申请日2017.04.20
公开(公告)日2017.08.18
IPC分类号C02F9/10; F23G7/00; C02F101/10; C02F103/18
摘要
本发明公开了基于MVR蒸发处理脱硫废水的设备，包括依次连接的废水储存罐、酸洗球罐、碱洗球罐、电解反应池、mvr蒸发器，mvr蒸发器通过离心压缩机分别连接冷凝器和其蒸发室;电解反应池朝向mvr蒸发器的顶部位置处还设有抽拉出料装置;抽拉出料装置通过抽拉动力源和抽拉结构拉动其在电解反应池底部抽拉电解好的脱硫废水;敞口柱形滑槽的固定下料端正好覆盖mvr蒸发器的顶部。振动清污垢部底部还设有喇叭形清渣装置、焚烧装置，顶部通过气管连接在mvr蒸发器靠近顶部位置。本发明的设备以的方法，保证脱硫废水能够完全地被净化，而且在净化过程中每一个环节均可以在不影响其他工艺流程的情况下单独处理每一个工艺单独处理结晶物。
权利要求书
1.基于MVR蒸发处理脱硫废水的设备，其特征在于：包括依次连接的废水储存罐(1)、酸洗球罐(2)、碱洗球罐(3)、电解反应池(4)、mvr蒸发器(5)和冷凝器(6)，其中：冷凝器(6)一端连接mvr蒸发器(5)的离心压缩机(53)，另一端通过回流管(7)连接在mvr蒸发器(5)的顶部位置;所述电解反应池(4)朝向mvr蒸发器(5)的顶部位置处还设有抽拉出料装置(8);
抽拉出料装置(8)包括限位盘(81)、抽拉出料柱(82)和抽拉结构(83)以及抽拉动力源(84)，mvr蒸发器(5)的顶部位置对应抽拉出料柱(82)位置处设有配合的敞口柱形滑槽(9)，抽拉出料柱(82)一端通过抽拉动力源(84)和抽拉结构(83)拉动其在电解反应池(4)底部抽拉电解好的脱硫废水，电解反应池(4)内对应限位盘(81)的位置出还设有电解密封垫圈(41);
敞口柱形滑槽(9)，固定在mvr蒸发器(5)的顶部位置，包括固定下料端(91)和振动清污垢部(92);固定下料端(91)，正好覆盖mvr蒸发器的顶部，并且其底部设有若干小孔，从电解反应池处理的液体通过这些小孔喷淋至mvr蒸发器内进行蒸发;并且固定下料端(91)的一端与电解反应池(4)密封连接，振动清污垢部(92)通过柔性连接件(93)连接在固定下料端(91)的另外一端;
振动清污垢部(92)，悬空地连接在mvr蒸发器的顶部位置，顶部设有弧形罩体(94);同时振动清污垢部(92)上固定有振动器(12);振动清污垢部(92)底部还依次设有喇叭形清渣装置(10)和焚烧装置(11)，弧形罩体(94)通过气管(13)连接在mvr蒸发器(5)靠近顶部位置。
2.根据权利要求1所述的基于MVR蒸发处理脱硫废水的设备，其特征在于：mvr蒸发器(5)还包括预热器(51)、蒸发室(52)和加热器(54)，预热器(51)为设于蒸发室(52)的顶部位置并且带有加热单元(55)的半球状喷淋罩(56)，加热器(54)通过缠绕于蒸发室(52)底部的螺旋加热管(57)向蒸发室提供加热的二次蒸汽;
离心压缩机(53)，连接在蒸发室的中间部位获取蒸汽，并且将这些蒸汽加压后输送至加热器(54)升温，最后传输至蒸发室循环利用。
3.根据权利要求2所述的基于MVR蒸发处理脱硫废水的设备，其特征在于：蒸发室(52)的侧壁上还设有向蒸发室中心部位突起的蒸发曲面(521)。
4.根据权利要求3所述的基于MVR蒸发处理脱硫废水的设备，其特征在于：蒸发室(52)的底部还连接有离心蒸发盘(58)，离心蒸发盘(58)通过离心蒸发动力源(59)带动其在蒸发室(52)的底部旋转蒸发。
5.根据权利要求1所述的基于MVR蒸发处理脱硫废水的设备，其特征在于：酸洗球罐(2)包括球状酸洗罐体(21)、左入液口(22)、右出液口(23)和加酸液装置(24)，加酸液装置(24)连接在球状酸洗罐体(21)的顶部位置;
碱洗球罐(3)的结构与酸洗球罐(2)的结构一致，加酸液装置(24)采用加碱液装置(31)代替。
6.根据权利要求5所述的基于MVR蒸发处理脱硫废水的设备，其特征在于：球状酸洗罐体(21)的底部设有可向底部打开的酸洗罐底(211)，可向底部打开的酸洗罐底(211)通过密封结构(212)密封在球状酸洗罐体(21)的底部位置。
7.根据权利要求6所述的基于MVR蒸发处理脱硫废水的设备，其特征在于：可向底部打开的酸洗罐体(211)通过至少位置相互对称的两根拉杆(213)铰接在球状酸洗罐体(21)底部，并且通过另外一根翻转伸缩拉杆(214)和翻转动力源(215)锁扣在球状酸洗罐体的底部。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的基于MVR蒸发处理脱硫废水的设备，其特征在于：碱洗球罐(3)与电解反应池(4)之间还连接有预处理池(14)，所述预处理池(14)内壁设有一个活动式蜂窝状过滤内胆(15)，该预处理池(14)靠近顶部位置通过单相阀门(16)向电解反应池(4)内缓慢添加废水。
9.根据权利要求8所述的基于MVR蒸发处理脱硫废水的设备，其特征在于：电解反应池(4)的电解密封垫圈(41)与限位盘(81)相互贴合的方向上还设有配对的密封凹槽(411)和密封加压突起(811)。
10.使用权利要求9所述的设备的方法，其特征在于：包括如下处理过程：
酸、碱中和预处理工艺：脱硫废水经过废水储存罐进行集中处理，处理开始时其首先流经酸洗球罐和碱洗球罐，这两个球罐对脱硫废水依次进行酸中和处理以及碱中和处理，处理后的沉淀物直接通过设于球罐底部的有可向底部打开的酸洗罐底或有可向底部打开的碱洗罐底清理掉，由于设备较小，清理方便;
电解反应工艺：将预处理结束的废水经由预处理池进行除沉淀物过滤处理，随后打开单相阀门向电解反应池内进行电解处理，电解反应池内的废水，电解反应1h-2h后，每隔20-25分钟拉动一次抽拉出料装置，进而将电解结束的废水输送至mvr蒸发器内进行蒸发，随时启动振动清污垢部上的振动器，将抽拉出料柱上的结晶物振动至振动清污垢部的喇叭形清渣装置，然后打开焚烧装置对这些结晶物进行焚烧;
mvr蒸发工艺：首先，从电解反应池的抽拉出料柱过滤出结晶物的废水，通过预热器的带有加热单元的半球状喷淋罩实现瞬间预热后，直接喷入mvr蒸发器的蒸发室内的蒸发曲面以及离心蒸发盘进行蒸发，结晶物从蒸发室排除，而蒸汽使用离心压缩机进行再压缩，离心压缩之后一部分直接循环至蒸发室，另一部分通过冷凝室循环至蒸发室。
说明书
基于MVR蒸发处理脱硫废水的设备及使用该设备的方法
技术领域
本发明涉及脱硫废水处理技术领域，特别是涉及基于MVR蒸发处理脱硫废水的设备及使用该设备的方法。
背景技术
含硫废水来源广泛，环境污染严重，危害性大。染料、医药、农药、炼油和制革等行业不同，其污水有机物组份、硫化物浓度各不相同。含硫废水进入水体后，会与铁类金属反应生成沉淀，使水体发黑发臭。此外，硫化物的危害主要还以硫化氢的形式表现出来。在潮湿条件下，工业废水中挥发出来的硫化氢会被细菌氧化成硫酸，腐蚀设备。在通风条件不充分的情况下，硫化氢的聚集到一定浓度，能使人体中毒甚至死亡。硫化氢对水生生物具有较强杀伤力，能造成植物根部发黑腐烂。因此，我国的污水综合排放标准(GB8978-1996)对排放废水中硫化物浓度作了严格的规定，其中硫化物三级排放标准≤1mg/L。随着硫化物对环境及人类的危害越来越严重，对硫化物的处理方法的研究也逐渐受到重视。
脱硫废液是公认的最难处理的废水之一，因为脱硫废液中的物料复 杂，物料会含有焦油以及其他有机物，在温度较高时进行蒸发，焦油或者有 机物焦化容易堵管，故在废水处理前期除掉有机物和焦油很有必要，需要在 处理前期加入活性炭吸附，有效的去除水中COD，这样增加了工艺步骤，并且 增加了工艺成本。
此外，脱硫废液中的硫代硫酸钠的性质不稳定，在温度较高的时候，容 易分解出硫磺，硫磺的熔点在140℃，而硫磺是堵塞管道的最大元凶，而且硫 磺还会堵塞除沫网，多以需要对加热管和除沫网定期清洗;在蒸发过程中， 碳酸钠和硫酸钠会结晶，尤其碳酸钠的结晶会带有结晶水，会在分离器结块， 同时也是换热管堵塞的元凶之一;因此，现在脱硫废水浓缩蒸发技术中，要 解决的最大问题是堵塞问题，堵塞问题不但影响了效率，增加了能耗，而且 提高了维护成本。
并且脱硫废液蒸发出水TDS可以控制在1000ppm，很难达到更低的要求， 因此，蒸发出水需要二次处理，在蒸发结晶设备上需要设计很大的分离空间， 在空间上制约了脱硫废水浓缩蒸发结晶技术的发展。
目前常见含硫废水的处理方法主要包括物理化学处理方法和生物化学法。其中，物理化学法通常包括汽提法、混凝沉淀法、化学氧化法。汽提法主要利用水蒸气在汽提塔中将废水中的硫化氢、氨气、挥发酚等挥发组份分离。中国专利CN101239758A报道了一种基于汽提法的含硫废水处理方法，用适量空气向含硫废水中曝气，使得H2S随空气逸出,含硫尾气利用吸收液吸收。该方法适用于大水量、高浓度(2000～45000mg/L)含硫废水，去除率≥99.9%。但是设备投入大、能耗高、处理时间长效率低。混凝沉淀法是利用金属与硫化物反应生成沉淀分离去除，再对沉淀物高温灼烧回收沉淀剂，其投资小、操作简单，但沉淀分离难、耗药量大、处理成本高。化学氧化法是利用空气或其他氧化剂将废水中的硫离子氧化成单质硫或硫酸盐进而去除。中国专利CN102086055A报道了一种利用空气氧化去除废水中硫化物的方法，该方法采用高压将空气溶入废水中，利用溶气水中溶解的大量氧气与硫化物反应，将硫化物氧化从而完成废水中硫化物的去除。但是该方法在高温高压条件下进行，反应条件苛刻、对设备要求高、处理成本高。
生物化学法通常有好氧生物法和厌氧生物法，是利用微生物将硫化物氧化成单质硫或硫酸盐进而去除，其对设备要求简单、运行费用低、利用范围广，但不能处理高浓度废水，处理效率低。
因此，为了克服单一处理方法的局限性，广泛采用多种技术集成工艺处理含硫废水。其中，欧洲专利EP1127850A1报道了采用厌氧生物法和汽提法集成工艺去除废水中硫化物。该技术克服了单一技术中设备投入高、生成的硫单质不易分离堵塞设备等缺点。中国专利CN102503039A报道了一种采用空气氧化、混凝沉淀和二级生化法集成工艺处理高含硫高COD皮革废水。该工艺能够集中处理含硫及其它综合废水，污染物去除率高、出水水质稳定。但是，上述集成工艺面临工艺流程长、操作复杂、处理效率低等问题。
CN201521000628.8，公开了一种工业污水脱硫脱有机物处理装置，是将三级反应罐和固液分离罐依次间隔连接，一、二级反应罐内通往氯气，三级反应罐内通入氯化氢气体，在不断搅拌下，向装有含硫废水的反应罐中通入氯气，经氯气氧化处理后废水经过固液分离，得到固体残留物和滤液。第三级处理通入氯化氢气体，针对含氯盐的废水，析出盐分。未反应氯气利用碱液吸收，防止二次污染。固体残留物经过水洗得到单质硫。其在常压下即可，除了高效去除工业废水中硫化物和有机物，同时分离回收所产生的单质硫。
综上所述，目前处理装置广泛受制于效率低、操作复杂等问题。因此，需要一种简单、高效的同时去除工业废水中硫化物和有机物的装置。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种去除污垢能力强，不易堵塞，并且蒸发效率高的MVR蒸发处理脱硫废水的设备以及脱硫方法。
本发明所采用的技术方案是：基于MVR蒸发处理脱硫废水的设备，包括依次连接的废水储存罐、酸洗球罐、碱洗球罐、电解反应池、mvr蒸发器和冷凝器，其中：冷凝器一端连接mvr蒸发器的离心压缩机，另一端通过回流管连接在mvr蒸发器的顶部位置;电解反应池朝向mvr蒸发器的顶部位置处还设有抽拉出料装置;
抽拉出料装置包括限位盘、抽拉出料柱和抽拉结构以及抽拉动力源，mvr蒸发器的顶部位置对应抽拉出料柱位置处设有配合的敞口柱形滑槽，抽拉出料柱一端通过抽拉动力源和抽拉结构拉动其在电解反应池底部抽拉电解好的脱硫废水，电解反应池内对应限位盘的位置出还设有电解密封垫圈;
敞口柱形滑槽，固定在mvr蒸发器的顶部位置，包括固定下料端和振动清污垢部;固定下料端，正好覆盖mvr蒸发器的顶部，并且其底部设有若干小孔，从电解反应池处理的液体通过这些小孔喷淋至mvr蒸发器内进行蒸发;并且固定下料端的一端与电解反应池密封连接，振动清污垢部通过柔性连接件连接在固定下料端的另外一端;
振动清污垢部，悬空地连接在mvr蒸发器的顶部位置，顶部设有弧形罩体;同时振动清污垢部上固定有振动器;振动清污垢部底部还依次设有喇叭形清渣装置、焚烧装置，弧形罩体通过气管连接在mvr蒸发器靠近顶部位置。
进一步地，mvr蒸发器还包括预热器、蒸发室和加热器，预热器为设于蒸发室的顶部位置并且带有加热单元的半球状喷淋罩，加热器通过缠绕于蒸发室底部的螺旋加热管向蒸发室提供加热的二次蒸汽;
离心压缩机，连接在蒸发室的中间部位获取蒸汽，并且将这些蒸汽加压后输送至加热器升温，最后传输至蒸发室循环利用。
进一步地，蒸发室的侧壁上还设有向蒸发室中心部位突起的蒸发曲面。
进一步地，蒸发室的底部还连接有离心蒸发盘，离心蒸发盘通过离心蒸发动力源带动其在蒸发室的底部旋转蒸发。
进一步地，酸洗球罐包括球状酸洗罐体、左入液口、右出液口和加酸液装置，加酸液装置连接在球状酸洗罐体的顶部位置;
碱洗球罐的结构与酸洗球罐的结构一致，加酸液装置采用加碱液装置代替。
进一步地，球状酸洗罐体的底部设有可向底部打开的酸洗罐底，可向底部打开的酸洗罐底通过密封结构密封在球状酸洗罐体的底部位置。
进一步地，可向底部打开的酸洗罐体通过至少位置相互对称的两根拉杆铰接在球状酸洗罐体底部，并且通过另外一根翻转伸缩拉杆和翻转动力源锁扣在球状酸洗罐体的底部。
进一步地，碱洗球罐与电解反应池之间还连接有预处理池，预处理池内壁设有一个活动式蜂窝状过滤内胆，该预处理池靠近顶部位置通过单相阀门向电解反应池内缓慢添加废水。
进一步地，电解反应池的电解密封垫圈与限位盘相互贴合的方向上还设有配对的密封凹槽和密封加压突起。
使用上述设备的方法，包括如下处理过程：
酸、碱中和预处理工艺：脱硫废水经过废水储存罐进行集中处理，处理开始时其首先流经酸洗球罐和碱洗球罐，这两个球罐对脱硫废水依次进行酸中和处理以及碱中和处理，处理后的沉淀物直接通过设于球罐底部的有可向底部打开的酸洗罐底或有可向底部打开的碱洗罐底清理掉，由于设备较小，清理方便;
电解反应工艺：将预处理结束的废水经由预处理池进行除沉淀物过滤处理，随后打开单相阀门向电解反应池内进行电解处理，电解反应池内的废水，电解反应1h-2h后，每隔20-25分钟拉动一次抽拉出料装置，进而将电解结束的废水输送至mvr蒸发器内进行蒸发，随时启动振动清污垢部上的振动器，将抽拉出料柱上的结晶物振动至振动清污垢部的喇叭形清渣装置，然后打开焚烧装置对这些结晶物进行焚烧;
mvr蒸发工艺：首先，从电解反应池的抽拉出料柱过滤出结晶物的废水，通过预热器的带有加热单元的半球状喷淋罩实现瞬间预热后，直接喷入mvr蒸发器的蒸发室内的蒸发曲面以及离心蒸发盘进行蒸发，结晶物从蒸发室排除，而蒸汽使用离心压缩机进行再压缩，离心压缩之后一部分直接循环至蒸发室，另一部分通过冷凝室循环至蒸发室。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的脱硫废水设备，整体上使用酸洗球罐、碱洗球罐、电解反应池、mvr蒸发器和冷凝器对脱硫废水进行处理，保证脱硫废水具有较高的脱硫效率。
此外，本发明的脱硫废水处理设备，通过离心压缩机抽取蒸发室内的二次蒸汽，并且对这些蒸汽进行再次压缩，压缩后的二次蒸汽一部分经过冷凝管冷凝后进入蒸发室蒸发，另一部分直接进入蒸发室循环使用，进而保证内其具有较高的蒸发效率。
并且最为关键的是，本发明的电解反应池朝向mvr蒸发器的顶部位置处还设有抽拉出料装置，该抽拉装置将电解反应完成的废水通过定时抽拉方式抽拉至下方的蒸发室，并且以预热喷淋的方式直接喷淋至mvr蒸发室进行蒸发。该抽拉处理装置将抽拉出来的液体喷淋出去，在不抽拉时，启动固定在振动清污垢部上方的振动器对整个敞口柱形滑槽进行振动清污，不影响脱硫废水的清洗以及维护效率。为了更好地清理敞口柱形滑槽内的结晶物，本发明还在对应位置设置焚烧装置对其进行焚烧，调高清污效率。该焚烧产生的蒸汽通过清污部顶部的弧形罩体以及气管回流至mvr蒸发器进行二次利用，提高了能源的利用率。