申请日2015.07.21
公开(公告)日2015.12.16
IPC分类号C02F103/34; C02F1/04
摘要
本实用新型公开了一种煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，包括沿进水方向通过管路依次串联连通的调节池单元、蒸发池单元、结晶池单元和干盐池单元，各管路上均设有调节阀门，各单元的池体后侧高度均低于前侧高度，结晶池单元的池体底部低于其他单元的池体底部，从而在各池体之间形成依次的液位差，通过重力自流完成浓盐水的输送。本实用新型的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘设计合理，结构简单，操作方便，投资和运行成本低,有效节约了能源,适宜推广应用。
权利要求书
1.一种煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其特征在于：
包括沿进水方向通过管路依次串联连通的调节池单元、蒸发池单元、 结晶池单元和干盐池单元，各管路上均设有调节阀门，各单元的池体后侧 高度均低于前侧高度，结晶池单元的池体底部低于其他单元的池体底部， 从而在各池体之间形成依次的液位差，通过重力自流完成浓盐水的输送。
2.根据权利要求1所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其特征在 于：
所述调节池单元、蒸发池单元、结晶池单元和干盐池单元的池体均为 倒锥形池体，池体内壁均设有两层复合防渗土工膜，两层土工膜之间还设 有导线检测层,两层复合防渗土工膜均延伸到池体上方并通过防渗锚固沟 固定。
3.根据权利要求2所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其特征在 于：
所述两层复合防渗土工膜均采用HDPE土工膜。
4.根据权利要求3所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其特征在 于：
所述两层复合防渗土工膜，下层土工膜下部铺设有膨润土衬垫，上层 土工膜与在线检测层之间设有长丝无纺土工布，上层土工膜的上部铺设有 长丝无纺布工布。
5.根据权利要求1-4中任一所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘， 其特征在于：
所述结晶池单元包括通过管路串连通的结晶池单元一和结晶池单元 二。
6.根据权利要求5所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其特征在 于：
所述调节池单元、蒸发池单元、结晶池单元和干盐池单元均为通过管 路并联在一起的一组或一组以上的池体，各管路上均设有阀门。
7.根据权利要求6所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其特征在 于：
所述调节池单元、蒸发池单元、结晶池单元和干盐池单元的各池体外 围设有防浪涌堤坝，堤坝为混凝土坝,底部埋入池体的防渗锚固沟内,高度 大于0.5米。
8.根据权利要求7所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其特征在 于：
所述防浪涌堤坝设置在常年主导风向的迎风面。
9.根据权利要求8所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其特征在 于：
所述防浪涌堤坝在迎风面的前方还设有防沙装置，防沙装置为防沙墙 或植被防沙带。
10.根据权利要求9所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其特征 在于：
所述防沙墙为土石结构或混凝土结构，防沙墙高度不低于1米。
说明书
一种煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘
技术领域
本发明涉及一种蒸发塘，具体涉及一种煤化工浓盐水处理用自然蒸发 塘。
背景技术
我国是缺油、少气、煤炭资源相对丰富的国家。出于战略考虑及民生 发展需求，自21世纪初，我国开始了煤化工项目的试点建设。试点项目大 多数位于新疆、内蒙古、陕西、山西、宁夏等煤炭资源丰富的地区。这些 地区的典型特点是能源资源丰富、环境容量低、水资源匮乏。煤化工行业 属于高投入、高回报、重污染行业，生产过程中产生的废水、废气、废渣 成分复杂、产量大、难处理，容易对环境产生污染。
煤化工项目污水主要产生于生产过程中的气化废水、循环排污水、化 学水站排水。对于煤化工污水的处理目前国内通常先进行一级预处理工艺， 用以以去除油污和细小悬浮物;然后采用诸如酸化水解、A/O工艺、SBR工 艺等二级生化处理方式来提高可生化性、脱氮;再采用以混凝、过滤、臭 氧、高效生物滤池(BAF)、活性炭(焦)吸附及其组合的三级处理工艺来 去除剩余的少量氨氮和有机物，实现污水回用或排放指标的要求。污水虽 然经过预处理+二级生化处理+三级处理，但盐分并未去除，一般不能满足 工业回用到循环水系统的要求，需要对其进行脱盐处理。目前在我国已经 应用的除盐工艺方法有化学除盐、膜分离技术等脱盐工艺。离子交换水处 理技术已相当成熟，适合用于水中含盐量不高的场合，但该技术有树脂再 生过程中产生大量酸、碱废水。膜分离技术有操作方便，设备紧凑，工作 环境安全，节约能耗和药剂的优点，故反渗透膜法较为广泛应用于污水回 用系统。随着抗污染膜产品的逐渐成熟，采用RO膜脱盐是目前回用水领域 工程化应用最多的处理工艺。
然而经膜法浓缩后形成的含盐量较高的浓盐水中的水量仍然较大，盐 分高，盐浓度约6～8%，且含有一定量的有机污染物，难以回收利用，处 理若不进行处理直接排放，会对当地环境会造成巨大的污染。但这些浓盐 水无法通过常规的生物化学方法处理，只能通过蒸发、结晶、离子交换、 电渗析等物理化学方法进行安全处置。
蒸发法包括自然蒸发和强制蒸发。自然蒸发主要是通过阳光照射、空气 流动将变成气态的水分子从水体中分离。强制蒸发则是通过电力、热力等 强制方式使浓盐水升温，增加其蒸发效率。不论是采用哪种方式进行强制 蒸发都需要消耗大量能源，导致极高的运行费用。对于蒸汽不足或用电紧 张的地区，甚至可能对主厂区的能源供应造成影响。另外，强制蒸发并不 能将浓盐水全部处理，剩余的浓液需要定期排放，蒸发器也需要定期清洗 维护。在此期间内，大量的浓盐水去向问题无法解决。
结晶法是蒸发的延伸，通过饱和溶液结晶的方式是盐分从盐水中分离。 目前很少有单独在浓盐水处理中使用结晶法的案例，一般需要和蒸发法联 合使用。而且结晶法也需要消耗大量能源，运行成本过高。
离子交换法是通过树脂等介质，通过交换的方式将树脂中的活性H+以 及OH-离子和盐水中的Ca2+、Na+、Cl-、SO42-等离子进行交换，达到净化 的作用，再定期通过酸碱洗进行树脂再生，达到树脂重复利用的目的。其 处理效率高，但处理装置和再生装置的建设费用也高。而且离子交换法对 于水质的要求比较严格。浓盐水中如果含有其它污染物可能使离子交换树 脂污染甚至失效。由于离子交换树脂需要定期进行酸碱再生，离子交换法 一般只用于处理低浓度的含盐废水，对于高浓度的含盐废水不适宜使用。
电渗析法是利用电场的作用，强行将离子向电极处吸引，致使电极中 间部位的离子浓度大为下降，从而制得淡水的。电渗析器中交替排列着许 多阳膜和阴膜，分隔成小水室。当原水进入这些小室时，在直流电场的作 用下，溶液中的离子就作定向迁移。阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截 留下来;阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。结果使这些小室的 一部分变成含离子很少的淡水室，出水称为淡水。而与淡水室相邻的小室 则变成聚集大量离子的浓水室，出水称为浓水。从而使离子得到了分离和 浓缩，水便得到了净化。该方法处理效率虽然高，但处理装置建设投资高， 对于水质要求严格，一般用于小型的海水淡化项目。煤化工浓盐水的产生 量一般每年以百万立方米计算，目前煤化工行业并没有使用该工艺处理浓 盐水的实际案例。
发明内容
针对现有技术中的问题，本实用新型的目的是提供一种经济实用、运 行合理、操作方便的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘。
为达上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其包括沿进水方向通过管路依 次串联连通的调节池单元、蒸发池单元、结晶池单元和干盐池单元，各管 路上均设有调节阀门，各单元的池体后侧高度均低于前侧高度，结晶池单 元的池体底部低于其他单元的池体底部，从而在各池体之间形成依次的液 位差，通过重力自流完成浓盐水的输送。
本实用新型还可采用以下技术方案进一步实现：
所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其中，所述调节池单元、蒸 发池单元、结晶池单元和干盐池单元的池体均为倒锥形池体，池体内壁均 设有两层复合防渗土工膜，两层土工膜之间还设有导线检测层,两层复合 防渗土工膜均延伸到池体上方并通过防渗锚固沟固定。
所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其中，所述两层复合防渗土 工膜均采用HDPE土工膜。
所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其中，所述两层复合防渗土 工膜，下层土工膜下部铺设有膨润土衬垫，上层土工膜与在线检测层之间 设有长丝无纺土工布，上层土工膜的上部铺设有长丝无纺布工布。
所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其中，所述结晶池单元包括 通过管路串连通的结晶池单元一和结晶池单元二。
所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其中，所述调节池单元、蒸 发池单元、结晶池单元和干盐池单元均为通过管路并联在一起的一组或一 组以上的池体，各管路上均设有阀门。
所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其中，所述调节池单元、蒸 发池单元、结晶池单元和干盐池单元的各池体外围设有防浪涌堤坝，堤坝 为混凝土坝,底部埋入池体的防渗锚固沟内,高度大于0.5米。
所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其中，所述防浪涌堤坝设置 在常年主导风向的迎风面。
所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘,其中,所述防浪涌堤坝在迎风 面的前方还设有防沙装置，防沙装置为防沙墙或植被防沙带。
所述的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，其中，所述防沙墙为土石结 构或混凝土结构，防沙墙高度不低于1米。
目前我国煤化工企业的选址主要位于西北部地区，人力资源、物资配套 等条件均比较稀缺。气候条件多为四季分明，日照强烈，蒸发量大，土地 供应相对宽松。很适宜采用自然蒸发塘处理煤化工浓盐水。
本实用新型的自然蒸发塘采用自然蒸发的方式，通过阳光照射、空气流动 将变成气态的水分子从水体中分离，设置时后端池体较前端池体高度阶梯 降低，从而在各池体件形成依次的液位差，巧妙地通过重力自流完成浓盐 水的输送。并将结晶池的底部设置较其他池体更低，从而保证在析出的结 晶盐沉落池底后，上部的浓盐水仍可顺利输送至干盐池单元。有效达到蒸 发、结晶、干盐的目的。有效的防止其他污染因素(CODcr、油类)对于蒸 发的影响，使浓盐水中的无机盐类达到蒸发、浓缩、分类结晶的目的。产 生的杂盐可以进行收集并进行其它用途的再次利用。在保证处理效果的前 提下有效节约了能源、降低了运行成本。总体投资(建设费用及运行费用) 很低，运行管理方便，对于运行人员的操作水平要求较低。
本实用新型的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，各单元池体按照不同 高度设置，可以控制塘内水位高低，并在某个单元需要进行清盐或检修工 作时保证项目进水及处理能力不受影响。
本实用新型的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，在防渗结构上采用了 双层水平防渗，并在上下两层主要防渗材料之间设置了可24小时在线运行 的导线检测层，一旦发生渗漏，可及时得知漏点位置并及时排空进行修补 处理。
本实用新型的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，每个单元均可分为若 干并联序列，所有子单元均设有横向及纵向连通管路，可随时进行轮换进 水、检修、放空等运行。空置的序列还可以作为企业调试期的不能达标排 放的污水的临时储存池。
本实用新型的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘，为了防止大风时池体内 浓盐水冲出池外。设置了防浪涌堤坝，并在常年迎风方向设置植被防沙带 或防沙墙等防沙装置。有效降低了蒸发塘大水面浪涌对于池体坡面安全性 的影响，同时减少了风沙对蒸发塘库容的影响以及减少池体清淤的工作量。
本实用新型的煤化工浓盐水处理用自然蒸发塘结构简单，使用方便，操 作起来更方便更安全。