浓缩装置、脱硫废水处理方法

　　申请日20200421

　　公开(公告)日20200703

　　IPC分类号C02F1/02; C02F1/04; C02F1/16; C02F103/18

　　摘要

　　本发明涉及一种浓缩装置、脱硫废水处理设备及处理方法。该浓缩装置包括依次连接的预热器、冷凝再热器、真空蒸发器、真空吸收器、热交换器及蒸汽发生器;预热器用于回收冷凝再热器的热量以对脱硫废水进行预热;冷凝再热器用于利用来自蒸汽发生器的蒸汽二次加热来自预热器的脱硫废水并冷凝该蒸汽;真空蒸发器用于蒸发来自冷凝再热器的脱硫废水，以得到浓缩废水和蒸汽;真空吸收器用于吸收来自真空蒸发器的蒸汽;热交换器用于回收来自蒸汽发生器的吸收剂的热量并对来自真空吸收器的吸收剂预热;蒸汽发生器用于浓缩来自热交换器的吸收剂，并将浓缩后的吸收剂自热交换器回收热量后返回至真空吸收器，同时将蒸汽发生器浓缩产生的蒸汽返回至冷凝再热器。

　　权利要求书

　　1.一种浓缩装置，用于浓缩脱硫废水，其特征在于，包括依次连接的预热器、冷凝再热器、真空蒸发器、真空吸收器、热交换器及蒸汽发生器;

　　所述预热器用于回收所述冷凝再热器的热量以对脱硫废水进行预热;

　　所述冷凝再热器用于利用来自所述蒸汽发生器的蒸汽二次加热来自所述预热器的脱硫废水，并冷凝来自所述蒸汽发生器的蒸汽;

　　所述真空蒸发器用于蒸发来自所述冷凝再热器的脱硫废水，以得到浓缩废水和蒸汽;

　　所述真空吸收器用于吸收来自所述真空蒸发器的蒸汽;

　　所述热交换器用于回收来自所述蒸汽发生器的吸收剂的热量并对来自所述真空吸收器的吸收剂预热;

　　所述蒸汽发生器用于浓缩来自所述热交换器的吸收剂，并将浓缩后的吸收剂自所述热交换器回收热量后返回至所述真空吸收器，同时将所述蒸汽发生器浓缩产生的蒸汽返回至所述冷凝再热器，以加热脱硫废水。

　　2.如权利要求1所述的浓缩装置，其特征在于，所述浓缩装置还包括除雾器，所述除雾器设于所述真空蒸发器与所述真空吸收器之间且连通所述真空蒸发器与所述真空吸收器。

　　3.如权利要求2所述的浓缩装置，其特征在于，所述真空蒸发器与所述真空吸收器为一体结构，所述一体结构具有两个腔室，所述两个腔室分别为所述真空蒸发器的腔室和所述真空吸收器的腔室，且所述两个腔室通过所述除雾器连通。

　　4.如权利要求3所述的浓缩装置，其特征在于，所述两个腔室的顶部内均设有布液器，所述真空蒸发器的布液器与所述冷凝再热器连接，所述真空吸收器的布液器与所述热交换器连接。

　　5.如权利要求3所述的浓缩装置，其特征在于，所述浓缩装置还包括与所述两个腔室、所述冷凝再热器及所述蒸汽发生器中的任一腔室连通的真空泵。

　　6.如权利要求1至5任一项所述的浓缩装置，其特征在于，所述浓缩装置还包括与所述蒸汽发生器连接的热媒加热器;所述热媒加热器用于向所述蒸汽发生器提供用于浓缩吸收剂的热量。

　　7.如权利要求6所述的浓缩装置，其特征在于，所述浓缩装置还包括热媒循环管路，所述热媒循环管路设于热媒加热器与蒸汽发生器之间，以用于使热媒在所述热媒加热器与所述蒸汽发生器之间循环。

　　8.如权利要求1至5任一项所述的浓缩装置，其特征在于，所述冷凝再热器包括废水再热腔体及设于所述废水再热腔体内的蒸汽冷凝管，所述废水再热腔体与所述预热器连通，所述蒸汽冷凝管与所述蒸汽发生器连通。

　　9.如权利要求8所述的浓缩装置，其特征在于，所述冷凝再热器还包括与所述废水再热腔体连通的排气管。

　　10.如权利要求8所述的浓缩装置，其特征在于，所述预热器包括废水预热腔体及设于所述废水预热腔体内的热回收冷凝管;所述废水预热腔体与所述废水再热腔体连通，所述热回收冷凝管与所述蒸汽冷凝管连通。

　　11.一种脱硫废水处理设备，其特征在于，包括依次设置的调质絮凝预处理装置、浓缩装置及结晶装置，所述浓缩装置为如权利要求1至10任一项所述的浓缩装置;

　　其中所述浓缩装置的预热器与所述调质絮凝预处理装置连接，所述浓缩装置的真空蒸发器与所述结晶装置连接。

　　12.一种脱硫废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

　　将脱硫废水依次进行调质絮凝预处理、浓缩处理及结晶处理;

　　其中所述浓缩处理的步骤包括如下步骤：

　　将经调质絮凝预处理的脱硫废水依次进行预热、二次加热及蒸发，得到浓缩废水和蒸汽;

　　将蒸汽采用吸收剂浓溶液吸收，得到吸收剂稀溶液;及

　　将吸收剂稀溶液预热，并浓缩成吸收剂浓溶液;并将浓缩产生的蒸汽用于对脱硫废水进行二次加热，同时回收吸收剂浓溶液的热量用于对吸收剂稀溶液预热;

　　其中所述结晶处理是对所述浓缩废水进行结晶处理。

　　13.如权利要求12所述的脱硫废水处理方法，其特征在于，所述将浓缩产生的蒸汽用于对脱硫废水进行二次加热的步骤中：所述脱硫废水脱出不凝性气体;还包括将所述不凝性气体排出的步骤;和/或将所述浓缩产生的蒸汽进一步冷凝回用的步骤。

　　说明书

　　浓缩装置、脱硫废水处理设备及处理方法

　　技术领域

　　本发明涉及废水治理技术领域，特别是涉及一种浓缩装置、脱硫废水处理设备及处理方法。

　　背景技术

　　锅炉烟气湿法脱硫过程产生的废水主要来源于吸收塔排放水、石膏脱水工艺清洗水和清洗系统。该脱硫废水的主要特点有以下几点：(1)废水呈弱酸性，pH值在5～7之间;(2)废水中盐分高，TDS(总溶解固体)常常在4～9万mg/L，其中主要阳离子为钠、钙、镁等离子，阴离子主要为氯离子、硫酸根、硝酸根离子。总之此类废水组分复杂、腐蚀性强、易结垢;(3)废水排放量也很大。

　　随着环保标准的提高，脱硫废水的近零排放技术得到快速发展。所谓“近零排放”就是对脱硫废水进行浓缩处理，浓缩过程中生成的凝结水回收再利用，而浓缩后的高浓度含盐废水再进行结晶处理，最终以固体形式排出，另行处理;全过程无废液排出工厂。其中浓缩处理工艺是非常重要的环节。

　　目前工程领域已研发出了多种浓缩与减量工艺，如膜法浓缩、多效蒸发浓缩或者其衍生的技术路线，如多效闪蒸、低温蒸馏等，其均是先通过投加药剂去除废水中的硬度，然后通过物理过滤或者热法(生蒸汽或电能)对废水进行浓缩，实现废水的减量化。目前的脱硫废水浓缩与减量工艺需要对废水采用沉淀试剂进行全软化或者半软化等预处理，即去除钙镁离子;否则钙镁离子形成的钙镁垢会很快附着在膜或蒸发器的换热管上，造成系统效率迅速下降甚至损坏。然而软化处理所需的投药量大、费用高。

　　发明内容

　　基于此，有必要提供能够无需沉淀软化、费用较低的浓缩装置、脱硫废水处理设备及处理方法。

　　一种浓缩装置，用于浓缩脱硫废水，包括依次连接的预热器、冷凝再热器、真空蒸发器、真空吸收器、热交换器及蒸汽发生器;

　　所述预热器用于回收所述冷凝再热器的热量以对脱硫废水进行预热;

　　所述冷凝再热器用于利用来自所述蒸汽发生器的蒸汽二次加热来自所述预热器的脱硫废水，并冷凝来自所述蒸汽发生器的蒸汽;

　　所述真空蒸发器用于蒸发来自所述冷凝再热器的脱硫废水，以得到浓缩废水和蒸汽;

　　所述真空吸收器用于吸收来自所述真空蒸发器的蒸汽;

　　所述热交换器用于回收来自所述蒸汽发生器的吸收剂的热量并对来自所述真空吸收器的吸收剂预热;

　　上述浓缩装置工作时，脱硫废水依次经过预热器预热，冷凝再热器二次加热，真空蒸发器蒸发得到浓缩废水和蒸汽，真空吸收器的吸收剂浓溶液吸收蒸汽变成吸收剂稀溶液，热交换器对真空吸收器的吸收剂稀溶液预热，蒸汽发生器浓缩来自热交换器的吸收剂稀溶液，并将浓缩后的吸收剂浓溶液自热交换器降温(回收热量对吸收剂稀溶液预热)后返回至真空吸收器，同时将浓缩产生的蒸汽返回至冷凝再热器释放潜热后凝结成水，以加热冷凝再热器中的脱硫废水;此外预热器对脱硫废水进行预热利用的是冷凝再热器的蒸汽释放潜热后凝结成水在预热器中进一步释放的显热。

　　如此上述浓缩装置巧妙回收冷凝再热器的热量以对脱硫废水进行预热及循环利用蒸汽发生器浓缩产生的蒸汽以加热脱硫废水，进而使得脱硫废水在真空蒸发器能够高效蒸发，进而高效地被浓缩，实现脱硫废水的减量化，同时进一步对真空蒸发器产生的蒸汽采用吸收式浓缩工艺，且利用热媒再生吸收剂，所产生的低温低压蒸汽再加热脱硫废水并凝结成水回用，故而无需在浓缩装置的入口对脱硫废水采用沉淀试剂进行软化工艺，进而省去了大量投药量的使用，节省了药剂成本，且该浓缩装置的综合能耗低，无二次污染。

　　在其中一些实施例中，所述浓缩装置还包括除雾器，所述除雾器设于所述真空蒸发器与所述真空吸收器之间且连通所述真空蒸发器与所述真空吸收器。

　　在其中一些实施例中，所述真空蒸发器与所述真空吸收器为一体结构，所述一体结构具有两个腔室，所述两个腔室分别为所述真空蒸发器的腔室和所述真空吸收器的腔室，且所述两个腔室通过所述除雾器连通。

　　在其中一些实施例中，所述两个腔室的顶部内均设有布液器，所述真空蒸发器的布液器与所述冷凝再热器连接，所述真空吸收器的布液器与所述热交换器连接。

　　在其中一些实施例中，所述浓缩装置还包括与所述两个腔室、所述冷凝再热器及所述蒸汽发生器中的任一腔室连通的真空泵。

　　在其中一些实施例中，所述浓缩装置还包括与所述蒸汽发生器连接的热媒加热器;所述热媒加热器用于向所述蒸汽发生器提供用于浓缩吸收剂的热量。

　　在其中一些实施例中，所述浓缩装置还包括热媒循环管路，所述热媒循环管路设于热媒加热器与蒸汽发生器之间，以用于使热媒在所述热媒加热器与所述蒸汽发生器之间循环。

　　在其中一些实施例中，所述冷凝再热器包括废水再热腔体及设于所述废水再热腔体内的蒸汽冷凝管，所述废水再热腔体与所述预热器连通，所述蒸汽冷凝管与所述蒸汽发生器连通。

　　在其中一些实施例中，所述冷凝再热器还包括与所述废水再热腔体连通的排气管。

　　在其中一些实施例中，所述预热器包括废水预热腔体及设于所述废水预热腔体内的热回收冷凝管;所述废水预热腔体与所述废水再热腔体连通，所述热回收冷凝管与所述蒸汽冷凝管连通。

　　一种脱硫废水处理设备，包括依次设置的调质絮凝预处理装置、浓缩装置及结晶装置，所述浓缩装置为上述任一项所述的浓缩装置;