申请日2016.11.02
公开(公告)日2017.01.04
IPC分类号C02F9/10; C02F1/44
摘要
本发明提供了一种用于高盐溶液连续脱水处理的新型组合工艺，工艺处理过程包括正渗透‑渗透汽化‑多效蒸发结晶组合工艺过程。主要工艺步骤：1.高盐含油废水与有机汲取液经输料泵以错流形式进入正渗透处理组件，在渗透压作用下，实现对高盐溶液的浓缩;2.稀释后的汲取液进入渗透汽化装置，在蒸汽压的作用下，实现对汲取液的脱水浓缩;3.浓缩后的汲取液经输料泵回流至正渗透处理组件，用于浓缩高盐溶液，实现汲取液的循环利用;4.浓缩后的高盐溶液，经过多效蒸发结晶进一步分离，得到结晶盐和纯水，分别回收利用，实现废水零排放。本发明通过新的工艺流程，实现了正渗透工艺、渗透汽化工艺和多效蒸发结晶工艺的组合运行，可用于高盐溶液连续脱水，实现废水零排放。工艺具有操作简单、运行能耗低、可自动控制、耐有机污染等优点。
权利要求书
1.一种用于高盐溶液连续脱水处理的新型组合工艺，包括输料泵(1)、正渗透处理组件(2)、汲取液回收泵(3)、加热器(4)、冷凝器(5)、真空泵(6)、预热器(7)、渗透汽化装置(8)、淡水储存箱(9)、汲取液储存箱(10)、阀门(11)、汲取液循环泵(12)、预热器(13)、循环泵(14)、加热器(15)、压缩机(16)、分离器(17)。其特征在于经预处理的高盐含油废水与有机汲取液经输料泵以错流形式进入正渗透处理组件，在渗透压作用下，实现对高盐溶液的浓缩。稀释后的汲取液依次经预热器、加热器，加热到一定温度后进入渗透汽化装置，在蒸汽压的作用下，实现对汲取液的脱水浓缩。浓缩后的汲取液经预热器降温后经输料泵回流至正渗透处理组件，用于浓缩高盐溶液，实现汲取液的循环利用。浓缩后的原料液依次经预热器、加热器加热到一定温度后，进入分离器，通过蒸发结晶进行分离。蒸发出的水蒸气经压缩机依次进入加热器、预热器，与原料液进行换热后变为液态水，回收利用;分离后的结晶盐回收利用。其中，分离器中未经分离的原料液循环至加热器中，再次经过加热后进入分离器，进行蒸发结晶过程，从而实现高盐溶液连续脱水以及废水零排放。
2.根据权利要求1所述的一种用于高盐溶液连续脱水处理的新型组合工艺，其特征在于正渗透处理组件(2)由膜组件和正渗透膜组成。
3.根据权利要求1所述的一种用于高盐溶液连续脱水处理的新型组合工艺，其特征在于正渗透膜分离过程中汲取液采用高浓有机溶剂。
4.根据权利要求1所述的一种用于高盐溶液连续脱水处理的新型组合工艺，其特征在于渗透汽化装置(8)由膜组件和渗透汽化膜组成。
5.根据权利要求4所述的一种用于高盐溶液连续脱水处理的新型组合工艺，其特征在于渗透汽化膜组件原料侧压力为常压，渗透侧压力为负压。
6.根据权利要求1所述的一种用于高盐溶液连续脱水处理的新型组合工艺，其特征在于加热器(15)具有加热和换热双重功能。
说明书
一种用于高盐溶液连续脱水处理的新型组合工艺
技术领域
本发明属于高盐溶液处理领域，涉及正渗透处理高盐溶液工艺方法，尤其涉及渗透汽化浓缩回收、循环利用汲取液以及多效蒸发结晶实现废水零排放的工艺。
背景技术
在石化行业，特别是石油炼化、煤化工生产过程中，会产生大量高盐、高浓有机废水。这些废水未经有效处置直接排放，将造成严重环境污染，危害居民健康和生态安全。现有常用于高盐、高浓有机废水处理的工艺包括反渗透、多效蒸发结晶、电渗析等以及以这些工艺为核心的各类组合工艺。但现有处置工艺如需做到零排放，则存在能耗大、投资高、操作复杂等问题，因此，也亟需研究新的处理方法。
正渗透可直接用于高盐溶液处理，预处理过程简单，能有效减少成本，缩短工艺流程。此外，正渗透具有很高的浓缩率，可有效减少废水体积。将正渗透与多效蒸发结晶和渗透汽化结合使用，可实现废水零排放、降低能耗，同时实现汲取液的浓缩及循环利用，降低成本。
发明内容
本发明的目的是通过新的工艺流程，实现正渗透处理高盐溶液过程中汲取液的回收及循环利用，以及废水零排放。所要解决的技术问题是针对高浓有机溶剂做汲取液时难以浓缩循环利用及传统处理工艺达到废水零排放成本高的问题，实现高盐溶液连续脱水，操作简单，运行能耗低，可自动控制，耐有机污染。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：正渗透-渗透汽化-多效蒸发结晶处理高盐溶液的组合工艺，包括输料泵、正渗透处理组件、汲取液回收泵、加热器、冷凝器、真空泵、预热器、渗透汽化装置、淡水储存箱、汲取液储存箱、阀门、汲取液循环泵、循环泵、加热器、压缩机、分离器。其特征在于经预处理的高盐含油废水与有机汲取液经输料泵以错流形式进入正渗透处理组件，在渗透压作用下，实现对高盐溶液的浓缩。稀释后的汲取液依次经预热器、加热器，加热到一定温度后进入渗透汽化装置，在蒸汽压的作用下，实现对汲取液的脱水浓缩。浓缩后的汲取液经预热器降温后经输料泵回流至正渗透处理组件，用于浓缩高盐溶液，实现汲取液的循环利用。浓缩后的原料液依次经预热器、加热器加热到一定温度后，进入分离器，通过蒸发结晶进行分离。蒸发出的水蒸气经压缩机依次进入加热器、预热器，与原料液进行换热后变为液态水，回收利用;分离后的结晶盐回收利用。其中，分离器中未经分离的原料液循环至加热器中，再次经过加热后进入分离器，进行蒸发结晶过程，从而实现高盐溶液连续脱水以及废水零排放。
进一步，所述的正渗透处理组件由膜组件和正渗透膜组成。
进一步，所述的正渗透膜分离过程中汲取液采用高浓有机溶剂。
进一步，所述的渗透汽化装置由膜组件和渗透汽化膜组成。
进一步，所述的渗透汽化膜组件原料侧压力为常压，渗透侧压力为负压。
进一步，所述的加热器具有加热和换热双重功能。
本发明具有以下优点：正渗透可直接用于反渗透浓水和高盐有机废水处理，预处理过程简单，能有效减少成本，缩短工艺流程，与反渗透相比，不需要施加外部压力，运行成本低，膜污染为可逆污染，清洗效率高，分离能力强，运行条件温和。采用渗透汽化工艺对高浓有机溶剂的汲取液进行浓缩回收，与传统工艺相比，不需要加入第三种组分，降低成本，减少或消除对环境的污染，进料浓度可在较宽的组分范围内变化，分离所需能耗小。经正渗透工艺浓缩后的原料液，体积大大减小，采用多效蒸发结晶工艺，将原料液中的盐类溶质与水进行高效分离，结晶盐可回收利用，分离后的水可储存起来，极大的降低废水零排放的成本。整个工艺过程运行稳定，实现废水处理、汲取液浓缩和循环利用、盐类的回收利用以及废水零排放，可连续运转，操作简单，可实现封闭循环，汲取液损失几乎为零，大大降低了操作成本。