公布日：2023.03.31
申請日：2022.12.07
分類號：C02F1/12(2023.01)I
摘要
本發(fā)明涉及一種用于高鹽廢水的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，包括蒸發(fā)塔單元、換熱器單元、冷卻塔和廢水儲罐，蒸發(fā)塔單元包括至少兩個串聯(lián)的蒸發(fā)塔，廢水儲罐依次連接換熱器單元的第一換熱器和第一蒸發(fā)塔的第一噴淋裝置，用于將高鹽廢水加熱后輸入第一蒸發(fā)塔；第一蒸發(fā)塔的第一排液口連接第二蒸發(fā)塔的第二噴淋裝置，用于將蒸發(fā)濃縮后的廢水輸入第二蒸發(fā)塔再次蒸發(fā)處理；第一蒸發(fā)塔和第二蒸發(fā)塔的下部均設有氣體分布器，用于輸入空氣；第一蒸發(fā)塔和第二蒸發(fā)塔的出氣口均連接冷卻塔，用于對蒸發(fā)塔單元產(chǎn)生的濕熱空氣進行冷卻，冷卻塔的底部設有產(chǎn)水出口。
權利要求書
1.一種用于高鹽廢水的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，包括蒸發(fā)塔單元、換熱器單元、冷卻塔和廢水儲罐，蒸發(fā)塔單元包括至少兩個串聯(lián)的蒸發(fā)塔，廢水儲罐依次連接換熱器單元的第一換熱器和第一蒸發(fā)塔的第一噴淋裝置，用于將高鹽廢水加熱后輸入第一蒸發(fā)塔；第一蒸發(fā)塔的第一排液口連接第二蒸發(fā)塔的第二噴淋裝置，用于將蒸發(fā)濃縮后的廢水輸入第二蒸發(fā)塔再次蒸發(fā)處理；第一蒸發(fā)塔和第二蒸發(fā)塔的下部均設有氣體分布器，用于輸入空氣；第一蒸發(fā)塔和第二蒸發(fā)塔的出氣口均連接冷卻塔，用于對蒸發(fā)塔單元產(chǎn)生的濕熱空氣進行冷卻，冷卻塔的底部設有產(chǎn)水出口。
2.根據(jù)權利要求1所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)塔單元包括第一蒸發(fā)塔和第二蒸發(fā)塔，第一蒸發(fā)塔由下至上包括第一排液口、第一氣體分布器、第一填料區(qū)、第一噴淋裝置和第一出氣口；第二蒸發(fā)塔由下至上包括第二排液口、第二氣體分布器、第二填料區(qū)、第二噴淋裝置和第二出氣口。
3.根據(jù)權利要求2所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一排液口通過管道并聯(lián)第二噴淋裝置、廢水儲罐和濃縮液排放管道，分別用于將第一蒸發(fā)塔蒸發(fā)后剩余的高鹽濃縮液輸入第二蒸發(fā)塔再次蒸發(fā)、輸入廢水儲罐等待再次蒸發(fā)處理、最后作為濃縮液等待下步處理；所述第二排液口通過管道并聯(lián)廢水儲罐和濃縮液排放管道。
4.根據(jù)權利要求3所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二氣體分布器的進口連接供氣裝置，第二出氣口通過氣路并聯(lián)第一氣體分布器的進口和冷卻塔的第二氣體進口，分別用于將第二蒸發(fā)塔產(chǎn)生的濕熱氣體作為第一蒸發(fā)塔的氣源、攜帶水蒸氣進入冷卻塔；第一出氣口通過氣路連接冷卻塔的第一氣體進口，將攜帶水蒸氣的氣體輸入冷卻塔。
5.根據(jù)權利要求4所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻塔由下至上包括產(chǎn)水出口、清洗水口、第一氣體進口、第二氣體進口、冷卻水進口和排氣口，冷卻塔內(nèi)部設有若干層鼓泡溢流板，攜帶水蒸氣的氣體向上流動，冷卻水向下流動，經(jīng)過鼓泡溢流板充分接觸，使得水蒸氣充分冷凝形成產(chǎn)水，由產(chǎn)水出口排出。
6.根據(jù)權利要求5所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱器單元包括第一換熱器、第二換熱器和第三換熱器，第二換熱器的第一通道連接冷卻塔的產(chǎn)水出口和產(chǎn)水管，第二換熱器的第二通道連接廢水儲罐和第一換熱器的管程，用冷卻塔產(chǎn)水為廢水預熱；第一換熱器的殼程連接蒸汽氣源和凝結水管道，利用熱蒸汽為預熱后的廢水加熱，加熱后的廢水進入第一蒸發(fā)塔；第三換熱器的第一通道連接冷卻塔的產(chǎn)水管和冷卻水進口，第三換熱器的第二通道連接冷水水源，利用冷凝水為產(chǎn)水冷卻，將產(chǎn)水作為冷卻水再次使用。
7.根據(jù)權利要求6所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一填料區(qū)由外至內(nèi)包括第一填料圈和第二填料圈，第一填料圈和第二填料圈同心設置；所述第一噴淋裝置由外至內(nèi)包括第一噴淋管組和第二噴淋管組，第一噴淋管組對應下方的第一填料圈，第二噴淋管組對應下方的第二填料圈；所述第一氣體分布器的下方設有第一套層集液器，第一套層集液器包括對應第一填料圈的第一外層集液部和對應第二填料圈的第一內(nèi)層集液部，第一內(nèi)層集液部的底部出水管連接第一蒸發(fā)塔的第一排液口，第一外層集液部的底部出水管連接第二噴淋管組。
8.根據(jù)權利要求7所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一噴淋管組包括若干圈第一噴淋管，第一噴淋管的下表面設有密布的噴嘴，用于向下方的第一填料圈布水；所述第二噴淋管組包括若干圈第二噴淋管，第二噴淋管的下表面設有密布的噴嘴，用于向下方的第二填料圈布水；每個第一噴淋管的進口均連接所述第一換熱器，輸入來自廢水儲罐的廢水，每個第二噴淋管的進口均連接第一外層集液部的底部出水管，輸入第一外層集液部收集的經(jīng)過第一填料圈處理的廢水。
9.根據(jù)權利要求8所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一外層集液部和第一內(nèi)層集液部均為上大下小的漏斗形；第一外層集液部的底部出水管和第一內(nèi)層集液部的底部出水管為套管結構，第一內(nèi)層集液部的底部出水管連接第一排液口；第一外層集液部的底部出水管的底部封底，側面設有開口，用于通過管道連接第二噴淋管的進口。
10.根據(jù)權利要求9所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一填料圈與第二填料圈之間設有一圈第一隔板，用于分隔第一填料圈和第二填料圈；第一填料圈為圓環(huán)體，第二填料圈為圓柱體，第一填料圈套在第二填料圈的外部。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種用于高鹽廢水的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，基于露點蒸發(fā)原理，實現(xiàn)低溫常壓條件下運行，可大幅降低能耗及設備制造成本，且有效減少后續(xù)生化處理和深度處理工序及污泥處置費用，能在較低成本下幫助實現(xiàn)高鹽廢水資源化處理，具有節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢。
所述用于高鹽廢水的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，包括蒸發(fā)塔單元、換熱器單元、冷卻塔和廢水儲罐，蒸發(fā)塔單元包括至少兩個串聯(lián)的蒸發(fā)塔，廢水儲罐依次連接換熱器單元的第一換熱器和第一蒸發(fā)塔的第一噴淋裝置，用于將高鹽廢水加熱后輸入第一蒸發(fā)塔；第一蒸發(fā)塔的第一排液口連接第二蒸發(fā)塔的第二噴淋裝置，用于將蒸發(fā)濃縮后的廢水輸入第二蒸發(fā)塔再次蒸發(fā)處理；
第一蒸發(fā)塔和第二蒸發(fā)塔的下部均設有氣體分布器，用于輸入空氣；第一蒸發(fā)塔和第二蒸發(fā)塔的出氣口均連接冷卻塔，用于對蒸發(fā)塔單元產(chǎn)生的濕熱空氣進行冷卻，冷卻塔的底部設有產(chǎn)水出口。
可選的，所述蒸發(fā)塔單元包括第一蒸發(fā)塔和第二蒸發(fā)塔，第一蒸發(fā)塔由下至上包括第一排液口、第一氣體分布器、第一填料區(qū)、第一噴淋裝置和第一出氣口；第二蒸發(fā)塔由下至上包括第二排液口、第二氣體分布器、第二填料區(qū)、第二噴淋裝置和第二出氣口。
進一步可選的，所述第一排液口通過管道并聯(lián)第二噴淋裝置、廢水儲罐和濃縮液排放管道，分別用于將第一蒸發(fā)塔蒸發(fā)后剩余的高鹽濃縮液輸入第二蒸發(fā)塔再次蒸發(fā)、輸入廢水儲罐等待再次蒸發(fā)處理、最后作為濃縮液等待下步處理；
所述第二排液口通過管道并聯(lián)廢水儲罐和濃縮液排放管道。
進一步可選的，所述第二氣體分布器的進口連接供氣裝置，例如鼓風機，第二出氣口通過氣路并聯(lián)第一氣體分布器的進口和冷卻塔的第二氣體進口，分別用于將第二蒸發(fā)塔產(chǎn)生的濕熱氣體作為第一蒸發(fā)塔的氣源、攜帶水蒸氣進入冷卻塔；
第一出氣口通過氣路連接冷卻塔的第一氣體進口，將攜帶水蒸氣的氣體輸入冷卻塔。
可選的，所述冷卻塔由下至上包括產(chǎn)水出口、清洗水口、第一氣體進口、第二氣體進口、冷卻水進口和排氣口，冷卻塔內(nèi)部設有若干層鼓泡溢流板，攜帶水蒸氣的氣體向上流動，冷卻水向下流動，經(jīng)過鼓泡溢流板充分接觸，使得水蒸氣充分冷凝形成產(chǎn)水，由產(chǎn)水出口排出。
可選的，所述換熱器單元包括第一換熱器、第二換熱器和第三換熱器，第二換熱器的第一通道連接冷卻塔的產(chǎn)水出口和產(chǎn)水管，第二換熱器的第二通道連接廢水儲罐和第一換熱器的管程，用冷卻塔產(chǎn)水為廢水預熱；
第一換熱器的殼程連接蒸汽氣源和凝結水管道，利用熱蒸汽為預熱后的廢水加熱，加熱后的廢水進入第一蒸發(fā)塔；
第三換熱器的第一通道連接冷卻塔的產(chǎn)水管和冷卻水進口，第三換熱器的第二通道連接冷水水源(例如冷水機或自來水)，利用冷凝水為產(chǎn)水冷卻，將產(chǎn)水作為冷卻水再次使用。
所述第一填料區(qū)和第二填料區(qū)內(nèi)設有規(guī)整填料，使得由噴淋裝置噴下的均勻水霧經(jīng)過填料時，與氣體分布器輸出的均勻空氣充分接觸，氣體將汽化的水霧帶走。所述規(guī)整填料可采用多種形式。
任選的，所述第一填料區(qū)具有若干段均勻設置的規(guī)整填料，每段規(guī)整填料的橫截面積略小于第一蒸發(fā)塔的橫截面積；所述第二填料區(qū)具有若干段均勻設置的規(guī)整填料，每段規(guī)整填料的橫截面積略小于第二蒸發(fā)塔的橫截面積。
任選的，所述第一填料區(qū)由外至內(nèi)包括第一填料圈和第二填料圈，第一填料圈和第二填料圈同心設置；
所述第一噴淋裝置由外至內(nèi)包括第一噴淋管組和第二噴淋管組，第一噴淋管組對應下方的第一填料圈，第二噴淋管組對應下方的第二填料圈；
所述第一氣體分布器的下方設有第一套層集液器，第一套層集液器包括對應第一填料圈的第一外層集液部和對應第二填料圈的第一內(nèi)層集液部，第一內(nèi)層集液部的底部出水管連接第一蒸發(fā)塔的第一排液口，第一外層集液部的底部出水管連接第二噴淋管組。
進一步可選的，所述第一填料圈與第二填料圈之間設有一圈第一隔板，用于分隔第一填料圈和第二填料圈；第一填料圈為圓環(huán)體，第二填料圈為圓柱體，第一填料圈套在第二填料圈的外部，占據(jù)第一蒸發(fā)塔的內(nèi)橫截面。
可選的，所述第一噴淋管組包括若干圈第一噴淋管，第一噴淋管的下表面設有密布的噴嘴，用于向下方的第一填料圈布水；
所述第二噴淋管組包括若干圈第二噴淋管，第二噴淋管的下表面設有密布的噴嘴，用于向下方的第二填料圈布水；
每個第一噴淋管的進口均連接所述第一換熱器，輸入來自廢水儲罐的廢水，每個第二噴淋管的進口均連接第一外層集液部的底部出水管，輸入第一外層集液部收集的經(jīng)過第一填料圈處理的廢水。
可選的，所述第一外層集液部和第一內(nèi)層集液部均為上大下小的漏斗形；第一外層集液部的底部出水管和第一內(nèi)層集液部的底部出水管為套管結構，第一內(nèi)層集液部的底部出水管連接第一排液口；
第一外層集液部的底部出水管的底部封底，側面設有開口，用于通過管道連接第二噴淋管的進口。
（發(fā)明人：郭麗娟;張傳兵;呂宏卿;王慧芳;徐亞慧;苗超;王存彥;趙曙光;鐘云龍;謝春剛;陳恒）
