專利名稱：高鹽廢水處理回收利用的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)高鹽廢水進(jìn)行無(wú)害化處理并回收利用的方法及實(shí)現(xiàn)這一方法的裝置。
背景技術(shù)：
高鹽廢水一般來(lái)說(shuō)包括了高鹽生活廢水和高鹽工業(yè)廢水。主要來(lái)源于直接利用海水或含鹽水的工業(yè)生產(chǎn)、生活用水和食品加工、化工廠和石油氣的采集加工等。這些廢水中除了含有有機(jī)污染物外，還含有大量的無(wú)機(jī)鹽，如鈣鎂離子、氯離子、鈉離子、硫酸根離子等等。近年來(lái)對(duì)高有機(jī)物廢水的污染已經(jīng)引起關(guān)注，并已經(jīng)在實(shí)施多種處理的措施，但高鹽廢水的處理至今尚未引起足夠的重視，現(xiàn)實(shí)中高鹽廢水多是不加處理而直接排放，這一現(xiàn)象將導(dǎo)致江河水質(zhì)礦化度提高，勢(shì)必會(huì) 對(duì)土壤、水體生物、地表水、地下水帶來(lái)越來(lái)越嚴(yán)重的污染，將直接危及人體健康和惡化生態(tài)環(huán)境。由于高鹽廢水對(duì)地下水的污染還會(huì)加劇用水緊張。高鹽廢水直接排放后導(dǎo)致地下水硬度增高，對(duì)人身和環(huán)境造成危害的同時(shí)還會(huì)對(duì)工業(yè)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，縮短設(shè)備使用年限，為此將付出高額的維修和護(hù)理費(fèi)用。當(dāng)工業(yè)上需要把水的硬度降低還原時(shí)，就要耗資建設(shè)軟化水系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行軟化，并排出氯化鈣、鎂軟化廢液，再滲入地下后又進(jìn)一步污染地下水，使地下水氯化物和硬度進(jìn)一步增高，其直接的后果是土壤含鹽量增加后板結(jié)硬化，無(wú)法耕種生產(chǎn)，如此形成了一種惡性循環(huán)。如不盡快形成規(guī)?；卫泶胧┖头桨?，將直接影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速和可持續(xù)發(fā)展。在國(guó)外，例如歐盟等國(guó)家和地區(qū)，對(duì)高鹽水制定了較為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，而在我國(guó)，鋼鐵、石化、電力等用水和排水大戶，高鹽水幾乎大都直接外排。因此，對(duì)高鹽廢水的處理將是一個(gè)非常緊迫的課題。當(dāng)采用生物法進(jìn)行處理時(shí)，高濃度的鹽類物質(zhì)對(duì)微生物具有抑制作用，處理難以持續(xù)進(jìn)行；當(dāng)采用物化法處理時(shí)，投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，難以達(dá)到預(yù)期的凈化效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種對(duì)高鹽廢水進(jìn)行無(wú)害化處理并回收利用的工藝方法及實(shí)現(xiàn)這一工藝的裝置。本發(fā)明的高鹽廢水處理回收利用的方法是:首先將高鹽廢水預(yù)熱到設(shè)定溫度后送入機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，分別得到濃縮的液體和二次蒸汽，待機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器中的濃縮液濃度達(dá)到接近飽和濃度的預(yù)定值后將其引入強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器進(jìn)行再蒸發(fā)濃縮，使?jié)饪s液體中的鹽進(jìn)一步濃縮并結(jié)晶，再將帶有結(jié)晶鹽的濃縮液體經(jīng)減壓蒸發(fā)處理后進(jìn)行離心處理，分別得到結(jié)晶鹽與飽和鹽水，分出鹽后將飽和鹽水與待處理高鹽廢水混合后再用前述方法進(jìn)行處理，同時(shí)得到二次蒸汽，所得到的各二次蒸汽用做前一級(jí)的預(yù)熱器、機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器或強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器作為熱源，然后冷凝得到凈水。本發(fā)明的高鹽廢水處理方法使用的裝置是由依次相互用管路串聯(lián)連通的預(yù)熱器、機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器、II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器蒸發(fā)室、I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器蒸發(fā)室、自蒸發(fā)器、離心機(jī)，與前述的各預(yù)熱器、蒸發(fā)器、蒸發(fā)室分別用管路連通的冷凝水罐，為機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器提供熱源的蒸汽壓縮機(jī)，以及設(shè)置于機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器、各冷凝水罐、加熱室管路上的泵與閥門、控制系統(tǒng)構(gòu)成。本發(fā)明的高鹽廢水處理方法使用的裝置中，可在I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器、II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器前分別設(shè)置有各自的加熱室，加熱室的加熱介質(zhì)腔與鍋爐蒸汽管或余熱蒸汽管連通。由前述的本發(fā)明方法內(nèi)容可知，本發(fā)明的方法是一種全物理的處理方式,在對(duì)飽和鹽水進(jìn)行處理的處理過(guò)程僅需要消耗一些能量，而不會(huì)產(chǎn)生附加的污染。本發(fā)明的方法及裝置可以有效處理高鹽廢水，在處理過(guò)程中所耗能量較少，特別是當(dāng)本發(fā)明的裝置中采用了機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器淡化蒸餾水泵，以及利用余熱作為相關(guān)加熱室的熱源，可使整個(gè)裝置處理高鹽廢水的能耗降到最低。


附圖1為本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施例示意圖。圖中:1為高鹽廢水收集管,2為清潔冷凝水排出管,3為淡化蒸懼水排出管,4為一級(jí)預(yù)熱器，5為余熱或鍋爐蒸汽管，6為清潔冷凝水罐，7為清潔冷凝水泵，8為二級(jí)預(yù)熱器，9為機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器淡化蒸餾水泵，10為二級(jí)預(yù)熱器蒸汽入口管，11為機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器淡化蒸餾水罐，12為機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器(簡(jiǎn)稱為MVR蒸發(fā)器)，13為機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器二次蒸汽管，14為機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器蒸汽入口管，15為蒸汽壓縮機(jī)，16為I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器蒸汽入口管，17為I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器加熱室，18為I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)管，19為I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器蒸發(fā)室，20為I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器二次蒸汽管，21為II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器加熱室，22為II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)管，23為II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器蒸發(fā)室，24為II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器二次蒸汽管，25為自蒸發(fā)器，26為自蒸發(fā)器二次蒸汽管，27為表面冷凝器蒸汽入口管，28為離心機(jī)，29為表面冷凝器，30為冷凝器淡化蒸餾水罐，31為冷凝器淡化蒸餾水泵，32為冷凝器淡化蒸餾水排出管，33為冷凝器溫水管，34為結(jié)晶鹽排出口，35為離心機(jī)飽和鹽水排出管，36為離心機(jī)供料泵，37為自蒸發(fā)器排液管，38為I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器排液管，39為強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器過(guò)料泵，40為II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)泵，41為II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器淡化蒸餾水泵，42為II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器淡化蒸餾水罐，43為I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)泵，44為I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器清潔冷凝水泵，45為I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器清潔冷凝水罐，46為蒸汽壓縮機(jī)蒸汽出口，47為機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器排液管，48為機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)泵，49為二級(jí)預(yù)熱器排液管，50為I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器清潔冷凝水排出管，51為一級(jí)預(yù)熱器排液管，52為II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器淡化冷凝水排出管，53為冷凝器清水入口。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明結(jié)合附圖，以兩級(jí)強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的實(shí)施例進(jìn)行解釋。本發(fā)明的高鹽廢水處理方法使用的裝置參見(jiàn)圖1所示，是由依次相互用管路串聯(lián)連通的預(yù)熱器、機(jī)械 蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器12、II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器蒸發(fā)室23、I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器蒸發(fā)室19、自蒸發(fā)器25、用于分離鹽結(jié)晶的離心機(jī)28，與前述的各預(yù)熱器、蒸發(fā)器、蒸發(fā)室分別用管路連通的冷凝水罐，為機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器提供熱源的蒸汽壓縮機(jī)15，以及設(shè)置于機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器12、各冷凝水罐和加熱室管路上的泵與閥門、控制系統(tǒng)構(gòu)成。其中:I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器19前設(shè)置有為使I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器中的液體到達(dá)蒸發(fā)沸點(diǎn)而進(jìn)行充分熱交換的加熱室17，II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器23前設(shè)置有使II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器中的液體到達(dá)蒸發(fā)沸點(diǎn)的加熱室21，加熱室的加熱介質(zhì)腔與鍋爐蒸汽管或余熱蒸汽管連通。在本發(fā)明高鹽廢水處理系統(tǒng)中，首先將高鹽生活廢水和高鹽工業(yè)廢水集中收集，通過(guò)高鹽廢水收集管I進(jìn)入到一級(jí)預(yù)熱器4內(nèi)，一級(jí)預(yù)熱器4熱源使用機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器12所產(chǎn)生的淡化冷凝水，由于蒸汽在機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器12內(nèi)發(fā)生相變后產(chǎn)生的淡化冷凝水具有較高的溫度，本發(fā)明將機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器所產(chǎn)生的淡化冷凝水和待處理高鹽廢水通過(guò)不同管道同時(shí)進(jìn)入到一級(jí)預(yù)熱器4內(nèi)，在一級(jí)預(yù)熱器4內(nèi)產(chǎn)生熱交換，待處理高鹽廢水被加熱到一定溫度，而淡化冷凝水被冷卻到一定溫度，由淡化蒸餾水排出管3送工業(yè)或生活回用，這樣既有效利用了淡化冷凝水的這部分熱源，又可為進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮創(chuàng)造了初步條件。保證被蒸發(fā)溶液進(jìn)入到蒸發(fā)器是具有較高的溫度，為進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮創(chuàng)造了有利條件。初步經(jīng)一級(jí)預(yù)熱器4加熱后的高鹽廢水仍然不具備蒸發(fā)所要求的溫度條件，因此，在由一級(jí)預(yù)熱器排液管51輸送到二級(jí)預(yù)熱器8內(nèi)，采用余熱或鍋爐蒸汽管5送來(lái)的蒸汽由二級(jí)預(yù)熱器蒸汽入口管10進(jìn)入到二級(jí)預(yù)熱器8內(nèi)，再次將高鹽廢水加熱，待處理高鹽廢水被加熱到設(shè)定溫度，進(jìn)而由二級(jí)預(yù)熱器排液管49送入到機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器12內(nèi)，達(dá)到規(guī)定要求后開(kāi)啟機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)泵48，待處理高鹽廢水被均勻分配給各換熱元件表面，開(kāi)啟機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器蒸汽入口管14閥門，向機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器12內(nèi)輸送余熱或鍋爐蒸汽，待處理高鹽廢水被不斷加熱繼而到達(dá)沸點(diǎn)時(shí)，關(guān)閉機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器蒸汽入口管14閥門，啟動(dòng)蒸汽壓縮機(jī)15。此時(shí)待處理的高鹽廢水將迅速沸騰蒸發(fā)，產(chǎn)生二次蒸汽由機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器二次蒸汽管13進(jìn)入到蒸汽壓縮機(jī)15，蒸汽壓縮機(jī)15以機(jī)械做功為補(bǔ)償，消耗機(jī)械能，利用逆向卡諾循環(huán)方式工作，從周圍低溫環(huán)境中吸熱，將進(jìn)入其內(nèi)的二次蒸汽溫度和壓力升高，由蒸汽壓縮機(jī)蒸汽出口 46返回到機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器12內(nèi)，在機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器2產(chǎn)生熱交換發(fā)生相變，成為淡化冷凝水流入到機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器淡化蒸餾水罐11，在一級(jí)預(yù)熱器4內(nèi)充分利用其余熱后直接回用。而機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā) 器12內(nèi)的液體又被加熱沸騰，產(chǎn)生新的二次蒸汽，再經(jīng)蒸汽壓縮機(jī)15壓縮做功，往復(fù)循環(huán)，完成蒸發(fā)過(guò)程。在此后的正常運(yùn)行當(dāng)中，一般情況下蒸汽壓縮機(jī)工作時(shí)不再使用鍋爐提供的新蒸汽，機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器系統(tǒng)將自行循環(huán)，減少了鍋爐燃燒過(guò)程，避免了排煙、排污等污染。本發(fā)明的裝置中的機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器的出料管線47上有出料電控閥，其開(kāi)啟條件是當(dāng)機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)的溶液具達(dá)到預(yù)定的濃度時(shí)開(kāi)啟。而機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)的溶液的濃度測(cè)定則通過(guò)設(shè)置的濃度計(jì)進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量，在到達(dá)設(shè)定濃度后發(fā)出開(kāi)啟電控閥的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)閥動(dòng)作。在出料管線47上出料電控閥打開(kāi)后料液進(jìn)入到強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)，這時(shí)機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)的液位下降，由液位信號(hào)給管線49上的進(jìn)料控制閥以開(kāi)啟信號(hào)，使其開(kāi)啟，進(jìn)行進(jìn)料動(dòng)作，當(dāng)料液到達(dá)設(shè)定液位后自動(dòng)關(guān)閉。I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的加熱室17的熱源可采用外設(shè)的蒸汽鍋爐供給的新鮮蒸汽或余熱鍋爐產(chǎn)的余熱蒸汽。飽和鹽水用軸流泵43強(qiáng)制性送入到17的換熱管內(nèi)進(jìn)行加熱。經(jīng)加熱后的鹽水(已經(jīng)被加熱到了沸點(diǎn)溫度)用泵送入I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器蒸發(fā)室19進(jìn)行蒸發(fā)。
待處理高濃鹽水在機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器12內(nèi)被不斷濃縮，逐漸趨于飽和，被蒸發(fā)分離為大量的淡化冷凝水和少量的高濃度含鹽水。此時(shí)高鹽廢水總量已經(jīng)很小，并趨于含鹽濃度飽和，此時(shí)再將其從機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器12內(nèi)由機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器排液管47送至II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)泵40的入口，進(jìn)而進(jìn)入到II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器加熱室21內(nèi)。II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器熱源使用I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽，由I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器二次蒸汽管20進(jìn)入到II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器加熱室21內(nèi)，利用低溫真空蒸發(fā)，熱效率利用高，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的。II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器二次蒸汽管24送入到表面冷凝器29，被冷卻后轉(zhuǎn)化為淡化冷凝水，用冷凝器淡化蒸餾水罐30儲(chǔ)存，由冷凝器淡化蒸餾水泵31輸送，經(jīng)冷凝器淡化蒸餾水排出管32流出后回用。在II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器被蒸發(fā)濃縮的有部分結(jié)晶鹽析出產(chǎn)生的飽和高鹽廢水再次由強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器過(guò)料泵39被送至I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)泵43入口，繼而進(jìn)入到I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器加熱室17內(nèi)。開(kāi)啟I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器蒸汽入口管16閥門，向I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器加熱室17內(nèi)通入余熱蒸汽或新鮮鍋爐蒸汽，與高濃度含鹽廢水產(chǎn)生換熱后形成冷凝水，參與一級(jí)預(yù)熱器4的換熱后可直接回用。高鹽水被蒸發(fā)后產(chǎn)生的二次蒸汽由
I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器二次蒸汽管20排出，進(jìn)入到II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器加熱室21內(nèi)，作為II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器熱源使用并最終轉(zhuǎn)化為淡化冷凝水，儲(chǔ)存至II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器淡化蒸餾水罐42內(nèi)，由II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器淡化蒸餾水泵41輸送，經(jīng)II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器淡化冷凝水排出管52流出被回用與生產(chǎn)生活。由于強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的被蒸發(fā)液的循環(huán)流動(dòng)依靠軸流泵的外加動(dòng)力使被蒸發(fā)液在加熱器換熱管內(nèi)以較高的速度強(qiáng)制流動(dòng)，加熱器僅作為加熱過(guò)程，而蒸發(fā)分離過(guò)程在蒸發(fā)室內(nèi)進(jìn)行，從而達(dá)到抗鹽析、抗結(jié)垢的目的。高鹽廢液經(jīng)過(guò)1效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的蒸發(fā)濃縮，形成大量的含有結(jié)晶鹽產(chǎn)物的高鹽廢水，由I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器排液管38自流到自蒸發(fā)器25內(nèi)，由于此時(shí)高鹽廢水具有較高的溫度，而自蒸發(fā)器25直接連通表面冷凝器29，具有較大的真空度，因此高鹽廢水在自蒸發(fā)器25內(nèi)產(chǎn)生較強(qiáng)的自沸過(guò)程，從而進(jìn)一步產(chǎn)生二次蒸汽，過(guò)飽和高鹽廢水溫度不斷下降，避免了在分離和儲(chǔ)存中由于溫度較高而產(chǎn)生自沸和強(qiáng)烈揮發(fā)過(guò)程。而自蒸發(fā)器25內(nèi)高鹽廢水濃度進(jìn)一步又被提高、結(jié)晶鹽產(chǎn)物數(shù)量不斷增多、體積不斷增大，為進(jìn)入到離心機(jī)28分離創(chuàng)造了良好的條件。含有大量結(jié)晶鹽產(chǎn)物的高鹽廢水用離心機(jī)供料泵36送至離心機(jī)28內(nèi)，由于結(jié)晶鹽和水的比重不同，在離心力和慣性及重力的共同作用下被分離為含水結(jié)晶鹽和飽和鹽水。含水結(jié)晶鹽由結(jié)晶鹽排出口 34送出，經(jīng)過(guò)工業(yè)處理后作為工業(yè)制劑，飽和鹽水由離心機(jī)飽和鹽水排出管35流出，回流到本系統(tǒng)內(nèi)再次循環(huán)處理。本系統(tǒng)內(nèi)，待處理的高鹽廢水首先進(jìn)入到一級(jí)預(yù)熱器內(nèi)將其加熱到一定的溫度。由于蒸汽在機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)發(fā)生相變后產(chǎn)生的淡化冷凝水具有較高的溫度，本發(fā)明將機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器所產(chǎn)生的淡化冷凝水和待處理高鹽廢水通過(guò)不同管道同時(shí)進(jìn)入到一級(jí)預(yù)熱器內(nèi)，在一級(jí)預(yù)熱器內(nèi)產(chǎn)生熱交換，待處理高鹽廢水被加熱到一定溫度，而淡化冷凝水被冷卻到一定溫度，既有效利用了淡化冷凝水的這部分熱源，又可為進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮創(chuàng)造了初步條件。保證被蒸發(fā)溶液進(jìn)入到蒸發(fā)器是具有較高的溫度，為進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮創(chuàng)造了有利條件。本發(fā)明系統(tǒng)采用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器進(jìn)行高濃度鹽水的蒸發(fā)和形成結(jié)晶鹽，由于強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的被蒸發(fā)液的循環(huán)流動(dòng)依靠軸流泵的外加動(dòng)力使被蒸發(fā)液在加熱器換熱管內(nèi)以較高的速度強(qiáng)制流動(dòng)，加熱器僅作為加熱過(guò)程，而蒸發(fā)分離過(guò)程在蒸發(fā)室內(nèi)進(jìn)行，從而達(dá)到抗鹽析、抗結(jié)垢的目的。本發(fā)明中的強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器在正常工作時(shí)，啟動(dòng)軸流泵后被蒸發(fā)溶液進(jìn)由加熱室循環(huán)管進(jìn)入到加熱室中，充分換熱后的被蒸發(fā)溶液由加熱室循環(huán)液出口流出，從蒸發(fā)室循環(huán)液入口中沿蒸發(fā)室殼體切向進(jìn)入到蒸發(fā)室內(nèi)，完成一次被蒸發(fā)溶液的循環(huán)過(guò)程。被蒸發(fā)溶液切線方向進(jìn)入到分離室內(nèi)時(shí)，溶液由于運(yùn)動(dòng)慣性和重力作用沿分離室內(nèi)筒壁形成向下的螺旋運(yùn)動(dòng)，可增大溶液表面積，使溶液在沸點(diǎn)條件下迅速產(chǎn)生二次蒸汽，強(qiáng)化蒸發(fā)效果，同時(shí)由于溶液切向螺旋運(yùn)動(dòng)與筒壁之間產(chǎn)生摩擦，從而減少結(jié)垢形成，延長(zhǎng)了設(shè)備正常運(yùn)行周期。本發(fā)明中含有結(jié)晶鹽產(chǎn)物的高鹽廢水被送至自蒸發(fā)器內(nèi)，由于此時(shí)高鹽廢水具有較高的溫度，而自蒸發(fā)器直接連通冷凝器，具有較大的真空度，因此高鹽廢水在自蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生較強(qiáng)的自沸過(guò)程，從而進(jìn)一步產(chǎn)生二次蒸汽，過(guò)飽和高鹽廢水溫度不斷下降，避免了在分離和儲(chǔ)存中由于溫度較高而產(chǎn)生自沸和強(qiáng)烈揮發(fā)過(guò)程。而自蒸發(fā)器內(nèi)高鹽廢水濃度進(jìn)一步又被提高、結(jié)晶鹽產(chǎn)物數(shù)量不斷增多、體積不斷增大，為進(jìn)入到離心機(jī)分離創(chuàng)造了良好的條件。含有大量結(jié)晶鹽產(chǎn)物的高鹽廢水最后被送至離心機(jī)內(nèi)，被分離為含水結(jié)晶鹽和飽和鹽水，含水結(jié)晶鹽經(jīng)過(guò)工業(yè)處理后作為工業(yè)制劑，飽和鹽水回流到本系統(tǒng)內(nèi)再次循環(huán)處理。本發(fā)明的裝置應(yīng)用中可以節(jié)能降耗，在節(jié)能降耗的同時(shí)還可減少和降低了一次能源消耗過(guò)程中產(chǎn)生的污染排放和溫室氣體效應(yīng)?？ㄖZ循環(huán)效率很高，所以僅以少量的機(jī)械做功便可獲得高品質(zhì) 、高能位的熱源，因此其熱效率高，節(jié)能降耗效果明顯。本發(fā)明系統(tǒng)采用智能化DCS控制系統(tǒng)，閥門的關(guān)閉、泵的開(kāi)啟均由預(yù)置程序完成，解放了生產(chǎn)率，提高了工作效率。由于本發(fā)明中設(shè)備、閥門等數(shù)量較少，所以控制環(huán)節(jié)較少，自動(dòng)控制程度高。使用由蒸汽壓縮機(jī)以機(jī)械做功為補(bǔ)償，以獲得較高壓力、溫度和焓值及高品質(zhì)、高能位的蒸汽，返回用于蒸發(fā)器的熱損失和補(bǔ)充進(jìn)出料熱焓，在蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生熱交換而發(fā)生相變，處理了大量的高鹽廢水，節(jié)能降耗、運(yùn)行成本低。高鹽廢水經(jīng)過(guò)處理后形成含水結(jié)晶鹽和淡化蒸餾冷卻水，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用和廢水零排放。
權(quán)利要求
1.高鹽廢水處理回收利用的方法，其特征在于首先將高鹽廢水預(yù)熱到設(shè)定溫度后送入機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，分別得到濃縮的液體和二次蒸汽，待機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器中的濃縮液濃度達(dá)到接近飽和濃度的預(yù)定值后將其引入強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器進(jìn)行再蒸發(fā)濃縮，使?jié)饪s液體中的鹽進(jìn)一步濃縮并結(jié)晶，再將帶有結(jié)晶鹽的濃縮液體經(jīng)減壓蒸發(fā)處理后進(jìn)行離心處理，分別得到結(jié)晶鹽與飽和鹽水，分出鹽后將飽和鹽水與待處理高鹽廢水混合后再用前述方法進(jìn)行處理，同時(shí)得到二次蒸汽，所得到的各二次蒸汽用做前一級(jí)的預(yù)熱器、機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器或強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器作為熱源，然后冷凝得到凈水。
2.權(quán)利要求1所述的高鹽廢水處理方法使用的裝置，其特征在于裝置由依次相互用管路串聯(lián)連通的預(yù)熱器、機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器、II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器蒸發(fā)室、I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器蒸發(fā)室、自蒸發(fā)器、離心機(jī)，與前述的各預(yù)熱器、蒸發(fā)器、蒸發(fā)室分別用管路連通的冷凝水罐，為機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器提供熱源的蒸汽壓縮機(jī)，以及設(shè)置于機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器、各冷凝水罐、加熱室管路上的泵與閥門、控制系統(tǒng)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鹽廢水處理方法使用的裝置，其特征在于I效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器、II效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器前分別設(shè)置有各自的加熱室，加熱室的加熱管與鍋爐蒸汽管或余熱蒸汽管連通。·
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種對(duì)高鹽廢水進(jìn)行無(wú)害化處理并回收利用的方法及裝置。本發(fā)明的方法是將高鹽廢水送入機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，分別得到濃縮的液體和二次蒸汽，直至濃縮液體中的鹽進(jìn)一步濃縮并結(jié)晶，再將帶有結(jié)晶鹽的濃縮液體經(jīng)減壓蒸發(fā)處理后進(jìn)行離心處理，分別得到結(jié)晶鹽與飽和鹽水，鹽水重復(fù)用前述方法進(jìn)行處理。本發(fā)明裝置是由依次相互用管路串聯(lián)連通的預(yù)熱器、機(jī)械蒸汽再循環(huán)蒸發(fā)器等構(gòu)成。在對(duì)飽和鹽水進(jìn)行處理的處理過(guò)程僅需要消耗一些能量，而不會(huì)產(chǎn)生附加的污染。本發(fā)明的方法及裝置可以有效處理高鹽廢水，在處理過(guò)程中所耗能量較少，可使整個(gè)裝置處理高鹽廢水的能耗降到最低。
文檔編號(hào)C02F9/10GK103241887SQ20131020092
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月27日
發(fā)明者張培洲, 邵琿, 蓋美萍, 張兵, 張舒, 王勇, 馬兆云, 張銳 申請(qǐng)人:蘭州節(jié)能環(huán)保工程有限責(zé)任公司, 九江九洲節(jié)能環(huán)保工程有限公司