CN210944908U - 固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置，原液池通过管路系统经进料泵依次连接初级换热器在、次级换热器、加热装置、蒸发结晶装置、离心机、母液罐、蒸汽系统的压缩机，将机械式蒸汽再压缩系统MVR技术与传统污水处理、污泥干燥技术有机耦合，MVR热泵系统处理系统同时能给结晶器供热，热效率高，设备结构简单紧凑，工艺简化，能耗低，处理效果好，运行成本低。

Description

固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置

技术领域

本发明涉及对工业固废填埋处理技术中的一种固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置。

背景技术

工业固废、污水处理中会产生高浓度的渗滤液体，若高浓度的渗滤液体直接进入土壤，会对土壤、地下水产生严重污染，因而工业固废、污水处理需执行高回用率或污水“零排放”，特别是工业固废填埋场中需对高浓度的渗滤液废水进行处理，传统固废填埋场的处理设备与处理方法普遍存在设备结构复杂、工艺繁琐、能耗多、运行成本高等缺陷，处理效果不好，不能满足日益严格的环保与节能要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种设备结构简单紧凑，工艺简化，能耗低，处理效果好，运行成本低的固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置。

本发明的固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置，其特征在于：原液池通过管路系统经进料泵连接有加热装置，加热装置入料口设置在底部，加热装置顶部出口经管路系统连接至蒸发结晶装置的原液入口，蒸发结晶装置的原液入口设置在一侧侧壁下方，蒸发结晶装置底部的出料口经管路系统连接有离心机，离心机的液体出料口经管路系统连接有母液罐，母液罐入口设置在顶部，母液罐底部出口通过管路系统经母液泵连接至加热装置底部入料口；蒸发结晶装置顶部设置有水蒸气出口，水蒸气出口经蒸汽管路系统连接至蒸汽系统的压缩机，压缩机出口蒸汽经管路系统连接至加热装置一侧侧壁上部的蒸汽入口，加热装置侧壁下部设置有蒸汽排放口；

所述加热装置的蒸汽排放口通过管路系统连接有冷凝水罐，冷凝水罐经两路冷却管道分别连接至压缩机的出气口冷却系统、进气口冷却系统；

所述原液池与加热装置之间的管路系统上设置有初级换热器，加热装置的蒸汽排放口通过管路系统还同时连接至初级换热器；

所述原液池与加热装置之间的管路系统上位于初级换热器后方的位置还设置有次级换热器，冷凝水罐与压缩机的出气口冷却系统之间的冷却管道同时连接至次级换热器；

所述蒸汽排放口经初级换热器还通过管路系统连接有抽真空装置，抽真空装置与初级换热器之间管路系统上设置有切换阀；

所述次级换热器连接有直排气管道；

所述加热装置的蒸汽入口连接的蒸汽管路系统上还连接有鲜蒸汽补充管路；

所述冷凝水罐也通过管路系统连接至初级换热器；

所述冷凝水罐与压缩机的出气口冷却系统、进气口冷却系统之间的冷却管道上分别设置有喷水泵。

本发明的固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置，将机械式蒸汽再压缩系统MVR技术与传统污水处理、污泥干燥技术有机耦合，突破水回用工艺中浓缩水难处理的技术瓶颈，构建新型固废填埋场渗滤液、工业废水净化及污泥干燥系统，系统产水可回用，同时大幅减少污泥排放量，热效率高，设备结构简单紧凑，工艺简化，能耗低，处理效果好，运行成本低，能够满足日益严格的环保与节能要求，达到了高效、低成本、高回用、“零排放”，打通了环保水处理技术的“最后一公里”；MVR热泵系统处理系统同时能给结晶器供热，解决了现有的机械蒸汽再压缩连续蒸发结晶系统的结晶效果不好，出现结晶粒度细小等问题，摆脱了对蒸汽锅炉的依赖；系统耗能是传统多效蒸发器三分之一到四分之一，系统具有耗能低、占地面积小、适用性广等特点，具有较高的节能性和经济性；

1)适用性广，可适应于有毒工业废水、高盐分化工废水、污泥干燥等多个水污染治理领域；

2)低成本、高效节能。蒸发一吨水的能耗只相当于传统蒸发器的1/4到1/5，节能效果十分显著；

3)水处理过程中不新增药剂(污染物)，污泥大幅减量。污泥干燥后可减排 70％以上，且系统处理产水可回用，为企业节约用水与处理污水成本；

4)自动化程度高，整套废水处理系统可实现无人值守的全自动运行，且可远程监控。

附图说明

图1是本发明实施例固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置结构示意图。

具体实施方式

如图所示，一种固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置，包括有原液池V201，原液池V201通过管路系统经进料泵P303连接有加热装置E101，管路系统位于进料泵 P303后方的位置上依次设置有进料流量阀F801、进料比例阀K601；加热装置E101 的入料口设置在底部，并连接有强制循环泵E108，加热装置E101顶部出口经管路系统连接至蒸发结晶装置E102的原液入口，蒸发结晶装置E102的原液入口设置在一侧侧壁下方，蒸发结晶装置E102底部的出料口经管路系统连接有离心机E105，蒸发结晶装置E102一侧侧壁上设置有液相液位计L701，另一侧下部设置有液相温度计T402，上部设置有气相温度计T401和气相压力计P501，蒸发结晶装置E102 底部与离心机E105之间管路系统上设置有排料V型比例阀K608；离心机E105的液体出料口经管路系统连接有母液罐V203，母液罐V203入口设置在顶部，母液罐V203 底部出口通过管路系统经母液泵P304连接至加热装置E101的底部入料口，母液罐V203顶部设置有母液罐液位计L704；蒸发结晶装置E102顶部设置有水蒸气出口，水蒸气出口经蒸汽管路系统连接至蒸汽系统的压缩机E106，压缩机E106的蒸汽出口经管路系统连接至加热装置E101一侧侧壁上部的蒸汽入口，加热装置E101侧壁下部设置有蒸汽排放口，蒸发结晶装置E102底部与离心机E105之间管路系统上依次设置有吸气流量计F806、吸气压力计P503、吸气温度计T403，压缩机E106的蒸汽出口与加热装置E101之间管路系统依次设置有排气温度计T404、排气压力计 P504、排气流量计F807。

加热装置E101的蒸汽排放口通过管路系统连接有冷凝水罐V202，冷凝水罐 V202经两路冷却管道分别连接至压缩机E106的出气口冷却系统、进气口冷却系统，冷凝水罐V202一端设置有冷凝水位计L702，另一端依次连接有冷凝水温度计T405、冷凝水罐压力计P505；

冷凝水罐V202与压缩机E106的出气口冷却系统之间冷却管道上依次设置有辅助喷水泵P302/A、辅助喷水流量计F804、辅助喷水电动阀K606；

冷凝水罐V202与压缩机E106的进气口冷却系统之间冷却管道上依次设置有主喷水泵P301/A、主喷水流量计F803、主喷水电动阀K604；

冷凝水为压缩机提供冷却，防止压缩机工作温度过高，确保系统运行可靠。

原液池V201与加热装置E101之间的管路系统上设置有初级换热器E103，加热装置E101的蒸汽排放口通过管路系统还同时连接至初级换热器E103；加热装置 E101的蒸汽排放口连接有蒸发器压力计P502；

原液池V201与加热装置E101之间的管路系统上位于初级换热器E103后方的位置还设置有次级换热器E104，冷凝水罐V202与压缩机E106的出气口冷却系统之间的冷却管道同时通过管路系统连接至次级换热器E104，连接点位于辅助喷水流量计F804与辅助喷水泵P302/A之间位置上，连接点与次级换热器E104之间管路系统上设置有冷凝水流量计F802、冷凝水比例阀K602；

加热装置E101侧壁下部的蒸汽排放口经初级换热器E103还通过管路系统连接有抽真空装置，抽真空装置与初级换热器E103之间管路系统上设置有压力调节比例阀K603，作为切换阀；在全系统运行前对整个管路系统进行抽真空，尽量誊清管路系统内部空气含量，使得循环系统内部尽量只存在水或水蒸气，提高换热效果，抽真空完毕后及时切换至封闭状态。

抽真空装置包括依次连接的水环真空泵E107、真空泵水箱V205，真空泵水箱 V205外侧连接有真空泵水箱温度计T406，真空泵水箱V205顶部设置有真空泵水箱液位计L406；

次级换热器E104连接有直排气管道；

加热装置E101的蒸汽入口连接的蒸汽管路系统上还连接有鲜蒸汽补充管路，鲜蒸汽补充管路上依次连接有鲜蒸汽流量计F805、蒸汽比例阀K607；

离心机E105设置有结晶固体取出口；

冷凝水罐V202也通过管路系统连接至初级换热器E103，冷凝水罐V202与初级换热器E103K605之间管路系统上设置有泄压电动阀K605。

本发明的固废填埋场渗滤液蒸发结晶方法，包括以下步骤：

第一步，收集、输送固废填埋场渗滤液至原液池；

第二步，开启切换阀切换至抽真空工作状态；

第三步，开启抽真空装置，对所有管路系统进行抽真空；

第四步，操作切换阀，切换至排放工作状态；

第五步，用户渗滤液经进料泵输送至加热装置加热后，进入蒸发结晶装置蒸发水分、结晶，水蒸气经蒸汽管路系统输送至压缩机压缩；

结晶浓缩液经管路系统输送至离心机分离，结晶固体取出，剩余母液进入母液罐；

第六步，开启母液泵回送母液至加热装置入料口，与原液汇合，循环运行；

第七步，压缩机对蒸发结晶装置经水蒸气出口输送的水蒸气进行增压处理，输送至加热装置对原液加热后，经蒸汽排放口通过管路系统分两路输送，一路输送至初级换热器对原液进行初级预热，另一路输送至冷凝水罐作为冷凝水，循环利用；

第八步，冷凝水经两路冷却管道分别输送至压缩机的出气口冷却系统、进气口冷却系统，对压缩机进行冷却；剩余水蒸气也输送至初级换热器对原液进行初级预热；

第九步，压缩机的出气口冷却系统的冷却管道同时输送对压缩机出气口进行冷却而受热产生的水蒸气至次级换热器，对原液进行次级预热，对原液次级预热后的空气直接排放。

本发明的固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置，将机械式蒸汽再压缩系统MVR技术与传统污水处理、污泥干燥技术有机耦合，突破水回用工艺中浓缩水难处理的技术瓶颈，构建新型固废填埋场渗滤液、工业废水净化及污泥干燥系统，系统产水可回用，同时大幅减少污泥排放量，热效率高，设备结构简单紧凑，工艺简化，能耗低，处理效果好，运行成本低，能够满足日益严格的环保与节能要求，达到了高效、低成本、高回用、“零排放”，打通了环保水处理技术的“最后一公里”；MVR热泵系统处理系统同时能给结晶器供热，解决了现有的机械蒸汽再压缩连续蒸发结晶系统的结晶效果不好，出现结晶粒度细小等问题，摆脱了对蒸汽锅炉的依赖；系统耗能是传统多效蒸发器三分之一到四分之一，系统具有耗能低、占地面积小、适用性广等特点，具有较高的节能性和经济性；

1)适用性广，可适应于有毒工业废水、高盐分化工废水、污泥干燥等多个水污染治理领域；

2)低成本、高效节能。蒸发一吨水的能耗只相当于传统蒸发器的1/4到1/5，节能效果十分显著；

3)水处理过程中不新增药剂(污染物)，污泥大幅减量。污泥干燥后可减排 70％以上，且系统处理产水可回用，为企业节约用水与处理污水成本；

4)自动化程度高，整套废水处理系统可实现无人值守的全自动运行，且可远程监控。

本发明的固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置及方法，主要采用MVR热泵技术处理高浓度废水及污泥干燥技术，为企业提供一种新型的低能耗、低运行成本的污水处理工艺技术。

MVR热泵中的水蒸气压缩技术、高浓废水的蒸发技术、复杂混合盐结晶等技术，一直由美国GE、德国GEA等欧美公司垄断，技术壁垒高，国内在该领域的研究几乎是空白，企业大多采用传统单效或多效蒸发技术。主要由于国内研究机构参与该技术开发的很少，尤其是整套系统的应用研究还不成熟。因此，实现我国自主设备研发，是获得上述关键技术并实现应用推广的必经之路。本发明研究的MVR机械式蒸汽再压缩技术，通过与传统污水处理技术以及污泥干化系统有机耦合，提高我国工业废水“零排放”技术水平，打破国外技术壁垒。

主要针对有毒工业污水处理及污泥低能耗干燥而展开，通过联系相关有毒污水处理企业或污水处理厂，率先为一定区域内企业进行污水治理，形成示范效应后，便可逐渐跨区域、跨行业的推广，对提升水治理及环保产业整体竞争力水平，促进环保产业结构调整，具有巨大推动作用。

高浓废水或工业有毒废水是需要集中处理的，一般采用单效蒸发器或两效蒸发器的方案来处理，随着大中城市节能环保压力的增加，已逐渐禁止煤的使用，而煤改油对于蒸发器的处理成本将提高数倍，典型蒸发吨水成本将达到400元左右。本发明的成功研究与应用，实现工业废水处理的综合化、低成本(约50元/吨水)、高回用、“零排放”应用，最终带动众多国内企业以及污水处理厂进行技术升级改造或工程新扩建，每个城市对本发明应用需求达数十套，推广到全国将有每年数百套的需求，所产生的节能量将非常巨大；具有热效率高、节能减排、低成本、占地小、系统小型化等优势，可高效处理有毒有害废水、电镀废水、高盐高浓废水、采油废水、造纸黑液等，并广泛应用于化工、医药、冶金等多个领域。同时，也可应用于奶粉、粮食、食品、饮料、制酒和燃料等工业生产的提取和浓缩过程中；对于常规方案很难处理的高浓污水具有很大优势，较传统蒸发设备处理成本更低、更加节能且高回用，更适合在工业企业及大型高污染工业园区进行示范推广，将有效解决水污染，对我省节能和环保具有重要示范推广作用。同时，对于提升我国的重大环保装备研发能力，资源化利用污水，加大国产环保产品市场占有率，提高环保装备技术水平有重大意义。

Claims (9)

1.一种固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置，其特征在于：包括有原液池，原液池通过管路系统经进料泵连接有加热装置，加热装置入料口设置在底部，加热装置顶部出口经管路系统连接至蒸发结晶装置的原液入口，蒸发结晶装置的原液入口设置在一侧侧壁下方，蒸发结晶装置底部的出料口经管路系统连接有离心机，离心机的液体出料口经管路系统连接有母液罐，母液罐入口设置在顶部，母液罐底部出口通过管路系统经母液泵连接至加热装置底部入料口；蒸发结晶装置顶部设置有水蒸气出口，水蒸气出口经蒸汽管路系统连接至蒸汽系统的压缩机，压缩机的蒸汽出口经管路系统连接至加热装置一侧侧壁上部的蒸汽入口，加热装置侧壁下部设置有蒸汽排放口。

2.根据权利要求1所述固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置，其特征在于：所述加热装置的蒸汽排放口通过管路系统连接有冷凝水罐，冷凝水罐经两路冷却管道分别连接至压缩机的出气口冷却系统、进气口冷却系统。

3.根据权利要求1所述固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置，其特征在于：所述原液池与加热装置之间的管路系统上设置有初级换热器，加热装置的蒸汽排放口通过管路系统还同时连接至初级换热器。

4.根据权利要求1所述固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置，其特征在于：所述原液池与加热装置之间的管路系统上位于初级换热器后方的位置还设置有次级换热器，冷凝水罐与压缩机的出气口冷却系统之间的冷却管道同时连接至次级换热器。

5.根据权利要求1所述固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置，其特征在于：所述蒸汽排放口经初级换热器还通过管路系统连接有抽真空装置，抽真空装置与初级换热器之间管路系统上设置有切换阀。

6.根据权利要求4所述固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置，其特征在于：所述次级换热器连接有直排气管道。

7.根据权利要求1所述固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置，其特征在于：所述加热装置的蒸汽入口连接的蒸汽管路系统上还连接有鲜蒸汽补充管路。

8.根据权利要求2所述固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置，其特征在于：所述冷凝水罐也通过管路系统连接至初级换热器。

9.根据权利要求2所述固废填埋场渗滤液蒸发结晶装置，其特征在于：所述冷凝水罐与压缩机的出气口冷却系统、进气口冷却系统之间的冷却管道上分别设置有喷水泵。

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