CN205973859U - 一种处理重金属废水的蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种处理重金属废水的蒸发系统，包括蒸汽压缩机以及依次连接的预热装置、换热装置和蒸发结晶装置，所述蒸发结晶装置的出气口分别与蒸汽压缩机的进气口和冷却装置的进气口相连，所述蒸汽压缩机的出气口以及预热装置的出气口分别与换热装置的壳程进气口和管程进气口相连，所述蒸发结晶装置设置排料口。所述蒸发系统将废水中的水蒸发为水蒸汽，最后冷凝返回生产车间，蒸发残余的盐分作为危废处理，从而达到真正意义的零排放，真正解决了一直困扰重金属行业尤其是PCB行业发展的污染问题；且所述蒸发系统除开机启动外，整个蒸发过程中无需生蒸汽，比传统蒸发器具有能耗低、占地面积少、效益高、自动化程度高的优点。

Description

一种处理重金属废水的蒸发系统

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，涉及一种处理重金属废水的蒸发系统，尤其涉及一种处理PCB废水的蒸发系统。

背景技术

传统的PCB(印刷电路板)废水处理后都是直接排放，但随着环保要求的提升，对PCB行业废水中的含铬、含镍废水都要求零排放，而传统的化学处理和生化处理均无法满足零排放的要求，进而引入了双膜法处理PCB废水，但单纯的引入双膜法还是达不到零排放要求。

PCB废水为污染严重的含铬、含镍废水，该废水经过污水处理，再经过双膜法处理，得到的膜浓液占原废水的体积约为25％，该部分废水将难以再用双膜法进行处理，需要采用其他方式进行处理才能达到零排放的要求。

CN205145621U公开了一种MVR蒸发器，包括循环连接的结晶器、压缩机和加热器，结晶器和压缩机之间连接有蒸汽清洗装置；加热器连接有冷凝液缓冲罐，冷凝液缓冲罐依次经过冷凝循环泵、热交换器、脱水装置与物料缓冲罐连接；热交换器内设置有热交换管，热交换管一端与物料缓冲罐连接，另一端为入料口；物料缓冲罐通过物料循环泵与结晶器连接，结晶器为强制循环结晶器，其包括强制循环泵且其顶部为汽液分离段。

CN204380287U公开了一种MVR蒸发器，包括汽水分离器、MVR装置和依次连接的预热器、加热器与蒸发器，所述蒸发器的蒸汽出口和加热器的冷凝水出口均与汽水分离器的入口连接，所述汽水分离器的气体出口与MVR装置的进口连接，所述汽水分离器的液体出口与预热器的热水入口连接，所述加热器的蒸汽入口与一次蒸汽管道和MVR装置的出口连接。

但是，上述装置仍然不能达到废水的零排放。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种处理重金属废水的蒸发系统，所述蒸发系统将废水中的水蒸发为水蒸汽，进而提高水蒸气的温度和压力，并充分利用水蒸气的潜热，最后经冷凝可返回生产车间，蒸发残余的盐分作为危废处理，从而达到真正意义的零排放，真正解决了一直困扰重金属行业尤其是PCB行业发展的污染问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种处理重金属废水的蒸发系统，所述处理重金属废水的蒸发系统包括蒸汽压缩机以及依次连接的预热装置、换热装置和蒸发结晶装置，所述蒸发结晶装置的出气口分别与蒸汽压缩机的进气口和冷却装置的进气口相连，所述蒸汽压缩机的出气口以及预热装置的出气口分别与换热装置的壳程进气口和管程进气口相连，所述蒸发结晶装置设置排料口。

所述蒸汽压缩机的能耗低，根据介质情况、蒸发一吨物料大约需要20kw/h到70kW/h的电耗。

所述蒸发系统主要用于处理第一类污染物含铬、含镍废水。所述蒸发系统能够充分利用二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求，其主要工作原理是将低温的蒸汽经压缩机压缩，提高温度、压力和热焓，然后进入换热器冷凝，以充分利用蒸汽的潜热。除开机启动外，整个蒸发过程中无需生蒸汽，比传统蒸发器具有能耗低、占地面积少的优点。所述蒸发系统能够满足连续或者间断出料的要求。

所述预热装置的进料口与双膜法处理系统的出液口相连。

所述双膜法处理系统包括超滤膜装置和反渗透处理装置、多介质过滤器和活性炭过滤器。所述所述的双膜法处理系统即是超滤+反渗透处理系统，并辅以多介质过滤器和活性炭过滤器组成完整的双膜法处理系统。所述双膜法处理系统的浓缩液作为预热器的待预热物料。

所述双膜法处理系统与预热装置之间设置进料泵。

所述蒸发系统还包括PLC控制系统、在线温度控制仪和在线浓度监测仪；在线温度控制仪与换热装置和蒸汽压缩机相连，在线浓度监测仪与蒸发结晶装置的排料口处设置的电动阀相连；在线温度控制仪和在线浓度监测仪独立地与PLC控制系统相连。

所述蒸发系统利用了PLC控制系统、在线温度控制仪和在线浓度监测仪，能够实现蒸发系统的全自动运行，无需人员专职看守。PLC控制系统依靠在线浓度监测仪设定物料浓度，达到设定浓度即停止进料，并通过电动阀自动将浓缩物料放出来。在线温度控制仪通过检测模块检测换热装置中的温度，并自动控制蒸汽压缩机进行工作，即当换热装置中的物料达到预设的温度时才启动蒸汽压缩机。

所述预热装置包括降膜蒸发器。所述预热装置用于加热待处理废水，使废水预热，并提供蒸汽压缩机能源，供蒸汽压缩机气动，其热源为废弃蒸汽，这样原来的废弃蒸汽加热废水后自身则冷凝成水，能够重复利用。预热装置产生的蒸汽进入换热装置，即所述预热装置的出气口与换热装置的进气口相连，进入换热装置的管程。

所述换热装置包括强制循环换热器。所述蒸发系统刚启动时，所述换热装置的热源为外来的蒸汽；当所述蒸发系统正常运行时，所述蒸汽压缩机产生的高温高压蒸汽用作换热器的热源，用于与废液进行换热，自身冷凝，以充分利用蒸汽的潜热。

所述蒸发结晶装置包括蒸发结晶器。所述蒸发结晶装置用于将蒸汽中的盐分蒸发结晶析出，并排出，进行危废处理。其产生的蒸汽部分进行冷凝，其余部分进入蒸汽压缩机，经蒸汽压缩机升温升压后与换热器中的低温蒸汽进行换热。

所述冷却装置包括冷凝罐。所述冷凝罐中收集的水可返回生产车间使用。

作为优选的技术方案，所述蒸发装置包括蒸汽压缩机以及依次连接的双膜法处理系统、进料泵、降膜蒸发器、强制循环换热器和蒸发结晶器，还包括PLC控制系统、在线温度控制仪和在线浓度监测仪；所述蒸发结晶器的出气口分别与蒸汽压缩机的进气口和冷凝罐的进气口相连，所述蒸汽压缩机的出气口和降膜蒸发器的出气口分别与强制循环换热器的壳程进气口和管程进气口相连，所述蒸发结晶器设置排料口；所述线温度控制仪与强制循环换热器和蒸汽压缩机相连，所述蒸发结晶器排料口处设置的电动阀与在线浓度监测仪相连，所述在线温度控制仪和在线浓度监测仪独立地与PLC控制系统相连。

应用本实用新型提供的蒸发系统处理废水的一种流程如下：

将符合进入双膜法处理要求的废水用提升泵提升至双膜法处理系统，产水用于生产线；膜浓液进入膜浓液调节水箱；用提升泵将膜浓液提升至降膜蒸发器中，通过物料循环泵在降膜蒸发器中的加热管内循环。降膜蒸发器产生的蒸汽及未蒸发的废液进入强制循环换热器中与高温气体进行换热，进一步提高温度，蒸发系统刚启动时，采用新鲜蒸汽与预热器产生的蒸汽在强制循环换热器中换热，得到进一步加热的蒸汽和废液；进一步加热的蒸汽和废液进入蒸发结晶器，进行蒸发结晶，蒸发结晶产生的蒸汽部分进入蒸汽压缩机，得到压力和温度均升高的二次蒸汽，该二次蒸汽作为加热热源进入强制循环换热器加热降膜蒸发器排出的蒸汽和废液；蒸发结晶剩余的蒸汽进入冷凝罐冷凝得到冷凝水，冷凝水可回用于生产车间。所述蒸发系统正常运行后，强制循环换热器将不再需要其它热源，蒸汽压缩机产生的高温高压蒸汽足以将降膜蒸发器排出的蒸汽和废液加热。由此，蒸发出的水分最终变成冷凝水回到生产车间使用。蒸发结晶出来的盐分进入结晶析出罐中，产生的残余盐分进行危废处理。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的处理重金属废水的蒸发系统能够将废水，尤其是PCB废水中的水分蒸发出来，重新用作生产车间用水，使原来的废气蒸汽得到了重复利用，从而达到真正意义的零排放，真正解决了一直困扰重金属行业尤其是PCB行业发展的污染问题；

本实用新型提供的处理重金属废水的蒸发系统除开机启动外，整个蒸发过程中无需外来蒸汽，比传统蒸发器具有能耗低、占地面积少、效益高、自动化程度高的优点。

附图说明

图1为实施例1提供的用于处理重金属废水的蒸发系统的各装置的连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

一种用于处理重金属废水的蒸发系统，如图1所示。所述蒸发装置包括蒸汽压缩机以及依次连接的双膜法处理系统、进料泵、降膜蒸发器、强制循环换热器和蒸发结晶器，还包括PLC控制系统、在线温度控制仪和在线浓度监测仪；所述蒸发结晶器的出气口分别与蒸汽压缩机的进气口和冷凝罐的进气口相连，所述蒸汽压缩机的出气口和降膜蒸发器的出气口分别与强制循环换热器的壳程进气口和管程进气口相连，所述蒸发结晶器设置排料口；所述在线温度控制仪与强制循环换热器和蒸汽压缩机相连，所述蒸发结晶器排料口处设置的电动阀与在线浓度监测仪相连，所述在线温度控制仪和在线浓度监测仪独立地与PLC控制系统相连。

应用所述蒸发系统处理PCB废水的流程如下：

将符合进入双膜法处理要求的废水用提升泵提升至双膜法处理系统，产水用于生产线；膜浓液进入膜浓液调节水箱；用提升泵将膜浓液提升至降膜蒸发器中，通过物料循环泵在降膜蒸发器中的加热管内循环。降膜蒸发器产生的蒸汽及未蒸发的废液进入强制循环换热器中与高温气体进行换热，进一步提高温度，蒸发系统刚启动时，采用新鲜蒸汽与预热器产生的蒸汽在强制循环换热器中换热，得到进一步加热的蒸汽和废液；进一步加热的蒸汽和废液进入蒸发结晶器，进行蒸发结晶，蒸发结晶产生的蒸汽部分进入蒸汽压缩机，得到压力和温度均升高的二次蒸汽，该二次蒸汽作为加热热源进入强制循环换热器加热降膜蒸发器排出的蒸汽和废液；蒸发结晶剩余的蒸汽进入冷凝罐冷凝得到冷凝水，冷凝水可回用于生产车间。所述蒸发系统正常运行后，强制循环换热器将不再需要其它热源，蒸汽压缩机产生的高温高压蒸汽足以将降膜蒸发器排出的蒸汽和废液加热。由此，蒸发出的水分最终变成冷凝水回到生产车间使用。蒸发结晶出来的盐分进入结晶析出罐中，产生的残余盐分进行危废处理。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种处理重金属废水的蒸发系统，其特征在于，所述处理重金属废水的蒸发系统包括蒸汽压缩机以及依次连接的预热装置、换热装置和蒸发结晶装置，所述蒸发结晶装置的出气口分别与蒸汽压缩机的进气口和冷却装置的进气口相连，所述蒸汽压缩机的出气口以及预热装置的出气口分别与换热装置的壳程进气口和管程进气口相连，所述蒸发结晶装置设置排料口。

2.根据权利要求1所述的蒸发系统，其特征在于，所述预热装置的进料口与双膜法处理系统的出液口相连。

3.根据权利要求2所述的蒸发系统，其特征在于，所述双膜法处理系统包括超滤膜装置、反渗透处理装置、多介质过滤器和活性炭过滤器。

4.根据权利要求2所述的蒸发系统，其特征在于，所述双膜法处理系统与预热装置之间设置进料泵。

5.根据权利要求1或2所述的蒸发系统，其特征在于，所述蒸发系统还包括PLC控制系统、在线温度控制仪和在线浓度监测仪；在线温度控制仪与检测换热装置和蒸汽压缩机相连，在线浓度监测仪与蒸发结晶装置的排料口处设置的电动阀相连；在线温度控制仪和在线浓度监测仪独立地与PLC控制系统相连。

6.根据权利要求1或2所述的蒸发系统，其特征在于，所述预热装置包括降膜蒸发器。

7.根据权利要求1或2所述的蒸发系统，其特征在于，所述换热装置包括强制循环换热器。

8.根据权利要求1或2所述的蒸发系统，其特征在于，所述蒸发结晶装置包括蒸发结晶器。

9.根据权利要求1或2所述的蒸发系统，其特征在于，所述冷却装置包括 冷凝罐。

10.根据权利要求1或2所述的蒸发系统，其特征在于，所述蒸发系统包括蒸汽压缩机以及依次连接的双膜法处理系统、进料泵、降膜蒸发器、强制循环换热器和蒸发结晶器，还包括PLC控制系统、在线温度控制仪和在线浓度监测仪；所述蒸发结晶器的出气口分别与蒸汽压缩机的进气口和冷凝罐的进气口相连，所述蒸汽压缩机的出气口和降膜蒸发器的出气口分别与强制循环换热器的壳程进气口和管程进气口相连，所述蒸发结晶器设置排料口；所述在线温度控制仪与强制循环换热器和蒸汽压缩机相连，所述蒸发结晶器的排料口处设置的电动阀与在线浓度监测仪相连，所述在线温度控制仪和在线浓度监测仪独立地与PLC控制系统相连。