申请日2018.05.17
公开(公告)日2018.09.25
IPC分类号C02F1/00; F25B30/06; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种热驱动高盐高有机物废水零排放处理系统，具体包括加湿器、减湿器和余热回收装置,待处理的一定温度的高盐高有机物废水经过滤预处理后，依次进入第一效加湿器、第二效加湿器和第三效加湿器进行浓缩，第一效加湿器产生的热湿空气经第一效减湿器降温除湿后返回第一效加湿器;第二效加湿器产生的热湿空气经余热回收装置降温除湿后返回第二效加湿器;第三效加湿器产生的热湿空气直接排至大气，底部产生的接近饱和状态的高盐高有机物废水进入结晶槽，在室温下降温，产生的结晶盐进入除盐处理工序。本系统流程简洁、操作方便、不添加化学药剂、传质传热效率高、设备投资小、占地面积省，节能降耗、可长期稳定运行，应用范围。
翻译权利要求书
1.一种热驱动高盐高有机物废水零排放处理系统，包括加湿器、减湿器和余热回收装置;加湿器数量为三个，分别为第一效加湿器、第二效加湿器和第三效加湿器，减湿器的数量为两个，分别为第一效减湿器和第二效减湿器，其特征在于，包括如下系统流程：
待处理的具有一定温度的高盐高有机物废水经过滤预处理后与经换热器预热的所述第一效加湿器循环液混合，之后输送至所述第一效加湿器顶部，经分布器分散与从所述第一效加湿器底部进入的空气通过所述第一效加湿器内部的填料进行逆流接触;所述第一效加湿器顶部排出的饱和热湿空气(相对湿度RH=100%)经风扇(或风机)增压输送至所述第一效减湿器，经降温除湿再返回所述第一效加湿器循环使用;热湿空气在所述第一效减湿器中冷凝产生的冷凝水经管线输送至界区;
所述第二效加湿器循环液经泵输送进入所述第一效减湿器与热湿空气进行热交换，所述第二效加湿器循环液温度升高，之后所述第二效加湿器循环液与所述第一效加湿器排出的浓缩后的高盐高有机物废水混合进入所述第二效加湿器顶部;
所述第二效加湿器顶部进入的混合液体经分布器分散与从所述第二效加湿器底部进入的空气通过所述第二效加湿器内部填料进行逆流接触，所述第二效加湿器顶部排出的饱和的热湿空气(相对湿度RH=100%)经风扇(或风机)增压进入余热回收装置;
所述余热回收装置主要包括所述第二效减湿器、热泵、空气加热器、换热器和散热部件，所述第二效加湿器排出的热湿空气(相对湿度RH=100%)经风扇(或风机)增压进入所述第二效减湿器降温除湿，之后通过所述空气加热器升温后返回至所述第二效加湿器循环使用;热湿空气在所述第二效减湿器中冷凝产生的冷凝水经管线输出至界外，产生的冷凝热通过热交换进入热泵冷水侧循环水中，所述热泵冷水侧循环水中冷凝热经所述热泵转移至热泵热水侧循环水中;所述热泵热水侧循环水中的冷凝热一方面通过所述换热器加热所述第一效加湿器循环液，一方面通过所述空气加热器加热所述第二效减湿器排出的空气，另一方面通过所述散热部件排出所述热泵热水侧循环水中的多余热量;
所述第二效加湿器排出的浓缩后的高盐高有机物废水，与所述第三效加湿器循环液混合后输送至所述第三效加湿器顶部，混合液体经分布器的分散与所述第三效加湿器底部进入的空气通过所述第三效加湿器内部填料进行逆流接触，所述第三效加湿器顶部排出的热湿空气直接输送至大气;
所述第三效加湿器排出的接近饱和状态的高盐高有机物废水进入结晶槽中，在室温下降温，所述结晶槽中产生的结晶盐进入除盐处理工序，所述结晶槽中的冷却液经泵返回至所述第三效加湿器。
2.根据权利要求1所述一种热驱动高盐高有机物废水零排放处理系统，其特征在于：所述系统流程可以分为n个加湿器(n≥2)和n-1个减湿器(n≥2)，第n-1效加湿器和第n-1效减湿器组成第n-1效加湿-减湿单元(n≥2)，其中空气为闭合循环方式进出加湿器和减湿器，也可以为开放方式(界区空气经风机直接进第n-1效加湿器，再通过第n-1效减湿器排气阀排出至界区)。
3.根据权利要求2所述一种热驱动高盐高有机物废水零排放处理系统，其特征在于：所述n-1效加湿-减湿单元为1个或多个重复单元组合，所述第n效加湿器为独立加湿单元。
4.根据权利要求2所述一种热驱动高盐高有机物废水零排放处理系统，其特征在于：所述余热回收装置用于第n-1效加湿-减湿单元的第n-1效湿器中热湿空气降温除湿回收冷凝热。
5.根据权利要求2所述一种热驱动高盐高有机物废水零排放处理系统，其特征在于：所述第n效加湿器中高盐高有机物废水从第n效加湿器顶部进入，通过分布器分布于填料表面与从第n加湿器底部进入的空气进行逆流传质传热。
6.根据权利要求2所述一种热驱动高盐高有机物废水零排放处理系统，其特征在于：所述第n效加湿器中填料为板波纹填料或网波纹填料或格栅填料。
7.根据权利要求2所述一种热驱动高盐高有机物废水零排放处理系统，其特征在于：空气通过风扇(或风机)增压从第n效加湿器底部进入。
8.根据权利要求1所述一种热驱动高盐高有机物废水零排放处理系统，其特征在于：待处理的高盐高有机物废水的一定温度为20-100℃或以上。
9.根据权利要求1所述一种热驱动高盐高有机物废水零排放处理系统，其特征在于：所述热泵为水源低温热泵或水源中温热泵或水源高温热泵。
10.根据权利要求1所述一种热驱动高盐高有机物废水零排放处理系统，其特征在于：所述散热部件为风冷式冷水机组或水冷式冷水机组或风扇。
说明书
一种热驱动高盐高有机物废水零排放处理系统
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种针对高盐高有机物废水的零排放处理系统。
背景技术
石油化工、煤化工、冶金、制药、印染、造纸等行业在生产过程中排放的废水具有高盐、高有机物的特点，通常含盐量在3000mg/L以上，COD在2000mg/L以上，并且温度较高，含有大量芳香族化合物、杂环化合物、烃类化合物等有毒有害的有机物，即使经过处理以后排放到水体中仍然会对水环境造成安全隐患。因此许多地方政府要求这类企业必须做到零液体排放，简称零排放。
目前对高盐高有机物废水的零排放处理系统通常包含换热降温处理、预处理、生化处理、高级氧化、砂滤、超滤、反渗透等一系列系统单元，另外对系统产生的浓水还要进行氧化、软化和浓缩，最后采用蒸发结晶系统形成固体盐。现有零排放处理系统存在流程冗长、操作复杂、稳定性差、能源药剂消耗高、占地面积大、运行成本高、固体盐因有机物含量高而难以处置等缺点，难以长期稳定运行，应用范围受到制约。
发明内容
本发明的目的在于设计一种热驱动高盐高有机物废水零排放处理系统，解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种热驱动高盐高有机物废水零排放处理系统，包括加湿器、减湿器和余热回收装置;加湿器数量为三个，分别为第一效加湿器、第二效加湿器和第三效加湿器，减湿器的数量为两个，分别为第一效减湿器和第二效减湿器。
待处理的具有一定温度的高盐高有机物废水经过滤预处理后与经换热器预热的所述第一效加湿器循环液混合，之后输送至所述第一效加湿器顶部，经分布器分散与从所述第一效加湿器底部进入的空气通过所述第一效加湿器内部的填料进行逆流接触;所述第一效加湿器顶部排出的饱和热湿空气(相对湿度RH=100%)经风扇(或风机)增压输送至所述第一效减湿器，经降温除湿再返回所述第一效加湿器循环使用;热湿空气在所述第一效减湿器中冷凝产生的冷凝水经管线输送至界区;
所述第二效加湿器循环液经泵输送进入所述第一效减湿器与热湿空气进行热交换，所述第二效加湿器循环液温度升高，之后所述第二效加湿器循环液与所述第一效加湿器排出的浓缩后的高盐高有机物废水混合进入所述第二效加湿器顶部;
所述第二效加湿器顶部进入的混合液体经分布器分散与从所述第二效加湿器底部进入的空气通过所述第二效加湿器内部填料进行逆流接触，所述第二效加湿器顶部排出的饱和的热湿空气(相对湿度RH=100%)经风扇(或风机)增压进入余热回收装置;
所述余热回收装置主要包括所述第二效减湿器、热泵、空气加热器、换热器和散热部件，所述第二效加湿器排出的热湿空气(相对湿度RH=100%)经风扇(或风机)增压进入所述第二效减湿器降温除湿，之后通过所述空气加热器升温后返回至所述第二效加湿器循环使用;热湿空气在所述第二效减湿器中冷凝产生的冷凝水经管线输出至界外，产生的冷凝热通过热交换进入热泵冷水侧循环水中，所述热泵冷水侧循环水中冷凝热经所述热泵转移至热泵热水侧循环水中;所述热泵热水侧循环水中的冷凝热一方面通过所述换热器加热所述第一效加湿器循环液，一方面通过所述空气加热器加热所述第二效减湿器排出的空气，另一方面通过所述散热部件排出所述热泵热水侧循环水中的多余热量;
所述第二效加湿器排出的浓缩后的高盐高有机物废水，与所述第三效加湿器循环液混合后输送至所述第三效加湿器顶部，混合液体经分布器的分散与所述第三效加湿器底部进入的空气通过所述第三效加湿器内部填料进行逆流接触，所述第三效加湿器顶部排出的热湿空气直接输送至大气;
所述第三效加湿器排出的接近饱和状态的高盐高有机物废水进入结晶槽中，在室温下降温，所述结晶槽中产生的结晶盐进入除盐处理工序，所述结晶槽中的冷却液经泵返回至所述第三效加湿器。
所述系统流程可以分为n个加湿器(n≥2)和n-1个减湿器(n≥2)，第n-1效加湿器和第n-1效减湿器组成第n-1效加湿-减湿单元(n≥2)，其中空气为闭合循环方式进出加湿器和减湿器，也可以为开放方式(界区空气经风机直接进第n-1效加湿器，再通过第n-1效减湿器排气阀排出至界区)。
所述n-1效加湿-减湿单元为1个或多个重复单元组合，所述第n效加湿器为独立加湿单元。
所述余热回收装置用于第n-1效加湿-减湿单元的第n-1效湿器中热湿空气降温除湿回收冷凝热。
所述第n效加湿器中高盐高有机物废水从第n效加湿器顶部进入，通过分布器分布于填料表面与从第n加湿器底部进入的空气进行逆流传质传热。
所述第n效加湿器中填料为板波纹填料或网波纹填料或格栅填料。
空气通过风扇(或风机)增压从第n效加湿器底部进入。
待处理的高盐高有机物废水的一定温度为20-100℃或以上。
所述热泵为水源低温热泵或水源中温热泵或水源高温热泵。
所述散热部件为风冷式冷水机组或水冷式冷水机组或风扇。
本发明的有益效果可以总结如下：
1、本发明提供了一种热驱动高盐高有机物废水零排放处理系统，实现了高盐高有机物废水的零液体排放。
2、系统中热湿空气冷凝产生的冷凝水，可作为生产系统用水或循环冷却系统补水，产水回收率可达80%以上。
3、全系统只有加湿器、减湿器和余热回收装置三个主要部分，流程简洁、占地面积省、设备投资费用低、操作简便、可长期稳定运行。
4、系统对高盐高有机物废水不需降温，利用原水的余热进行处理，设置余热回收装置，节能降耗。
5、运行时不添加化学药剂，无二次污染，运行成本低。