CN206395987U - 一种处理高盐废水的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及油田开采废水处理领域，具体涉及一种处理高盐废水的装置。一种处理高盐废水的装置，主要包括原料软化系统1、降膜蒸发装置2、强制循环蒸发装置3、结晶装置4、脱水装置5，所述原料软化系统1出水口与降膜蒸发装置2入口通过水泵125连接，所述降膜蒸发装置2出口与强制循环蒸发装置3入口连接，强制循环蒸发装置3出口与结晶装置4入口连接，结晶装置4出口与脱水装置5连接；所述原料软化系统1为碱调节池11和酸调节池12，所述降膜蒸发装置2为连续循环蒸发装置，所述强制循环蒸发装置3为设有混流循环泵31的浓缩罐32，所述结晶装置4为设有降温夹套41的储罐42，所述脱水装置5为离心机。本实用新型采用新型的蒸发浓缩装置，整个废水处理装置高效、节能、降耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田开采废水处理领域，具体涉及一种处理高盐废水的装置。
背景技术
随着工业化进程的提高，用气量增加导致油气田废水产生量大大增加，高盐废水通过传统的处理方法对废水中的高盐无法去除。高盐废水由于金属离子含量较高，在蒸发过程中容易造成蒸发器结垢，严重时会影响蒸发系统的正常运行。
本实用新型的目的在于提供一种处理高盐废水的装置，高效、节能、降耗。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种处理高盐废水的装置，高效、节能、降耗。
本实用新型采用的技术方案为：一种处理高盐废水的装置，主要包括原料软化系统1、降膜蒸发装置2、强制循环蒸发装置3、结晶装置4、脱水装置5，所述原料软化系统1出水口与降膜蒸发装置2入口通过水泵125连接，所述降膜蒸发装置2出口与强制循环蒸发装置3入口连接，强制循环蒸发装置3出口与结晶装置4入口连接，结晶装置4出口与脱水装置5连接；所述原料软化系统1为碱调节池11和酸调节池12，所述降膜蒸发装置2为连续循环蒸发装置，所述强制循环蒸发装置3为设有混流循环泵31的浓缩罐32，所述结晶装置4为设有降温夹套41的储罐42，所述脱水装置5为离心机。
本实用新型的优化，根据上述所述的一种处理高盐废水的装置，其特征为所述碱调节池11设有进水口111、搅拌器112、溢流口114，酸调节池12设有进水口121、搅拌器122、出水口124，所述碱调节池11的溢流口114与 酸调节池12的进水口121通过水泵115连接。
进一步优化，根据最上面所述的一种处理高盐废水的装置，其特征为所述降膜蒸发装置2包括一效浓缩器21、二效浓缩器22、三效浓缩器23和与一效浓缩器21、二效浓缩器22、三效浓缩器23对应的一级循环泵24、二级循环泵25、三级循环泵26，所述一效浓缩器21、二效浓缩器22、三效浓缩器23内部设有管程211，管程211外部为管壳212，管壳212上部设有蒸汽进口213和蒸汽出口214，管程211上部为物料分布盘215和进水口216，管程211上部为凝水出口217，管程211下部为浓缩液出口218，所述一效浓缩器21的凝水出口与二效浓缩器22夹套蒸汽进口连接，所述二效浓缩器22的凝水出口与三效浓缩器23夹套蒸汽进口连接，三效浓缩器23凝水出口与凝水罐27进水口通过板式换热器29连接；一效浓缩器21浓缩液出口与一级循环泵24进口连接，一级循环泵24出口与二效浓缩器22进水口连接，二效浓缩器22浓缩液出口与二级循环泵25进口连接，二级循环泵25出口与三效浓缩器23进水口连接，三效浓缩器23浓缩液出口与三级循环泵26进口连接，三级循环泵26出口与一效浓缩器21进水口连接；所述三效浓缩器23浓缩液出口设有浓缩液支路28，所述三效浓缩器23浓缩液出口上设有比重计231，所述浓缩液支路28。
进一步优化，根据最上面所述的一种处理高盐废水的装置，其特征为所述浓缩罐32为设有夹套321的储罐，夹套321上设有蒸汽进口322，储罐设有进水口323、凝水出口324、浓缩水放料口325，所述凝水出口324与凝水储罐通过板式换热器33连接。
进一步优化，根据最上面所述的一种处理高盐废水的装置，其特征为所述结晶装置4的储罐42设有搅拌装置43。
进一步优化，根据最上面所述的一种处理高盐废水的装置，其特征为所述脱水装置5设有母液回收口51与原料软化系统的进水口111连接。
与现有技术相比，本实用新型的有利效果为，金属离子含量高，在蒸发过程中容易造成蒸发器结垢，严重时会影响蒸发系统的正常运行。因此在进蒸发系统前需要除去。由于原料进料浓度较低，约1％，为了更好的处理该废水，降低投资与能耗，我们采用降膜加强制循环的蒸发流程。物料在降膜内首先进行预浓缩，物料在降膜内无晶体析出，可保证降膜蒸发器稳定运行。然后浓缩液通过转料泵进入后续强制循环蒸发系统进一步蒸发出盐。强制循环蒸发器能够处理带结晶的物料，而且物料不容易堵塞换热管，保证系统的稳定连续运行。由于氯化钠溶解度随着温度变化不大，因此我们采用热结晶的方式，物料不停的在蒸发器内蒸发浓缩，当浓缩液浓度超过氯化钠的饱和溶解度时，氯化钠结晶析出，沉降在分离器底部。为了保证系统连续稳定运行，结晶盐不堵塞换热管，本实用新型，系统内的盐含量保持在低水平，通过结晶出料泵打入稠厚器进一步增稠，最后盐进入离心机离心出盐。母液返回系统继续蒸发。
附图说明
图1为本实用新型一种处理高盐废水的装置结构示意图；
附图标记：原料软化系统-1、碱调节池-11、进水口-111、搅拌器-112、溢流口-114、水泵-115、酸调节池-12、进水口-121、搅拌器-122、出水口-124、水泵-125、降膜蒸发装置-2、一效浓缩器-21、管程-211、管壳-212、蒸汽进口-213、蒸汽出口-214、物料分布盘-215、进水口-216、凝水出口-217、浓缩液出口-218、二效浓缩器-22、三效浓缩器-23、比重计-231、一级循环泵-24、二级循环泵-25、三级循环泵-26、凝水罐-27、浓缩液支路-28、板式换热器-29、强制循环蒸发装置-3、混流循环泵-31、浓缩罐-32、夹套-321、蒸汽进口-322、进水口-323、凝水出口-324、浓缩水放料口-325、板式换热器-33、结晶装置-4、降温夹套-41、储罐-42、搅拌装置-43、脱水装置-5、母液回收口-51。
具体实施方式
为了使本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，现结合具体实施例和附图，对本实用新型进行进一步阐述。
如说明书附图1所示：一种处理高盐废水的装置，主要包括原料软化系统1、降膜蒸发装置2、强制循环蒸发装置3、结晶装置4、脱水装置5，所述原料软化系统1出水口与降膜蒸发装置2入口通过水泵125连接，所述降膜蒸发装置2出口与强制循环蒸发装置3入口连接，强制循环蒸发装置3出口与结晶装置4入口连接，结晶装置4出口与脱水装置5连接；所述原料软化系统1为碱调节池11和酸调节池12，所述降膜蒸发装置2为连续循环蒸发装置，所述强制循环蒸发装置3为设有混流循环泵31的浓缩罐32，所述结晶装置4为设有降温夹套41的储罐42，所述脱水装置5为离心机。
所述碱调节池11设有进水口111、搅拌器112、溢流口114，酸调节池12设有进水口121、搅拌器122、出水口124，所述碱调节池11的溢流口114与酸调节池12的进水口121通过水泵115连接。由于油气田高盐废水中钙镁离子浓缩较高，特别是钙离子，达1388.8mg/L，进蒸发系统前需要尽可能的降低其浓度。废水中盐分高、COD也相对较高、硬度主要是永久硬度，适合使用化学沉淀法或离子交换法，本实施例选用石灰纯碱软化法。
首先向调节池加石灰，为避免投加生石灰产生的灰尘污染，通常先将生石灰制成消石灰再使用，其反应如下：
CaO+H2O＝Ca(OH)2
投加一定量的熟石灰后，同时投加适量的纯碱，将PH调至10～11，废水里面的碳酸氢根变成碳酸根，与钙镁离子结合变成碳酸盐沉淀，其他钙镁与熟石灰和纯碱反应后生成碳酸根沉淀或者氢氧化物沉淀。主要反应如下：
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2＝2CaCO3↓+2H2O
Mg(HCO3)2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+MgCO3+2H2O
MgCO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+Mg(OH)2↓
CaSO4+Na2CO3＝CaCO3↓+Na2SO4
CaCl2+Na2CO3＝CaCO3+2NaCl
MgSO4+Na2CO3＝MgCO3↓+Na2SO4
MgCl2+Na2CO3＝MgCO3+2NaCl
调节PH＝10～11，经充分反应后料液打至沉淀罐沉淀，上清液溢流进入酸调节池12。通过加盐酸将PH回调至6-7，准备进入蒸发系统。
所述降膜蒸发装置2包括一效浓缩器21、二效浓缩器22、三效浓缩器23和与一效浓缩器21、二效浓缩器22、三效浓缩器23对应的一级循环泵24、二级循环泵25、三级循环泵26，所述一效浓缩器21、二效浓缩器22、三效浓缩器23内部设有管程211，管程211外部为管壳212，管壳212上部设有蒸汽进口213和蒸汽出口214，管程211上部为物料分布盘215和进水口216，管程211上部为凝水出口217，管程211下部为浓缩液出口218，所述一效浓缩器21的凝水出口与二效浓缩器22夹套蒸汽进口连接，所述二效浓缩器22的凝水出口与三效浓缩器23夹套蒸汽进口连接，三效浓缩器23凝水出口与凝水罐27进水口通过板式换热器29连接；一效浓缩器21浓缩液出口与一级循环泵24进口连接，一级循环泵24出口与二效浓缩器22进水口连接，二效浓缩器22浓缩液出口与二级循环泵25进口连接，二级循环泵25出口与三效浓缩器23进水口连接，三效浓缩器23浓缩液出口与三级循环泵26进口连接，三级循环泵26出口与一效浓缩器21进水口连接；所述三效浓缩器23浓缩液出口设有浓缩液支路28，所述三效浓缩器23浓缩液出口上设有比重计231，所述浓缩液支路28。降膜蒸发装置2的优点：
1)降膜式蒸发装置2的料液是从浓缩器的顶部加入，在重力作用下沿管程211成膜状下降，并在此过程中蒸发增浓，在其底部得到浓缩液。降膜式蒸发装置2可以蒸发浓度较高、粘度较大物料。
2)由于溶液在单程型浓缩器中呈膜状流动，传热系数较高。
3)停留时间短，不易引起物料变质，适于处理热敏性物料。
4)液体滞留量小，降膜式蒸发装置2可以根据能量供应、真空度、进料量、浓度等的变化而采取快速运作。
5)由于工艺流体仅在重力作用下流动，而不是靠高温差来推动，可以使用低温差蒸发。
6)降膜式蒸发装置2适用于发泡性物料蒸发浓缩，由于料液在加热管内成膜状蒸发，即形成汽液分离，同时在效体底部，料液大部份即被抽走，只有少部份料液与所有二次蒸汽进入分离器强化分离，料液整过程没有形成太大冲击，避免了泡沫的形成。
7)降膜式蒸发装置2对加热过程中的预热充分利用，降低了能耗，提高了物料处理速率。
废水在降膜式蒸发装置2中循环真空蒸发，当三效浓缩器23浓缩液出口上的比重达到设定值时，浓缩液支路28上的阀门打开，浓缩废水进入所述浓缩罐32，蒸发凝水经过板式换热器29冷却得到凝水通过液位差进入凝水罐27。
所述浓缩罐32为设有夹套321的储罐，夹套321上设有蒸汽进口322，储罐设有进水口323、凝水出口324、浓缩水放料口325，所述凝水出口324与凝水储罐通过板式换热器33连接。处理废水在浓缩罐32中在混流循环泵31的强制动力下真空循环蒸发，直到浓缩液比重达到设定值时，浓缩废水通过浓缩水放料口325进入结晶装置4，蒸发凝水经过板式换热器33冷却得到凝水通过液位差进入凝水罐27。
所述结晶装置4的储罐42设有搅拌装置43。在搅拌过程中，夹套41中通冷却介质CaCl2，浓缩废水中的盐结晶析出，结晶降温至设定温度，含结晶体的冷却废水进入脱水装置5。
所述脱水装置5为离心机，设有母液回收口51与原料软化系统的进水口 111连接，离心出的结晶体为水中的杂质被除去，少量母液通过液位差进入碱调节池11重新被处理。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述仅为本实用新型的优选例，本实用新型并不受上述优选例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还可有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求保护的范围内。
Claims (6)
1.一种处理高盐废水的装置，主要包括原料软化系统(1)、降膜蒸发装置(2)、强制循环蒸发装置(3)、结晶装置(4)、脱水装置(5)，所述原料软化系统(1)出水口与降膜蒸发装置(2)入口通过水泵(125)连接，所述降膜蒸发装置(2)出口与强制循环蒸发装置(3)入口连接，强制循环蒸发装置(3)出口与结晶装置(4)入口连接，结晶装置(4)出口与脱水装置(5)连接；所述原料软化系统(1)为碱调节池(11)和酸调节池(12)，所述降膜蒸发装置(2)为连续循环蒸发装置，所述强制循环蒸发装置(3)为设有混流循环泵(31)的浓缩罐(32)，所述结晶装置(4)为设有降温夹套(41)的储罐(42)，所述脱水装置(5)为离心机。
2.根据权利要求1所述的一种处理高盐废水的装置，其特征为所述碱调节池(11)设有进水口(111)、搅拌器(112)、溢流口(114)，酸调节池(12)设有进水口(121)、搅拌器(122)、出水口(124)，所述碱调节池(11)的溢流口(114)与酸调节池(12)的进水口(121)通过水泵(115)连接。
3.根据权利要求1所述的一种处理高盐废水的装置，其特征为所述降膜蒸发装置(2)包括一效浓缩器(21)、二效浓缩器(22)、三效浓缩器(23)和与一效浓缩器(21)、二效浓缩器(22)、三效浓缩器(23)对应的一级循环泵(24)、二级循环泵(25)、三级循环泵(26)，所述一效浓缩器(21)、二效浓缩器(22)、三效浓缩器(23)内部设有管程(211)，管程(211)外部为管壳(212)，管壳(212)上部设有蒸汽进口(213)和蒸汽出口(214)，管程(211)上部为物料分布盘(215)和进水口(216)，管程(211)上部为凝水出口(217)，管程(211)下部为浓缩液出口(218)，所述一效浓缩器(21)的凝水出口与二效浓缩器(22)夹套蒸汽进口连接，所述二效浓缩器(22)的凝水出口与三效浓缩器(23)夹套蒸汽进口连接，三效浓缩器(23)凝水出口与凝水罐(27)进水口通过板式换热器(29)连接；一效浓缩器(21) 浓缩液出口与一级循环泵(24)进口连接，一级循环泵(24)出口与二效浓缩器(22)进水口连接，二效浓缩器(22)浓缩液出口与二级循环泵(25)进口连接，二级循环泵(25)出口与三效浓缩器(23)进水口连接，三效浓缩器(23)浓缩液出口与三级循环泵(26)进口连接，三级循环泵(26)出口与一效浓缩器(21)进水口连接；所述三效浓缩器(23)浓缩液出口设有浓缩液支路(28)，所述三效浓缩器(23)浓缩液出口上设有比重计(231)，所述浓缩液支路(28)。
4.根据权利要求1所述的一种处理高盐废水的装置，其特征为所述浓缩罐(32)为设有夹套(321)的储罐，夹套(321)上设有蒸汽进口(322)，储罐设有进水口(323)、凝水出口(324)、浓缩水放料口(325)，所述凝水出口(324)与凝水储罐通过板式换热器(33)连接。
5.根据权利要求1所述的一种处理高盐废水的装置，其特征为所述结晶装置(4)的储罐(42)设有搅拌装置(43)。
6.根据权利要求1所述的一种处理高盐废水的装置，其特征为所述脱水装置(5)设有母液回收口(51)与原料软化系统的进水口(111)连接。
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