申請(qǐng)日2013.09.23

　　公開(kāi)(公告)日2013.12.25

　　IPC分類號(hào)C02F1/16

　　摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了一種高濃度含鹽廢水的循環(huán)處理系統(tǒng)，包括蒸發(fā)室、冷凝室、固液分離器、混合槽、換熱器、熱泵機(jī)組、空冷器和風(fēng)機(jī)，其中，蒸發(fā)室、冷凝室和風(fēng)機(jī)彼此連接形成第一循環(huán)回路，蒸發(fā)室的濃鹽水出口依次連接有混合槽、換熱器，且換熱器的一個(gè)出水端與蒸發(fā)室的塔頂相連形成第二循環(huán)回路，蒸發(fā)室底部的結(jié)晶物出口與固液分離器相連接，且固液分離器的液體出水端與蒸發(fā)室相連接形成第三循環(huán)回路;冷凝室依次與熱泵機(jī)組的冷凝室、換熱器、熱泵機(jī)組的蒸發(fā)室、空冷器相連接，且空冷器的出水端與冷凝室的塔頂相連形成第四循環(huán)回路。廢水經(jīng)過(guò)各循環(huán)回路的循環(huán)處理后，廢水中的鹽可結(jié)晶回收，產(chǎn)生的水回用，實(shí)現(xiàn)了高濃度含鹽廢水的資源化、無(wú)害化處理。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種高濃度含鹽廢水的循環(huán)處理系統(tǒng)，其特征在于：包括蒸發(fā)室、冷凝室、固液 分離器、混合槽、換熱器、熱泵機(jī)組、空冷器和風(fēng)機(jī)，其中，所述蒸發(fā)室、冷凝室和風(fēng)機(jī) 彼此連接形成第一循環(huán)回路，所述蒸發(fā)室的濃鹽水出口通過(guò)管道及循環(huán)泵依次連接有混合 槽、換熱器，且換熱器的一個(gè)出水端與蒸發(fā)室的塔頂相連形成第二循環(huán)回路，所述蒸發(fā)室 底部的結(jié)晶物出口通過(guò)管道及循環(huán)泵與固液分離器相連接，且固液分離器的液體出水端通 過(guò)管道及循環(huán)泵與蒸發(fā)室相連接形成第三循環(huán)回路;所述冷凝室通過(guò)管道及循環(huán)泵依次與 熱泵機(jī)組的冷凝器、換熱器、熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器、空冷器相連接，且空冷器的出水端與冷 凝室的塔頂相連形成第四循環(huán)回路。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)處理系統(tǒng)，其特征在于：所述蒸發(fā)室和冷凝室的結(jié)構(gòu) 相同，其內(nèi)部從上至下依次設(shè)置有布水系統(tǒng)、填料層、收水器及儲(chǔ)槽。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)處理系統(tǒng)，其特征在于：所述布水系統(tǒng)包括布水管路 及設(shè)置于布水管路上向下設(shè)置的布水噴頭。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)處理系統(tǒng)，其特征在于：所述填料層上設(shè)置有填料， 所述填料為點(diǎn)波填料。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)處理系統(tǒng)，其特征在于：所述收水器的外形為V型結(jié) 構(gòu)。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)處理系統(tǒng)，其特征在于：所述第二循環(huán)回路和第三循 環(huán)回路中的循環(huán)泵為螺桿泵，第四循環(huán)回路中的循環(huán)泵為普通離心泵。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)處理系統(tǒng)，其特征在于：所述風(fēng)機(jī)為軸流變頻風(fēng)機(jī)。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)處理系統(tǒng)，其特征在于：所述的換熱器為鈦板式換熱 器;所述的熱泵機(jī)組為溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的循環(huán)處理系統(tǒng)，其特征在于：所述循環(huán)處理系統(tǒng) 還包括對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行控制的PLC控制系統(tǒng)。

　　10.一種高濃度含鹽廢水的循環(huán)處理工藝，其特征在于：包括以下步驟：

　　1)一次循環(huán)：蒸發(fā)室對(duì)濃鹽水進(jìn)行蒸發(fā)，在風(fēng)機(jī)的作用下，空氣在蒸發(fā)室和冷凝室 內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，冷空氣在蒸發(fā)室內(nèi)經(jīng)過(guò)與原水換熱后攜帶一部分水氣和熱量至冷凝室 中，并在冷凝室中與冷卻水換熱降溫，降溫后的空氣又在風(fēng)機(jī)的作用下返回至蒸發(fā)室中;

　　2)二次循環(huán)：高濃度含鹽廢水原水在混合槽中與蒸發(fā)室蒸發(fā)產(chǎn)生的濃鹽水混合后， 進(jìn)入換熱器中換熱升溫后返回至蒸發(fā)室內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā);

　　3)三次循環(huán)：蒸發(fā)室底部富集的含有結(jié)晶物的混合液經(jīng)進(jìn)入到固液分離器中進(jìn)行脫 水分離，脫水產(chǎn)生的濃水返回至蒸發(fā)室中進(jìn)行蒸發(fā);

　　4)四次循環(huán)：冷凝室中產(chǎn)生的高溫冷卻水進(jìn)入到熱泵機(jī)組的冷凝器中升溫，然后進(jìn) 入換熱器中與二次循環(huán)步驟中的廢水換熱冷卻后進(jìn)入到熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器中降溫，隨后， 冷卻水進(jìn)入到空冷器中進(jìn)行再次降溫后從塔頂返回至冷凝室中。

　　說(shuō)明書

　　一種高濃度含鹽廢水的循環(huán)處理系統(tǒng)及工藝

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種廢水的處理系統(tǒng)，具體涉及一種高濃度含鹽廢水的蒸發(fā)結(jié)晶循環(huán)處 理系統(tǒng)及工藝，屬于環(huán)保水處理領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)廢水的排放量日益增加，其中較大一部分是高濃度含鹽 廢水，該廢水對(duì)生態(tài)環(huán)境有諸多危害，而工業(yè)上主要處理方法是利用高效耐鹽菌處理或加 水稀釋排放，這樣既浪費(fèi)了大量水資源，又不能從總量上控制排入環(huán)境中的鹽量，所以高 濃度含鹽廢水的處理已成為國(guó)內(nèi)環(huán)保行業(yè)急需解決的難題。

　　為了解決高濃度含鹽廢水處理問(wèn)題，近些年出現(xiàn)了許多的蒸發(fā)濃縮結(jié)晶設(shè)備，但這 些設(shè)備基本上都是相對(duì)獨(dú)立的操作單元。例如，蒸發(fā)有單效蒸發(fā)、多效蒸發(fā)、升膜蒸發(fā)及 降膜蒸發(fā)等，而結(jié)晶也分為濃縮結(jié)晶、冷卻結(jié)晶、等電點(diǎn)結(jié)晶等。其中每個(gè)操作單元中設(shè) 備的結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，功能單一，設(shè)備操作不夠方便，而且各單元操作的能耗相對(duì)較高， 能量重復(fù)利用率比較低。因此，這種不具有通用性的單元操作給企業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)不便。機(jī)械 蒸汽再壓縮技術(shù)中使用了循環(huán)壓縮機(jī)，對(duì)二次蒸汽再壓縮，然后給原水進(jìn)行加熱，與傳統(tǒng) 結(jié)晶器相比，能耗得到了一定的節(jié)約。但不足的是，相應(yīng)配套的設(shè)備也隨之增加，是整個(gè) 系統(tǒng)變得復(fù)雜，占地面積較大，運(yùn)行費(fèi)用也相對(duì)增加。在降膜蒸發(fā)技術(shù)中針對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)技 術(shù)中換熱效果差，蒸發(fā)效率低等缺點(diǎn)，提拱了一種結(jié)構(gòu)合理的切向進(jìn)料的高效降膜蒸發(fā)器， 從而實(shí)現(xiàn)了液體流入導(dǎo)熱裝置時(shí)均勻，大大提高了換熱效率。但是，關(guān)于降膜蒸發(fā)易積垢 堵塞的問(wèn)題沒(méi)有解決，而且降膜蒸發(fā)存在能耗高，熱量重復(fù)利用低等特點(diǎn)。因此，在蒸發(fā) 濃縮結(jié)晶過(guò)程中如何提高熱能的利用率，降低運(yùn)行成本，并使蒸發(fā)濃縮結(jié)晶一體化，實(shí)現(xiàn) 高效穩(wěn)定運(yùn)行以及具有一定通用性的系統(tǒng)單元一直是廢水處理行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、系統(tǒng)化，占地面積小、 能耗低、能量重復(fù)利用率高、運(yùn)行費(fèi)用低，高效、節(jié)能、運(yùn)行效果穩(wěn)定的高濃度含鹽廢水 的蒸發(fā)結(jié)晶循環(huán)處理系統(tǒng)，本發(fā)明還提供了一種所述循環(huán)處理系統(tǒng)的處理工藝。

　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

　　一種高濃度含鹽廢水的循環(huán)處理系統(tǒng)，包括蒸發(fā)室、冷凝室、固液分離器、混合槽、 換熱器、熱泵機(jī)組、空冷器和風(fēng)機(jī)，其中，所述蒸發(fā)室、冷凝室和風(fēng)機(jī)彼此連接形成第一 循環(huán)回路，所述蒸發(fā)室的濃鹽水出口通過(guò)管道及循環(huán)泵依次連接有混合槽、換熱器，且換 熱器的一個(gè)出水端與蒸發(fā)室的塔頂相連形成第二循環(huán)回路，所述蒸發(fā)室底部的結(jié)晶物出口 通過(guò)管道及循環(huán)泵與固液分離器相連接，且固液分離器的液體出水端通過(guò)管道及循環(huán)泵與 蒸發(fā)室相連接形成第三循環(huán)回路;所述冷凝室通過(guò)管道及循環(huán)泵依次與熱泵機(jī)組的冷凝 器、換熱器、熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器、空冷器相連接，且空冷器的出水端與冷凝室的塔頂相連 形成第四循環(huán)回路。

　　優(yōu)選的是：所述蒸發(fā)室和冷凝室的結(jié)構(gòu)相同，其內(nèi)部從上至下依次設(shè)置有布水系統(tǒng)、 填料層、收水器及儲(chǔ)槽。

　　優(yōu)選的是：所述布水系統(tǒng)包括布水管路及設(shè)置于布水管路上向下設(shè)置的布水噴頭。

　　優(yōu)選的是：所述填料層上設(shè)置有填料，所述填料為點(diǎn)波填料。

　　優(yōu)選的是：所述收水器的外形為V型結(jié)構(gòu)。

　　優(yōu)選的是：所述第二循環(huán)回路和第三循環(huán)回路中的循環(huán)泵為螺桿泵，第四循環(huán)回路 中的循環(huán)泵為普通離心泵。

　　優(yōu)選的是：所述風(fēng)機(jī)為軸流變頻風(fēng)機(jī)。

　　優(yōu)選的是：所述的換熱器為鈦板式換熱器;所述的熱泵機(jī)組為溴化鋰吸收式熱泵機(jī) 組。

　　優(yōu)選的是：所述循環(huán)處理系統(tǒng)還包括對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行控制的PLC控制系統(tǒng)。

　　一種高濃度含鹽廢水的循環(huán)處理工藝，包括以下步驟：

　　1)一次循環(huán)：蒸發(fā)室對(duì)濃鹽水進(jìn)行蒸發(fā)，在風(fēng)機(jī)的作用下，空氣在蒸發(fā)室和冷凝室 內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，冷空氣在蒸發(fā)室內(nèi)經(jīng)過(guò)與原水換熱后攜帶一部分水氣和熱量至冷凝室 中，并在冷凝室中與冷卻水換熱降溫，降溫后的空氣又在風(fēng)機(jī)的作用下返回至蒸發(fā)室中;

　　2)二次循環(huán)：高濃度含鹽廢水原水在混合槽中與蒸發(fā)室蒸發(fā)產(chǎn)生的濃鹽水混合后， 進(jìn)入換熱器中換熱升溫后返回至蒸發(fā)室內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā);

　　3)三次循環(huán)：蒸發(fā)室底部富集的含有結(jié)晶物的混合液經(jīng)進(jìn)入到固液分離器中進(jìn)行脫 水分離，脫水產(chǎn)生的濃水返回至蒸發(fā)室中進(jìn)行蒸發(fā);

　　4)四次循環(huán)：冷凝室中產(chǎn)生的高溫冷卻水進(jìn)入到熱泵機(jī)組的冷凝器中升溫，然后進(jìn) 入換熱器中與二次循環(huán)步驟中的廢水換熱冷卻后進(jìn)入到熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器中降溫，隨后， 冷卻水進(jìn)入到空冷器中進(jìn)行再次降溫后從塔頂返回至冷凝室中。

　　相比于現(xiàn)有的廢水蒸發(fā)結(jié)晶處理系統(tǒng)，本發(fā)明的循環(huán)處理系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1)本發(fā)明的循環(huán)處理系統(tǒng)利用的是低溫循環(huán)水、沖渣水、地?zé)嵛菜�、太�?yáng)能熱水、 廢熱油等余熱，因此，系統(tǒng)高效節(jié)能，相應(yīng)大大減少了系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用;

　　2)由于蒸發(fā)溫度在80℃以下，溫度相對(duì)較低，因此可實(shí)現(xiàn)低溫高效;

　　3)通過(guò)噴淋冷凝，可將水氣所攜帶的能量轉(zhuǎn)移進(jìn)水里，進(jìn)而在經(jīng)過(guò)機(jī)組的吸收給原 水加熱，充分利用了能量，回收了能量，能量重復(fù)利用率高;

　　4)整個(gè)系統(tǒng)處于密閉狀態(tài)，不產(chǎn)生任何廢氣，不向空氣中排放任何氣體，不污染環(huán) 境;

　　5)通過(guò)不斷循環(huán)蒸發(fā)與濃縮處理，最終使得廢水中的鹽結(jié)晶，系統(tǒng)產(chǎn)生的清水可進(jìn) 行回用，處理徹底，達(dá)到真正的“零排放”要求，實(shí)現(xiàn)了各類高濃度含鹽廢水的資源化和 無(wú)害化處理;

　　6)處理對(duì)象廣泛，對(duì)化工類、制藥類、以及各種高濃度含鹽廢水以及海水淡化等均 適用;

　　7)無(wú)高溫高壓設(shè)備，系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，并且智能;

　　8)并將蒸發(fā)與結(jié)晶有效的融合，占地面積小，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)一體化。