CN113264564A - 一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统，将脱硫废水收集到废水收集箱，废水收集箱与废水提升泵进行液位连锁，由废水提升泵将脱硫废水原液输送至预热器，预热器对脱硫废水进行预热处理，预热过后的脱硫废水流向强制循环泵入口，由强制循环泵压力带动料液进入加热器，在加热器中，脱硫废水被加热、蒸发、浓缩，当汽液分离器中设置的密度计密度达到设定值时，排出一部分浓缩液到浓缩液收集箱中，以上就完成对脱硫废水的蒸发浓缩，然后通过蒸发干燥塔对浓缩液进行蒸发干燥，干燥产生的盐粒进入除尘器，该处理系统具有工艺流程短、浓缩倍率高且系统长时间稳定运行不结垢、避免辅助加药、可回收淡水、热源多样化等特点。

Description

一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统

技术领域

本发明属于工业废水处理技术领域，具体涉及一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统。

背景技术

目前，火电厂采用“石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术”，成为国内外火电厂应用最广泛的脱硫技术，但该过程中不可避免的会有脱硫废水排出。脱硫废水水质一般呈酸性（pH为4~6），含有大量的悬浮物、氨氮和重金属污染物，以及Ca2+、Mg2+、F-、SO42-、Cl-等，脱硫废水中高浓度的硫酸盐直接排放到环境水体中会扩散到沉积层，导致水中甲基汞的生成，造成水生植物必要的微量金属元素缺失，改变水体原有的生态功能。另外，海水淡化、化工生产尤其染料、农药等化工产品生产过程中因化学反应不完全或化学反应的副产物产生大量高盐废水，这类废水除了含有有机污染物，还含有大量可溶性的无机盐，如Cl-、Na+、SO42-、Ca2+等，这类废水一般是生化处理的极限，较普通废水对环境有更大的污染性。当下低碳经济与环保意识逐渐深入人心，水质监测与监管日益严格，燃煤电厂化工厂减少污染是必要的，脱硫废水或其他高盐废水浓缩零排放并再次净化利用，可以从很大程度上节约珍贵的淡水资源，因此，实现增产降耗、减少排放、减少淡水资源使用，这对环境保护与资源利用具有重要作用和积极的意义。

目前，市场上处理电厂脱硫废水或其他高盐废水比较热门的工艺是多效闪蒸+固液分离+喷雾干燥工艺。采用多效闪蒸系统作为废水浓缩段工艺，用蒸汽作为热源所用蒸汽消耗量较大，运行费用很高，目前所用工艺中的干燥段需将浓缩工艺产生的浆液固液分离，分离后的上清液进入喷雾干燥系统，分离后的高浓度盐浆进行脱水处理，如此工艺流程不仅冗长繁杂，还需设置辅助加药系统及固废处置装置等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统，从而提供一种浓缩倍率高、喷雾干燥效率高、工艺流程简单、设备投资省、能耗消耗低、运行成本低的高效浓缩干燥固化处理废水的零排放系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统，包括废水收集单元，还包括蒸发浓缩单元、浆液干燥固化单元和化学清洗单元，蒸发浓缩单元包括预热器、加热器、强制循环泵、汽液分离器、机械蒸汽压缩机和冷凝水罐，预热器进水口和废水收集单元连接，预热器出水口通过强制循环泵和加热器入水口连通，预热器冷凝水排出口与冷凝水罐进口连通，加热器冷凝水排水口与预热器冷凝水入口连通，加热器浓缩液排出口与汽液分离器入口连通，汽液分离器上部二次蒸汽出口和加热器进气口通过机械蒸汽压缩机连通，汽液分离器浓缩液排出口通过强制循环泵和加热器入水口连通，汽液分离器上安装有密度计，化学清洗单元分别与预热器、强制循环泵、加热器、汽液分离器依次连接,汽液分离器例如内部安装有密度计；

浆液干燥固化单元包括浓缩浆液贮存箱以及配套的浆液搅拌器、浆液输送泵和蒸发干燥塔，汽液分离器下部浆液排出口与浓缩浆液贮存箱进液口连通，浓缩浆液贮存箱通过浆液输送泵与蒸发干燥塔进料口连通，蒸发干燥塔出料口与除尘机构连接，蒸发干燥塔进气口和外部热气连接。

进一步的，蒸发干燥塔内部安装有高压回流式喷枪，浆液输送泵为高压柱塞泵，浆液输送泵出液口和高压回流式喷枪连通；

蒸发干燥塔内部安装有热风分布器，热风分布器位于高压回流式喷枪上部，热风分布器为槽盘式导流格栅。

进一步的，蒸发干燥塔尾部为无死角锥形灰斗，蒸发干燥塔底部的排空段为大半径设计。

进一步的，化学清洗单元包括在线清洗酸贮存罐、在线清洗碱贮存罐、清洗溶液箱和在线清洗泵，在线清洗酸贮存罐、在线清洗碱贮存罐分别与清洗溶液箱进液口连通，在线清洗泵进液口与清洗溶液箱出液口连通，在线清洗泵出液口与废水提升泵进液口连通，废水提升泵出水口依次与预热器、强制循环泵、加热器和汽液分离器连通，汽液分离器和清洗溶液箱连通，进水管路上设置有自动进水阀；在线清洗酸贮存罐、在线清洗碱贮存罐清洗药剂通过高位差流入在线清洗溶液箱。

进一步的，除尘机构包括电除尘器，火电厂脱硫废水浆液干燥固化单元除尘机构为电除尘器。

进一步的，除尘机构包括布袋除尘器和引风风机，蒸发干燥塔出料口和布袋除尘器连接，布袋除尘器和引风风机进气口连接，其他行业高盐废水浆液干燥固化单元处理的除尘机构为布袋除尘器和引风风机。

进一步的，外部热气为高温烟气。

进一步的，外部热气通过送风风机和空气加热器提供，蒸发干燥塔进气口和送风风机出气口连通，送风风机进气口和空气加热器连接，空气加热器和外部气体连接。

进一步的，废水收集单元包括废水收集箱以及配套的废水搅拌器和废水提升泵，废水收集箱进水口和外部火电厂脱硫废水或者高盐废水连接，废水提升泵进水口与废水收集箱出水口连接，废水提升泵出水口和预热器进水口连通。

本发明属于工业废水处理技术领域，具体提供了一种机械蒸汽压缩再循环技术对火电厂脱硫废水或其他高盐废水进行浓缩，之后将浓缩后的浆液直接喷雾干燥的废水处理系统,该处理系统对脱硫废水或其他高盐废水不进行预处理，借助晶种法和强制循环技术实现废水高倍浓缩，盐浆喷雾干燥产生的粉末状盐粒进入除尘器，该处理系统具有工艺流程短、浓缩倍率高且系统长时间稳定运行不结垢、避免辅助加药、可回收淡水、热源多样化等特点，设备投资少，运行成本低，解决了固废处置难题，还可实现废水零排放。

本发明中，一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统的工作步骤为在于脱硫废水或其他高盐废水由废水提升泵送至蒸发系统的预热器预热，然后进入加热器继续加热，最后进入汽液分离器闪蒸，实现汽液分离，产生的二次蒸汽进入机械蒸汽压缩机做功后，焓值得到提高，再次进入加热器，与预热后的废水进行换热，释放潜热后变成冷凝水回收利用。汽液分离器中的废水不断蒸发浓缩，达到设定的密度后排至浓缩浆液贮存箱。该过程周而复始地循环，由此废水实现浓缩减量。浆液由浆液输送泵送至蒸发干燥塔，在高压回流式喷枪作用下，废水形成微小雾滴，与进入蒸发干燥塔的热烟气或者热空气充分接触，水分被迅速蒸发，废水中的盐类最后形成粉末状的产物，由蒸发干燥塔塔底送至烟道电除尘器或者单独设置的布袋除尘器收集。

其中，待处理脱硫废水或其他高盐废水收集到废水收集箱，不断搅拌，由废水提升泵送至蒸发系统的预热器预热，然后进入加热器换热，再进入汽液分离器闪蒸，产生的二次蒸汽进入机械蒸汽压缩机做功后，焓值得到提高，与进入加热器的废水进行换热，二次蒸汽变成冷凝水回收至冷凝水罐。废水在汽液分离器不断沸腾蒸发浓缩，浓缩液达到设定的密度后排出至浓缩浆液贮存箱并由浆液搅拌机不断搅拌防止浓缩浆液结晶析出。

浓缩浆液由浆液输送泵送至蒸发干燥塔，在高压回流式喷枪作用下，废水形成微小雾滴，蒸发干燥塔可以采用空预器前热烟气作为热源，也可以通过送风风机送入空气，经空气加热器加热产生热空气作为热源。当热烟气/热空气经过分散进入蒸发干燥塔时，微小雾滴与其进行接触，在气液接触过程中，水分被迅速蒸发，废水中的盐类最后形成粉末状的产物，从蒸发干燥塔塔底进入烟道至电除尘器，或者进入布袋除尘器、由引风风机引出。

本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种浓缩倍率高、喷雾干燥效率高、工艺流程简单、设备投资省、能耗消耗低、运行成本低的高效浓缩干燥固化处理废水的零排放系统。

本发明包括废水收集单元、蒸发浓缩单元和浆液干燥固化单元。所属废水收集单元、蒸发浓缩单元和浆液干燥固化单元依次连通；还包括化学清洗单元，所述化学清洗单元与蒸发浓缩单元连接。

一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统，包括以下步骤：待处理废水进入废水收集箱后，由废水提升泵进行增压提升至预热器进口。为了充分利用系统内的热能，在进入蒸发换热器之前采用列管式或板式换热器对原液进行预加热，在进入加热器之前采用列管式或板式换热器对原液进行预加热。经过预加热的原液由强制循环泵抽取到蒸汽加热器与由蒸汽压缩机产生的蒸汽进行换热，使其迅速汽化蒸发。而加热原液的蒸汽冷凝成蒸馏水回收到冷凝水罐。原液在加热器换热管内与管外蒸汽进行换热，随后进入汽液分离器。饱和气进入汽液分离器后液体固体瞬间失重与气体分离，并利用出口气的流速形成漩涡使比重大的液体和固体沉积到汽液分离器下部，分离后的气体从汽液分离器上部流出进入机械蒸汽压缩机，系统浓缩液通过强制循环泵在强制循环加热器和汽液分离器之间循环。闪蒸产生的二次蒸汽进入压缩机进行压缩，压力和温度升高，二次蒸汽的热焓得到提高，为浓缩系统持续不断提供蒸汽。强制循环泵连续抽取物料在加热器和汽液分离器之间循环，液体源源不断蒸发，浓缩液越来越浓，当浓缩液密度达到一定值由汽液分离器底部排至浓缩浆液贮存箱。

浓缩浆液进入浓缩浆液贮存箱后需不停搅拌防止晶浆结晶析出。采用高压柱塞泵通过高压回流式喷枪将浓缩浆液雾化，雾滴与经过热风分布器调节后进入蒸发干燥塔的热风在塔内混合，进行快速传热传质，在极短的时间内干燥成为粉粒状产品。热风可以利用空预器入口高温烟气或者经过加热的空气由热风风机吹入蒸发干燥塔。废水蒸干后盐分掉入蒸发干燥塔底部收集至经过电厂电除尘器捕捉随灰一起处理，或者收集到布袋除尘器由引风风机引出，作为应用上的改进，干燥固化段所用干燥塔进行了设计改进，改进的热烟气气流分布器为槽盘式导流格栅使热烟气进入干燥塔后，接触雾化脱硫废水前，烟气流场做到无死角均匀设计，热烟气均匀的扩散在蒸发干燥塔内与浓缩液均匀接触。蒸发干燥塔尾部改进为无死角锥形灰斗，利于排灰并防止灰粒结块粘壁。蒸发干燥塔底部的排空段为大半径设计，同样可以有效避免管道结垢堵塞。

蒸发浓缩单元进行化学清洗是为了除去操作期间在加热管中残留的颗粒，设备内部及去装置内部的管线都需进行清洗。化学清洗液清洗过程与物料操作过程相同，由化学清洗泵打入清洗液，经过一定时间，清洗液收集到清洗溶液箱中。清洗结束，系统需进一步用蒸汽冷凝液进行水洗去除所有清洗药剂残留。

本发明采用机械蒸汽压缩再循环蒸发器（MVR）代替多效蒸发器，将加热器与蒸汽泵相结合，以消耗一部分高质能(热能、机械能、电能等)为代价，通过热力循环压缩过程，把汽液分离器出来的二次蒸汽中的低温位蒸汽转移到高温位蒸汽，再送至加热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回收利用，利用机械蒸汽压缩再循环蒸发器（MVR）作为废水浓缩段工艺，即降低废水处理能耗又节约生产成本，且系统实现高倍浓缩稳定运行不结垢，本发明将浓缩后的高浓度盐浆依据密度计出料，直接进入后续的蒸发干燥塔干燥。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

１、蒸发浓缩单元的浓缩段工艺采用机械蒸汽压缩再循环蒸发器（MVR）代替多效蒸发器，强制循环工艺配置强制循环泵，保证物料在列管内满管高速流动，防止高浓度物料结垢堵管，机械蒸汽压缩再循环蒸发器（MVR）主要依靠电能，利用高速运行的叶轮将蒸发器闪蒸出的二次蒸汽增温增压，然后返回加热器壳体作为蒸发热源。二次蒸汽在加热器内换热后变为冷凝水，汇集到冷凝水罐。本发明所用浓缩工艺可大大减少能源消耗，实现低温蒸发，减少循环冷却水的使用，大大降低了由于冷却塔产生的耗水、耗电、高维护成本等问题；

2、浆液干燥固化单元上的干燥固化段所用喷枪采用高压回流式喷枪。该喷枪克服了传统双流体、三流体喷枪的缺陷，在结构和材质上进行了防腐和耐磨损的改进。由高压柱塞泵将浓缩后的浆液打入高压回流式喷枪，不需额外设置压缩空气，流场稳定，大大降低能耗；雾化效果好，雾化粒径稳定，有效解决传统双流体喷枪，三流体喷枪雾化粒径波动较大的缺陷；独特的防堵结构设计，可以有效避免很高浓度的悬浮物堵塞，非常适用于废水浓缩液雾化，确保喷枪系统长期稳定运行；

3、浆液干燥固化单元上的干燥固化段所用蒸发干燥塔进行了设计改进，改进的热风分布器为槽盘式导流格栅使热烟气进入蒸发干燥塔后，接触雾化脱硫废水前，烟气流场做到无死角均匀设计，热烟气均匀的扩散在蒸发干燥塔内与浓缩液均匀接触。蒸发干燥塔尾部改进为无死角锥形灰斗，利于排灰并防止灰粒结块粘壁，蒸发干燥塔底部的排空段为大半径设计，同样可以有效避免管道结垢堵塞。

本发明提供的这种针对脱硫废水或者其他高盐废水的处理工艺，具有工艺流程短，设备少维护工作简单的特点，系统可以长时间稳定运行不结垢，浆液喷雾干燥后与飞灰一起进入除尘器灰斗，废水浓缩倍率高、浓缩后产生的高浓度浆液无需固液分离直接喷雾干燥、淡水可回收、热源具有选择性，系统投资小，运行成本低，无需考虑固废处置，综上所述，本发明提供的这种关于脱硫废水或其他高盐废水处理系统具有明显经济优势和可操作性。

附图说明

图1为本发明一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统整体结构示意图一；

图2为本发明一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统整体结构示意图二；

图3为本发明化学清洗单元结构示意图。

图中：1、废水收集箱；2、废水搅拌器；3、废水提升泵；4、预热器；5、加热器；6、强制循环泵；7、汽液分离器；8、机械蒸汽压缩机；9、浓缩浆液贮存箱；10、浆液搅拌器；11、浆液输送泵；12、蒸发干燥塔；13、冷凝水罐；14、送风风机；15、空气加热器；16、布袋除尘器；17、引风风机；18、在线清洗酸贮存罐；19、在线清洗碱贮存罐；20、清洗溶液箱；21、在线清洗泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

请参阅图1-2，一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统，包括废水收集单元，还包括蒸发浓缩单元、浆液干燥固化单元和化学清洗单元，蒸发浓缩单元包括预热器4、加热器5、强制循环泵6、汽液分离器7、机械蒸汽压缩机8和冷凝水罐13，预热器4进水口和废水收集单元连接，预热器4出水口通过强制循环泵6和加热器5入水口连通，预热器4冷凝水排出口与冷凝水罐13进口连通，加热器5冷凝水排水口与预热器4冷凝水入口连通，加热器5浓缩液排出口与汽液分离器7入口连通，汽液分离器7上部二次蒸汽出口和加热器5进气口通过机械蒸汽压缩机8连通，汽液分离器7浓缩液排出口通过强制循环泵6和加热器5入水口连通，汽液分离器7上安装有密度计，化学清洗单元分别与预热器4、强制循环泵6、加热器5、汽液分离器7依次连接；

浆液干燥固化单元包括浓缩浆液贮存箱9以及配套的浆液搅拌器10、浆液输送泵11和蒸发干燥塔12，汽液分离器7下部浆液排出口与浓缩浆液贮存箱9进液口连通，浓缩浆液贮存箱9通过浆液输送泵11与蒸发干燥塔12进料口连通，蒸发干燥塔12出料口与除尘机构连接，蒸发干燥塔12进气口和外部热气连接。

蒸发干燥塔12内部安装有高压回流式喷枪，浆液输送泵11为高压柱塞泵，浆液输送泵11出液口和高压回流式喷枪连通；

蒸发干燥塔12内部安装有热风分布器，热风分布器位于高压回流式喷枪上部，热风分布器为槽盘式导流格栅。

蒸发干燥塔12尾部为无死角锥形灰斗，蒸发干燥塔12底部的排空段为大半径设计。

除尘机构包括电除尘器。

除尘机构包括布袋除尘器16和引风风机17，蒸发干燥塔12出料口和布袋除尘器16连接，布袋除尘器16和引风风机17进气口连接。

外部热气为高温烟气。

外部热气通过送风风机14和空气加热器15提供，蒸发干燥塔12进气口和送风风机14出气口连通，送风风机14进气口和空气加热器15连接，空气加热器15和外部气体连接。

废水收集单元包括废水收集箱1以及配套的废水搅拌器2和废水提升泵3，废水收集箱1进水口和外部火电厂脱硫废水或者高盐废水连接，废水提升泵3进水口与废水收集箱1出水口连接，废水提升泵3出水口和预热器4进水口连通。

请参阅图3，化学清洗单元包括在线清洗酸贮存罐18、在线清洗碱贮存罐19、清洗溶液箱20和在线清洗泵21，在线清洗酸贮存罐18、在线清洗碱贮存罐19分别与清洗溶液箱20进液口连通，在线清洗泵21进液口与清洗溶液箱20出液口连通，在线清洗泵21出液口与废水提升泵3进液口连通，废水提升泵3出水口依次与预热器4、强制循环泵6、加热器5和汽液分离器7连通，汽液分离器7和清洗溶液箱20连通。

如图1、图2所示的一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统，包括PLC控制系统以及分别与PLC控制系统连接的废水收集单元、蒸发浓缩单元、浆液干燥固化单元和化学清洗单元；所述废水收集单元、蒸发浓缩单元和浆液干燥固化单元依次连通，所述化学清洗单元与蒸发浓缩单元连接。

废水收集单元包括依次连通的废水收集箱1、废水提升泵3，所述废水收集箱收集脱硫废水或者其他高盐废水，由所述废水提升泵提升至蒸发浓缩单元；

废水蒸发浓缩单元包括依次连通的预热器4、冷凝水罐13、加热器5、强制循环泵6、汽液分离器7、机械蒸汽压缩机8、浓缩浆液贮存箱9，通过废水提升泵3将原料提升到所述预热器4，与所述加热器5产生的二次蒸汽进行汽水换热，产生的冷凝水收集至冷凝水罐13，预热后的料液进入加热器被加热、蒸发、浓缩，而二次蒸汽和浓缩液一起进入所述汽液分离器7，浓缩液流入所述浓缩浆液贮存箱9，二次蒸汽是汽液分离器7分离出的蒸汽。

所述浓缩浆液贮存箱9出口与浆液输送泵11入口连通，所述浆液输送泵11抽取浓缩液进入所述蒸发干燥塔12干燥固化。所述蒸发干燥塔出口与收集装置连通。

需要说明的是，本实施例中可以采用不同热源进行喷雾干燥。有可以利用的热源则不需要单独设置空气加热器和送风风机。如有粉尘收集装置则不需要额外设置布袋除尘器和引风风机。

所述化学清洗单元与蒸发浓缩单元连接。

本发明中，本发明中，预热器、加热器均设有液位控制器、压力控制器、温度控制器；

废水收集箱、浓缩浆液贮存箱、冷凝水罐和在线清洗酸贮存罐、在线清洗碱贮存罐、清洗溶液箱内均设有液位控制器；

气液分离器内设有密度计、液位控制器、流量控制器、温度控制器；

废水提升泵、浆液输送泵、在线清洗泵出口设有流量控制器；

蒸发干燥塔设有压力控制器、温度控制器。

实施例：以处理脱硫废水为例，一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统，包括以下步骤：将废水旋流站旋流出来的脱硫废水收集到废水收集箱，通过废水搅拌器不断搅拌防止脱硫废水颗粒沉淀，废水收集箱配备远传超声波液位变送器，与废水提升泵进行液位连锁，由废水提升泵将脱硫废水原液输送至预热器，通过预热器，对脱硫废水进行预热处理，预热过后的脱硫废水流向强制循环泵入口，由强制循环泵压力带动料液进入加热器，在加热器中，脱硫废水被加热、蒸发、浓缩，最终加热蒸汽作为预热器的热源预热初始料液后冷凝以充分利用蒸汽的潜热，冷凝水收集到冷凝水罐回收利用，而二次蒸汽和浓缩液则一起进入汽液分离器中，在汽液分离器中，浓缩液和二次蒸汽分离，浓缩液流入到浓缩浆液贮存箱中，而分离出来的二次蒸汽被导入到机械蒸汽压缩机内，在机械蒸汽压缩机内，通过对二次蒸汽压缩，温度、压力提高，热焓增加，又继续进入加热器作为加热蒸汽加热脱硫废水料液，使料液维持沸腾状态，料液在加热器中反复加热、蒸发、浓缩，通过重复循环使用二次蒸汽，完成整个脱硫废水的蒸发浓缩过程。当汽液分离器中设置的密度计密度达到设定值时，排出一部分浓缩液到浓缩浆液贮存箱中，以上就完成对脱硫废水的蒸发浓缩。

浓缩液收集至浓缩浆液贮存箱中，在浓缩浆液贮存箱中安装浆液搅拌器，不断搅拌以防固体结晶析出，启动浆液输送泵将浆液输送到蒸发干燥塔内，蒸发干燥塔进出口设置隔离门及调节门，脱硫废水经过高压柱塞泵增压后进入高压回流式喷枪雾化，喷射入蒸发干燥塔，利用空预器入口高温烟气对其加热蒸发，废水蒸干后盐分随烟气至除尘器下部灰斗收集，也可以单独设置空气加热器通过送风风机将热空气送入蒸发干燥塔内对浓缩液进行蒸发干燥，干燥固化的盐分经过布袋除尘器捕捉由引风风机机输送到固定位置，从而实现脱硫废水零排放处理。

化学清洗单元主要是在停机模式之后开始，需要使用一种或多种化学药剂通过化学作用清洗预热器、加热器、强制循环泵和汽液分离器内部的污垢，酸化学药剂或者碱化学药剂通过在线清洗泵和废水提升泵将化学清洗药剂打入蒸发浓缩单元的预热器、加热器、强制循环泵和汽液分离器内部，对预热器、加热器、强制循环泵和汽液分离器进行清洗，然后回流到清洗溶液箱内，酸化学药剂或者碱化学药剂和蒸发浓缩单元各设备接触一定的时间后，用清水将酸化学药剂或者碱化学药剂冲洗掉，接下来进行另一种化学药剂清洗或者正常处理运行。

通过本实施例，自带晶种的脱硫废水原水直接进入蒸发浓缩单元，在蒸发浓缩单元内循环浓缩，尽管晶种法能够大大降低脱硫废水在蒸发浓缩单元内的结垢倾向，但依然有结垢的可能，因此本发明系统配备化学清洗单元对蒸发浓缩单元进行适时清洗，并通过程序监控设备结垢情况，确保系统稳定可靠运行。

本发明有完整的PLC控制系统，可以实现自动进料、出料、清洗，通过连锁控制及保护机制，在保证安全稳定的前提下，根据信号实现智能化控制和系统的全自动运行，并且本系统还包括液位控制器、流量控制器、温度控制器、管道、阀门、必须的连接件、法兰及其他配件，所述控制仪表与PLC控制系统连接，其中液位控制器、流量控制器、温度控制器、管道、阀门、必须的连接件、法兰及其他配件，所述控制仪表与PLC控制系统连接，根据需要，均为常规设置。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定，显然，本发明所描述的实施例仅仅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。

Claims (9)

1.一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统，包括废水收集单元，其特征在于：还包括蒸发浓缩单元、浆液干燥固化单元和化学清洗单元，所述蒸发浓缩单元包括预热器（4）、加热器（5）、强制循环泵（6）、汽液分离器（7）、机械蒸汽压缩机（8）和冷凝水罐（13），所述预热器（4）进水口和废水收集单元连接，所述预热器（4）出水口通过强制循环泵（6）和加热器（5）入水口连通，所述预热器（4）冷凝水排出口与冷凝水罐（13）进口连通，所述加热器（5）冷凝水排水口与预热器（4）冷凝水入口连通，所述加热器（5）浓缩液排出口与汽液分离器（7）入口连通，所述汽液分离器（7）上部二次蒸汽出口和加热器（5）进气口通过机械蒸汽压缩机（8）连通，所述汽液分离器（7）浓缩液排出口通过强制循环泵（6）和加热器（5）入水口连通，所述汽液分离器（7）上安装有密度计，所述化学清洗单元分别与预热器（4）、强制循环泵（6）、加热器（5）、汽液分离器（7）依次连接；

所述浆液干燥固化单元包括浓缩浆液贮存箱（9）以及配套的浆液搅拌器（10）、浆液输送泵（11）和蒸发干燥塔（12），所述汽液分离器（7）下部浆液排出口与浓缩浆液贮存箱（9）进液口连通，所述浓缩浆液贮存箱（9）通过浆液输送泵（11）与蒸发干燥塔（12）进料口连通，所述蒸发干燥塔（12）出料口与除尘机构连接，所述蒸发干燥塔（12）进气口和外部热气连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统，其特征在于：所述蒸发干燥塔（12）内部安装有高压回流式喷枪，所述浆液输送泵（11）为高压柱塞泵，所述浆液输送泵（11）出液口和高压回流式喷枪连通；

所述蒸发干燥塔（12）内部安装有热风分布器，所述热风分布器位于所述高压回流式喷枪上部，所述热风分布器为槽盘式导流格栅。

3.根据权利要求1所述的一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统，其特征在于：所述蒸发干燥塔（12）尾部为无死角锥形灰斗，所述蒸发干燥塔（12）底部的排空段为大半径设计。

4.根据权利要求1所述的一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统，其特征在于：所述化学清洗单元包括在线清洗酸贮存罐（18）、在线清洗碱贮存罐（19）、清洗溶液箱（20）和在线清洗泵（21），所述在线清洗酸贮存罐（18）、在线清洗碱贮存罐（19）分别与清洗溶液箱（20）进液口连通，所述在线清洗泵（21）进液口与清洗溶液箱（20）出液口连通，所述在线清洗泵（21）出液口与废水提升泵（3）进液口连通，所述废水提升泵（3）出水口依次与预热器（4）、强制循环泵（6）、加热器（5）和汽液分离器（7）连通，所述汽液分离器（7）和清洗溶液箱（20）连通。

5.根据权利要求1所述的一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统，其特征在于：所述除尘机构包括电除尘器。

6.根据权利要求1所述的一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统，其特征在于：所述除尘机构包括布袋除尘器（16）和引风风机（17），所述蒸发干燥塔（12）出料口和布袋除尘器（16）连接，所述布袋除尘器（16）和引风风机（17）进气口连接。

7.根据权利要求5所述的一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统，其特征在于：所述外部热气为高温烟气。

8.根据权利要求6所述的一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统，其特征在于：所述外部热气通过送风风机（14）和空气加热器（15）提供，所述蒸发干燥塔（12）进气口和送风风机（14）出气口连通，所述送风风机（14）进气口和空气加热器（15）连接，所述空气加热器（15）和外部气体连接。

9.根据权利要求1所述的一种基于高效浓缩及喷雾干燥集成处理的废水零排放系统，其特征在于：所述废水收集单元包括废水收集箱（1）以及配套的废水搅拌器（2）和废水提升泵（3），所述废水收集箱（1）进水口和外部火电厂脱硫废水或者高盐废水连接，所述废水提升泵（3）进水口与废水收集箱（1）出水口连接，所述废水提升泵（3）出水口和预热器（4）进水口连通。

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