申请日2013.09.23
公开(公告)日2013.12.25
IPC分类号C02F1/16
摘要
本发明公开了一种高浓度含盐废水的循环处理系统，包括蒸发室、冷凝室、固液分离器、混合槽、换热器、热泵机组、空冷器和风机，其中，蒸发室、冷凝室和风机彼此连接形成第一循环回路，蒸发室的浓盐水出口依次连接有混合槽、换热器，且换热器的一个出水端与蒸发室的塔顶相连形成第二循环回路，蒸发室底部的结晶物出口与固液分离器相连接，且固液分离器的液体出水端与蒸发室相连接形成第三循环回路;冷凝室依次与热泵机组的冷凝室、换热器、热泵机组的蒸发室、空冷器相连接，且空冷器的出水端与冷凝室的塔顶相连形成第四循环回路。废水经过各循环回路的循环处理后，废水中的盐可结晶回收，产生的水回用，实现了高浓度含盐废水的资源化、无害化处理。
权利要求书
1.一种高浓度含盐废水的循环处理系统，其特征在于：包括蒸发室、冷凝室、固液 分离器、混合槽、换热器、热泵机组、空冷器和风机，其中，所述蒸发室、冷凝室和风机 彼此连接形成第一循环回路，所述蒸发室的浓盐水出口通过管道及循环泵依次连接有混合 槽、换热器，且换热器的一个出水端与蒸发室的塔顶相连形成第二循环回路，所述蒸发室 底部的结晶物出口通过管道及循环泵与固液分离器相连接，且固液分离器的液体出水端通 过管道及循环泵与蒸发室相连接形成第三循环回路;所述冷凝室通过管道及循环泵依次与 热泵机组的冷凝器、换热器、热泵机组的蒸发器、空冷器相连接，且空冷器的出水端与冷 凝室的塔顶相连形成第四循环回路。
2.根据权利要求1所述的循环处理系统，其特征在于：所述蒸发室和冷凝室的结构 相同，其内部从上至下依次设置有布水系统、填料层、收水器及储槽。
3.根据权利要求2所述的循环处理系统，其特征在于：所述布水系统包括布水管路 及设置于布水管路上向下设置的布水喷头。
4.根据权利要求2所述的循环处理系统，其特征在于：所述填料层上设置有填料， 所述填料为点波填料。
5.根据权利要求2所述的循环处理系统，其特征在于：所述收水器的外形为V型结 构。
6.根据权利要求1所述的循环处理系统，其特征在于：所述第二循环回路和第三循 环回路中的循环泵为螺杆泵，第四循环回路中的循环泵为普通离心泵。
7.根据权利要求1所述的循环处理系统，其特征在于：所述风机为轴流变频风机。
8.根据权利要求1所述的循环处理系统，其特征在于：所述的换热器为钛板式换热 器;所述的热泵机组为溴化锂吸收式热泵机组。
9.根据权利要求1～8任一项所述的循环处理系统，其特征在于：所述循环处理系统 还包括对整个系统实现自动运行控制的PLC控制系统。
10.一种高浓度含盐废水的循环处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1)一次循环：蒸发室对浓盐水进行蒸发，在风机的作用下，空气在蒸发室和冷凝室 内进行强制循环，冷空气在蒸发室内经过与原水换热后携带一部分水气和热量至冷凝室 中，并在冷凝室中与冷却水换热降温，降温后的空气又在风机的作用下返回至蒸发室中;
2)二次循环：高浓度含盐废水原水在混合槽中与蒸发室蒸发产生的浓盐水混合后， 进入换热器中换热升温后返回至蒸发室内进行蒸发;
3)三次循环：蒸发室底部富集的含有结晶物的混合液经进入到固液分离器中进行脱 水分离，脱水产生的浓水返回至蒸发室中进行蒸发;
4)四次循环：冷凝室中产生的高温冷却水进入到热泵机组的冷凝器中升温，然后进 入换热器中与二次循环步骤中的废水换热冷却后进入到热泵机组的蒸发器中降温，随后， 冷却水进入到空冷器中进行再次降温后从塔顶返回至冷凝室中。
说明书
一种高浓度含盐废水的循环处理系统及工艺
技术领域
本发明涉及一种废水的处理系统，具体涉及一种高浓度含盐废水的蒸发结晶循环处 理系统及工艺，属于环保水处理领域。
背景技术
随着我国工业的发展，工业废水的排放量日益增加，其中较大一部分是高浓度含盐 废水，该废水对生态环境有诸多危害，而工业上主要处理方法是利用高效耐盐菌处理或加 水稀释排放，这样既浪费了大量水资源，又不能从总量上控制排入环境中的盐量，所以高 浓度含盐废水的处理已成为国内环保行业急需解决的难题。
为了解决高浓度含盐废水处理问题，近些年出现了许多的蒸发浓缩结晶设备，但这 些设备基本上都是相对独立的操作单元。例如，蒸发有单效蒸发、多效蒸发、升膜蒸发及 降膜蒸发等，而结晶也分为浓缩结晶、冷却结晶、等电点结晶等。其中每个操作单元中设 备的结构都比较复杂，功能单一，设备操作不够方便，而且各单元操作的能耗相对较高， 能量重复利用率比较低。因此，这种不具有通用性的单元操作给企业生产带来不便。机械 蒸汽再压缩技术中使用了循环压缩机，对二次蒸汽再压缩，然后给原水进行加热，与传统 结晶器相比，能耗得到了一定的节约。但不足的是，相应配套的设备也随之增加，是整个 系统变得复杂，占地面积较大，运行费用也相对增加。在降膜蒸发技术中针对现有生产技 术中换热效果差，蒸发效率低等缺点，提拱了一种结构合理的切向进料的高效降膜蒸发器， 从而实现了液体流入导热装置时均匀，大大提高了换热效率。但是，关于降膜蒸发易积垢 堵塞的问题没有解决，而且降膜蒸发存在能耗高，热量重复利用低等特点。因此，在蒸发 浓缩结晶过程中如何提高热能的利用率，降低运行成本，并使蒸发浓缩结晶一体化，实现 高效稳定运行以及具有一定通用性的系统单元一直是废水处理行业亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、系统化，占地面积小、 能耗低、能量重复利用率高、运行费用低，高效、节能、运行效果稳定的高浓度含盐废水 的蒸发结晶循环处理系统，本发明还提供了一种所述循环处理系统的处理工艺。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种高浓度含盐废水的循环处理系统，包括蒸发室、冷凝室、固液分离器、混合槽、 换热器、热泵机组、空冷器和风机，其中，所述蒸发室、冷凝室和风机彼此连接形成第一 循环回路，所述蒸发室的浓盐水出口通过管道及循环泵依次连接有混合槽、换热器，且换 热器的一个出水端与蒸发室的塔顶相连形成第二循环回路，所述蒸发室底部的结晶物出口 通过管道及循环泵与固液分离器相连接，且固液分离器的液体出水端通过管道及循环泵与 蒸发室相连接形成第三循环回路;所述冷凝室通过管道及循环泵依次与热泵机组的冷凝 器、换热器、热泵机组的蒸发器、空冷器相连接，且空冷器的出水端与冷凝室的塔顶相连 形成第四循环回路。
优选的是：所述蒸发室和冷凝室的结构相同，其内部从上至下依次设置有布水系统、 填料层、收水器及储槽。
优选的是：所述布水系统包括布水管路及设置于布水管路上向下设置的布水喷头。
优选的是：所述填料层上设置有填料，所述填料为点波填料。
优选的是：所述收水器的外形为V型结构。
优选的是：所述第二循环回路和第三循环回路中的循环泵为螺杆泵，第四循环回路 中的循环泵为普通离心泵。
优选的是：所述风机为轴流变频风机。
优选的是：所述的换热器为钛板式换热器;所述的热泵机组为溴化锂吸收式热泵机 组。
优选的是：所述循环处理系统还包括对整个系统实现自动运行控制的PLC控制系统。
一种高浓度含盐废水的循环处理工艺，包括以下步骤：
1)一次循环：蒸发室对浓盐水进行蒸发，在风机的作用下，空气在蒸发室和冷凝室 内进行强制循环，冷空气在蒸发室内经过与原水换热后携带一部分水气和热量至冷凝室 中，并在冷凝室中与冷却水换热降温，降温后的空气又在风机的作用下返回至蒸发室中;
2)二次循环：高浓度含盐废水原水在混合槽中与蒸发室蒸发产生的浓盐水混合后， 进入换热器中换热升温后返回至蒸发室内进行蒸发;
3)三次循环：蒸发室底部富集的含有结晶物的混合液经进入到固液分离器中进行脱 水分离，脱水产生的浓水返回至蒸发室中进行蒸发;
4)四次循环：冷凝室中产生的高温冷却水进入到热泵机组的冷凝器中升温，然后进 入换热器中与二次循环步骤中的废水换热冷却后进入到热泵机组的蒸发器中降温，随后， 冷却水进入到空冷器中进行再次降温后从塔顶返回至冷凝室中。
相比于现有的废水蒸发结晶处理系统，本发明的循环处理系统具有以下优点：
1)本发明的循环处理系统利用的是低温循环水、冲渣水、地热尾水、太阳能热水、 废热油等余热，因此，系统高效节能，相应大大减少了系统的运行费用;
2)由于蒸发温度在80℃以下，温度相对较低，因此可实现低温高效;
3)通过喷淋冷凝，可将水气所携带的能量转移进水里，进而在经过机组的吸收给原 水加热，充分利用了能量，回收了能量，能量重复利用率高;
4)整个系统处于密闭状态，不产生任何废气，不向空气中排放任何气体，不污染环 境;
5)通过不断循环蒸发与浓缩处理，最终使得废水中的盐结晶，系统产生的清水可进 行回用，处理彻底，达到真正的“零排放”要求，实现了各类高浓度含盐废水的资源化和 无害化处理;
6)处理对象广泛，对化工类、制药类、以及各种高浓度含盐废水以及海水淡化等均 适用;
7)无高温高压设备，系统运行安全可靠，并且智能;
8)并将蒸发与结晶有效的融合，占地面积小，实现了系统一体化。