公布日：2022.04.15
申請日：2022.01.14
分類號：C02F1/04(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理系統(tǒng)或調節(jié)方法技術領域，公開了一種用于蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的多效蒸發(fā)系統(tǒng)及調節(jié)方法；包括管道連接的換熱單元、蒸發(fā)單元和冷凝單元；所述換熱單元包括并聯(lián)的多個換熱裝置，所述蒸發(fā)單元與換熱單元、冷凝單元均管道連接，所述蒸發(fā)單元和冷凝單元的連接管道上設有手動閥。本方案通過增設換熱單元備選，為廢水的換熱蒸發(fā)濃縮持續(xù)提供熱源，在換熱過程中逐級換熱，同時系統(tǒng)對作為熱源的介質水和廢水中的水進行回收利用，提升能源利用率。本方案增設手動閥，在系統(tǒng)運行波動時進行人工干預，保證系統(tǒng)持續(xù)正常運行，提高廢水處理效率。
權利要求書
1.一種用于蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的多效蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于：包括管道連接的換熱單元、蒸發(fā)單元和冷凝單元；所述換熱單元包括并聯(lián)的多個換熱裝置，所述蒸發(fā)單元和冷凝單元的連接管道上設有手動閥。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的多效蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于：所述蒸發(fā)單元包括至少一組蒸發(fā)裝置，蒸發(fā)裝置之間串聯(lián)設置；所述蒸發(fā)裝置包括管道連接成環(huán)的分離器、循環(huán)泵和換熱器，所述分離器設有廢水入口、廢水出口和蒸汽出口。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種用于蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的多效蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于：所述蒸發(fā)單元包括管道連接的三組蒸發(fā)裝置，沿廢水流動方向依次為一級蒸發(fā)裝置、二級蒸發(fā)裝置和三級蒸發(fā)裝置，其中上一級分離器的蒸汽出口與下一級換熱器管道連接，上一級分離器的廢水出口與下一級分離器的廢水入口管道連接；第一級換熱器與換熱單元管道連接，第三級分離器的蒸汽出口與冷凝單元管道連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種用于蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的多效蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于：所述冷凝單元包括首端冷凝裝置和尾端冷凝裝置。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種用于蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的多效蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于：首端冷凝裝置的進水端和出水端分別與第一級換熱器和換熱單元管道連接；所述尾端冷凝裝置的進水端與第二級換熱器、第三級換熱器的出水端管道連接,管道上分別設有第一手動閥和第二手動閥。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種用于蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的多效蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于：所述首端冷凝裝置和尾端冷凝裝置均管道連接冷卻塔。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種用于蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的多效蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于：所述首端冷凝裝置和尾端冷凝裝置均包括管道連接的冷凝器和冷凝罐；首端冷凝罐和尾端冷凝罐均管道連接氣液分離器，所述氣液分離器上連接有真空泵。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種用于蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的多效蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于：所述各級蒸發(fā)裝置的分離器、冷凝罐上均設有壓力計、溫度計和液位計。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種用于蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的多效蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于：還包括廢水緩沖池，所述廢水緩沖池與第一級分離器的廢水入口管道連接，管道上設有并聯(lián)的給水泵；所述廢水緩沖池內設有風機或攪拌器。
10.一種用于蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的多效蒸發(fā)系統(tǒng)的調節(jié)方法，其特征在于：根據(jù)壓力計、溫度計和液位計的顯示結果，對根據(jù)權利要求1-9任一項所述的一種用于蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的多效蒸發(fā)系統(tǒng)中的手動閥的閥門開度進行調節(jié)；各級壓力計顯示結果范圍均為0.01-0.1MPa，蒸發(fā)裝置內蒸發(fā)壓力沿廢水輸送方向依次遞減；各級溫度計顯示結果范圍沿廢水流動方向依次為75-85℃、60-70℃和50-60℃；顯示結果偏高，則增大對應手動閥的閥門開度；顯示結果偏低則減小對應手動閥的閥門開度。
發(fā)明內容
本發(fā)明意在提供一種用于蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的多效蒸發(fā)系統(tǒng)及調節(jié)方法，以解決現(xiàn)有技術中蒸發(fā)系統(tǒng)中人工參與程度過低，一旦運行環(huán)境出現(xiàn)波動，將會導致運行過程出錯，影響運行結果甚至損壞運行設備的技術問題。
為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：
一種用于蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的多效蒸發(fā)系統(tǒng)，包括管道連接的換熱單元、蒸發(fā)單元和冷凝單元；所述換熱單元包括并聯(lián)的多個換熱裝置，所述蒸發(fā)單元和冷凝單元的連接管道上設有手動閥。
本方案的原理及優(yōu)點是：
1、與現(xiàn)有技術中僅僅通過低溫煙氣作為熱量來源不同，本方案換熱單元采用并聯(lián)的多個換熱裝置對流過換熱單元的水流進行加熱并形成水蒸汽，水蒸汽進入蒸發(fā)單元與高鹽廢水完成換熱和蒸發(fā)濃縮。并聯(lián)的換熱裝置持續(xù)形成水蒸汽，使得蒸發(fā)單元持續(xù)對高鹽廢水進行熱量交換和蒸發(fā)濃縮，有效避免在生產(chǎn)車間不具備低溫煙氣使用條件時，現(xiàn)有技術中的煙氣換熱器影響蒸發(fā)單元對高鹽廢水的連續(xù)熱量交換，進而影響高鹽廢水的蒸發(fā)濃縮及后續(xù)處理的問題。
2、與現(xiàn)有技術不同，本方案在蒸發(fā)單元和冷凝單元間增設手動閥，在系統(tǒng)運行環(huán)境出現(xiàn)波動導致系統(tǒng)運行參數(shù)異常時，能人工調節(jié)蒸發(fā)單元中的水位、溫度、真空度或壓力，從而避免現(xiàn)有技術中當運行環(huán)境不穩(wěn)定時引發(fā)的運行結果不理想甚至損壞運行設備等后果。
3、本方案高鹽廢水在換熱單元、蒸發(fā)單元中完成熱量交換和蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)的水蒸汽進入冷凝單元進行冷凝回收利用，實現(xiàn)高鹽廢水中水的回收利用；本方案具有能耗低、投資低、運行成本低、易調控和連續(xù)性好等優(yōu)點，可推廣應用到高鹽廢水零排放處理領域。
優(yōu)選的，所述蒸發(fā)單元包括至少一組蒸發(fā)裝置，蒸發(fā)裝置之間串聯(lián)設置；所述蒸發(fā)裝置包括管道連接成環(huán)的分離器、循環(huán)泵和換熱器，所述分離器設有廢水入口、廢水出口和蒸汽出口。采用上述方案，廢水在串聯(lián)設置的蒸發(fā)裝置中完成換熱、蒸發(fā)和濃縮，同時對蒸發(fā)出的水蒸汽進行冷凝回收，提升資源利用率。
優(yōu)選的，所述蒸發(fā)單元包括管道連接的三組蒸發(fā)裝置，沿廢水流動方向依次為一級蒸發(fā)裝置、二級蒸發(fā)裝置和三級蒸發(fā)裝置，其中上一級分離器的蒸汽出口與下一級換熱器管道連接，上一級分離器的廢水出口與下一級分離器的廢水入口管道連接；第一級換熱器與換熱單元管道連接，第三級分離器的蒸汽出口與冷凝單元管道連接。采用上述方案，便于充分利用進入蒸發(fā)單元的熱量與廢水逐級換熱，提高能源利用率，整個蒸發(fā)過程無其余外部熱量輸入，實現(xiàn)系統(tǒng)的低能源消耗。
優(yōu)選的，所述冷凝單元包括首端冷凝裝置和尾端冷凝裝置。采用上述方案，分別對三級蒸發(fā)裝置換熱器中的水和第三級分離器的水蒸汽進行冷凝回收，實現(xiàn)介質水的重復利用。
優(yōu)選的，首端冷凝裝置的進水端和出水端分別與第一級換熱器和換熱單元管道連接；所述尾端冷凝裝置的進水端與第二級換熱器、第三級換熱器的出水端管道連接,管道上分別設有第一手動閥和第二手動閥。采用上述方案，第一級換熱器、首端冷凝裝置和換熱單元組成介質水的循環(huán)管道，實現(xiàn)介質水的重復利用；同時可通過第一手動閥和第二手動閥調節(jié)蒸發(fā)裝置內真空度，在完成廢水換熱蒸發(fā)濃縮的同時保持系統(tǒng)參數(shù)穩(wěn)定，使得系統(tǒng)穩(wěn)定運行，避免系統(tǒng)因外界環(huán)境波動影響廢水處理結果。
優(yōu)選的，所述首端冷凝裝置和尾端冷凝裝置均管道連接冷卻塔。采用上述方案，便于冷卻首端冷凝裝置和尾端冷凝裝置收集的水，冷卻后的水再進入換熱單元加熱或車間其他供給水，如通過清洗管路對各級分離器進行沖洗，實現(xiàn)水資源的回收利用。
優(yōu)選的，所述首端冷凝裝置和尾端冷凝裝置均包括管道連接的冷凝器和冷凝罐；首端冷凝罐和尾端冷凝罐均管道連接氣液分離器，所述氣液分離器上連接有真空泵。采用上述方案，便于冷凝罐內液體快速冷卻，同時通過氣液分離器分離的氣體通過真空泵泵出，氣液分離器的液體再次回到冷凝罐，實現(xiàn)冷凝液的回收和再利用；真空泵為廢水處理管路提供真空環(huán)境，提高多效蒸發(fā)系統(tǒng)內蒸汽的汽化潛能。
優(yōu)選的，所述各級蒸發(fā)裝置的分離器、冷凝罐上設有壓力計、溫度計和液位計。采用上述方案，便于操作者觀察系統(tǒng)實際運行狀態(tài)，并通過相關參數(shù)進行人工調節(jié)，從而避免運行環(huán)境波動影響運行結果甚至損壞運行設備。
優(yōu)選的，還包括廢水緩沖池，所述廢水緩沖池與第一級分離器的廢水入口管道連接，管道上設有并聯(lián)的給水泵；所述廢水緩沖池內設有風機或攪拌器。采用上述方案，使得廢水緩沖池內廢水通過曝氣或攪拌達到均質均量，便于提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和廢水蒸發(fā)濃縮的效率。
優(yōu)選的，一種用于蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的多效蒸發(fā)系統(tǒng)的調節(jié)方法，根據(jù)壓力計、溫度計和液位計的顯示結果，對根據(jù)權利要求1-9任一項所述的一種用于蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的多效蒸發(fā)系統(tǒng)中的手動閥的閥門開度進行調節(jié)；各級壓力計顯示結果范圍均為0.01-0.1MPa，蒸發(fā)裝置內蒸發(fā)壓力沿廢水輸送方向依次遞減；各級溫度計顯示結果范圍沿廢水流動方向依次為75-85℃、60-70℃和50-60℃；顯示結果偏高，則增大對應手動閥的閥門開度；顯示結果偏低則減小對應手動閥的閥門開度。采用上述方案，便于當系統(tǒng)運行異常時，操作者可通過手動調節(jié)第一手動閥和/或第二手動閥，對系統(tǒng)運行過程進行人工干預，使得系統(tǒng)內壓力計、溫度計和液位計等數(shù)值恢復到正常水平。
（發(fā)明人：尹憲國;王旭東;蔣和中;李銳;王剛）
