本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種具有緩沖裝置的廢水處理系統(tǒng)及其廢水處理方法。
背景技術(shù)：
目前，通用的廢水處理系統(tǒng)包括預(yù)處理子系統(tǒng)、降膜蒸發(fā)器、強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器、晶體過(guò)濾子系統(tǒng)和離心脫水子系統(tǒng)。其中，因結(jié)晶器結(jié)晶的粒徑大小不一且不穩(wěn)定，故很難精確制定晶體在結(jié)晶器的停留時(shí)間。另外，由于結(jié)晶器內(nèi)易形成大塊鹽，故在實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)發(fā)生堵管現(xiàn)象。而，堵管造成整個(gè)廢水處理系統(tǒng)的處理效率降低、能耗升高，不利于節(jié)能減排。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種具有緩沖裝置的廢水處理系統(tǒng)及其廢水處理方法，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述具有緩沖裝置的廢水處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：廢水預(yù)處理裝置、蒸發(fā)器、循環(huán)結(jié)晶器、晶體過(guò)濾裝置、脫水裝置、一級(jí)緩沖裝置和二級(jí)緩沖裝置；所述廢水預(yù)處理裝置、所述蒸發(fā)器、所述循環(huán)結(jié)晶器、所述晶體過(guò)濾裝置、所述脫水裝置按序順次連通；所述一級(jí)緩沖裝置一端與所述循環(huán)結(jié)晶器雙向連通，另一端與所述蒸發(fā)器連接；所述二級(jí)緩沖裝置與所述循環(huán)結(jié)晶器雙向連通；所述一級(jí)緩沖裝置和所述二級(jí)緩沖裝置均包括多個(gè)緩沖器，每個(gè)緩沖器中設(shè)置與液位相關(guān)的檢測(cè)元件，所述循環(huán)結(jié)晶器中設(shè)置與濃度相關(guān)的檢測(cè)元件；所述系統(tǒng)還包括控制器，所述控制器與所述系統(tǒng)的中央控制器數(shù)據(jù)通信連接，所述控制器還分別與與液位相關(guān)的檢測(cè)元件和與濃度相關(guān)的檢測(cè)元件連接。
優(yōu)選地，所述循環(huán)結(jié)晶器的出口和入口、所述一級(jí)緩沖裝置的第一開(kāi)口和第二開(kāi)口、所述二級(jí)緩沖裝置出口和入口、每個(gè)緩沖器的出入口均設(shè)置與所述控制器且控制緩沖裝置內(nèi)液體流向的動(dòng)力連接裝置。
優(yōu)選地，與液位相關(guān)的檢測(cè)元件包括液位傳感器；與所述濃度相關(guān)的檢測(cè)元件為密度傳感器、電導(dǎo)率儀和濁度傳感器中的一種或多種。
優(yōu)選地，所述緩沖器的主體結(jié)構(gòu)為罐狀結(jié)構(gòu)，所述罐狀結(jié)構(gòu)上開(kāi)設(shè)觀察口且所述罐狀結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置攪拌裝置。
優(yōu)選地，所述一級(jí)緩沖裝置一端與所述循環(huán)結(jié)晶器雙向連通，另一端與所述蒸發(fā)器連接，具體為：所述蒸發(fā)器的出口與所述一級(jí)緩沖裝置的第一開(kāi)口連接，所述循環(huán)結(jié)晶器的第一分支口與所述一級(jí)緩沖裝置的第二開(kāi)口連接；
所述二級(jí)緩沖裝置與所述循環(huán)結(jié)晶器雙向連通，具體為：所述循環(huán)結(jié)晶器的第二分支口還連接所述二級(jí)緩沖裝置的入口，所述二級(jí)緩沖裝置的出口與所述循環(huán)結(jié)晶器的入口連接。
本發(fā)明所述依據(jù)具有緩沖裝置的廢水處理系統(tǒng)的廢水處理方法，所述方法包括：
s1，啟動(dòng)除一級(jí)緩沖裝置和二級(jí)緩沖裝置外的廢水處理系統(tǒng)，待進(jìn)入到穩(wěn)定蒸發(fā)階段時(shí)，進(jìn)入s2；
s2，在循環(huán)結(jié)晶器進(jìn)行結(jié)晶過(guò)程中，存在以下一種或幾種工況：
工況一、當(dāng)循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的溶液特征值>預(yù)設(shè)閾值k時(shí)，控制一級(jí)緩沖裝置內(nèi)的液體流向循環(huán)結(jié)晶器；
工況二、當(dāng)循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的溶液特征值<預(yù)設(shè)閾值k時(shí)，控制循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的液體流向一級(jí)緩沖裝置；
工況三、當(dāng)循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的溶液特征值>預(yù)設(shè)閾值m時(shí)，控制循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的液體流向二級(jí)緩沖裝置；
工況四、當(dāng)循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的溶液特征值<預(yù)設(shè)閾值m時(shí)，控制循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的液體流向二級(jí)緩沖裝置；
s3，當(dāng)循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的溶液特征值達(dá)到預(yù)設(shè)結(jié)晶閾值時(shí)，開(kāi)啟循環(huán)結(jié)晶器的出口，濃縮后的液體由循環(huán)結(jié)晶器依次進(jìn)入到晶體過(guò)濾裝置、脫水裝置生成結(jié)晶鹽析出。
優(yōu)選地，在步驟s1與步驟s2之間，還存在以下步驟：控制蒸發(fā)器中的液體流向一級(jí)緩沖裝置，直至一級(jí)緩沖裝置內(nèi)的液體特征值達(dá)到預(yù)設(shè)低閾值為止。
更優(yōu)選地，在工況一之后，還包括以下步驟：控制蒸發(fā)器中的液體流向一級(jí)緩沖裝置，直至一級(jí)緩沖裝置內(nèi)的液體特征值達(dá)到預(yù)設(shè)低閾值為止。
更優(yōu)選地，在工況二中，當(dāng)循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的液體流向一級(jí)緩沖裝置，且直至一級(jí)緩沖裝置內(nèi)的液體特征值液體總量達(dá)到預(yù)設(shè)高閾值為止。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明所述裝置的循環(huán)結(jié)晶器分別連接晶體過(guò)濾裝置、一級(jí)緩沖裝置和二級(jí)緩沖裝置，兩級(jí)緩沖裝置中的液體根據(jù)需要被輸送回循環(huán)結(jié)晶器，然后按需調(diào)整強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器的工作狀態(tài)，從而減少循環(huán)結(jié)晶器中大塊鹽的產(chǎn)生及掛壁，實(shí)現(xiàn)減緩堵管。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高濃度廢水的運(yùn)行時(shí)間占比降低，減少堵管，提高裝置的運(yùn)行效率。廢水經(jīng)過(guò)本發(fā)明所述方法得到較多細(xì)致、均勻的晶核，因此，本發(fā)明所述方法提高結(jié)晶效果、降低能耗。
附圖說(shuō)明
圖1是所述具有緩沖裝置的廢水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方式僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例
參照?qǐng)D1，本實(shí)施例所述具有緩沖裝置的廢水處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：廢水預(yù)處理裝置、蒸發(fā)器、循環(huán)結(jié)晶器、晶體過(guò)濾裝置、脫水裝置、一級(jí)緩沖裝置和二級(jí)緩沖裝置；所述廢水預(yù)處理裝置、所述蒸發(fā)器、所述循環(huán)結(jié)晶器、所述晶體過(guò)濾裝置、所述脫水裝置按序順次連通；所述一級(jí)緩沖裝置一端與所述循環(huán)結(jié)晶器雙向連通，另一端與所述蒸發(fā)器連接；所述二級(jí)緩沖裝置與所述循環(huán)結(jié)晶器雙向連通；所述一級(jí)緩沖裝置和所述二級(jí)緩沖裝置均包括多個(gè)緩沖器，每個(gè)緩沖器中設(shè)置與液位相關(guān)的檢測(cè)元件，所述循環(huán)結(jié)晶器中設(shè)置與濃度相關(guān)的檢測(cè)元件；所述系統(tǒng)還包括控制器，所述控制器與所述系統(tǒng)的中央控制器數(shù)據(jù)通信連接，所述控制器還分別與與液位相關(guān)的檢測(cè)元件和與濃度相關(guān)的檢測(cè)元件連接。
更詳細(xì)的解釋說(shuō)明為：
在本實(shí)施例中，所述循環(huán)結(jié)晶器的出口和入口、所述一級(jí)緩沖裝置的第一開(kāi)口和第二開(kāi)口、所述二級(jí)緩沖裝置出口和入口、每個(gè)緩沖器的出入口均設(shè)置與所述控制器且控制緩沖裝置內(nèi)液體流向的動(dòng)力連接裝置。所述循環(huán)結(jié)晶器為強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器。
在本實(shí)施例中，與液位相關(guān)的檢測(cè)元件包括液位傳感器；與所述濃度相關(guān)的檢測(cè)元件為密度傳感器、電導(dǎo)率儀和濁度傳感器中的一種或多種。
在本實(shí)施例中，所述緩沖裝置為任意類(lèi)型的結(jié)構(gòu)，只要能夠儲(chǔ)存由強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器排出的廢水即可。優(yōu)選地，所述緩沖裝置的主體結(jié)構(gòu)為罐狀結(jié)構(gòu)，所述罐狀結(jié)構(gòu)上開(kāi)設(shè)觀察口。位于同一級(jí)緩沖裝置中的多個(gè)緩沖器并聯(lián)連接。
在本實(shí)施例中，所述一級(jí)緩沖裝置一端與所述循環(huán)結(jié)晶器雙向連通，另一端與所述蒸發(fā)器連接，具體為：所述蒸發(fā)器的出口與所述一級(jí)緩沖裝置的第一開(kāi)口連接，所述循環(huán)結(jié)晶器的第一分支口與所述一級(jí)緩沖裝置的第二開(kāi)口連接；
所述二級(jí)緩沖裝置與所述循環(huán)結(jié)晶器雙向連通，具體為：所述循環(huán)結(jié)晶器的第二分支口還連接所述二級(jí)緩沖裝置的入口，所述二級(jí)緩沖裝置的出口與所述循環(huán)結(jié)晶器的入口連接。
實(shí)施例2
本實(shí)施例所述具有緩沖裝置的廢水處理系統(tǒng)的廢水處理方法，所述方法包括：
s1，啟動(dòng)除一級(jí)緩沖裝置和二級(jí)緩沖裝置外的廢水處理系統(tǒng)，待進(jìn)入到穩(wěn)定蒸發(fā)階段時(shí)，進(jìn)入s2；
s2，在循環(huán)結(jié)晶器進(jìn)行結(jié)晶過(guò)程中，存在以下一種或幾種工況：
工況一、當(dāng)循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的溶液特征值>預(yù)設(shè)閾值k時(shí)，控制一級(jí)緩沖裝置內(nèi)的液體流向循環(huán)結(jié)晶器；
工況二、當(dāng)循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的溶液特征值<預(yù)設(shè)閾值k時(shí)，控制循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的液體流向一級(jí)緩沖裝置；
工況三、當(dāng)循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的溶液特征值>預(yù)設(shè)閾值m時(shí)，控制循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的液體流向二級(jí)緩沖裝置；
工況四、當(dāng)循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的溶液特征值<預(yù)設(shè)閾值m時(shí)，控制循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的液體流向二級(jí)緩沖裝置；
s3，當(dāng)循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)的溶液特征值達(dá)到預(yù)設(shè)結(jié)晶閾值時(shí)，開(kāi)啟循環(huán)結(jié)晶器的出口，濃縮后的液體由循環(huán)結(jié)晶器依次進(jìn)入到晶體過(guò)濾裝置、脫水裝置生成結(jié)晶鹽析出。
在本實(shí)施例中，從循環(huán)結(jié)晶器流向二級(jí)緩存裝置中的液體的污染情況重于循環(huán)結(jié)晶器流向一級(jí)緩存裝置中的液體的污染情況。
更詳細(xì)的解釋說(shuō)明
與液位相關(guān)的檢測(cè)元件采集得到與液位相關(guān)的指數(shù)并傳送給控制器，依據(jù)與液位相關(guān)的指數(shù)，控制器得到緩沖裝置α內(nèi)液體的液位值；
與濃度相關(guān)的檢測(cè)元件采集得到與濃度相關(guān)的指數(shù)并傳送給控制器，依據(jù)與濃度相關(guān)的指數(shù)，控制器得到循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)液體的濃度值；
控制器得到當(dāng)前計(jì)算時(shí)刻從中央控制器獲得的廢水處理系統(tǒng)內(nèi)部的環(huán)境參數(shù)；
在緩沖裝置α內(nèi)液體的液位值和循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)液體的濃度值的基礎(chǔ)上，結(jié)合環(huán)境參數(shù)，得到當(dāng)前計(jì)算時(shí)刻的指標(biāo)。
(三)與液位相關(guān)的檢測(cè)元件和與濃度相關(guān)的檢測(cè)元件按照預(yù)先設(shè)置的時(shí)間間隔或者學(xué)習(xí)優(yōu)化過(guò)的時(shí)間間隔分別液位和與濃度相關(guān)的特性值。
本實(shí)施例中，檢測(cè)元件可以采用密度計(jì)來(lái)廢水的密度，從而計(jì)算出對(duì)應(yīng)的濃度，也可以采用電導(dǎo)率儀等其他現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)。
在一級(jí)或二級(jí)緩沖裝置與循環(huán)結(jié)晶器不進(jìn)行液體流通時(shí)；一級(jí)或二緩沖裝置內(nèi)溶液脫離強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器，進(jìn)入另外一種循環(huán)結(jié)晶狀態(tài)。因?yàn)橐患?jí)或二緩緩沖裝置的溫度、壓力不同于強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器，晶粒生長(zhǎng)的機(jī)制不同。本領(lǐng)域技術(shù)工程師選擇夜間增加一級(jí)或二緩緩沖裝置的溶液存儲(chǔ)量，利用夜晚的低溫，雖然晶粒生長(zhǎng)速度緩慢，但有利于生成細(xì)致、均勻的晶核，提高結(jié)晶效果，另外也能降低能耗。
(四)在本實(shí)施例中，由于廢水先流經(jīng)循環(huán)結(jié)晶器之后，當(dāng)達(dá)到濃度經(jīng)驗(yàn)值之后，開(kāi)始輸送到一級(jí)或二緩緩沖裝置中存放，然后再輸送到循環(huán)結(jié)晶器中進(jìn)行高于濃度經(jīng)驗(yàn)值的濃縮，因此，通過(guò)本申請(qǐng)所述系統(tǒng)和方法，使得循環(huán)結(jié)晶器的整個(gè)運(yùn)行周期中，高濃度液體在結(jié)晶器內(nèi)的運(yùn)行時(shí)間占比降低，從而減少了堵管，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
更詳細(xì)的實(shí)例：
本申請(qǐng)中，廢水蒸發(fā)工藝流程大致分為三階段：進(jìn)料預(yù)熱、穩(wěn)定蒸發(fā)、停車(chē)卸料。
一、進(jìn)料預(yù)熱：檢查完設(shè)備后，啟動(dòng)進(jìn)料泵，進(jìn)料達(dá)到結(jié)晶分離器設(shè)定值標(biāo)準(zhǔn)液位時(shí)，再啟動(dòng)強(qiáng)制循環(huán)泵和出料泵，待分離器液位到設(shè)定值高液位時(shí)，進(jìn)料泵自動(dòng)停止，進(jìn)料完成。再逐步開(kāi)啟蒸汽預(yù)熱閥、空氣壓縮機(jī)等操作，使系統(tǒng)進(jìn)入正常穩(wěn)定蒸發(fā)狀態(tài)。
二、穩(wěn)定蒸發(fā)：系統(tǒng)正常蒸發(fā)時(shí)，壓縮機(jī)工作頻率控制44—47hz左右，工作電流540—570a，進(jìn)料溫度90℃，分離器液位1400mm，強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器壓力1250bar左右。蒸發(fā)一段時(shí)間后，通過(guò)肉眼觀察分離器鹽腿視鏡處結(jié)晶顆?；蛲ㄟ^(guò)取樣口取樣觀察，有鹽結(jié)晶顆粒時(shí)及時(shí)出料。
三、停車(chē)卸料：正常停車(chē)或因外界原因需要停止系統(tǒng)，先停止向系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)料，再出盡鹽腿內(nèi)結(jié)晶物料，最后進(jìn)自來(lái)水對(duì)設(shè)備按蒸發(fā)流程蒸發(fā)清洗。
本申請(qǐng)中的一級(jí)緩沖裝置和二級(jí)緩沖裝置僅在穩(wěn)定蒸發(fā)階段運(yùn)行，使循環(huán)結(jié)晶器變?yōu)椴▌?dòng)運(yùn)行狀態(tài)。
在廢水處理過(guò)程開(kāi)始前，預(yù)先設(shè)定設(shè)置兩個(gè)閾值：閾值α和閾值β，每個(gè)閾值是一個(gè)指標(biāo)的集合。
閾值α{
[循環(huán)結(jié)晶器液位：小于1200mm，循環(huán)結(jié)晶器電導(dǎo)率：大于832s/m，溫度95-970c，ph值8.31，一級(jí)緩沖罐平均液位：大于500mm]；
[循環(huán)結(jié)晶器液位：大于1200mm，循環(huán)結(jié)晶器電導(dǎo)率：小于1839s/m，溫度89-940c，ph值8.33，一級(jí)緩沖罐平均液位：小于500mm]；
}
閾值β{
[循環(huán)結(jié)晶器液位：小于990mm，循環(huán)結(jié)晶器電導(dǎo)率：大于1931s/m，溫度95-970c，ph值8.23，一級(jí)緩沖罐平均液位：大于570mm]；
[循環(huán)結(jié)晶器液位：大于990mm，循環(huán)結(jié)晶器電導(dǎo)率：小于1339s/m，溫度89-940c，ph值8.03，一級(jí)緩沖罐平均液位：小于570mm]；
}
如本領(lǐng)域技術(shù)人員知：按照工程估算，閾值α相當(dāng)于濃縮比10％，閾值β相當(dāng)于濃縮比30％。在本申請(qǐng)中，引入一級(jí)緩沖裝置和二級(jí)緩沖裝置，目的使循環(huán)結(jié)晶器的濃縮比在閾值α至閾值β之間波動(dòng)運(yùn)行。
則廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，存在以下任意一種工況：
第一種工況：循環(huán)結(jié)晶器的水質(zhì)的特征值小于閾值α?xí)r，將二級(jí)緩沖裝置的廢水引入循環(huán)結(jié)晶器，使最終循環(huán)結(jié)晶器的水質(zhì)的特征值大于閾值α。經(jīng)二級(jí)緩沖裝置靜置過(guò)的廢水內(nèi)晶粒均勻，提高循環(huán)結(jié)晶器的廢水結(jié)晶質(zhì)量。
第二種工況：循環(huán)結(jié)晶器的水質(zhì)的特征值大于閾值β時(shí),將循環(huán)結(jié)晶器內(nèi)廢水引入二級(jí)緩沖裝置。一段時(shí)間后，再將一級(jí)緩沖裝置的廢水引入循環(huán)結(jié)晶器，使最終循環(huán)結(jié)晶器的水質(zhì)的特征值小于閾值β。
第三種工況：循環(huán)結(jié)晶器的水質(zhì)的特征值介于閾值α和β之間時(shí)，停止緩沖裝置的運(yùn)行。
通過(guò)采用本發(fā)明公開(kāi)的上述技術(shù)方案，得到了如下有益的效果：
本發(fā)明所述裝置的循環(huán)結(jié)晶器的出口分別連接晶體過(guò)濾裝置和緩沖裝置，緩沖裝置中的液體根據(jù)需要被輸送回循環(huán)結(jié)晶器，然后按需調(diào)整強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器的工作狀態(tài)，從而減少循環(huán)結(jié)晶器中大塊鹽的產(chǎn)生及掛壁，實(shí)現(xiàn)減緩堵管。
本發(fā)明所述裝置的高濃度廢水的運(yùn)行時(shí)間占比降低，減少堵管，提高裝置的運(yùn)行效率。廢水經(jīng)過(guò)本發(fā)明所述方法得到較多細(xì)致、均勻的晶核，因此，本發(fā)明所述方法提高結(jié)晶效果、降低能耗。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護(hù)范圍。