CN209797671U - 一种基于热法污水零排放及资源回收的清洁生产型造纸厂 - Google Patents

Abstract

一种基于热法污水零排放及资源回收的清洁生产型造纸厂，属于造纸工艺与节能环保技术领域。全系统包括四大工艺板块，即热法污水治理及资源化板块、除盐水板块、锅炉及热回收板块、造纸工艺余热回收板块，采用厂内多种余热作为污水蒸发及结晶装置的驱动热源，对全厂污水实现蒸发浓缩减量、热法蒸发及高纯度分盐，其中用于加热除氧器、工艺水及供暖回水等的较高品位蒸汽或烟气高温段显热等用于余热蒸发结晶、提纯及母液干化，污水侧二次蒸汽回用于预热加热对象；造纸烘干工艺高温高湿排风余热、原料蒸煮及研磨制浆工艺常压二次废蒸汽和烟气余热用于负压余热蒸发浓缩，回收的清水可用于除盐水补水，固形物可作工业原料、建筑材料及锅炉掺烧燃料。

Description

一种基于热法污水零排放及资源回收的清洁生产型造纸厂

技术领域

本发明涉及一种基于热法污水零排放及资源回收的清洁生产型造纸厂，属于造纸工艺与节能环境保护技术领域。

背景技术

造纸厂属于传统的高能耗高污染高排放类工业门类，目前困扰该行业的最大环保问题和行业瓶颈之一就是大量排放污水、特别是高盐废水，严重污染环境，特别是对地下土壤、地下水资源等的污染日益严重、且极难恢复。虽然目前已有普遍实施污水零排放及水资源再利用的社会呼声、政策预期和企业尝试，但目前常规的处理方法，包括预处理+膜处理+MVR蒸发或多效蒸发的技术路线，存在的最大问题是：初投资巨大(目前通常折合1t/h的吨污水投资需求约达30～ 100万元)，运行能耗及运维费用过高(目前通常折合吨污水处理费用30～90元，极少有低于20元/t者)；同时，实现污水零排放过程中排出的大量废盐等固态物通常被作为危废对待，需按法律规定进行危废处置，包括处置费、环保税费等在内的综合处置成本合计约达4000～8000元/t。因此，不论是污水零排放还是废盐处置等，其综合投资及运维成本费用均属高昂，如全社会开始实施及严格执行，则产业上通常的观点是：许多造纸厂可能将被迫停产、破产。

因此，需要寻求初投资和运行费用两个方面均能用得起的污水综合治理的技术方式，一种可能成立的技术途径是：采用造纸厂内的余热，代替污水零排放及废盐资源化工艺流程中必然耗费的大量高品位能源作为驱动热源，则可大幅降低其人工能源耗费及其能源运行费用，同时可缩短污水综合治理及其资源化的流程，并通过对换热过程的高效优化设计，提高换热强度、降低换热材料耗量并显著降低总体初投资。根据上述技术解决思想，造纸厂具有热法的污水综合治理的技术路线的分析如下。

造纸厂的锅炉排烟分为较高温区间(折合造纸厂锅炉供热系统热效率的 1％～2％)和低温区间(折合造纸厂锅炉供热系统热效率的9％～12％)，均可提供大量低品位余热用来进行污水蒸发浓缩及减量化；除氧器的进水加热蒸汽可通过能源梯级利用方式，提供大量较高品位余热(折合造纸厂锅炉供热系统热效率的5％～9％)用来进行污水蒸发浓缩及减量化；造纸烘干工艺高温高湿排风余热、原料蒸煮及研磨制浆工艺常压二次废蒸汽和烟气余热(折合造纸厂锅炉供热系统热效率的20％～60％)用来进行污水蒸发浓缩及减量化；冬季供暖回水加热蒸汽可通过能源梯级利用方式，提供大量较高品位余热(折合造纸厂锅炉供热系统热效率的10％～30％)用来进行污水蒸发浓缩及减量化；需冷却工艺设备的工艺水需要加热，则其进水加热蒸汽可通过能源梯级利用方式，提供大量较高品位余热(折合造纸厂锅炉供热系统热效率的5％～20％)用来进行污水蒸发浓缩及减量化。通过利用上述余热加热及梯级能源利用方式，通常可用来进行污水蒸发及结晶的热量可达造纸厂热效率的20％～80％，即造纸厂全厂综合热利用效率甚至可达110％～170％。而采用上述余热利用方式进行污水零排放时，其增量能耗除有关水泵耗电外，增量热能消耗几乎可以忽略，从而其污水零排放的能源费用主要为流程中的水泵运行电费等。

如按吨水处理耗电量平均3～4kWh计算，如按造纸厂电价平均0.8元/kWh 计算，其吨污水处理能源成本只有约2.4～3.2元/t；则包含其它运维费用的综合运行成本估算约为3～6元/t；则与目前采用常规方法进行污水零排放的吨污水综合成本相比，呈一个数量级的下降。这为解决造纸厂所产生的大量污水综合治理难题及重大社会性环保问题，提供了一种技术上、经济上均可行的技术基础。

发明内容

本发明的目的和任务是，针对上述造纸厂大量产生的污水、特别是工业高盐废水进行污水零排放、回收水资源和内含物资源，采用了基于热法的污水零排放及资源回收技术，通过多种余热驱动方式，对污水进行蒸发浓缩减量、热法蒸发、分盐结晶及提纯，并将其中的氯离子、悬浮物、高价离子及重金属等不断从循环中分离，实现水资源及内含物料资源的回收，其中回收的水资源可转用于造纸厂的除盐水制水工艺的水源补水、供暖水补水等；回收的高纯度的氯化钠用于作为氯碱厂等下游工厂的原料，回收的硫酸钙等可作建筑材料，回收的污泥可掺烧到燃煤锅炉。

本发明的具体描述是：一种基于热法污水零排放及资源回收的清洁生产型造纸厂，全系统包括四大工艺板块，即热法污水治理及资源化板块A1、除盐水板块A2、锅炉及热回收板块A3、造纸工艺余热回收板块A4及板块内部与板块之间的辅助管线设施，其特征在于，锅炉及热回收板块A3的需冷却工艺设备 42采用低真空换热结构，锅炉及热回收板块A3除包括锅炉本体33及其常规辅机系统外还包括烟气污水蒸发器37和基于锅炉进风水蒸气载热循环的锅炉烟气余热回收组件30，热法污水治理及资源化板块A1的多介质过滤器1的除盐水浓水P1的进口与除盐水板块A2的除盐水浓水P1的出口相连，多介质过滤器1 的冷却塔排污水P2的进口与造纸工艺余热回收板块A4的冷却塔41的冷却塔排污水P2的出口相连，多介质过滤器1的悬浮高浓水G9的出口与絮凝沉淀池21 的原水进口相连，多介质过滤器1的压滤水进口与第一压滤机20的压滤水出口相连，多介质过滤器1的处理水出口与一级反渗透膜2的原水进口相连，一级反渗透膜2的一级清水D5的出口与除盐水板块A2的除盐水反渗透膜23的再生原水D的进口相连，一级反渗透膜2的处理水出口与二级反渗透膜3的原水进口相连，二级反渗透膜3的二级清水D4的出口与除盐水反渗透膜23的再生原水D的进口相连，二级反渗透膜3的处理水出口与混水预处理池4的高浓原水G的进口相连，高浓原水G的进口还分别于包括来自一级反渗透膜2、二级反渗透膜3、超滤/微滤膜处理装置6、第二压滤机15、来自除盐水板块A2的水源水预处理池22、除盐水反渗透膜23、来自锅炉及热回收板块A3的脱硫塔34 在内的高浓排水出口相通，混水预处理池4的排污高浓水G1的出口与第二压滤机15的原水进口相连，混水预处理池4的处理水出口与氧化钙化池5的原水进口相连，氧化钙化池5设置有氧化剂O的进口、石灰乳及复合药剂F的投料口、硫酸钙K3的出料口、其它固态盐K5的出料口、处理水出口，氧化钙化池5的处理水出口与超滤/微滤膜处理装置6的原水进口相连，超滤/微滤膜处理装置6 设置有碱液CH的进料口、再生污水G3的出口和处理水出口，超滤/微滤膜处理装置6的处理水出口与纳滤膜分盐装置7的原水进口相连，纳滤膜分盐装置7 的高浓水H的出口与氧化钙化池5的高浓水H的进口相连，纳滤膜分盐装置7 的净化水出口与余热蒸发结晶器8的原水进口相连，余热蒸发结晶器8设置有余热热源J1的进口、凝结水回水J2的出口、工业级氯化钠K1的出盐口、污水二次蒸汽L的出口和母液G4的出口，其中余热蒸发结晶器8的污水二次蒸汽L 的出口与包括供暖回水余热加热器10和除氧器进水余热加热器11在内的余热回收器组件10、11的高温侧进口相连，余热回收器组件10、11的高温侧凝结水出口D2、D1与除盐水反渗透膜23的再生原水D的进口相通，超滤/微滤膜处理装置6的处理水出口还与负压余热蒸发器14的原水进口相连，负压余热蒸发器14设置有第一低温余热热源R1的进口、第一低温余热热源出水R2的出口、第二低温余热热源R3的进口、第二低温余热热源出水R4的出口、常压二次废蒸汽R5的进口、第三低温余热热源凝结水D6的出口、低压污水二次蒸汽Ld 的出口和低压母液G5的出口，其中低压母液G5的出口与母液干化余热蒸发器 13的原水进口相连，母液干化余热蒸发器13设置有余热热源J1的进口、凝结水回水J2的出口、母液干化固废K6的出料口，负压余热蒸发器14的低压污水二次蒸汽Ld的出口与循环冷却水换热器12的蒸汽进口相连，循环冷却水换热器12的冷却进水N1的进口与冷却塔41的冷却水出口相连，循环冷却水换热器 12的冷却出水N2的出口与冷却塔41的冷却水进口相连，循环冷却水换热器12 的低压清水D3的出口与除盐水反渗透膜23的再生原水D的进口相通。

余热蒸发结晶器8的工业级氯化钠K1的出盐口与结晶盐再净化装置9的进料口相通，结晶盐再净化装置9设置有余热热源J1的进口、凝结水回水J2的出口、高纯度工业级氯化钠K4的出料口。

锅炉及热回收板块A3的烟气污水蒸发器37的高温排烟Y的进口与来自锅炉或除尘器的高温排烟Y的烟道相连，烟气污水蒸发器37的中温烟气Y0的出口与脱硫塔34的脱硫烟气Y1的进口相连，烟气污水蒸发器37的喷淋用母液 G4的进口与余热蒸发结晶器8的母液G4的出口相通，或者负压余热蒸发器14 的低压母液G5的出口相通，或者其它高浓度污废水来源的出口相通，烟气污水蒸发器37还设置有烟气干化固废K7的出料口。

锅炉烟气余热回收组件30包含锅炉烟气余热复合喷淋塔31，锅炉烟气余热复合喷淋塔31的烟气进口与脱硫塔34的脱硫烟气Y1的出口相通，锅炉烟气余热复合喷淋塔31的烟气余热高温水Rg1的出口与负压余热蒸发器14的第一低温余热热源R1的进口相通，锅炉烟气余热复合喷淋塔31的烟气余热低温水Rh2 的进口与第一低温余热热源出水R2的出口相通。

造纸工艺余热回收板块A4的需冷却工艺设备42的循环水出水Rg3的出口除了与冷却塔41的冷却水进口相连外，还与负压余热蒸发器14的第二低温余热热源R3的进口相通，需冷却工艺设备42的循环水进水Rh4的进口除了与冷却塔41的冷却水出口相连外，还与第二低温余热热源出水R4的出口相通。

造纸工艺余热回收板块A4的造纸烘干工艺设备44的高温高湿排风风道上设置有排风余热及凝结水回收装置43，排风余热及凝结水回收装置43的高温循环水Rg5的出口与负压余热蒸发器14的第二低温余热热源R3的进口相通，排风余热及凝结水回收装置43的低温循环水Rh6的进口与负压余热蒸发器14的第二低温余热热源出水R4的出口相通。

造纸工艺余热回收板块A4的原料蒸煮及研磨制浆工艺设备45排出的常压二次废蒸汽R5的出口与负压余热蒸发器14的常压二次废蒸汽R5的进口相通，负压余热蒸发器14设置有第三低温余热热源凝结水D6的出口。

锅炉及热回收板块A3的锅炉本体33的蒸汽出口除了与需冷却工艺设备42 的进汽口、造纸烘干工艺设备44的进汽口、除氧器38的进汽口和供暖水加热器40的高温侧进口相连外，还与余热蒸发结晶器8的余热热源J1的进口相通，或者与结晶盐再净化装置9的余热热源J1的进口相通，或者与母液干化余热蒸发器13的余热热源J1的进口相通，除氧器38的凝结水混水J的母管进口除了与需冷却工艺设备42的凝结水回水J2出口、造纸烘干工艺设备44的凝结水回水J2出口、供暖水加热器40的凝结水回水J2的出口相通外，还与来自余热蒸发结晶器8、或者结晶盐再净化装置9、或者母液干化余热蒸发器13的凝结水回水J2的出口相通，还与余热回收器组件10、11中的除氧器进水余热加热器 11的被加热进水M1的进口相通，除氧器进水余热加热器11的被加热出水M2 与除氧器38的凝结水进口相连。

余热回收器组件10、11包括供暖回水余热加热器10，供暖回水余热加热器10的供暖回水进水来水M3的进口与供暖水加热器40的低温回水Rh的来水管相通，供暖回水余热加热器10的供暖回水进水去水M4的出口与供暖水加热器 40的低温回水Rh的进口相通，供暖回水余热加热器10的高温侧进口与余热蒸发结晶器8的污水二次蒸汽L的出口相连，供暖回水余热加热器10的高温侧第二排水D2的出口与除氧器进水余热加热器11的高温侧第一排水D1的出口相连后，与除盐水反渗透膜23的再生原水D的进口相通。

本发明解决了目前广泛存在的造纸厂生产流程中产生的大量污水、特别是高盐废水的低成本综合处理及其资源化的难题，既通过清水回用节约了补水需求，又回收了高纯度工业级氯化钠、硫酸钙等资源，同时大幅节省了人工能源的耗费及其运行费用。其中与常规污水零排放及危废盐提纯回收技术相比，可降低90％左右的人工能源需求，大幅降低能耗的同时可将运行费用降低一个数量级，成为大多数造纸厂建得起、用得起的全面污水治理及资源化回收的全新技术方式。本发明可以造纸厂及其动力系统工艺与热工过程为中心，实现由高污染高排放方式向工艺污水零排放、水资源消耗显著降低的清洁生产型绿色化动力工厂模式转变，特别是可作为工业园区乃至全社会一体化大环保体系的基础性技术流程，承担公共污水综合治理的公共环保工厂及综合治理中心，兼具技术、经济价值和环保、社会效果。

同时，本发明所设计的技术方法及其装置与工程实施方案，也可进一步推广到其它行业的类似高能耗、高余热排放的行业企业、特别是拥有自备锅炉房供汽的企业的污水综合治理中去，乃至推广到其它相关危废物处理工艺中去，具有更普遍的产业应用价值与社会经济效益。

附图说明

图1是本发明的系统示意图。

图1中各部件编号与名称如下。多介质过滤器1、一级反渗透膜2、二级反渗透膜3、混水预处理池4、氧化钙化池5、超滤/微滤膜处理装置6、纳滤膜分盐装置7、余热蒸发结晶器8、结晶盐再净化装置9、供暖回水余热加热器10、除氧器进水余热加热器11、循环冷却水换热器12、母液干化余热蒸发器13、负压余热蒸发器14、第二压滤机15、第一压滤机20、絮凝沉淀池21、水源水预处理池22、除盐水反渗透膜23、除盐水深度处理装置24、锅炉烟气余热回收组件30、锅炉烟气余热复合喷淋塔31、送风机32、锅炉本体33、脱硫塔34、烟气除尘器35、引风机36、烟气污水蒸发器37、除氧器38、供暖水加热器40、冷却塔41、需冷却工艺设备42、排风余热及凝结水回收装置43、造纸烘干工艺设备44、原料蒸煮及研磨制浆工艺设备45、热法污水治理及资源化板块A1、除盐水板块A2、锅炉及热回收板块A3、造纸工艺余热回收板块A4、脱硫循环水B、碱液CH、再生原水D、高温侧第一排水D1、高温侧第二排水D2、低压清水D3、二级清水D4、一级清水D5、第三低温余热热源凝结水D6、石灰乳及复合药剂F、高浓原水G、排污高浓水G1、脱硫排污水G2、再生污水G3、母液G4、低压母液G5、一级膜再生污水G6、二级膜再生污水G7、除盐水再生污水G8、悬浮高浓水G9、高浓水H、余热热源J1、凝结水回水J2、工业级氯化钠K1、压滤机外排污泥K2、硫酸钙K3、高纯度工业级氯化钠K4、其它固态盐 K5、母液干化固废K6、烟气干化固废K7、污水二次蒸汽L、低压污水二次蒸汽Ld、被加热进水M1、被加热出水M2、供暖回水进水来水M3、供暖回水进水去水M4、冷却进水N1、冷却出水N2、氧化剂O、除盐水浓水P1、冷却塔排污水P2、第一低温余热热源R1、第一低温余热热源出水R2、第二低温余热热源R3、第二低温余热热源出水R4、常压二次废蒸汽R5、供暖高温供水Rh、低温回水Rh、烟气余热高温水Rg1、烟气余热低温水Rh2、循环水出水Rg3、循环水进水Rh4、高温循环水Rg5、低温循环水Rh6、水源水S、高温排烟Y、中温烟气Y0、脱硫烟气Y1、脱硫排烟Y2、低温排烟Y3。

具体实施方式

图1是本发明的系统示意图。

本发明的具体实施例如下：一种基于热法污水零排放及资源回收的清洁生产型造纸厂，全系统包括四大工艺板块，即热法污水治理及资源化板块A1、除盐水板块A2、锅炉及热回收板块A3、造纸工艺余热回收板块A4及板块内部与板块之间的辅助管线设施，其特征在于，锅炉及热回收板块A3的需冷却工艺设备42采用低真空换热结构，锅炉及热回收板块A3除包括锅炉本体33及其常规辅机系统外还包括烟气污水蒸发器37和基于锅炉进风水蒸气载热循环的锅炉烟气余热回收组件30，热法污水治理及资源化板块A1的多介质过滤器1的除盐水浓水P1的进口与除盐水板块A2的除盐水浓水P1的出口相连，多介质过滤器 1的冷却塔排污水P2的进口与造纸工艺余热回收板块A4的冷却塔41的冷却塔排污水P2的出口相连，多介质过滤器1的悬浮高浓水G9的出口与絮凝沉淀池 21的原水进口相连，多介质过滤器1的压滤水进口与第一压滤机20的压滤水出口相连，多介质过滤器1的处理水出口与一级反渗透膜2的原水进口相连，一级反渗透膜2的一级清水D5的出口与除盐水板块A2的除盐水反渗透膜23的再生原水D的进口相连，一级反渗透膜2的处理水出口与二级反渗透膜3的原水进口相连，二级反渗透膜3的二级清水D4的出口与除盐水反渗透膜23的再生原水D的进口相连，二级反渗透膜3的处理水出口与混水预处理池4的高浓原水G的进口相连，高浓原水G的进口还分别于包括来自一级反渗透膜2、二级反渗透膜3、超滤/微滤膜处理装置6、第二压滤机15、来自除盐水板块A2的水源水预处理池22、除盐水反渗透膜23、来自锅炉及热回收板块A3的脱硫塔34在内的高浓排水出口相通，混水预处理池4的排污高浓水G1的出口与第二压滤机15的原水进口相连，混水预处理池4的处理水出口与氧化钙化池5的原水进口相连，氧化钙化池5设置有氧化剂O的进口、石灰乳及复合药剂F的投料口、硫酸钙K3的出料口、其它固态盐K5的出料口、处理水出口，氧化钙化池5的处理水出口与超滤/微滤膜处理装置6的原水进口相连，超滤/微滤膜处理装置6设置有碱液CH的进料口、再生污水G3的出口和处理水出口，超滤/微滤膜处理装置6的处理水出口与纳滤膜分盐装置7的原水进口相连，纳滤膜分盐装置7的高浓水H的出口与氧化钙化池5的高浓水H的进口相连，纳滤膜分盐装置7的净化水出口与余热蒸发结晶器8的原水进口相连，余热蒸发结晶器8 设置有余热热源J1的进口、凝结水回水J2的出口、工业级氯化钠K1的出盐口、污水二次蒸汽L的出口和母液G4的出口，其中余热蒸发结晶器8的污水二次蒸汽L的出口与包括供暖回水余热加热器10和除氧器进水余热加热器11在内的余热回收器组件10、11的高温侧进口相连，余热回收器组件10、11的高温侧凝结水出口D2、D1与除盐水反渗透膜23的再生原水D的进口相通，超滤/微滤膜处理装置6的处理水出口还与负压余热蒸发器14的原水进口相连，负压余热蒸发器14设置有第一低温余热热源R1的进口、第一低温余热热源出水R2 的出口、第二低温余热热源R3的进口、第二低温余热热源出水R4的出口、常压二次废蒸汽R5的进口、第三低温余热热源凝结水D6的出口、低压污水二次蒸汽Ld的出口和低压母液G5的出口，其中低压母液G5的出口与母液干化余热蒸发器13的原水进口相连，母液干化余热蒸发器13设置有余热热源J1的进口、凝结水回水J2的出口、母液干化固废K6的出料口，负压余热蒸发器14的低压污水二次蒸汽Ld的出口与循环冷却水换热器12的蒸汽进口相连，循环冷却水换热器12的冷却进水N1的进口与冷却塔41的冷却水出口相连，循环冷却水换热器12的冷却出水N2的出口与冷却塔41的冷却水进口相连，循环冷却水换热器12的低压清水D3的出口与除盐水反渗透膜23的再生原水D的进口相通。

余热蒸发结晶器8的工业级氯化钠K1的出盐口与结晶盐再净化装置9的进料口相通，结晶盐再净化装置9设置有余热热源J1的进口、凝结水回水J2的出口、高纯度工业级氯化钠K4的出料口。

锅炉及热回收板块A3的烟气污水蒸发器37的高温排烟Y的进口与来自锅炉或除尘器的高温排烟Y的烟道相连，烟气污水蒸发器37的中温烟气Y0的出口与脱硫塔34的脱硫烟气Y1的进口相连，烟气污水蒸发器37的喷淋用母液 G4的进口与余热蒸发结晶器8的母液G4的出口相通，或者负压余热蒸发器14 的低压母液G5的出口相通，或者其它高浓度污废水来源的出口相通，烟气污水蒸发器37还设置有烟气干化固废K7的出料口。

锅炉烟气余热回收组件30包含锅炉烟气余热复合喷淋塔31，锅炉烟气余热复合喷淋塔31的烟气进口与脱硫塔34的脱硫烟气Y1的出口相通，锅炉烟气余热复合喷淋塔31的烟气余热高温水Rg1的出口与负压余热蒸发器14的第一低温余热热源R1的进口相通，锅炉烟气余热复合喷淋塔31的烟气余热低温水Rh2 的进口与第一低温余热热源出水R2的出口相通。

造纸工艺余热回收板块A4的需冷却工艺设备42的循环水出水Rg3的出口除了与冷却塔41的冷却水进口相连外，还与负压余热蒸发器14的第二低温余热热源R3的进口相通，需冷却工艺设备42的循环水进水Rh4的进口除了与冷却塔41的冷却水出口相连外，还与第二低温余热热源出水R4的出口相通。

造纸工艺余热回收板块A4的造纸烘干工艺设备44的高温高湿排风风道上设置有排风余热及凝结水回收装置43，排风余热及凝结水回收装置43的高温循环水Rg5的出口与负压余热蒸发器14的第二低温余热热源R3的进口相通，排风余热及凝结水回收装置43的低温循环水Rh6的进口与负压余热蒸发器14的第二低温余热热源出水R4的出口相通。

造纸工艺余热回收板块A4的原料蒸煮及研磨制浆工艺设备45排出的常压二次废蒸汽R5的出口与负压余热蒸发器14的常压二次废蒸汽R5的进口相通，负压余热蒸发器14设置有第三低温余热热源凝结水D6的出口。

锅炉及热回收板块A3的锅炉本体33的蒸汽出口除了与需冷却工艺设备42 的进汽口、造纸烘干工艺设备44的进汽口、除氧器38的进汽口和供暖水加热器40的高温侧进口相连外，还与余热蒸发结晶器8的余热热源J1的进口相通，或者与结晶盐再净化装置9的余热热源J1的进口相通，或者与母液干化余热蒸发器13的余热热源J1的进口相通，除氧器38的凝结水混水J的母管进口除了与需冷却工艺设备42的凝结水回水J2出口、造纸烘干工艺设备44的凝结水回水J2出口、供暖水加热器40的凝结水回水J2的出口相通外，还与来自余热蒸发结晶器8、或者结晶盐再净化装置9、或者母液干化余热蒸发器13的凝结水回水J2的出口相通，还与余热回收器组件10、11中的除氧器进水余热加热器 11的被加热进水M1的进口相通，除氧器进水余热加热器11的被加热出水M2 与除氧器38的凝结水进口相连。

余热回收器组件10、11包括供暖回水余热加热器10，供暖回水余热加热器 10的供暖回水进水来水M3的进口与供暖水加热器40的低温回水Rh的来水管相通，供暖回水余热加热器10的供暖回水进水去水M4的出口与供暖水加热器 40的低温回水Rh的进口相通，供暖回水余热加热器10的高温侧进口与余热蒸发结晶器8的污水二次蒸汽L的出口相连，供暖回水余热加热器10的高温侧第二排水D2的出口与除氧器进水余热加热器11的高温侧第一排水D1的出口相连后，与除盐水反渗透膜23的再生原水D的进口相通。

需要说明的是，本发明提出了如何采用换热方法、余热蒸发与能源梯级利用方法等全面解决造纸厂污水的水资源与物料资源的回用问题的方法，而按照此一总体解决方案可有不同的具体实施措施和不同结构的具体实施装置，上述具体实施方式仅仅是其中的一种而已，任何其它类似的简单变形的实施方式，例如涉及所述余热回收换热器型式的选型及台数变化；余热热源型式是采用低于100℃的低压蒸汽、高于大气压的正压蒸汽、或者余热热水、烟气等余热型式；仅仅实施权利要求项中的一部分而不是全部的余热驱动的蒸发方式、或污水预处理流程、或者后处理流程等；或者将污水预处理池与脱硫排污预处理池合并，及其它简单地对处理设备或过程合并或分开设计；或者采用简单的更换不同种类、性能和质量的膜或其它污水处理装置进行相应环节的污水处理；或者进行普通专业人士均可想到的其它变形方式等；或者将该技术方式以相同或相似的方法、系统与结构应用于其它行业的类似脱硫水处理及应用场合，均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于热法污水零排放及资源回收的清洁生产型造纸厂，全系统包括四大工艺板块，即热法污水治理及资源化板块(A1)、除盐水板块(A2)、锅炉及热回收板块(A3)、造纸工艺余热回收板块(A4)及板块内部与板块之间的辅助管线设施，其特征在于，锅炉及热回收板块(A3)的需冷却工艺设备(42)采用低真空换热结构，锅炉及热回收板块(A3)除包括锅炉本体(33)及其常规辅机系统外还包括烟气污水蒸发器(37)和基于锅炉进风水蒸气载热循环的锅炉烟气余热回收组件(30)，热法污水治理及资源化板块(A1)的多介质过滤器(1)的除盐水浓水(P1)的进口与除盐水板块(A2)的除盐水浓水(P1)的出口相连，多介质过滤器(1)的冷却塔排污水(P2)的进口与造纸工艺余热回收板块(A4)的冷却塔(41)的冷却塔排污水(P2)的出口相连，多介质过滤器(1)的悬浮高浓水(G9)的出口与絮凝沉淀池(21)的原水进口相连，多介质过滤器(1)的压滤水进口与第一压滤机(20)的压滤水出口相连，多介质过滤器(1)的处理水出口与一级反渗透膜(2)的原水进口相连，一级反渗透膜(2)的一级清水(D5)的出口与除盐水板块(A2)的除盐水反渗透膜(23)的再生原水(D)的进口相连，一级反渗透膜(2)的处理水出口与二级反渗透膜(3)的原水进口相连，二级反渗透膜(3)的二级清水(D4)的出口与除盐水反渗透膜(23)的再生原水(D)的进口相连，二级反渗透膜(3)的处理水出口与混水预处理池(4)的高浓原水(G)的进口相连，高浓原水(G)的进口还分别于包括来自一级反渗透膜(2)、二级反渗透膜(3)、超滤/微滤膜处理装置(6)、第二压滤机(15)、来自除盐水板块(A2)的水源水预处理池(22)、除盐水反渗透膜(23)、来自锅炉及热回收板块(A3)的脱硫塔(34)在内的高浓排水出口相通，混水预处理池(4)的排污高浓水(G1)的出口与第二压滤机(15)的原水进口相连，混水预处理池(4)的处理水出口与氧化钙化池(5)的原水进口相连，氧化钙化池(5)设置有氧化剂(O)的进口、石灰乳及复合药剂(F)的投料口、硫酸钙(K3)的出料口、其它固态盐(K5)的出料口、处理水出口，氧化钙化池(5)的处理水出口与超滤/微滤膜处理装置(6)的原水进口相连，超滤/微滤膜处理装置(6)设置有碱液(CH)的进料口、再生污水(G3)的出口和处理水出口，超滤/微滤膜处理装置(6)的处理水出口与纳滤膜分盐装置(7)的原水进口相连，纳滤膜分盐装置(7)的高浓水(H)的出口与氧化钙化池(5)的高浓水(H)的进口相连，纳滤膜分盐装置(7)的净化水出口与余热蒸发结晶器(8)的原水进口相连，余热蒸发结晶器(8)设置有余热热源(J1)的进口、凝结水回水(J2)的出口、工业级氯化钠(K1)的出盐口、污水二次蒸汽(L)的出口和母液(G4)的出口，其中余热蒸发结晶器(8)的污水二次蒸汽(L)的出口与包括供暖回水余热加热器(10)和除氧器进水余热加热器(11)在内的余热回收器组件(10、11)的高温侧进口相连，余热回收器组件(10、11)的高温侧凝结水出口(D2、D1)与除盐水反渗透膜(23)的再生原水(D)的进口相通，超滤/微滤膜处理装置(6)的处理水出口还与负压余热蒸发器(14)的原水进口相连，负压余热蒸发器(14)设置有第一低温余热热源(R1)的进口、第一低温余热热源出水(R2)的出口、第二低温余热热源(R3)的进口、第二低温余热热源出水(R4)的出口、常压二次废蒸汽(R5)的进口、第三低温余热热源凝结水(D6)的出口、低压污水二次蒸汽(Ld)的出口和低压母液(G5)的出口，其中低压母液(G5)的出口与母液干化余热蒸发器(13)的原水进口相连，母液干化余热蒸发器(13)设置有余热热源(J1)的进口、凝结水回水(J2)的出口、母液干化固废(K6)的出料口，负压余热蒸发器(14)的低压污水二次蒸汽(Ld)的出口与循环冷却水换热器(12)的蒸汽进口相连，循环冷却水换热器(12)的冷却进水(N1)的进口与冷却塔(41)的冷却水出口相连，循环冷却水换热器(12)的冷却出水(N2)的出口与冷却塔(41)的冷却水进口相连，循环冷却水换热器(12)的低压清水(D3)的出口与除盐水反渗透膜(23)的再生原水(D)的进口相通。

2.如权利要求1所述的基于热法污水零排放及资源回收的清洁生产型造纸厂，其特征在于所述的余热蒸发结晶器(8)的工业级氯化钠(K1)的出盐口与结晶盐再净化装置(9)的进料口相通，结晶盐再净化装置(9)设置有余热热源(J1)的进口、凝结水回水(J2)的出口、高纯度工业级氯化钠(K4)的出料口。

3.如权利要求1所述的基于热法污水零排放及资源回收的清洁生产型造纸厂，其特征在于所述的锅炉及热回收板块(A3)的烟气污水蒸发器(37)的高温排烟(Y)的进口与来自锅炉或除尘器的高温排烟(Y)的烟道相连，烟气污水蒸发器(37)的中温烟气(Y0)的出口与脱硫塔(34)的脱硫烟气(Y1)的进口相连，烟气污水蒸发器(37)的喷淋用母液(G4)的进口与余热蒸发结晶器(8)的母液(G4)的出口相通，或者负压余热蒸发器(14)的低压母液(G5)的出口相通，或者其它高浓度污废水来源的出口相通，烟气污水蒸发器(37)还设置有烟气干化固废(K7)的出料口。

4.如权利要求1所述的基于热法污水零排放及资源回收的清洁生产型造纸厂，其特征在于所述的锅炉烟气余热回收组件(30)包含锅炉烟气余热复合喷淋塔(31)，锅炉烟气余热复合喷淋塔(31)的烟气进口与脱硫塔(34)的脱硫烟气(Y1)的出口相通，锅炉烟气余热复合喷淋塔(31)的烟气余热高温水(Rg1)的出口与负压余热蒸发器(14)的第一低温余热热源(R1)的进口相通，锅炉烟气余热复合喷淋塔(31)的烟气余热低温水(Rh2)的进口与第一低温余热热源出水(R2)的出口相通。

5.如权利要求1所述的基于热法污水零排放及资源回收的清洁生产型造纸厂，其特征在于所述的造纸工艺余热回收板块(A4)的需冷却工艺设备(42)的循环水出水(Rg3)的出口除了与冷却塔(41)的冷却水进口相连外，还与负压余热蒸发器(14)的第二低温余热热源(R3)的进口相通，需冷却工艺设备(42)的循环水进水(Rh4)的进口除了与冷却塔(41)的冷却水出口相连外，还与第二低温余热热源出水(R4)的出口相通。

6.如权利要求1所述的基于热法污水零排放及资源回收的清洁生产型造纸厂，其特征在于所述的造纸工艺余热回收板块(A4)的造纸烘干工艺设备(44)的高温高湿排风风道上设置有排风余热及凝结水回收装置(43)，排风余热及凝结水回收装置(43)的高温循环水(Rg5)的出口与负压余热蒸发器(14)的第二低温余热热源(R3)的进口相通，排风余热及凝结水回收装置(43)的低温循环水(Rh6)的进口与负压余热蒸发器(14)的第二低温余热热源出水(R4)的出口相通。

7.如权利要求1所述的基于热法污水零排放及资源回收的清洁生产型造纸厂，其特征在于所述的造纸工艺余热回收板块(A4)的原料蒸煮及研磨制浆工艺设备(45)排出的常压二次废蒸汽(R5)的出口与负压余热蒸发器(14)的常压二次废蒸汽(R5)的进口相通，负压余热蒸发器(14)设置有第三低温余热热源凝结水(D6)的出口。

8.如权利要求1所述的基于热法污水零排放及资源回收的清洁生产型造纸厂，其特征在于所述的锅炉及热回收板块(A3)的锅炉本体(33)的蒸汽出口除了与需冷却工艺设备(42)的进汽口、造纸烘干工艺设备(44)的进汽口、除氧器(38)的进汽口和供暖水加热器(40)的高温侧进口相连外，还与余热蒸发结晶器(8)的余热热源(J1)的进口相通，或者与结晶盐再净化装置(9)的余热热源(J1)的进口相通，或者与母液干化余热蒸发器(13)的余热热源(J1)的进口相通，除氧器(38)的凝结水混水(J)的母管进口除了与需冷却工艺设备(42)的凝结水回水(J2)出口、造纸烘干工艺设备(44)的凝结水回水(J2)出口、供暖水加热器(40)的凝结水回水(J2)的出口相通外，还与来自余热蒸发结晶器(8)、或者结晶盐再净化装置(9)、或者母液干化余热蒸发器(13)的凝结水回水(J2)的出口相通，还与余热回收器组件(10、11)中的除氧器进水余热加热器(11)的被加热进水(M1)的进口相通，除氧器进水余热加热器(11)的被加热出水(M2)与除氧器(38)的凝结水进口相连。

9.如权利要求1所述的基于热法污水零排放及资源回收的清洁生产型造纸厂，其特征在于所述的余热回收器组件(10、11)包括供暖回水余热加热器(10)，供暖回水余热加热器(10)的供暖回水进水来水(M3)的进口与供暖水加热器(40)的低温回水(Rh)的来水管相通，供暖回水余热加热器(10)的供暖回水进水去水(M4)的出口与供暖水加热器(40)的低温回水(Rh)的进口相通，供暖回水余热加热器(10)的高温侧进口与余热蒸发结晶器(8)的污水二次蒸汽(L)的出口相连，供暖回水余热加热器(10)的高温侧第二排水(D2)的出口与除氧器进水余热加热器(11)的高温侧第一排水(D1)的出口相连后，与除盐水反渗透膜(23)的再生原水(D)的进口相通。