申请日2013.11.11
公开(公告)日2014.05.07
IPC分类号C02F1/04; B01D1/30; B01D1/00; C02F9/10
摘要
本实用新型提供了一种用于处理含盐有机废水/废液的蒸发结晶系统，其包括：蒸发罐，其具有外部入口、内部入口、液体出口、蒸汽出口，其中液体出口位于罐体下部或底部，蒸汽出口位于罐体上部，液体出口连接有出水管道，外部入口连接有进水管道，内部入口连接有回水管道;蒸发罐的外部入口和/或内部入口为扁平状出水口;蒸汽压缩装置，其具有蒸汽入口和蒸汽出口，蒸发罐的蒸汽出口和蒸汽压缩装置的蒸汽入口通过管道连接;换热装置，其具有液体入口、液体出口、蒸汽入口，换热装置相对于蒸发罐处于低位;出水管道的另一端连接至换热装置的液体入口，回水管道的另一端连接至换热装置的液体出口，蒸汽压缩装置的蒸汽出口和换热装置的蒸汽入口通过管道连接。
权利要求书
1.一种用于处理含盐有机废水/废液的蒸发结晶系统，其特征在于，所述蒸发结晶系统包括：
用于进行闪蒸并产生蒸汽的蒸发罐，其具有外部入口、内部入口、液体出口、蒸汽出口，其中所述液体出口位于罐体下部或底部，蒸汽出口位于罐体上部，所述液体出口连接有出水管道，所述外部入口连接有进水管道，所述内部入口连接有回水管道;所述蒸发罐的外部入口和/或内部入口为扁平状出水口;
用于对蒸汽进行压缩的蒸汽压缩装置，其具有蒸汽入口和蒸汽出口，所述蒸发罐的蒸汽出口和所述蒸汽压缩装置的蒸汽入口通过管道连接;
换热装置，其具有液体入口、液体出口、蒸汽入口，所述换热装置相对于所述蒸发罐处于低位;所述出水管道的另一端连接至所述换热装置的液体入口，所述回水管道的另一端连接至所述换热装置的液体出口，所述蒸汽压缩装置的蒸汽出口和所述换热装置的蒸汽入口通过管道连接。
2.如权利要求1所述的蒸发结晶系统，其特征在于，其进一步包括固液分离装置，所述固液分离装置具有液体入口、液体出口、固体出口，所述固液分离装置的液体入口通过管道直接或间接连接至所述蒸发罐。
3.如权利要求2所述的蒸发结晶系统，其特征在于，所述固液分离装置为双推料活塞式离心机。
4.如权利要求2所述的蒸发结晶系统，其特征在于，进一步包括进 水箱，所述进水箱具有进水口和出水口，所述进水管道的另一端连接至所述进水箱的出水口，所述固液分离装置的液体出口通过管道连接至所述进水箱的进水口。
5.如权利要求1所述的蒸发结晶系统，其特征在于，所述蒸汽压缩装置为三叶式罗茨风机。
6.如权利要求1所述的蒸发结晶系统，其特征在于，所述换热装置为管壳式换热器。
7.如权利要求1所述的蒸发结晶系统，其特征在于，所述蒸发罐内设有除雾器，所述除雾器位于所述蒸发罐内的液面上方、并低于所述蒸汽出口。
8.如权利要求7所述的蒸发结晶系统，其特征在于，所述除雾器包括上下两层：下层为折流板，上层为丝网。
说明书
一种用于处理含盐有机废水/废液的蒸发结晶系统
技术领域
本实用新型涉及一种用于处理含盐有机废水/废液的蒸发结晶系 统。
背景技术
我国的工业化和城镇化水平不断提高，医药、化工、煤化工、垃 圾处理、造纸、石化及食品等行业得到很大发展，同时，这些行业会消 耗大量的水，且会产生很多废水及废液，而这些废水和废液既含有有机 物，同时还含有盐分，很难进行处理。随着我国环境保护的要求越来越 高，对这些行业排出的废水及废液的处理提出了更高的要求。对于高污 染废水及废液，国家已明确提出需要实现废水及废液的零排放。
现有技术中，通过蒸发(闪蒸)的方式将含盐有机废水或废液中的 水分蒸发出来，废水和废液得到浓缩，溶解在废水及废液中的有机物及 无机盐类形成过饱和而结晶出来，悬浮在溶液中。通过固液分离，可将 固体分离出系统。因此，采用蒸发结晶的方式可实现工业或垃圾填埋产 生的含盐有机废水或废液的液体零排放。
中国专利申请201210285407.4公开了一种蒸发浓缩器，用于制药 和化工生产中粘稠和易结垢结晶物料的浓缩，包括加热器、蒸发腔、物 料抄板和传动轴，加热器安装在蒸发腔内部，加热器周向对称设置多个 物料抄板，蒸发腔腔体一端设有传动轴，传动轴穿过蒸发腔腔体与加热 器连接，蒸发腔底部两侧设有支撑滚动系统，加热器在传动轴的带动下 可以在支撑滚动系统上旋转。
中国专利申请201110457974.9公开了一种节能高效浓缩系统，其 包括依次连接的一效加热器、一效蒸发器、二效加热器、二效蒸发器、 冷凝器、冷却器、真空泵，还包括一热泵装置，热泵装置包括一热泵蒸 发器、一与热泵蒸发器连接的压缩机。压缩机连接冷凝器，热泵蒸发器 连通二效蒸发器。
中国专利申请201110457965.X公开了一种微波蒸发浓缩系统，包 括一升膜蒸发器、一冷凝器、一冷却器，还包括一微波加热器、一闪蒸 器，微波加热器连接升膜蒸发器，升膜蒸发器通过一高压柱塞泵连接闪 蒸器，闪蒸器连接冷却器。
采用上述技术方案处理含盐有机废水及废液时，由于水中含有无机 盐类及有机物，在结晶时，无机盐会在设备中形成结垢，而有机物析出 会显著增加溶液的粘度，同时溶液中的的一些有机物在高温时会产生泡 沫，会影响蒸发的过程。
因此，提供一种能有效处理无机物结垢和有机物泡沫的蒸发浓缩系 统成为了业界需要解决的问题。
发明内容
与现有技术的不同的是，本实用新型提供一种用于处理含盐有机 废水/废液的蒸发结晶系统，其能有效处理无机物形成的结垢和有机物 产生的泡沫。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于处理含盐有机废 水/废液的蒸发结晶系统，其包括：
用于进行闪蒸并产生蒸汽的蒸发罐，其具有外部入口、内部入口、 液体出口、蒸汽出口，其中液体出口位于罐体下部或底部，蒸汽出口位 于罐体上部，液体出口连接有出水管道，外部入口连接有进水管道，内 部入口连接有回水管道;蒸发罐的外部入口和/或内部入口为扁平状出 水口;
用于对蒸汽进行压缩的蒸汽压缩装置，其具有蒸汽入口和蒸汽出 口，蒸发罐的蒸汽出口和蒸汽压缩装置的蒸汽入口通过管道连接;
换热装置，其具有液体入口、液体出口、蒸汽入口，换热装置相对 于蒸发罐处于低位;出水管道的另一端连接至换热装置的液体入口，回 水管道的另一端连接至换热装置的液体出口，蒸汽压缩装置的蒸汽出口 和换热装置的蒸汽入口通过管道连接。
本实用新型中，蒸发罐的主要作用是将换热装置中过热的处理液进 行闪蒸，闪蒸后处理液的绝大部分的水以水蒸气的型式排出蒸发罐，经 换热装置冷凝后形成冷凝液(蒸馏水);同时处理液得到浓缩。
本实用新型中，从蒸发罐得到的蒸汽经过蒸汽压缩装置的压缩后，压 力、温度升高(例如蒸汽的温度可从100℃升高至120℃)，升温后的蒸 汽作为处理液的热源进入换热装置对处理液进行加热。
本实用新型中，换热装置优选为管壳式换热器，进一步优选为为双管 程管壳式换热器，处理液走管程，加热介质(例如蒸汽)走壳程。换热装 置的作用是将处理液加热，且根据处理液的性质，将处理液加热至过热。
本实用新型中，换热装置相对于蒸发罐处于低位，由于换热装置和 蒸发罐之间具有液位差(高度差)，因而换热装置之内的处理液压力大 于蒸发罐之内的处理液压力;因而处理液从换热装置输送到蒸发罐之 后，其压力变小，从而高压环境下过热的处理液回到常压环境下之后， 蒸发温度降低，实现闪蒸。另一方面，该液位差对换热装置的出水设置 了一定的静压力，可有效防止过热溶液在换热装置中沸腾。
由于水中含有一定量的有机物，一些有机物在高温浓缩过程中会产生 大量的泡沫，本实用新型中，通过将蒸发罐的外部入口和/或内部入口设置 为扁平状出水口，可形成最大面积的水流以消除蒸发罐中产生的泡沫。
本实用新型中，不需使用氟利昂等传热介质，仅仅使用蒸汽进行换 热。
本实用新型中，通过使换热装置相对于蒸发罐处于低位而形成液位 差，对换热装置的出水设置了一定的静压力，可有效防止过热溶液在换热 装置中沸腾;通过将蒸发罐的外部入口和/或内部入口设置为扁平状出水 口，可形成最大面积的水流以消除蒸发罐中产生的泡沫。另外，本实用新 型仅仅采用电源可实现废水/废液的最大程度浓缩，而不需要其它热源; 不需使用氟利昂等传热介质，仅仅使用蒸汽进行换热，既降低了成本， 又避免了污染。
根据本实用新型另一具体实施方式，其进一步包括固液分离装置， 该固液分离装置具有液体入口、液体出口、固体出口，该固液分离装置 的液体入口通过管道直接或间接连接至蒸发罐，例如该固液分离装置的 液体入口通过管道连接至出水管道，又如，该固液分离装置的液体入口 通过管道直接连接至蒸发罐的另一液体出口。固液分离装置的作用是将 蒸发罐中的固体从固液混合物中分离出来。分离出来的母液可返回蒸发 罐重新结晶;固体排出，进行封装填埋处理。
根据本实用新型另一具体实施方式，固液分离装置为双推料活塞式 离心机。
根据本实用新型另一具体实施方式，进一步包括进水箱，进水箱具 有进水口和出水口，进水管道的另一端连接至进水箱的出水口，固液分 离装置的液体出口通过管道连接至进水箱的进水口，以使分离出来的母 液返回蒸发罐重新结晶。
根据本实用新型另一具体实施方式，蒸汽压缩装置为三叶式罗茨风 机，可将蒸汽的温度提升10℃以上。
根据本实用新型另一具体实施方式，蒸发罐内设有除雾器，除雾器 位于蒸发罐内的液面上方、并低于蒸汽出口，用于对蒸发罐内闪蒸得到的 蒸汽进行气液分离。
根据本实用新型另一具体实施方式，除雾器包括上下两层：下层为 折流板，上层为丝网。由于蒸发罐中处理液的浓度很高，闪蒸出来的蒸 汽会夹带较大量的处理液，若仅采用丝网会很容易堵塞，因此除雾器采 用双层设计，第一层采用折流板，第二层采用丝网。通过第一层折流板 除雾器将蒸汽夹带的大部分液滴去除，折流板的汽液通道较大，不会堵 塞。经初步去除液滴后的蒸汽进入丝网，将蒸汽中剩余的直径更小的雾 滴去除，以保证蒸汽的质量。
利用本实用新型进行废水处理的流程如下：
1、蒸发罐内的处理液闪蒸后得到蒸汽进入蒸汽压缩装置，由蒸 汽压缩装置对蒸汽进行压缩，提高了蒸汽的压力和温度;
2、压缩升温后的蒸汽进入换热装置，对换热装置内的处理液进 行加热;
3、处理液(废水)通过外部入口进入蒸发罐，然后从蒸发罐底 部的液体出口进入换热装置;
4、由于换热装置相对于蒸发罐处于低位，因而换热装置内的液 体压力相对于蒸发罐内为高压，处理液在换热装置进行高压加热，输送 至蒸发罐内之后，压力减小，蒸发温度降低，实现闪蒸，产生蒸汽以及 浓缩液;
5、蒸发罐内处理液中溶解的盐类、有机物浓缩后，形成过饱和 溶液，会形成固体结晶，悬浮在蒸发罐中;利用固液分离装置将蒸发罐 中的固体从固液混合物中分离出来;分离出来的母液返回蒸发罐重新结 晶;固体排出，进行封装填埋处理。
通过以上处理，含盐有机废水/废液分离成两部分，一部分为冷凝 液。冷凝液水质很高，接近于脱盐水水质，可进行回用;另一部分为固 体废弃物，进行固体填埋处理。这样可实现废水/废液的零排放。
与现有技术相比，本实用新型具备如下有益效果：
本实用新型中，通过使换热装置相对于蒸发罐处于低位而形成液位 差，对换热装置的出水设置了一定的静压力，可有效防止过热溶液在换热 装置中沸腾;通过将蒸发罐的外部入口和/或内部入口设置为扁平状出水 口，可形成最大面积的水流以消除蒸发罐中产生的泡沫。