用于高鹽有機廢水處理的蒸發結晶制鹽設備及廢水處理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于含鹽有機廢水處理的蒸發結晶設備及廢水處理系統;更具體地講,本實用新型涉及一種用于高鹽有機廢水處理的蒸發結晶制鹽設備及廢水處理系統。
【背景技術】
[0002]在各種大型工業生產中,如石油煉化、煤化工、電力、精細化工、印染及制藥等,會產生大量的含鹽有機廢水。由于我國是水資源極度匱乏的國家,通常這些廢水會被要求回用,但這些廢水在被回用后,會產生少量的高鹽有機廢水,廢水中主要含有各種無機鹽分和有機物等污染物。由于這些高鹽廢水中含有上述污染物,一般不能直接排放,而需要將廢水繼續濃縮,實現廢水的零排放或近零排放。目前,實現廢水零排放的常見工藝流程如下:
[0003]工業廢水一預處理及生化一超濾一反滲透(RO) — RO濃水膜濃縮系統一蒸發一結晶。
[0004]在以上工藝中,經反滲透處理和膜濃縮系統處理后,廢水中總含鹽量(TDS)的質量分數提高到5% _8%,廢水量大大減少。非常少量的廢水則進入蒸發器中進一步蒸發,使廢水濃縮至其中TDS的質量分數達到21%以上。最后,經蒸發器蒸發后的高鹽水送至結晶器中進行再蒸發,形成結晶鹽,實現廢水的零排放。
[0005]例如,中國專利201310205628.0公開了一種濃鹽水蒸發液體零排放裝置及工藝方法,該裝置包括濃鹽水泵、空氣預熱裝置、蒸發裝置、鹽泥泵和固液分離裝置,其中,濃鹽水泵通過管道與蒸發裝置相連接,蒸發裝置通過管道與鹽泥泵相連接,鹽泥泵通過管道與固液分離裝置相連接,空氣預熱裝置與蒸發裝置之間通過管道相連接,固液分離裝置通過管道與蒸發裝置相連接。
[0006]中國專利201320744380.0公開了一種處理高鹽廢水的蒸發結晶設備,其包括:稠厚器;蒸發結晶器,蒸發結晶器具有結晶室,蒸發結晶器上設有進料口 ;進料管,進料管的一端與結晶室連通,且進料管的進水方向為結晶室內壁的切線方向;出料管,出料管的一端與結晶室連通;三向控制閥,三向控制閥的三個接口分別與稠厚器、進料管的另一端以及出料管的另一端連通;以及水泵,水泵連接在進料管與出料管之間。
[0007]對于高鹽有機廢水來說,雖然經過預處理和生化處理,但是其中仍然含有一定量的有機物,利用以上濃鹽水蒸發液體零排放裝置或者處理高鹽廢水的蒸發結晶設備對高鹽廢水進行蒸發結晶,所得到結晶鹽中包括大量的有機物,難以進一步處理和回收利用,只能作為固體廢棄物進行特殊的填滿。以某一中大型煤化工企業為例,一年產20億立方米煤制天然氣的企業,每小時產生的固體廢棄物超過3噸,按每噸危險固體廢棄物填埋需3000元計算,每年的填埋費用為7200萬(按每年運行8000小時計)。這對于企業來說,已不能承受如此巨額的填埋費用。
[0008]通過對廢水零排放產生的固體廢棄物進行成分分析,我們發現,其中無機鹽占絕對多數,特別是NaCl和Na2SO4組份,一般這兩種鹽的含量超過90%。因此,如果將NaCl和Na2SO4與其他物質進行分離,則可以減少90%以上的固體廢棄物,大大降低固體廢棄物填埋的費用,同時得到NaCl、Na2SCV混合鹽作為鹽硝聯產工業的原料,變廢為寶,產生一定的經濟效益。要實現這一點,需要滿足以下要求:1、分離出來的NaCl、Na2S04&須非常純凈,達到國家及行業的有關標準;2、控制其他污染物的濃度,不能與NaCl、Na2SO^時結晶,而同時又必須保證廢水母液的排出量很小,即其他污染物的濃度足夠濃。
[0009]中國專利CN201220674349.X公開了一種酮連氮法生產水合肼的廢水處理及提鹽的裝置,該裝置包括順次連接的含鹽廢水儲存罐、換熱器、蒸發結晶器、第一離心機、飽和鹽水洗滌器、第二離心機,蒸發結晶器的結晶母液出口與反應器的入口連接,反應器的出口與廢水儲存罐的入口連接,蒸發結晶器的冷凝水出口與冷水儲存罐入口連接,冷水儲存罐的出口與生化處理站的入口相連接,第一離心機的離心母液出口與蒸發結晶器的入口連接,第二離心機的離心母液出口與飽和鹽水洗滌器的入口連接。
[0010]雖然該裝置可以通過對結晶鹽進行洗滌而提高結晶鹽的純度,但其只能對經第一離心機離心分離所得到的濕鹽進行清洗,導致其結構復雜,處理效率低。而且,該專利也沒有公開飽和鹽水洗滌器的具體結構。
【發明內容】
[0011]針對現有技術的缺點,本實用新型的目的在于提供一種用于高鹽有機廢水處理的蒸發結晶制鹽設備及廢水處理系統,其能夠在結晶鹽粒與廢水混合的狀態下對結晶鹽粒進行洗滌。
[0012]為了實現上述的發明目的,一方面,本實用新型提供一種用于高鹽有機廢水處理的蒸發結晶制鹽設備,包括閃蒸罐,其具有第一循環水入口和位于第一循環水入口之下的循環水出口,循環水出口和第一循環水入口由循環管道連接,循環管道上設置有加熱裝置。蒸發結晶制鹽設備還包括與閃蒸罐的底部連接并貫通的鹽洗滌腿,鹽洗滌腿進一步包括:位于鹽洗滌腿內、入水方向朝下的上部入水口,位于上部入水口下方、構造為使鹽洗滌腿內的廢水產生旋流的中部入水口,以及位于中部入水口下方的排鹽口。
[0013]本實用新型的蒸發結晶制鹽設備適用于處理鈉鹽含量為其常溫下溶解度的50%以上、其他污染物含量為其常溫下溶解度的5%以下的高鹽有機廢水。從提高效率、降低能耗的角度考慮,本實用新型的蒸發結晶制鹽設備優選用于處理鈉鹽含量為其常溫下溶解度的60%以上的高鹽有機廢水,更優選用于處理鈉鹽含量為其常溫下溶解度的75%以上的高鹽有機廢水。
[0014]本實用新型的蒸發結晶制鹽設備的工作流程如下:
[0015]使用例如強制循環換熱器等的加熱裝置加熱循環管道內的廢水,加熱得到的過熱廢水經循環管道輸送至閃蒸罐中進行閃蒸,由于水分的蒸發,濃縮后的熱廢水中NaCl和Na2SO4達到過飽和狀態,析出NaCl、Na2S04晶粒。由于其密度要大于廢水的密度,晶粒隨著熱廢水的流動和重力作用向下運動進入鹽洗滌腿內,在運動過程中不斷相互碰撞、結合而“長大”。
[0016]由閃蒸罐進入的結晶鹽粒和熱廢水與由上部入水口噴入的待處理廢水在鹽洗滌腿內充分混合。由于待處理廢水中NaCl、Na2SO4的含量較高,甚至接近其飽和濃度,而其他污染物的濃度遠未達到飽和,因此NaCl、Na2SO4可基本保持形成的晶粒,而達到飽和附著在晶粒表面的其他污染物可以重新溶解,也就是說,由上部入水口噴入的廢水可以對初步形成的NaCl、似2504晶粒起到洗滌作用,從而得到純凈的NaCl、Na #04晶粒。
[0017]經洗滌后的結晶鹽粒繼續向下運動,在由中部入水口所噴入的待處理廢水的帶動下作離心運動,由于離心作用,粒徑較大的結晶鹽粒運動到鹽洗滌腿的內壁,并作圓周運動到達排鹽口,從而排出鹽洗滌腿,而較細的結晶鹽粒則繼續向鹽洗滌腿的底部運動。同時,由中部入水口噴入的廢水也會對結晶鹽粒起到進一步的洗滌作用。
[0018]因此,本實用新型的蒸發結晶制鹽設備可以在結晶鹽粒與廢水混合的狀態下對結晶鹽粒進行洗滌,具有結構簡單、處理效率高的優點。
[0019]本實用新型中,上部入水口優選位于鹽洗滌腿的縱向軸線上,形成圓錐型水流噴入,使由閃蒸罐進入的結晶鹽粒和熱廢水與由上部入水口噴入的廢水具有更為充分的混合效果。
[0020]本實用新型中,中部入水口可以是渦線形曲面入口、切線形入口、螺旋線形入口、同心圓環形入口、漸開線形入口、弧線形入口或者阿基米德螺旋線形入口,從而使鹽洗滌腿內的廢水產生旋流。
[0021]根據本實用新型的一【具體實施方式】,鹽洗滌腿內、排鹽口的下方還設置有入水方向朝下的底部入水口。優選地,