环境温度即可)来加热空气或清液，驱动废水处理系统以治理废水。

所述废热包括火力发电厂的脱硫前的排烟(常规为90-140℃)或者脱硫后的排烟(常规约50℃)，循环水高温侧等。

以及，本发明可在处理废水的同时输出热源。当废水蒸发结晶塔工作温度高于热用户需求温度时，清水冷却器可以作为热用户的热源。提取废水中水分的同时实现供热。

在本发明的第九实施例中，本发明提供了一种高盐废水浓缩结晶系统，其基本结构及运行过程可如图1所示。

如图1所示，高盐废水浓缩结晶系统包括空气进气单元、废水进液单元、蒸发结晶塔1、脱盐及深度水回收装置2、晶浆浓缩结晶处理单元及清水回收处理单元。

所述蒸发结晶塔的下部设有进气口，底部设有晶浆出口，中部设有接水盘4、盐雾捕集器5，顶部设有空气出口。

所述空气进气单元包括预热提水器3、风机8、空气加热器9。空气在塔顶通过预热提水器与湿空气进行换热，回收能源同时回收饱和空气中的水分(其中，饱和空气温度与含水量的关系图如图2所示)。预热后的空气进入风机，在风机内升压后，进入空气加热器升温，随后进入蒸发结晶塔，与喷淋清液进行换热蒸发，饱和后的空气进入盐雾捕集器脱除盐雾，经过接水盘进入预热提水器被新鲜空气冷凝，然后进入脱盐及深度水回收装置，深度脱除盐雾，同时被循环清水冷凝，深度回收水分，最终排入大气或进入锅炉燃烧。

所述晶浆浓缩结晶处理单元包括晶浆提升器10、晶浆脱水机11、1#池(结晶池12)、2#池(清液池13)、清液循环泵7、清液加热器6。

所述废水进液单元包括废水喷淋层18，废水从盐雾捕集器5顶部喷淋进入系统，循环喷淋蒸发结晶。废水在蒸发塔内被蒸发结晶后进入1#池12，其产生的清液进入2#池13，然后进入清液循环泵7，加压后进入清液加热器6，升温后通过清液喷淋层19喷入系统进行循环。

所述废水从盐雾捕集器顶部喷淋进入系统可连续运行或间歇运行，瞬时喷入蒸发结晶塔的废水量可远大于废水蒸发量。

所述1#池内设置有细晶消除系统，细晶消除系统产生的清液进入2#池。

所述1#池内设置有粗晶成长系统，生成的大颗粒晶体沉降至池底，被晶浆提升器送入脱水系统。

进一步地，所述晶浆提升器和晶浆脱水系统可避免晶体颗粒被破坏，脱水后的盐形成成品。脱水后的水分回收至2#池。

所述清水回收处理单元包括3#池(清水池14)、清水泵15及清水冷却器16。清水从脱盐及深度水回收装置顶部清水喷淋层17喷淋进入蒸发塔，进一步深度脱除盐雾滴，同时清水温度低于湿饱和空气温度，冷凝回收废水蒸发的水分，清水温度升高，然后重力自流与预热提水器析出的水分混合至接水盘，至3#池。部分清水经清水泵升压后进入清水冷却器，然后进入系统，如此循环往复，提取废水水分，同时也避免了盐雾进入空气造成二次污染。

以下为采用本发明的系统进行的废水处理的示例。

第十实施例、采用第九实施例中所述的系统处理重金属废水

重金属废水可以直接从盐雾捕集器顶部的废水喷淋入口进入系统，循环喷淋蒸发结晶后进入1#池，产生的清液进入2#池，然后进入清液循环泵，加压后进入清液加热器，升温后喷入系统进行循环。1#池内生成的大颗粒晶体沉降至池底，被晶浆提升器送入脱水系统。脱水后的水分回收至2#池，但脱水后的结晶盐成品中含重金属而成为危废。

作为延伸，在使用本发明的系统处理重金属废水时，可选择先对其进行初步处理，重金属废水先通过加碱、絮凝、固液分离工序脱除重金属，然后从盐雾捕集器顶部喷淋进入系统，然后在系统内重复上述处理过程。脱水后结晶盐不含重金属。

第十一实施例、采用第九实施例中所述的系统处理氨氮废水

含氨氮废水直接从盐雾捕集器顶部的废水喷淋入口进入系统，循环喷淋蒸发结晶后进入1#池，产生的清液进入2#池，在2#池根据系统反应气氛添加以硫酸镁为主要药剂的配方(采用市售可购买的化学品即可)，不溶固体与结晶盐一起形成成品，清液进入清液循环泵，加压后进入清液加热器，升温后喷入系统进行循环。1#池和2#池内生成的大颗粒晶体沉降至池底，被晶浆提升器送入脱水系统。脱水后的盐形成成品。脱水后的水分回收至2#池。

作为延伸，含氨氮废水也可经处理，比如含氨氮废水加入以硫酸镁为主要药剂的配方(采用市售可购买的化学品即可)，絮凝沉淀后固液分离，所得固体可以资源化利用，液体从盐雾捕集器顶部的废水喷淋入口进入系统，循环喷淋蒸发结晶后进入1#池，产生的清液进入2#池，然后进入清液循环泵，加压后进入清液加热器，升温后喷入系统进行循环。1#池内生成的大颗粒晶体沉降至池底，被晶浆提升器送入脱水系统。脱水后的盐形成成品。脱水后的水分回收至2#池。

第十二实施例、该实施例实施了低温烟气蒸发浓缩法处理高盐废水，将其与本发明的空气载体蒸发浓缩结晶法处理废水进行了比较，其优缺点列于表1中。

表1低温烟气蒸发浓缩法和本发明方法处理废水的优缺点

通过对比可进一步说明，本发明工艺简单，控制难度低，能耗低，设备维护投资低。

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 (10)

1.一种高盐废水浓缩结晶系统，其特征在于，包括：

蒸发结晶塔，其用于发生热湿交换，蒸发浓缩高盐废水，其结构分为上、中、下三部分，上部自上而下设置有出气口、脱盐及深度水回收装置、空气进气单元和接水盘，脱盐及深度水回收装置的顶部设置有清水入口；中部设置有废水进液单元和盐雾捕集器，废水进液单元包括废水入口，废水入口设置于盐雾捕集器上方；下部设置有进气口，进气口与空气进气单元相连，下部底端设置有晶浆出口；

晶浆浓缩结晶处理单元，其设置于蒸发结晶塔下部底端的晶浆出口处，用于接收、处理晶浆并获得结晶盐；和，

清水回收处理单元，其与蒸发结晶塔中部设置的接水盘相连，用于回收清水。

2.根据权利要求1所述的高盐废水浓缩结晶系统，其特征在于，空气进气单元至少包括环境空气入口和风机，风机设置在靠近蒸发结晶塔下部进气口的一侧；

可选地，空气进气单元可以包括预热提水器，环境空气在预热提水器中与饱和空气发生间接热交换，一方面实现对环境空气的预热，另一方面可使得饱和空气遇冷凝结成水滴回收饱和空气中的水分，水滴可被接水盘收集；

可选地，空气进气单元可以包括空气加热器，其位于风机与蒸发结晶塔下部的进气口之间，用于进一步提升空气温度。

3.根据权利要求1所述的高盐废水浓缩结晶系统，其特征在于，废水进液单元还包括清液入口，废水入口位于清液入口上方，盐雾捕集器位于废水入口和清液入口之间；

可选地，废水入口和清液入口分别设置有废水喷淋层和清液喷淋层，使废水和清液以喷淋形式进入蒸发结晶塔。

4.根据权利要求1所述的高盐废水浓缩结晶系统，其特征在于，晶浆浓缩结晶处理单元包括：

结晶池，用于收集蒸发结晶塔下部底端出口流出的晶浆，晶浆在结晶池内结晶沉淀产生晶体和清液；可选地，结晶池内设置有细晶消除系统和/或粗晶成长系统；

晶浆提升器，其用于收集和输送结晶池内的晶体；

晶浆脱水系统，其设置于晶浆提升器之后，可接收晶浆提升器输送的晶体并脱除晶体的水分获得结晶盐；

清液池，其设置于结晶池后，收集结晶池中产生的清液，同时，也与晶浆脱水系统相连，收集晶浆脱水系统中脱除的水分。

5.根据权利要求4所述的高盐废水浓缩结晶系统，其特征在于，清液池与清液入口相连，两者间设置有清液循环泵可实现清液的循环利用，以及，两者间靠近清液入口一侧还设置有清液加热器，用于提升清液温度。

6.根据权利要求1所述的高盐废水浓缩结晶系统，其特征在于，清水入口设置有清水喷淋层，使清水以喷淋形式进入脱盐及深度水回收装置；

可选地，脱盐及深度水回收装置可进一步与清水回收处理单元相连，实现回收清水的循环利用。

7.根据权利要求1所述的高盐废水浓缩结晶系统，其特征在于，清水回收处理单元至少包括清水池，其用于收集接水盘中的清水。

8.根据权利要求6所述的高盐废水浓缩结晶系统，其特征在于，清水回收处理单元包括清水泵，清水池中的清水通过清水泵输送至脱盐及深度水回收装置的清水入口；

可选地，清水回收处理单元包括清水冷却器，其设置于清水泵和清水入口之间，用于降低清水在进入清水入口时的温度。

9.一种浓缩结晶处理高盐废水的方法，其包括：采用权利要求1至8中任一项所述的系统处理高盐废水，其中，高盐废水经废水进液单元的废水入口进入系统，环境空气经空气进气单元自进气口进入系统，同时，在脱盐及深度水回收装置顶部的清水入口通入清水；

高盐废水与环境空气在系统内进行热湿交换，产生饱和蒸汽，饱和蒸汽经盐雾捕集器脱除盐雾后经过空气进气单元，与环境空气发生热交换，实现对环境空气的预热，同时使部分饱和空气遇冷凝结，冷凝水随重力流入接水盘进行回收，未发生热交换的饱和蒸汽在继续进入脱盐及深度水回收装置脱除盐雾的同时，因遇清水发生冷凝，冷凝水与部分清水随重力汇入接水盘实现回收，部分未发生热交换的饱和空气自出气口排出；

接水盘内收集的水分进入清水回收处理单元，实现水分的回收；

高盐废水经蒸发浓缩形成晶浆自晶浆出口进入晶浆浓缩结晶处理单元，晶浆浓缩结晶处理单元收集、处理晶浆并获得结晶盐。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，清水回收处理单元回收的水分可继续通入清水入口，实现清水的循环；

可选地，在清液入口通入清液，清液可经加热后进入蒸发结晶塔；

可选地，晶浆浓缩结晶处理单元在处理晶浆的过程中产生的清液和水分可继续通入清液入口，实现清液的循环。

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