CN114684884A - 蒸发结晶含盐废水高含量有机物的浓缩减量工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于废水处理技术领域，涉及一种蒸发结晶含盐废水高含量有机物的浓缩减量工艺，有蒸发结晶系统提高废水浓度后，大部分固液分离后的母液再回到蒸发系统继续蒸发，小部分分流至刮膜蒸发器将废液水进一步提高浓度，浓缩液进入耙式干燥机干燥减量、基本成固体排出干燥系统，送下一处理工段焚烧或者直接填埋，由于大量减量，节省了许多的后处理费用。

Description

蒸发结晶含盐废水高含量有机物的浓缩减量工艺

技术领域

本发明涉及一种含盐废水的蒸发处理工艺，具体涉及一种对蒸发结晶含盐废水中高含量有机物的浓缩减量工艺。

背景技术

现有技术中的含盐废水，特别是农药行业生产过程中产生的含盐废水，大都含有高量的有机物，如焦油等。而且随着蒸发的持续，浓度逐渐上升，有机物不断富集、焦油的粘性逐渐增加，废水的沸点也逐渐升高，致使蒸发系统无法连续运行，因此传统处理技术是部分减量后用储存池或油桶储存堆放，到一定量后，后遗症很大，亦或焚烧，量大处理费用甚高。

发明人基于从事蒸发结晶产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，为蒸发结晶高含量有机物及焦油的尾液提供解决方案。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种蒸发结晶含盐废水高含量有机物的浓缩减量工艺。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的蒸发结晶含盐废水高含量有机物的浓缩减量工艺，经蒸发结晶系统处理后的含有机物含盐废水，首先进入刮膜蒸发器蒸发提高浓度，刮膜蒸发器输出的浓缩液再输入耙式干燥机干燥减量。

具体地，所述耙式干燥机排出含有机物的固废，送下一处理工段焚烧或填埋处理。含有机物含盐废水、浓缩液与含有机物固废的重量比为10:2:1。

可以在刮膜蒸发器前布置蒸发釜，进一步提高浓度。

使用时，依托蒸发结晶设备自身的防结垢防堵塞的蒸发结晶专利技术，在由蒸汽换热器与固液分离器组成的蒸发结晶回路中，蒸汽换热器采用防结垢平底封头的管箱，固液分离器的出料口内安装螺旋推料板，在蒸发结晶系统中尽可能地提高废水浓度后，大部分固液分离后的母液再回到蒸发系统继续蒸发，小部分分流至蒸发釜、刮膜蒸发器将废液水进一步提高浓度，然后进入耙式干燥机干燥减量、基本成固体排出干燥系统。

有益效果：本发明为处理含盐废水中含高浓度有机物废水提供了全新的工艺方法，使用刮膜蒸发器和耙式干燥机的两级浓缩干燥，将含盐废水中的有机物及焦油处理为基本成形的固体排出干燥系统，送下一处理工段焚烧或者直接填埋，由于大量减量，节省了许多的后处理费用。

附图说明

图1是本发明实施例1的含盐废水中高含量有机物的浓缩减量工艺流程图；

图中.1母液槽，2蒸发釜，3刮膜蒸发器，4耙式干燥机，5表面冷凝器，6真空泵，7冷却塔，8冷凝液收集槽，A冷凝液，B生蒸汽，C冷却水，D固废。

图2是本发明实施例2的草甘膦母液蒸发结晶装置工艺流程图；

图中：11离心机，12母液槽，13草甘膦溶液，14晶浆 ，15冷凝液，16生蒸汽，17冷却水，18固盐， 19草甘膦溶液，20溢流罐，21预热器，22第一效蒸发单元，23第二效蒸发单元，24第三效蒸发单元，25第四效蒸发单元，26表面冷凝器，27冷凝液收集槽，28冷却塔，29真空泵

图3是本发明实施例3的甜菜碱浓缩蒸发结晶装置工艺流程图；

图4是本发明实施例4的甜菜碱稀液蒸发装置工艺流程图；

图5是本发明实施例5的处理含盐废水不需要晶粒度的结晶器的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，其中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

刮膜蒸发器又称刮板薄膜蒸发器，是一种通过旋转刮板强制成膜，可在真空条件下进行降膜蒸发的新型高效蒸发器。作为本工艺系统中的一个设备节点，可以直接采购现有设备。刮板薄膜蒸发器是壳体外部装有加热蒸汽夹套，其内部装有可旋转的刮板，刮板由圆筒中心的旋转轴带动。原料液由蒸发器上部沿切向加入后，在重力和旋转刮板的带动下，沿壳体的内壁面形成下旋的薄膜，完成液由底部排出器外，二次蒸汽则经除沫器后由上部排出。

耙式干燥机也采用现有设备，如CN101050916A所公开的结构，被干燥物体从壳体上方正中间加入，在不断的正反转动的耙齿的搅拌下，物料轴向来回走动，与壳体内壁接触的表面不断更新，受到蒸汽的间接加热，耙齿的均匀搅拌，粉碎棒的粉碎，使物料表面水分更有利的排出，气化的水分经干式除尘器、湿式除尘器、冷凝器，从真空泵出口处放空。

这两种设备在现有技术中，用于硫酸铵母液浓缩蒸馏，详见CN108619746A，目的是生产硫酸铵晶体（固盐）。而在本申请的系统中，采用刮膜+耙干的工艺组合，输入的是蒸发结晶后的含盐废水，其中含有高含量有机物，利用既有刮膜+耙干设备各自的特性巧妙地组合起来，对现有技术中无法处理的高浓度、高沸点粘稠混合物浓缩减量，降低了废水的处理成本，具备较佳的节能与环保效益。

本实施例的流工艺流程如图1所示，包括母液槽1、蒸发釜2、刮膜蒸发器3、耙式干燥机4、表面冷凝器5、真空泵6，冷却塔7、冷凝液收集槽8，在其中运行的工质，包括冷凝液A，生蒸汽B，冷却水C，最终输出浓缩的固体废弃物。

其中，刮膜蒸发器3与耙式干燥机4均利用生蒸汽A加热，令其中的水分蒸发，水分被蒸发后，经表面冷凝器转化为冷却水C排出。蒸发浓缩的含盐废水进入蒸发釜2，然后进入刮膜蒸发器3进一步提高浓度，然后进入耙式干燥机4干燥减量，有机物及焦油基本析出成固态，以固废D形式输出，排出干燥系统，送下一处理工段焚烧或者直接填埋，由于对有机物及焦油大量减量，节省了许多的后处理费用。

能力估算：蒸发结晶系统输出十吨含盐废水，先用刮板蒸发器处理，减量后输出两吨含高浓度有机物废水，然后用耙式干燥机处理减量，输出1吨接近固态有机物。

以上蒸汽换热器和固液分离器采用嘉泰公司依托自身的防结垢防堵塞的蒸发结晶专利（ZL201320500070.4，ZL201410490144.X）所公开的结构，相比现有技术极大地提高了废水浓度，提高进入蒸发釜的含盐废水浓度，使蒸发结晶系统中干固化干燥有机物及焦油成为可能。

实施例2

草甘膦母液蒸发结晶装置工艺流程和制备的专利技术

原有的草甘膦母液蒸发装置，一般采用单效、多效或者MVR蒸发方式，将母液浓缩到过饱和状态，然后析出氯化钠固体。由于需要最大的浓缩倍数，将蒸发水回收利用，固废减少，析出的氯化钠固体含有杂质太多，虽然也可以出售，但价格极低，而且大量增加后处理的费用，社会效益甚微，后续问题较多。

我们设计一个四效蒸发结晶系统，采用逆流蒸发的方式，将含盐量20%左右的草甘膦母液首先进入第四效蒸发器，四效浓缩出料后并没有固体析出，浓缩液出料后进入第三效蒸发器，三效浓缩出料后已析出少量氯化钠固体，浓缩液伴有少量固体出料后进入第二效蒸发器，二效浓缩出料后析出总含固量的60%左右的氯化钠固体，然后经过析盐腿排出蒸发结晶系统。这部分的氯化钠固体品质达到了工业级的标准，含量在95%以上，可以作为工业盐直接出售，极大地提高了经济效益，减少了大量后处理的费用。第二效蒸发器的上清液以及固液分离的母液进入第一效蒸发器，一效浓缩出料后浓度达到65%以上，固体已全部析出，然后进入专用离心机，再通过洗涤装置，使第一效析出的氯化钠固体95%以上达到工业盐出售的标准，利用公司拥有的蒸发结晶专利技术，使换热列管不结垢，为高浓度分步结晶的实现创造条件，目前已取得阶段性成果，初步研发了镇江江南化工厂草甘膦氯化钠废水分步结晶的大型装置，一年为镇江江南化工厂节省蒸汽能耗和固废深度处理费用约3500万元。

实施例3

甜菜碱浓缩蒸发结晶装置工艺流程和制备专利技术

原有的甜菜碱浓液蒸发结晶装置，都是采用间隙式蒸发罐或者单效蒸发器，能耗特别大，一般每蒸发一吨水消耗蒸汽1.5吨左右。不能采用多效蒸发和MVR的蒸发方式，主要是甜菜碱浓液沸点升高太大，所以，只能延用老旧的工艺技术。

我们设计一个双效蒸发装置，甜菜碱浓液由第二效蒸发器进入，经第二效蒸发的浓缩液出料后再进入第一效高温的加热器，以克服部分的沸点升高产生的温差，第一效经蒸发的浓缩液中含有55%以上氯化钠固体，经固液分离除盐后得到甜菜碱浓缩液。每蒸发一吨水消耗蒸汽不超过0.6吨左右，节能效率达到2.5倍左右，该专利技术推广到甜菜碱行业，经济效益十分巨大。

实施例4

甜菜碱稀液蒸发装置工艺流程专利技术

原有的甜菜碱稀液蒸发装置，都是采用间隙式蒸发罐或者单效蒸发器，能耗特别大，一般每蒸发一吨水消耗蒸汽1.3吨左右。不能采用多效蒸发和MVR的蒸发方式，主要是甜菜碱稀液沸点较高。由于甜菜碱产业规模较小，浓缩蒸发基本上延续传统的工艺。

我们设计一个四效蒸发系统，稀液经四次蒸发后产生的浓缩液中并无盐类析出，所以，采用江苏嘉泰的防结垢、防堵塞多项专利技术（已授权）能够保证系统连续运行，每蒸发一吨水消耗蒸汽在300公斤左右。

实施例5

一种处理含盐废水不需要晶粒度的结晶器专利技术

常用的结晶器一般为罐式、OSLO、DTB形式的结晶器，在使用过程中特别是环保行业含盐废水中大都含有机物，特别是含焦油类物质，在结晶罐中盐类析出后粘性很大。在OSLO形式的结晶器中，物料在蒸发室进入中央循环管的过程中，经常性的粘壁中央循环管内壁，粘壁厚度逐渐大了以后，使中央循环管的通径越来越小，运行时间长了会堵塞中央循环管。对于DTB结晶器，无需晶粒度的物料，不仅增加动力消耗，还存在机械故障等一系列问题。间隙式结晶罐不仅增加动力消耗，效率也特别差。

我们设计一种筒体式竖长形结晶器，物料在结晶器的上部进入结晶器，已经成形的固体颗粒从结晶器的上部向罐底垂落后被排出结晶器，在结晶器的本体一侧设计了一个高出罐体液位的腔体，上部有汽相管与结晶器上端相连，具有排气作用。腔体内的物料上部分为清液，由循环泵输送至换热器加热或者冷却，然后再送至结晶上部循环运行。此结晶器结构简单，不会发生结垢和堵塞的问题。

实施例6

强制循环蒸发器使用离心泵的专利技术

传统的强制循环蒸发器，物料的循环泵一定是轴流泵，近年泵的生产厂家为迎合蒸发器市场的兴起又将轴流泵别名为强制循环泵，轴流泵的特点是扬程低、流量大。总之经典的强制循环蒸发器匹配的循环泵一定是轴流泵。

由于嘉泰公司的强制循环蒸发器换热器细长（一般到管口来），而且多流程，就有条件在较小功率的基础上使用离心泵。所以，嘉泰公司的强制循环蒸发器选用的是离心泵，不但扬程高，而且流速快，电耗也较低。

实施例7

强制循环蒸发器使用长列管的专利技术

传统的强制循环蒸发器，由于使用的是轴流泵，其扬程较低，大多在3～5米之间，所以，低扬程决定了换热器的列管高度，传统的强制循环蒸发器，即使是蒸发量很大，列管长度不会超过6米，一般4.5左右。蒸发量越大，只能将换热器的直径做的更大。

嘉泰公司的强制循环蒸发器，使用离心泵作为物料循环泵，就可以将换热列管的长度提高至换热管加热的极限长度。这样不仅换热彻底，热能得到充分利用，而且设备的加工较节省材料，管板可以加工的较小。根据蒸发量的大小，换热管长度一般做到7.5米～1万米。

本发明为蒸发结晶处理提供了全新的设备布置形式、思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是示例性的优选实施方式，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种蒸发结晶含盐废水高含量有机物的浓缩减量工艺，其特征在于：经蒸发结晶系统处理后的含有机物含盐废水，首先进入刮膜蒸发器蒸发提高浓度，刮膜蒸发器输出的浓缩液再输入耙式干燥机干燥减量。

2.根据权利要求1所述的蒸发结晶含盐废水高含量有机物的浓缩减量工艺，其特征在于：所述耙式干燥机排出含有机物的固废，送下一处理工段焚烧或填埋处理。

3.根据权利要求1所述的蒸发结晶含盐废水高含量有机物的浓缩减量工艺，其特征在于：在刮膜蒸发器前布置蒸发釜。

4.根据权利要求1所述的蒸发结晶含盐废水高含量有机物的浓缩减量工艺，其特征在于：含有机物含盐废水、浓缩液与含有机物固废的重量比为10:2:1。

5.一种蒸发结晶含盐废水高含量有机物的浓缩减量工艺，其特征在于：经蒸发结晶系统处理后的含有机物含盐废水，首先进入刮膜蒸发器蒸发提高浓度，刮膜蒸发器输出的浓缩液再输入桨叶式蒸发器减量。

6.一种草甘膦母液蒸发结晶装置工艺，其特征在于：采用四效蒸发结晶系统，采用逆流蒸发的方式，将草甘膦母液首先进入第四效蒸发器，第四效蒸发器输出的浓缩液出料后进入第三效蒸发器，第三效蒸发器输出的浓缩液伴有少量固体出料后进入第二效蒸发器，二效浓缩出料后析出总含固量的60%以上的氯化钠固体，然后经过析盐腿排出蒸发结晶系统。

7.一种甜菜碱浓缩蒸发结晶装置工艺，其特征在于：甜菜碱浓液由第二效蒸发器进入，经第二效蒸发的浓缩液出料后再进入第一效高温的加热器，以克服部分的沸点升高产生的温差，第一效经蒸发的浓缩液中含有55%以上氯化钠固体，经固液分离除盐后得到甜菜碱浓缩液。

8.一种处理含盐废水不需要晶粒度的结晶器，其特征在于：具有竖长形筒体，物料在结晶器的上部进入结晶器，已经成形的固体颗粒从结晶器的上部向罐底垂落后被排出结晶器，在结晶器的本体一侧设计了一个高出罐体液位的腔体，上部有汽相管与结晶器上端相连。

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