專利名稱：一種分離并回收利用廢水的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及廢水處理及綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種分離并回收利用廢水的裝置。
背景技術(shù)：
伴隨著工業(yè)化進程的逐漸加快，各種廢水的量也在增加，廢水的如果處理不當(dāng)，則會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。下面以沉釩廢水為例來描述現(xiàn)有廢水處理裝置存在的不足。釩行業(yè)的沉釩廢水的處理上屬于世界性的難題，主要原因是其成分復(fù)雜，腐蝕性大、重金屬離子多，且含有大量的銨根離子及鈉鹽，因此目前所采用的成熟的工藝不多。先后被不同廠家和科研單位試驗過的工藝方法主要包括(一 )膜技術(shù)處理工藝該技術(shù)在海水淡化還有許多行業(yè)都得到了應(yīng)用。在沉釩廢水處理中，由于廢水中的大顆粒離子和絮狀雜質(zhì)使得膜技術(shù)在沉釩廢水處理的應(yīng)用上受到了限制。( 二)生物降解工藝該技術(shù)在廢水處理的應(yīng)用有很悠久的歷史。但由于沉釩廢水中含有大量的銨鹽和重金屬，使得降解菌在沉釩廢水中缺乏成活的條件，因此不論是否脫氨，采用生物降解對沉釩廢水的處理都是不可行的。(三)冷凍結(jié)晶國外在處理沉釩廢水時，采用冷凍結(jié)晶的辦法，將硫酸鈉復(fù)鹽從沉釩廢水中析出。由于其溶液濃度低，結(jié)晶析出設(shè)備投資大，能耗高，析出晶體后的母液還含有大量的鹽，對沉釩工藝進一步使用母液得到的產(chǎn)品質(zhì)量影響較大。(四)脫氨后排放在環(huán)保要求標(biāo)準(zhǔn)較低的情況下，由于一些地區(qū)對廢水中的鹽未規(guī)定嚴(yán)格的排放指標(biāo)，因此個別企業(yè)的沉釩廢水在采用硫酸亞鐵還原——石灰中和后，直接進行簡單脫氨，然后外拍，或脫氨后用來潑渣，變相外排。目前國家環(huán)保部門已經(jīng)禁止了這種方式。另外，在現(xiàn)有技術(shù)的效蒸發(fā)工藝中，通常會由于廢水物料在換熱管中換熱的同時出現(xiàn)蒸發(fā)及結(jié)晶，進而在結(jié)晶物長期積累的情況下會出現(xiàn)堵塞管路和熱效率降低的問題。綜上所述，亟需一種分離并回收利用廢水時能耗低、結(jié)構(gòu)合理、處理效果好的廢水
處理裝置。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提供了一種采用多效蒸發(fā)、大流量低揚程強制循環(huán)、閃蒸濃縮系統(tǒng)等方式的分離并回收利用廢水的裝置，所述裝置具有能耗低、結(jié)構(gòu)合理、處理效果好等優(yōu)點。本實用新型提供了一種分離并回收利用廢水的裝置，所述裝置包括冷凝器、冷凝液罐、結(jié)晶池和設(shè)置有進水管、出水管、蒸汽進管和蒸汽出管的多個蒸發(fā)器，其中，所述多個蒸發(fā)器包括順次連接的一效蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器、四效蒸發(fā)器和二效蒸發(fā)器，廢水順序經(jīng)過一效蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器、四效蒸發(fā)器和二效蒸發(fā)器被閃蒸，經(jīng)過多次濃縮得到的濃漿從二效蒸發(fā)器進入結(jié)晶池結(jié)晶同時閃蒸得到的蒸汽經(jīng)過換熱后冷卻為冷凝水[ul]被回收到冷凝液罐中。根據(jù)本實用新型的分離并回收利用廢水的裝置，其中，所述一效蒸發(fā)器的出水管通過第一泵與三效蒸發(fā)器的進水管連接，一效蒸發(fā)器的蒸汽出管與二效蒸發(fā)器的蒸汽進管連接，三效蒸發(fā)器的蒸汽進管與二效蒸發(fā)器的蒸汽出管連接，三效蒸發(fā)器的出水管通過第二泵與四效蒸發(fā)器的進水管連接，三效蒸發(fā)器的蒸汽出管與四效蒸發(fā)器的蒸汽進管連接， 四效蒸發(fā)器的出水管通過第三泵與二效蒸發(fā)器的進水管連接，四效蒸發(fā)器的蒸汽出管與冷凝器連接，冷凝器的出水管與冷凝液罐連接，二效蒸發(fā)器的出水管與結(jié)晶池連接，二效蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器和四效蒸發(fā)器還設(shè)置有與冷凝液罐連接的冷凝水管。根據(jù)本實用新型的分離并回收利用廢水的裝置，其中，所述四效蒸發(fā)器的冷凝水管可以直接與冷凝液罐連接，所述三效蒸發(fā)器的冷凝水管可以經(jīng)四效蒸發(fā)器與冷凝液罐連接，所述二效蒸發(fā)器的冷凝水管可以依次經(jīng)三效蒸發(fā)器和四效蒸發(fā)器與冷凝液罐連接。根據(jù)本實用新型的分離并回收利用廢水的裝置，其中，所述一效蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器、四效蒸發(fā)器和二效蒸發(fā)器都可以包括大流量低揚程軸流泵以及連接在大流量低揚程軸流泵上方的分離器。根據(jù)本實用新型的分離并回收利用廢水的裝置，其中，所述一效蒸發(fā)器的蒸汽進管可以連接到熱風(fēng)爐的出氣管。根據(jù)本實用新型的分離并回收利用廢水的裝置，其中，所述廢水可以為在生產(chǎn)五氧化二釩或三氧化二釩過程中所形成的經(jīng)過還原、中和處理后的沉釩廢水，所述沉釩廢水中含有大量硫酸鈉和硫酸銨。根據(jù)本實用新型的分離并回收利用廢水的裝置，其中，與廢水接觸的蒸發(fā)器、管道、泵以及結(jié)晶池的內(nèi)壁都可以由具有能夠耐受閃蒸產(chǎn)生的蒸汽高溫和抗廢水中的酸、堿及氯離子腐蝕的金屬材料形成。根據(jù)本實用新型的分離并回收利用廢水的裝置，其中，所述金屬材料可以為鈦合金鋼或321不銹鋼。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的分離并回收利用廢水的裝置具有能耗低、結(jié)構(gòu)合理、處理效果好和環(huán)境友好等有益效果。此外，采用本實用新型的分離并回收利用廢水的裝置處理沉釩廢水，合理解決了廢水中大顆粒離子、絮狀雜質(zhì)、銨鹽和重金屬對廢水處理工藝的影響，克服了廢水對釩生產(chǎn)工藝的制約，而且回用水水質(zhì)達標(biāo)，可實現(xiàn)釩工業(yè)廢水零排放的目標(biāo)，具有良好的環(huán)保效益。

圖1為根據(jù)本實用新型示例性實施例的分離并回收利用廢水的裝置的示意圖。附圖主要標(biāo)號1 一效蒸發(fā)器2 二效蒸發(fā)器3 三效蒸發(fā)器4 四效蒸發(fā)器5:冷凝器 6:冷凝液罐 7:結(jié)晶池 13:第一泵34 第二泵 44 第三泵具體實施方式
根據(jù)本實用新型的分離并回收利用廢水的裝置包括冷凝器、冷凝液罐、結(jié)晶池和設(shè)置有進水管、出水管、蒸汽進管和蒸汽出管的多個蒸發(fā)器，其中，所述多個蒸發(fā)器包括順次連接的一效蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器、四效蒸發(fā)器和二效蒸發(fā)器，廢水順序經(jīng)過一效蒸發(fā)器、 三效蒸發(fā)器、四效蒸發(fā)器和二效蒸發(fā)器被閃蒸，經(jīng)過多次濃縮得到的濃漿從二效蒸發(fā)器進入結(jié)晶池結(jié)晶同時閃蒸得到的蒸汽經(jīng)過換熱后冷卻為冷凝水被回收到冷凝器或冷凝液罐中。在本實用新型中，采用了合理連接的多效蒸發(fā)裝置對廢水進行多次閃蒸，從而改善了廢水分離和回收利用的效果，而且提高了熱量利用效率。此外，在本實用新型的裝置中，所述一效蒸發(fā)器的出水管可通過第一泵與三效蒸發(fā)器的進水管連接，一效蒸發(fā)器的蒸汽出管可與二效蒸發(fā)器的蒸汽進管連接，三效蒸發(fā)器的蒸汽進管可與二效蒸發(fā)器的蒸汽出管連接，三效蒸發(fā)器的出水管可通過第二泵與四效蒸發(fā)器的進水管連接，三效蒸發(fā)器的蒸汽出管可與四效蒸發(fā)器的蒸汽進管連接，四效蒸發(fā)器的出水管可通過第三泵與二效蒸發(fā)器的進水管連接，四效蒸發(fā)器的蒸汽出管可與冷凝器連接，冷凝器的出水管可與冷凝液罐連接，二效蒸發(fā)器的出水管可與結(jié)晶池連接，二效蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器和四效蒸發(fā)器還可設(shè)置有與冷凝液罐連接的冷凝水管。此外，在本實用新型的裝置中，所述四效蒸發(fā)器的冷凝水管可直接與冷凝液罐連接，所述三效蒸發(fā)器的冷凝水管可經(jīng)四效蒸發(fā)器與冷凝液罐連接，所述二效蒸發(fā)器的冷凝水管可依次經(jīng)三效蒸發(fā)器和四效蒸發(fā)器與冷凝液罐連接。此外，在本實用新型的裝置中，所述一效蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器、四效蒸發(fā)器和二效蒸發(fā)器都可以包括大流量低揚程軸流泵以及連接在大流量低揚程軸流泵上方的分離器。設(shè)置有大流量低揚程軸流泵以及連接在大流量低揚程軸流泵上方的分離器的多個蒸發(fā)器，能夠確保廢水通過大流量低揚程軸流泵在換熱管內(nèi)自下向上流動，并且廢水在換熱管流動的過程中，只進行換熱而不進行蒸發(fā)；此外，當(dāng)廢水在泵的推動下通過廢水輸送管進入分離器時，由于分離器內(nèi)的壓力比廢水輸送管的壓力小，所以廢水在進入分離器時迅速氣化，使得廢水因在分離器內(nèi)被閃蒸而濃縮。此外，在本實用新型的裝置中，所述一效蒸發(fā)器的蒸汽進管可連接到熱風(fēng)爐的出氣管。這樣，即可直接利用熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)來向本實用新型的裝置提供熱源，然而，本實用新型不限于此，也可采用其他形式向本實用新型來提供熱源。此外，在本實用新型的裝置中，所述廢水可以為在生產(chǎn)五氧化二釩或三氧化二釩過程中所形成的經(jīng)過還原、中和處理后的沉釩廢水，所述沉釩廢水中含有大量硫酸鈉和硫酸銨。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)本實用新型的裝置也可用于分離并回收其它廢水，與分離沉釩廢水產(chǎn)生的效果不同的是，如果該其它廢水中鹽的成分和含量較為復(fù)雜，則根據(jù)本實用新型的方法可以回收廢水中的水，但是濃縮得到的濃漿需進一步分離才能回收。此外，在本實用新型的裝置中，與廢水接觸的蒸發(fā)器、管道、泵以及結(jié)晶池的內(nèi)壁都可以由具有能夠耐受閃蒸產(chǎn)生的蒸汽高溫和抗廢水中的酸、堿及氯離子腐蝕的金屬材料形成。優(yōu)選地，在本實用新型的裝置中，所述金屬材料為鈦合金鋼或321不銹鋼。鈦合金鋼和321不銹鋼中含有穩(wěn)定存在的Ti元素，所以其具有更好的耐晶界腐蝕性及高溫強度。實施例1圖1為根據(jù)本實用新型示例性實施例的分離并回收利用廢水的裝置的示意圖。[0034]如圖1所示，在本實用新型的示例性實施例中，分離并回收利用廢水的裝置包括一效蒸發(fā)器1、二效蒸發(fā)器2、三效蒸發(fā)器3、四效蒸發(fā)器4、冷凝器5、冷凝液罐6和結(jié)晶池7。一效蒸發(fā)器1的進水管20與提供廢水的裝置連接，以接納待處理的廢水。一效蒸發(fā)器的蒸汽進管10與熱風(fēng)爐連接，以向本實施例的分離并回收利用廢水的裝置提供熱源。 一效蒸發(fā)器1的出水管11通過第一泵13與三效蒸發(fā)器3的進水管連接。一效蒸發(fā)器1的蒸汽出管12與二效蒸發(fā)器2的蒸汽進管連接。三效蒸發(fā)器3的蒸汽進管與二效蒸發(fā)器2 的蒸汽出管22連接。三效蒸發(fā)器3的出水管31通過第二泵34與四效蒸發(fā)器4的進水管連接。三效蒸發(fā)器3的蒸汽出管32與四效蒸發(fā)器4的蒸汽進管連接。四效蒸發(fā)器4的出水管41通過第三泵44與二效蒸發(fā)器2的進水管連接。四效蒸發(fā)器4的蒸汽出管42與冷凝器5連接。冷凝器5的出水管51與冷凝液罐6連接。二效蒸發(fā)器2的出水管M與結(jié)晶池7連接。結(jié)晶池7的上清液經(jīng)過上清液出水管71與二效蒸發(fā)器2連接。四效蒸發(fā)器4 的冷凝水管43直接與冷凝液罐6連接，三效蒸發(fā)器3的冷凝水管33經(jīng)四效蒸發(fā)器4與冷凝液罐6連接，二效蒸發(fā)器2的冷凝水管23依次經(jīng)三效蒸發(fā)器3和四效蒸發(fā)器4與冷凝液罐6連接。在本實施例中，廢水順序經(jīng)過一效蒸發(fā)器1、三效蒸發(fā)器3、四效蒸發(fā)器4和二效蒸發(fā)器2被閃蒸，經(jīng)過四次濃縮得到的濃漿從二效蒸發(fā)器2進入結(jié)晶池7結(jié)晶同時閃蒸得到的蒸汽經(jīng)過換熱后冷卻為冷凝水被回收到冷凝液罐6中。實施例2本實施例的分離并回收利用廢水的裝置與實施例1中描述的裝置的結(jié)構(gòu)基本相同，二者的區(qū)別在于，在本實施例中，二效蒸發(fā)器2的冷凝水23、三效蒸發(fā)器3的冷凝水33 和四效蒸發(fā)器4的冷凝水管43都與冷凝液罐6直接連接。實施例3本實施例的分離并回收利用廢水的裝置與實施例1中描述的裝置的結(jié)構(gòu)基本相同，二者的區(qū)別在于在本實施例中，一效蒸發(fā)器1、三效蒸發(fā)器3、四效蒸發(fā)器4和二效蒸發(fā)器2都包括大流量低揚程軸流泵以及連接在大流量低揚程軸流泵上方的分離器；本實施例處理的廢水是在生產(chǎn)五氧化二釩或三氧化二釩過程中所形成的經(jīng)過還原、中和處理后的沉釩廢水，該廢水中含有大量硫酸鈉和硫酸銨；在本實施例的裝置中，與廢水接觸的蒸發(fā)器、 管道、泵以及結(jié)晶池的內(nèi)壁都是由321不銹鋼形成的。在本實施例的分離并回收利用廢水的裝置中，各個效蒸發(fā)器能夠確保廢水通過大流量低揚程軸流泵在換熱管內(nèi)自下向上流動，并且廢水在換熱管流動的過程中，只進行換熱而不進行蒸發(fā)；此外，當(dāng)廢水在泵的推動下通過廢水輸送管進入分離器時，由于分離器內(nèi)的壓力比廢水輸送管的壓力小，所以廢水在進入分離器時迅速氣化，使得廢水因在分離器內(nèi)被閃蒸而濃縮。因此，本實施例可以避免因廢水在換熱管中存在蒸發(fā)然后出現(xiàn)結(jié)晶，從而因結(jié)晶物的長期積累而導(dǎo)致管道堵塞以及熱效率降低等問題。采用本實施例的裝置處理沉釩廢水，解決了廢水中大顆粒離子、絮狀雜質(zhì)、銨鹽和重金屬對廢水處理工藝的影響，克服了廢水對釩生產(chǎn)工藝的制約，而且回用水水質(zhì)達標(biāo)，可實現(xiàn)釩工業(yè)廢水零排放的目標(biāo)，具有良好的環(huán)保效益。在本實用新型中，冷凝液罐中的冷凝水可返回產(chǎn)生廢水的工藝進行循環(huán)使用。綜上所述，本實用新型的分離并回收利用廢水的裝置具有能耗低、結(jié)構(gòu)合理、處理效果好和環(huán)境友好等有益效果。此外，采用本實用新型的分離并回收利用廢水的裝置處理沉釩廢水，合理解決了廢水中大顆粒離子、絮狀雜質(zhì)、銨鹽和重金屬對廢水處理工藝的影響，克服了廢水對釩生產(chǎn)工藝的制約，而且回用水水質(zhì)達標(biāo)，可實現(xiàn)釩工業(yè)廢水零排放的目標(biāo)，具有良好的環(huán)保效益。 盡管上面已經(jīng)結(jié)合示例性實施例描述了本實用新型的技術(shù)構(gòu)思，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離由權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可對上述實施例進行各種變形和修改。
權(quán)利要求1.一種分離并回收利用廢水的裝置，包括冷凝器、冷凝液罐、結(jié)晶池和設(shè)置有進水管、 出水管、蒸汽進管和蒸汽出管的多個蒸發(fā)器，其特征在于，所述多個蒸發(fā)器包括順次連接的一效蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器、四效蒸發(fā)器和二效蒸發(fā)器，廢水順序經(jīng)過一效蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器、四效蒸發(fā)器和二效蒸發(fā)器被閃蒸，經(jīng)過多次濃縮得到的濃漿從二效蒸發(fā)器進入結(jié)晶池結(jié)晶同時閃蒸得到的蒸汽經(jīng)過換熱后冷卻為冷凝水被回收到冷凝液罐中。
2.如權(quán)利要求1所述的分離并回收利用廢水的裝置，其特征在于，所述一效蒸發(fā)器的出水管通過第一泵與三效蒸發(fā)器的進水管連接，一效蒸發(fā)器的蒸汽出管與二效蒸發(fā)器的蒸汽進管連接，三效蒸發(fā)器的蒸汽進管與二效蒸發(fā)器的蒸汽出管連接，三效蒸發(fā)器的出水管通過第二泵與四效蒸發(fā)器的進水管連接，三效蒸發(fā)器的蒸汽出管與四效蒸發(fā)器的蒸汽進管連接，四效蒸發(fā)器的出水管通過第三泵與二效蒸發(fā)器的進水管連接，四效蒸發(fā)器的蒸汽出管與冷凝器連接，冷凝器的出水管與冷凝液罐連接，二效蒸發(fā)器的出水管與結(jié)晶池連接，二效蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器和四效蒸發(fā)器還設(shè)置有與冷凝液罐連接的冷凝水管。
3.如權(quán)利要求2所述的分離并回收利用廢水的裝置，其特征在于，所述四效蒸發(fā)器的冷凝水管直接與冷凝液罐連接，所述三效蒸發(fā)器的冷凝水管經(jīng)四效蒸發(fā)器與冷凝液罐連接，所述二效蒸發(fā)器的冷凝水管依次經(jīng)三效蒸發(fā)器和四效蒸發(fā)器與冷凝液罐連接。
4.如權(quán)利要求1所述的分離并回收利用廢水的裝置，其特征在于，所述一效蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器、四效蒸發(fā)器和二效蒸發(fā)器均包括大流量低揚程軸流泵以及連接在大流量低揚程軸流泵上方的分離器。
5.如權(quán)利要求1所述的分離并回收利用廢水的裝置，其特征在于，所述一效蒸發(fā)器的蒸汽進管連接到熱風(fēng)爐的出氣管。
6.如權(quán)利要求1至5中任意一項所述的分離并回收利用廢水的裝置，其特征在于，所述廢水為在生產(chǎn)五氧化二釩或三氧化二釩過程中所形成的經(jīng)過還原、中和處理后的沉釩廢水，所 述沉釩廢水中含有大量硫酸鈉和硫酸銨。
7.如權(quán)利要求1至5中任意一項所述的分離并回收利用廢水的裝置，其特征在于，與廢水接觸的蒸發(fā)器、管道、泵以及結(jié)晶池的內(nèi)壁均由具有能夠耐受閃蒸產(chǎn)生的蒸汽高溫和抗廢水中的酸、堿及氯離子腐蝕的金屬材料形成。
8.如權(quán)利要求7所述的分離并回收利用廢水的裝置，其特征在于，所述金屬材料為鈦合金鋼或321不銹鋼。
專利摘要本實用新型提供了一種分離并回收利用廢水的裝置。所述裝置包括冷凝器、冷凝液罐、結(jié)晶池和設(shè)置有進水管、出水管、蒸汽進管和蒸汽出管的多個蒸發(fā)器，其中，所述多個蒸發(fā)器包括順次連接的一、三、四和二效蒸發(fā)器，廢水順序經(jīng)過一、三、四和二效蒸發(fā)器被閃蒸，濃縮得到的濃漿從二效蒸發(fā)器進入結(jié)晶池結(jié)晶同時閃蒸得到的蒸汽經(jīng)換熱后冷卻為冷凝水被回收到冷凝液罐中。本實用新型裝置具有能耗低、結(jié)構(gòu)合理、處理效果好和環(huán)境友好等有益效果。而且采用本實用新型的裝置處理沉釩廢水，合理解決了廢水中大顆粒離子、絮狀雜質(zhì)、銨鹽和重金屬對廢水處理工藝的影響，克服了廢水對釩生產(chǎn)工藝的制約，可實現(xiàn)釩工業(yè)廢水零排放的目標(biāo)。
文檔編號C02F9/10GK201962163SQ20102070130
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者史永軍, 張正明, 楊興華 申請人:攀枝花攀鋼集團設(shè)計研究院有限公司, 攀鋼集團冶金工程技術(shù)有限公司, 攀鋼集團鋼鐵釩鈦股份有限公司