申请日2016.03.04
公开(公告)日2016.05.11
IPC分类号C02F1/12
摘要
本发明涉及一种废水直接蒸发浓缩处理方法和装置，对废水进行蒸发浓缩;采用热风蒸发废水中的水分，使废水中的固体成分分离。所述装置包括气水混合器、热风炉、除雾器。本发明的有益效果是：通过废水与高温热空气直接接触蒸发，将水与水中的废固分离。采用直接蒸发技术，废水中有机物含量及性质对废水的处理效果基本没有影响，与常规工艺相比，设备投资及运行费用较低，整套设施占地小、运行维护简单。对于废水中悬浮/溶解物含量高硬度高废水的处理可直接处理，不需预处理，与多效蒸发及MBR相比设备投资低，运行维护简单。
权利要求书
1.一种废水直接蒸发浓缩处理方法，过程是：产生高温热风，将产生的热风送入混合区，在混合区与送入的废水混合形成混合蒸汽，然后对混合蒸汽进行除雾排放回收处理，其特征在于，所述形成混合蒸汽的过程是：首先将热风送入一个管径逐渐缩小的区域将热风压缩，同时将经去除颗粒处理的一次废水通过喷嘴喷入该区域与压缩的热风混合;然后，携带一次废水的压缩热风经管径逐渐缩小的区域出口马上进入一个口径逐渐增大的区域，形成所述混合蒸汽，然后混合蒸汽经与口径逐渐增大的区域出口连接的管道进入除雾器;
所述除雾排放回收处理的过程是：除雾器对混合蒸汽进行汽水分离，分离后的气体经排放管道排放，分离后的水体中的沉淀物作为废渣排除做后续处理，而水体作为二次废水持有处理后的余温被送入所述口径逐渐增大区域出口参与再次混合。
2.根据权利要求1所述的一种废水直接蒸发浓缩处理方法：其特征在于，所述方法进一步包括：当二次废水参与再次混合的流量大于一次废水的喷入流量时，减少一次废水的喷入流量。
3.根据权利要求1所述的一种废水直接蒸发浓缩处理方法，其特征在于，送入的去除颗粒处理后的所述一次废水的温度不低于20℃，所述高温热风的温度是500℃～600℃。
4.根据权利要求1所述的一种废水直接蒸发浓缩处理方法，其特征在于，所述一次废水通过喷嘴喷入该区域，是一次废水喷嘴从中央向管径逐渐缩小的区域出口侧轴向呈90度至120度圆锥角水雾状喷射。
5.根据权利要求1所述的一种废水直接蒸发浓缩处理方法，其特征在于，所述气体经排放管道排放的过程中包括冷凝收集冷凝水的步骤和对排放的气体进行检测增加过滤网再次过滤的步骤。
6.一种废水直接蒸发浓缩处理装置，包括气水混合器、热风发生炉、除雾器;其特征在于，所述气水混合器设有进气口、出气口、第一进水口,进气口通过一条热风管道与热风发生炉热风出口连接，出气口通过管路与除雾器进口连接，进气口和出气口之间为垂直于地面设置的热气压缩锥段和气水混合锥段两个圆锥体段，所述热气压缩锥段和气水混合锥段的小直径端的直径相同并互相连接，进气口为所述热气压缩锥段的大直径端，出气口为气水混合锥段的大直径端，在所述热气压缩锥段设置有一次废水喷头，所述一次废水喷头连接第一进水口，所述出气口与除雾器进口连接管路的起始端设置有二次废水喷头，二次废水喷头连接一个第二进水口;一次废水的水源连接第一进水口，所述除雾器的出风口通过一条排放管道连接一个排放烟囱，在所述排放管道上设有引风机;所述除雾器的出水口连通一只循环沉淀水箱，所述循环沉淀水箱通过循环水泵和一条循环管道连接所述第二进水口，所述循环沉淀水箱通过一条排渣管道和一条回水管道连接一台废渣浓缩机，在所述排渣管道上设有将废渣从所述循环沉淀水箱输往所述废渣浓缩机的废渣供给泵。
7.根据权利要求6所述的一种废水直接蒸发浓缩处理装置，其特征在于，所述热风发生炉是产生温度高于500℃热风的热风炉，在所述热风管道上设有风量调节开关，在所述废水的水源与第一进水口之间以及循环管道与第二进水口之间设置有流量计。
8.根据权利要求6所述的一种废水直接蒸发浓缩处理装置，其特征在于，所述一次废水喷头设置在所述热气压缩锥段中央，喷头的喷嘴为多个环绕喷头圆周设置，圆周设置的喷嘴口径和方向是在锥段向小直径端口侧轴向呈90度至120度圆锥角水雾状喷射的方式设置。
9.根据权利要求8所述的一种废水直接蒸发浓缩处理装置，其特征在于，所述热气压缩锥段的锥度为0.25～0.33，所述气水混合锥段的锥度为0.14～0.17，所述一次废水喷头至所述热气压缩锥段小直径端的距离是热气压缩锥段小直径端直径的0.5～1.5倍。
10.根据权利要求6所述的一种废水直接蒸发浓缩处理装置，其特征在于，所述热风发生炉是燃煤炉或燃气炉，所述除雾器是正弦交错型除雾器，所述引风机是离心风机，所述废渣浓缩机是重力浓缩机或带式压滤机或板框压滤机或离心分离机，废渣供给泵是泥浆泵。
说明书
一种废水直接蒸发浓缩处理方法和装置
技术领域
本发明属于悬浮/可溶固体固液分离设备，尤其涉及一种废水直接蒸发浓缩处理方法和装置。将液体中有机污染含量较高且不易生化降解或液体中硬度较高容易产生结垢倾向的可溶/悬浮固体固液分离，适用于垃圾渗透液处理、电厂脱硫脱硝废液处理、油田废水处理、化工及钢铁零排放废水处理。
背景技术
随着我国城市化进程加快,产生的垃圾也随之增多,垃圾渗透液也逐年增加。垃圾渗透液的特点是含有种类繁杂的有机污染物、COD浓度高，从一万到十几万毫克/升;尤其是难直接被生物降解的羧基苯、杂环类及多联苯大分子有限化合物含量高，达数千毫克/升。
垃圾渗滤液目前的处理方法包括物理化学法和生物法。物理化学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化法等多种方法，目前的处理方法投资高，占地大，运行复杂，维护费用高。
为达到环保要求目前火电厂烟气都采用脱硫脱硝处理，其中采用石灰法的较多，但该方法产生的废液较难处理，该废液的特点是硬度高、总固体及溶解固体含量高，目前采用较多处理方法是多效蒸发、MVR(机械式蒸汽再压缩技术)。目前的处理方法投资高，运行复杂，维护费用高。
发明内容
本发明的目的是提出一种废水直接蒸发浓缩处理方法和装置的技术方案。将液体中有机污染含量较高且不易生化降解或液体中硬度较高容易产生结垢倾向的可溶/悬浮固体固液分离。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种废水直接蒸发浓缩处理方法，过程是：产生高温热风，将产生的热风送入混合区，在混合区与送入的废水混合形成混合蒸汽，然后对混合蒸汽进行除雾排放回收处理，所述形成混合蒸汽的过程是：首先将热风送入一个管径逐渐缩小的区域将热风压缩，同时将经去除颗粒处理的一次废水通过喷嘴喷入该区域与压缩的热风混合;然后，携带一次废水的压缩热风经管径逐渐缩小的区域出口马上进入一个口径逐渐增大的区域，形成所述混合蒸汽，然后混合蒸汽经与口径逐渐增大的区域出口连接的管道进入除雾器;
所述除雾排放回收处理的过程是：除雾器对混合蒸汽进行汽水分离，分离后的气体经排放管道排放，分离后的水体中的沉淀物作为废渣排除做后续处理，而水体作为二次废水持有处理后的余温被送入所述口径逐渐增大区域出口参与再次混合。
更进一步，为了充分利用热能，所述方法进一步包括：当二次废水参与再次混合的流量大于一次废水的喷入流量时，减少一次废水的喷入流量。
更进一步，送入的去除颗粒处理后的所述一次废水的温度不低于20℃，所述高温热风的温度是500℃～600℃。
更进一步，为了提高高温风的蒸发效率，，所述一次废水通过喷嘴喷入该区域，是一次废水喷嘴从中央向管径逐渐缩小的区域出口侧轴向呈90度至120度圆锥角水雾状喷射。
更进一步，所述气体经排放管道排放的过程中包括冷凝收集冷凝水的步骤和对排放的气体进行检测增加过滤网再次过滤的步骤。
一种废水直接蒸发浓缩处理装置，包括气水混合器、热风发生炉、除雾器;所述气水混合器设有进气口、出气口、第一进水口,进气口通过一条热风管道与热风发生炉热风出口连接，出气口通过管路与除雾器进口连接，进气口和出气口之间为垂直于地面设置的热气压缩锥段和气水混合锥段两个圆锥体段，所述热气压缩锥段和气水混合锥段的小直径端的直径相同并互相连接，进气口为所述热气压缩锥段的大直径端，出气口为气水混合锥段的大直径端，在所述热气压缩锥段设置有一次废水喷头，所述一次废水喷头连接第一进水口，所述出气口与除雾器进口连接管路的起始端设置有二次废水喷头，二次废水喷头连接一个第二进水口;一次废水的水源连接第一进水口，所述除雾器的出风口通过一条排放管道连接一个排放烟囱，在所述排放管道上设有引风机;所述除雾器的出水口连通一只循环沉淀水箱，所述循环沉淀水箱通过循环水泵和一条循环管道连接所述第二进水口，所述循环沉淀水箱通过一条排渣管道和一条回水管道连接一台废渣浓缩机，在所述排渣管道上设有将废渣从所述循环沉淀水箱输往所述废渣浓缩机的废渣供给泵。
更进一步，为了满足蒸发废水的需要，所述热风发生炉是产生温度高于500℃热风的热风炉，在所述热风管道上设有风量调节开关，在所述废水的水源与第一进水口之间以及循环管道与第二进水口之间设置有流量计。
更进一步，为了提高蒸发效率，所述一次废水喷头设置在所述热气压缩锥段中央，喷头的喷嘴为多个环绕喷头圆周设置，圆周设置的喷嘴口径和方向是在锥段向小直径端口侧轴向呈90度至120度圆锥角水雾状喷射的方式设置。
更进一步，所述热气压缩锥段的锥度为0.25～0.33，所述气水混合锥段的锥度为0.14～0.17，所述一次废水喷头至所述热气压缩锥段小直径端的距离是热气压缩锥段小直径端直径的0.5～1.5倍。
更进一步，所述热风发生炉是燃煤炉或燃气炉，所述除雾器是正弦交错型除雾器，所述引风机是离心风机，所述废渣浓缩机是重力浓缩机或带式压滤机或板框压滤机或离心分离机，废渣供给泵是泥浆泵。
本发明的有益效果是：通过废水与高温热空气直接接触蒸发，将水与水中的废固分离。采用直接蒸发技术，废水中有机物含量及性质对废水的处理效果基本没有影响，与常规工艺相比，设备投资及运行费用较低，整套设施占地小、运行维护简单。对于废水中悬浮/溶解物含量高硬度高废水的处理可直接处理，不需预处理，与多效蒸发及MBR相比设备投资低，运行维护简单。
下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。