CN211871447U - 一种垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统，包括一级强制循环蒸发系统和二级强制循环蒸发系统；所述一级强制循环蒸发系统包括一级加热室、一级分离室、一级蒸馏水罐、一级蒸汽压缩机、洗气系统、排气冷凝器和一级蒸馏水热交换器；所述二级强制循环蒸发系统包括二级加热室、二级分离室、二级蒸馏水罐、二级蒸汽压缩机、二级蒸馏水热交换器、污泥脱水系统。本实用新型垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统抗结垢能力强、运行成本低、连续稳定运行能力强，适用于垃圾渗滤液的蒸发处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及垃圾渗滤液处理技术，尤其涉及一种垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统。
背景技术
近几年，MVR(机械蒸汽再压缩)蒸发工艺凭借其使用范围广、占地面积小和处理效果稳定等诸多优势，在垃圾渗滤液处理上的应用逐渐增加。其中，具有传热效率高、能耗低等特点的水平管式降膜蒸发器应用最多。随着此种蒸发器不断的被投入使用，其结垢速度快、清洗周期短、预处理成本高等问题逐渐暴露出来。造成此问题的主要原因是垃圾渗滤液水质复杂，有机物含量高，同时废水中含有大量Ca2+、Mg2+、HCO3 -、二氧化硅等成分,高浓度的盐类和有机物在蒸发过程中会在换热管周围结垢，导致传热恶化，影响机组的运行效率。结垢物质的主要成分包括：
1、以离子或分子状态溶解于水中的杂质
(1)钙盐类：在水中的主要构成有Ca(HCO3)2、CaCl2、CaSO4、CaSiO3等。钙盐是造成换热器结垢的主要成分。
(2)镁盐：在水中的主要构成有Mg(HCO3)2、MgCl2、MgSO4等。镁溶解在水中后，在受热分解后生成Mg(OH)2沉淀，构成泥渣或水垢。
(3)钠盐：主要构成有NaCl、Na2SO4、NaHCO3等。NaCl不生成水垢，但水中有游离氧存在，会加速金属壁的腐蚀；Na2SO4的含量过高会结盐，影响安全运行。
2、以胶体状态存在的杂质
(1)铁化合物：主要成分是Fe2O3，它会生成铁垢。
(2)污泥：渗滤液中的悬浮物逐渐沉积在换热管表面，行成污泥。
(3)粘垢：主要是渗滤液中的有机物在不断的蒸发过程中粘结而成，常常附着在换热管表面。
结垢后的换热管热交换率会有大幅下降，严重影响蒸发效率，甚至换热管之间可能搭桥，无法进行正常蒸发作业。因此，有效的优化蒸发工艺，防止或减少换热管结垢，保证蒸发设备长时间最大产能平稳运行对垃圾渗滤液的蒸发处理具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对目前垃圾渗滤液蒸发系统的问题，提出一种垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统，该系统抗结垢能力强、运行成本低、连续稳定运行能力强，适用于垃圾渗滤液的蒸发处理。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统，包括一级强制循环蒸发系统和二级强制循环蒸发系统；
所述一级强制循环蒸发系统包括一级加热室、一级分离室、一级蒸馏水罐、一级蒸汽压缩机、洗气系统、排气冷凝器和一级蒸馏水热交换器；所述垃圾渗滤液管道与一级蒸馏水热交换器的冷媒入口连通，所述一级蒸馏水热交换器的冷媒出口与排气冷凝器的冷媒入口连通；所述排气冷凝器的冷媒出口与一级分离室的下部液相空间连通；所述一级分离室底部出口与一级加热室管程入口连通，所述一级加热室管程出口与一级分离室的上部气相空间连通，所述一级加热室的不凝气体出口与排气冷凝器的热媒入口连通；所述一级分离室顶部的二次蒸汽出口与洗气系统入口连通，所述洗气系统出口通过一级蒸汽压缩机与一级加热室壳程入口连通；所述一级加热室的壳程出口与一级蒸馏水罐连通，所述一级蒸馏水罐出口与一级蒸馏水热交换器的热媒入口连通；
所述二级强制循环蒸发系统包括二级加热室、二级分离室、二级蒸馏水罐、二级蒸汽压缩机、二级蒸馏水热交换器、污泥脱水系统；所述垃圾渗滤液管道与二级蒸馏水热交换器的冷媒入口连通，所述二级蒸馏水热交换器的冷媒出口与排气冷凝器的冷媒入口连通；所述二级分离室的下部液相空间与一级分离室的浓缩液出口连通；所述二级分离室底部出口与二级加热室管程入口连通，所述二级加热室管程出口与二级分离室的上部气相空间连通；所述二级分离室顶部的二次蒸汽出口通过二级蒸汽压缩机与二级加热室壳程入口连通；所述二级加热室的壳程出口与二级蒸馏水罐连通，所述二级蒸馏水罐出口与二级蒸馏水热交换器的热媒入口连通；所述二级分离室的底部浆液出口与污泥脱水系统连通。
进一步地，所述一级加热室为卧式双管程列管式换热器，所述二级加热室为卧式双管程列管式换热器。
进一步地，所述一级加热室换热管内液体流速为1.5-2.5m/s，所述二级加热室换热管内液体流速为2-3m/s。
进一步地，所述一级蒸汽压缩机温升为8-15℃，所述二级蒸汽压缩机温升为18-20℃。
进一步地，所述一级分离室的蒸发强度为0.8-1.5m3/(m3·s)，所述二级分离室的蒸发强度为1-1.2m3/(m3·s)。
进一步地，所述排气冷凝器多管程列管式换热器。
进一步地，所述一级蒸馏水热交换器为板式换热器，所述二级蒸馏水热交换器为板式换热器。
进一步地，所述排气冷凝器的热媒出口依次与冷凝水罐和冷凝水泵连通。
进一步地，所述洗气系统的作用是对一级强制循环蒸发系统的二次蒸汽进行净化处理，主要去除的污染物质是COD和氨氮。
进一步地，所述污泥脱水系统的作用是将二级分离室排出的浆液进行离心脱水，将浆液中饱和析出的杂盐分离出来。
一种利用上述的两级强制循环蒸发系统处理垃圾渗滤液的工艺，其工艺流程为：垃圾渗滤液进入一级强制循环蒸发系统进行预浓缩，预浓缩产生的高温浓缩液进入二级强制循环蒸发系统进行进一步蒸发处理，二级分离室连续排出具有一定固液比的浆液，浆液经污泥脱水系统进行固液分离，将垃圾渗滤液中的杂盐、有机物等以盐泥的形式分离出来。一级和两级强制循环蒸发系统产生的高温蒸馏水和低温来液进行热交换后排出系统。一级强制循环蒸发系统产生的不凝气体通过排气冷凝器回收热量，不凝气体冷却产生的冷凝水进入冷凝水罐，二级强制循环蒸发系统产生的不凝气体和排气冷凝器排出的气体汇总后排出。
本实用新型垃圾渗滤液两级强制循环蒸发处理处理系统及工艺，处理单元少，能耗低，工艺流程科学、合理，与现有技术相比较，具有以下优点：
1)本实用新型的两级强制循环蒸发处理工艺，无需对垃圾渗滤液进行预处理，大幅度降低预处理成本。
2)本实用新型的两级强制循环蒸发工艺系统采用一级强制循环蒸发预浓缩，二级强制循环蒸发结晶，与单效强制循环蒸发结晶工艺相比，能耗是单效的75％左右。
3)本实用新型的强制循环蒸发系统抗结垢能力强，蒸发系统的换热面和蒸发面分离，同时通过高速流动减少换热面结垢几率，可将化学清洗周期控制在3个月以上。
附图说明
图1为本实用新型垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统示意图。
图中：1、一级加热室；2、一级分离室；3、一级蒸馏水罐；4、一级蒸汽压缩机；5、洗气系统；6、排气冷凝器；7、一级强制循环泵；8、一级浓缩泵；9、一级蒸馏水泵；10、一级蒸馏水热交换器；11、冷凝水罐；12、冷凝水泵；13、二级加热室；14、二级分离室；15、二级蒸馏水罐；16、二级蒸汽压缩机；17、二级强制循环泵；18、二级浆液泵；19、二级蒸馏水泵；20、二级蒸馏水热交换器；21、污泥脱水系统。
具体实施方式
以下结合实施例对本实用新型进一步说明：
实施例1
本实施例公开了一种垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统及其工艺，其结构如图1所示，包括一级强制循环蒸发系统和二级强制循环蒸发系统。
所述一级强制循环蒸发系统包括一级加热室1、一级分离室2、一级蒸馏水罐3、一级蒸汽压缩机4、洗气系统5、排气冷凝器6和一级蒸馏水热交换器10；所述垃圾渗滤液管道与一级蒸馏水热交换器10的冷媒入口连通，所述一级蒸馏水热交换器10的冷媒出口与排气冷凝器6的冷媒入口连通；所述排气冷凝器6的冷媒出口与一级分离室2的下部液相空间连通；所述一级分离室2底部出口通过一级强制循环泵7与一级加热室1管程入口连通，所述一级加热室1管程出口与一级分离室2的上部气相空间连通，所述一级加热室1的不凝气体出口与排气冷凝器6的热媒入口连通；所述一级分离室2顶部的二次蒸汽出口与洗气系统5入口连通，所述洗气系统5出口通过一级蒸汽压缩机4与一级加热室1壳程入口连通；所述一级加热室1的壳程出口与一级蒸馏水罐3连通，所述一级蒸馏水罐3出口通过一级蒸馏水泵9与一级蒸馏水热交换器10的热媒入口连通；
所述二级强制循环蒸发系统包括二级加热室13、二级分离室14、二级蒸馏水罐15、二级蒸汽压缩机16、二级蒸馏水热交换器20、污泥脱水系统21；所述垃圾渗滤液管道与二级蒸馏水热交换器20的冷媒入口连通，所述二级蒸馏水热交换器20的冷媒出口与排气冷凝器6的冷媒入口连通；所述二级分离室14的下部液相空间与一级分离室2的浓缩液出口通过一级浓缩泵8连通；所述二级分离室14底部出口通过二级强制循环泵17与二级加热室13管程入口连通，所述二级加热室13管程出口与二级分离室14的上部气相空间连通；所述二级分离室14顶部的二次蒸汽出口通过二级蒸汽压缩机16与二级加热室13壳程入口连通；所述二级加热室13的壳程出口与二级蒸馏水罐15连通，所述二级蒸馏水罐15出口通过二级蒸馏水泵19与二级蒸馏水热交换器20的热媒入口连通；所述二级分离室底部浆料出口通过二级浆液泵18与污泥脱水系统21连通。
采用上述系统的垃圾渗滤液两级强制循环蒸发工艺为：来液经一级蒸馏水热交换器、二级蒸馏水热交换器和排气冷凝器进行预热。经过预热的来液进入一级分离室2中，与一级分离室2中原有的物料混合后由一级强制循环泵7输送至一级加热室1管程中，经一级加热室1壳程中的高温蒸汽加热到过热状态后回一级分离室2中，由于一级分离室2中的压力小，过热状态的污水发生闪蒸。闪蒸产生的二次蒸汽经洗气系统5净化处理后进入一级蒸汽压缩机4。经过一级蒸汽压缩机4压缩后的高温蒸汽作为加热蒸汽进入到一级加热室1壳程中，壳程内的高温蒸汽与管程内的低温物料进行热交换，低温物料被加热。壳程内高温蒸汽释放潜热后冷凝成蒸馏水。蒸馏水被收集至一级蒸馏水罐3，由一级蒸馏水泵9输送至一级蒸馏水热交换器10与来液交换后，离开蒸发系统。一级加热室排出的不凝气体进入排气冷凝器6对来液进行再次预热，不凝气体产生的冷凝水进入冷凝水罐11，经冷凝水泵12排出系统。冷却后的不凝气体排出系统。
一级分离室2排出的浓缩液经一级浓缩泵8输送至二级分离室14中，与二级分离室14中原有的物料混合后由二级强制循环泵17输送至二级加热室13管程中，经二级加热室13壳程中的高温蒸汽加热到过热状态后回二级分离室14中，由于二级分离室14中的压力小，过热状态的污水发生闪蒸。闪蒸产生的二次蒸汽进入二级蒸汽压缩机。经过二级蒸汽压缩机16压缩后的高温蒸汽作为加热蒸汽进入到二级加热室13壳程中，壳程内的高温蒸汽与管程内的低温物料进行热交换，低温物料被加热。壳程内高温蒸汽释放潜热后冷凝成蒸馏水。蒸馏水被收集至二级蒸馏水罐15，由二级蒸馏水泵19输送至二级蒸馏水热交换器20与来液交换后，离开蒸发系统。二级分离室14连续排出具有一定固液比的浆液，浆液经二级浆液泵18输送至污泥脱水系统21进行固液分离，将垃圾渗滤液中的杂盐、有机物等以盐泥的形式分离出来。二级加热室13排出的不凝气体和排气冷凝器6排出的气体汇总后排出系统。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统，其特征在于，包括一级强制循环蒸发系统和二级强制循环蒸发系统；
所述一级强制循环蒸发系统包括一级加热室(1)、一级分离室(2)、一级蒸馏水罐(3)、一级蒸汽压缩机(4)、洗气系统(5)、排气冷凝器(6)和一级蒸馏水热交换器(10)；所述垃圾渗滤液管道与一级蒸馏水热交换器(10)的冷媒入口连通，所述一级蒸馏水热交换器(10)的冷媒出口与排气冷凝器(6)的冷媒入口连通；所述排气冷凝器(6)的冷媒出口与一级分离室(2)的下部液相空间连通；所述一级分离室(2)底部出口与一级加热室(1)管程入口连通，所述一级加热室(1)管程出口与一级分离室(2)的上部气相空间连通，所述一级加热室(1)的不凝气体出口与排气冷凝器(6)的热媒入口连通；所述一级分离室(2)顶部的二次蒸汽出口与洗气系统(5)入口连通，所述洗气系统(5)出口通过一级蒸汽压缩机(4)与一级加热室(1)壳程入口连通；所述一级加热室(1)的壳程出口与一级蒸馏水罐(3)连通，所述一级蒸馏水罐(3)出口与一级蒸馏水热交换器(10)的热媒入口连通；
所述二级强制循环蒸发系统包括二级加热室(13)、二级分离室(14)、二级蒸馏水罐(15)、二级蒸汽压缩机(16)、二级蒸馏水热交换器(20)、污泥脱水系统(21)；所述垃圾渗滤液管道与二级蒸馏水热交换器(20)的冷媒入口连通，所述二级蒸馏水热交换器(20)的冷媒出口与排气冷凝器(6)的冷媒入口连通；所述二级分离室(14)的下部液相空间与一级分离室(2)的浓缩液出口连通；所述二级分离室(14)底部出口与二级加热室(13)管程入口连通，所述二级加热室(13)管程出口与二级分离室(14)的上部气相空间连通；所述二级分离室(14)顶部的二次蒸汽出口通过二级蒸汽压缩机(16)与二级加热室(13)壳程入口连通；所述二级加热室(13)的壳程出口与二级蒸馏水罐(15)连通，所述二级蒸馏水罐(15)出口与二级蒸馏水热交换器(20)的热媒入口连通；所述二级分离室(14)底部浆料出口与污泥脱水系统(21)连通。
2.根据权利要求1所述垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统，其特征在于，所述一级加热室(1)为卧式双管程列管式换热器，所述二级加热室(13)为卧式双管程列管式换热器。
3.根据权利要求1所述垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统，其特征在于，所述一级加热室(1)换热管内液体流速为1.5-2.5m/s，所述二级加热室(13)换热管内液体流速为2-3m/s。
4.根据权利要求1所述垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统，其特征在于，所述一级蒸汽压缩机(4)温升为8-15℃，所述二级蒸汽压缩机(16)温升为18-20℃。
5.根据权利要求1所述垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统，其特征在于，所述一级分离室(2)的蒸发强度为0.8-1.5m3/(m3·s)，所述二级分离室(14)的蒸发强度为1-1.2m3/(m3·s)。
6.根据权利要求1所述垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统，其特征在于，所述排气冷凝器(6)为多管程列管式换热器。
7.根据权利要求1所述垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统，其特征在于，所述一级蒸馏水热交换器(10)为板式换热器，所述二级蒸馏水热交换器(20)为板式换热器。
8.根据权利要求1所述垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统，其特征在于，所述排气冷凝器(6)的热媒出口依次与冷凝水罐(11)和冷凝水泵(12)连通。
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| CN202020210648.2U CN211871447U (zh) | 2020-02-26 | 2020-02-26 | 一种垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111115735A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-05-08 | 大连广泰源环保科技有限公司 | 一种垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统及工艺 |
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2020
- 2020-02-26 CN CN202020210648.2U patent/CN211871447U/zh active Active
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| CN111115735A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-05-08 | 大连广泰源环保科技有限公司 | 一种垃圾渗滤液两级强制循环蒸发系统及工艺 |
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