CN205549631U - 煤化工高浓盐废水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种煤化工高浓盐废水处理装置，其结构包括依次相连接的三效蒸发结晶分离装置、冷冻结晶分离装置、单效蒸发结晶分离装置和干燥装置；高浓盐废水首先经过三效蒸发结晶分离装置进行蒸发浓缩和离心分离，得到盐产品硫酸钠和母液一；母液一进入冷冻结晶分离装置进行冷冻结晶和离心分离，得到盐产品十水硫酸钠和母液二；母液二再进入单效蒸发结晶分离装置进行蒸发浓缩和离心分离，得到盐产品氯化钠和母液三；母液三进入干燥装置进行蒸发、结晶、干燥，从而将废水中所有的盐全部析出。本实用新型处理效果好，且处理过程中无二次污染，解决了困扰煤化工行业的高浓盐废水处理问题，让煤化工高浓盐废水处理实现零排放成为可能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种处理煤化工生产废水的装置，具体地说是一种煤化工高浓盐废水处理装置。
背景技术
煤化工行业最大的特点就是废水量巨大，废水水质复杂，污染物浓度高，处理难度大。煤化工废水主要来源于生产过程的洗涤、冷凝和分馏工段。随着煤化工行业的快速发展，用水量在迅速增大，废水量也在快速增加，若废水处理未达标便外排将加剧水污染，致使水资源严重短缺。
煤化工废水经脱氨氮和COD后与循环排污水、化学水站排放的污水统称为煤化工高浓盐废水。以前，我国大型煤化工高浓盐废水处理大多依赖国外技术，或者是将废水蒸发浓缩后排到蒸发塘中，依靠自然晾晒蒸发回收废水中的盐，这样会造成二次污染。有的企业虽然采用了结晶装置，但是由于废水组分复杂且不确定，在运行过程中易出现管道堵塞，或者结晶分离不好的问题，导致装置不能连续稳定运行。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种煤化工高浓盐废水处理装置，以解决现有技术中存在的处理效果差和处理过程产生二次污染的问题。
本实用新型是这样实现的：
一种煤化工高浓盐废水处理装置，包括依次相连接的三效蒸发结晶分离装置、冷冻结晶分离装置、单效蒸发结晶分离装置和干燥装置；
所述三效蒸发结晶分离装置包括依次相连接的三效蒸发结晶装置、第一稠厚器、第一离心机和第一母液罐；
所述冷冻结晶分离装置包括依次相连接的冷冻结晶器、第二稠厚器、第二离心机和第二母液罐，所述冷冻结晶器的进料端与所述第一母液罐的出料端相连接，所述冷冻结晶器的出料端与所述第二稠厚器相连接；
所述单效蒸发结晶分离装置包括依次相连接的单效蒸发结晶装置、第三稠厚器、第三离心机和第三母液罐，所述单效蒸发结晶装置的进料端与所述第二母液罐的出料端相连接；
所述干燥装置包括干燥机和冷凝器，所述干燥机的进料端与所述第三母液罐的出料端相连接，所述干燥机的二次蒸汽出口与所述冷凝器的蒸汽进口相连接。
所述三效蒸发结晶装置包括一效蒸发结晶器、二效蒸发结晶器和三效蒸发结晶器；其中，所述三效蒸发结晶器的出料口通过管道与所述一效蒸发结晶器的进料口相连通，所述一效蒸发结晶器的出料口与所述二效蒸发结晶器的进料口相连通，所述二效蒸发结晶器的出料口与所述第一稠厚器的进料端相连通。
所述一效蒸发结晶器包括一效加热室和一效分离室，在所述一效加热室下部和一效分离室下部之间的连通管路上安装一效轴流泵，所述一效加热室的蒸汽进口与蒸汽管道相连；
所述二效蒸发结晶器包括二效加热室和二效分离室，在所述二效加热室下部和二效分离室下部之间的连通管路上安装二效轴流泵，所述二效加热室的蒸汽进口与所述一效分离室的蒸汽出口相连通；
所述三效蒸发结晶器包括三效加热室和三效分离室，在所述三效加热室下部和三效分离室下部之间的连通管路上安装三效轴流泵，所述三效加热室的蒸汽进口与所述二效分离室的蒸汽出口相连通，所述三效分离室的蒸汽出口与所述冷凝器的蒸汽进口相连接。
所述冷冻结晶器包括结晶器和外冷器，所述结晶器分为上部的澄清区和下部的悬浮室，在所述结晶器的中部设有中心降液管，所述中心降液管的末端伸入所述悬浮室内；所述外冷器的进料端通过进料管道与所述结晶器的澄清区连通，所述外冷器的出料端通过出料管道与所述中心降液管的顶部连通，在所述进料管道上设有循环泵。
所述外冷器设置为两台，分别为第一外冷器和第二外冷器，所述第一外冷器与所述第二外冷器并联。
所述单效蒸发结晶装置包括效内加热室和效内分离室，在所述效内加热室下部和效内分离室下部之间的连通管路上安装效内轴流泵，所述效内分离室的蒸汽出口与所述冷凝器的蒸汽进口相连接。
所述干燥器为真空耙式浓缩结晶干燥一体机。
高浓盐废水中的主要盐成份为硫酸钠和氯化钠，硫酸钠的溶解度随着温度的降低明显减小，而氯化钠的溶解度却变化不大，本实用新型正是根据两者的溶解度差异实现这两种盐的分离。
高浓盐废水首先经过三效蒸发结晶分离装置进行蒸发浓缩和离心分离，得到盐产品硫酸钠和母液一；母液一进入冷冻结晶分离装置进行冷冻结晶和离心分离，得到盐产品十水硫酸钠和母液二；母液二再进入单效蒸发结晶分离装置进行蒸发浓缩和离心分离，得到盐产品氯化钠和母液三；母液三进入干燥装置进行蒸发、结晶、干燥，从而将废水中所有的盐全部析出。
本实用新型处理效果好，且处理过程中无二次污染，解决了困扰煤化工行业的高浓盐废水处理问题，让煤化工高浓盐废水处理实现零排放成为可能，
也使更多的大型煤化工企业高浓盐废水处理有技术可依。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：1、一效加热室，2、一效分离室，3、一效轴流泵，4、二效加热室，5、二效分离室，6、二效轴流泵，7、三效加热室，8、三效分离室，9、三效轴流泵，10、第一稠厚器，11、第一离心机，12、第一母液罐，13、结晶器，14、第一外冷器，15、第二外冷器，16、第二稠厚器，17、第二离心机，18、第二母液罐，19、效内加热室，20、效内分离室，21、效内轴流泵，22、第三稠厚器，23、第三离心机，24、第三母液罐，25、干燥机，26、冷凝器。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括通过管道依次相连的三效蒸发结晶分离装置、冷冻结晶分离装置、单效蒸发结晶分离装置和干燥装置。
三效蒸发结晶分离装置包括依次相连接的三效蒸发结晶装置、第一稠厚器10、第一离心机11和第一母液罐12，其中三效蒸发结晶装置由一效蒸发结晶器、二效蒸发结晶器和三效蒸发结晶器组成。高浓盐废水首先进入三效蒸发结晶器中蒸发浓缩，然后进入一效蒸发结晶器中蒸发浓缩，最后进入二效蒸发结晶器中蒸发浓缩，得到的固液两相混合物由泵输送至第一稠厚器10中进行中间贮存，然后再进入第一离心机11中进行离心分离，分离后得到硫酸钠固体和母液一。三效蒸发结晶装置采用混流操作方式能够保证蒸发浓缩液稳定的出料温度，在此温度下，可以有效的保证硫酸钠结晶析出而氯化钠依然留在溶液中，便于两种盐份的分离。
一效蒸发结晶器包括一效加热室1和一效分离室2，在一效加热室1下部和一效分离室2下部之间的连通管路上安装一效轴流泵3，一效加热室1的蒸汽进口与外界蒸汽管道相连。二效蒸发结晶器包括二效加热室4和二效分离室5，在二效加热室4下部和二效分离室5下部之间的连通管路上安装二效轴流泵6，二效加热室4的蒸汽进口与一效分离室2的蒸汽出口相连通。三效蒸发结晶器包括三效加热室7和三效分离室8，在三效加热室7下部和三效分离室8下部之间的连通管路上安装三效轴流泵9，三效加热室7的蒸汽进口与二效分离室5的蒸汽出口相连通。
在各效蒸发结晶器中，轴流泵用以提高循环动力，实现料液在加热室与分离室之间的强制循环。轴流泵的大流量能保证浓缩溶液在加热室的换热管内具有较高的流速，即使在蒸发浓缩过程中有大量结晶析出，也能够保证物料在加热室换热管内不易结垢、结疤，保证装置的连续、稳定运行。
冷冻结晶分离装置包括依次相连接的冷冻结晶器、第二稠厚器16、第二离心机17和第二母液罐18，其中冷冻结晶器由结晶器13、第一外冷器14和第二外冷器15组成。来自第一母液罐12的母液一进入结晶器13中，利用第一外冷器14或第二外冷器15的冷冻水进行降温，降至零度以下，由于降温前后硫酸钠的溶解度差异，结晶器13内有大量结晶产品析出，该结晶为十水硫酸钠，结晶器13内的固液混合物进入第二稠厚器16内进行中间贮存，然后再进入第二离心机17中离心分离，得到固体产品十水硫酸钠和母液二。
结晶器13采用冷却时OSLO结晶器，其容积大，能够保证冷冻过程析出的结晶有足够的停留时间长晶。结晶器13包括上部的澄清区和下部的悬浮室，结晶器13的进料端位于澄清区的顶部，且通过管道与第一母液罐12的出料端连通，结晶器13的出料端通过管道与第二稠厚器16的进料端相连接。
在结晶器13的中轴线上设有中心降液管，中心降液管的末端伸入悬浮室内，中心降液管的顶端分出两路管道，其中一路与第一外冷器14的出料端连通，另一路与第二外冷器15的出料端相连通。第一外冷器14的进料端通过第一进料管与结晶器13的澄清区连通，第二外冷器15的进料端通过第二进料管与结晶器13的澄清区连通，且在第一进料管和第二进料管上分别设有循环泵。第一外冷器14和第二外冷器15采用一开一备的操作形式，当其中一个外冷器需要检修或者出现故障时，只需打开另一外冷器即可，从而实现结晶装置的连续运行。外冷器中的冷源采用-20~0℃的冷冻水，结晶器13内的结晶温度控制在-10~0℃。
单效蒸发结晶分离装置包括依次相连接的单效蒸发结晶装置、第三稠厚器22、第三离心机23和第三母液罐24，单效蒸发结晶装置的进料端与第二母液罐18的出料端相连接。其中单效蒸发结晶装置包括效内加热室19和效内分离室20，在效内加热室19下部和效内分离室20下部之间的连通管路上安装效内轴流泵21。
来自第二母液罐18的母液二首先进入单效蒸发结晶装置，经效内加热室19和效内分离室20蒸发浓缩至过热状态后，得到固液两相混合物，固液两相混合物再经第三稠厚器22中贮后进入第三离心机23进行离心分离，得到固体产品氯化钠和母液三。
干燥装置包括干燥机25和冷凝器26，干燥机25为真空耙式浓缩结晶干燥一体机，干燥机25的进料端与第三母液罐24的出料端通过管道相连接，干燥机25的二次蒸汽出口与冷凝器26的蒸汽进口相连接。来自第三母液罐24的母液三进入干燥机25中进行浓缩、结晶、干燥，由此将残存在母液三中的氯化钠和硫酸钠混盐提取出来。浓缩、结晶、干燥在干燥一体机内同时进行，可避免高粘度母液在设备间输送而堵塞管道的问题，同时还可提高处理效率和降低设备投资。
干燥机25内产生的二次蒸汽利用冷凝器26进行回收处理，冷凝器26为可拆卸式冷凝器，可拆卸式冷凝器26可实现在线清洗，解决了普通列管式换热器拆卸、检修需要停车的问题，能够保证系统的连续运行。三效蒸发结晶分离装置中的三效分离室8产生的二次蒸汽、单效蒸发结晶分离装置的效内分离室20产生的二次蒸汽均通入冷凝器26中进行集中处理。
Claims (7)
1.一种煤化工高浓盐废水处理装置，其特征在于，包括依次相连接的三效蒸发结晶分离装置、冷冻结晶分离装置、单效蒸发结晶分离装置和干燥装置；
所述三效蒸发结晶分离装置包括依次相连接的三效蒸发结晶装置、第一稠厚器、第一离心机和第一母液罐；
所述冷冻结晶分离装置包括依次相连接的冷冻结晶器、第二稠厚器、第二离心机和第二母液罐，所述冷冻结晶器的进料端与所述第一母液罐的出料端相连接，所述冷冻结晶器的出料端与所述第二稠厚器相连接；
所述单效蒸发结晶分离装置包括依次相连接的单效蒸发结晶装置、第三稠厚器、第三离心机和第三母液罐，所述单效蒸发结晶装置的进料端与所述第二母液罐的出料端相连接；
所述干燥装置包括干燥机和冷凝器，所述干燥机的进料端与所述第三母液罐的出料端相连接，所述干燥机的二次蒸汽出口与所述冷凝器的蒸汽进口相连接。
2.根据权利要求1所述的煤化工高浓盐废水处理装置，其特征是，所述三效蒸发结晶装置包括一效蒸发结晶器、二效蒸发结晶器和三效蒸发结晶器；其中，所述三效蒸发结晶器的出料口通过管道与所述一效蒸发结晶器的进料口相连通，所述一效蒸发结晶器的出料口与所述二效蒸发结晶器的进料口相连通，所述二效蒸发结晶器的出料口与所述第一稠厚器的进料端相连通。
3.根据权利要求2所述的煤化工高浓盐废水处理装置，其特征是，所述一效蒸发结晶器包括一效加热室和一效分离室，在所述一效加热室下部和一效分离室下部之间的连通管路上安装一效轴流泵，所述一效加热室的蒸汽进口与蒸汽管道相连；
所述二效蒸发结晶器包括二效加热室和二效分离室，在所述二效加热室下部和二效分离室下部之间的连通管路上安装二效轴流泵，所述二效加热室的蒸汽进口与所述一效分离室的蒸汽出口相连通；
所述三效蒸发结晶器包括三效加热室和三效分离室，在所述三效加热室下部和三效分离室下部之间的连通管路上安装三效轴流泵，所述三效加热室的蒸汽进口与所述二效分离室的蒸汽出口相连通，所述三效分离室的蒸汽出口与所述冷凝器的蒸汽进口相连接。
4.根据权利要求1所述的煤化工高浓盐废水处理装置，其特征是，所述冷冻结晶器包括结晶器和外冷器，所述结晶器分为上部的澄清区和下部的悬浮室，在所述结晶器的中部设有中心降液管，所述中心降液管的末端伸入所述悬浮室内；所述外冷器的进料端通过进料管道与所述结晶器的澄清区连通，所述外冷器的出料端通过出料管道与所述中心降液管的顶部连通，在所述进料管道上设有循环泵。
5.根据权利要求4所述的煤化工高浓盐废水处理装置，其特征是，所述外冷器设置为两台，分别为第一外冷器和第二外冷器，所述第一外冷器与所述第二外冷器并联。
6.根据权利要求1所述的煤化工高浓盐废水处理装置，其特征是，所述单效蒸发结晶装置包括效内加热室和效内分离室，在所述效内加热室下部和效内分离室下部之间的连通管路上安装效内轴流泵，所述效内分离室的蒸汽出口与所述冷凝器的蒸汽进口相连接。
7.根据权利要求1所述的煤化工高浓盐废水处理装置，其特征是，所述干燥器为真空耙式浓缩结晶干燥一体机。
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