一种利用空气气提来实现高盐废水浓缩结晶的系统及方法与流程

本发明涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种利用空气气提来实现高盐废水浓缩结晶的系统及方法。

背景技术：

高盐废水是指总含盐质量分数至少1％的废水，其主要来自煤化工、冶金、化工、新材料的采集加工等，含盐废水的产生途径广泛，水量也逐年增加，现有技术中往往通过蒸发浓缩结晶的方法进行高盐废水处理，处理工艺复杂，投资和运行费用高。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述不足，本发明提出了一种利用空气气提来实现高盐废水浓缩结晶的系统及方法，解决现有高盐度废水蒸发浓缩结晶成本高的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种利用空气气提来实现高盐废水浓缩结晶的系统，包括第一换热器、第二换热器、蒸发塔及冷却塔，所述第一换热器经第二换热器连接到蒸发塔，所述第一换热器的入口连接废水进管，所述第二换热器连接有热源，所述蒸发塔的底部经管道连接鼓风机，所述蒸发塔底部排出的高盐废水经管道连接到结晶器或废水进管，所述蒸发塔顶部经管道连接到冷却塔底部，所述冷却塔底部经泵连通到第一换热器的入口，所述第一换热器的出口经管道连通到第三换热器的入口，所述第三换热器的出口经管道分别连通到冷却塔的顶部、淡水回收管。

进一步的，所述第二换热器连通蒸发塔顶部的第一塔板。

进一步的，所述第二换热器连接的热源为≥95℃的低压蒸汽、热水或低品位烟气。

一种利用空气气提来实现高盐度废水浓缩结晶的方法，具体包括以下步骤：

s1：浓盐废水在经过多介质过滤器后，从废水进管进入到第一换热器，换热升温后继续进入到第二换热器进一步升温；

s2：升温后的废水进入到蒸发塔顶部第一塔板，外界空气经过鼓风机增压后进入到蒸发塔底部，温度较高的高盐废水与蒸发塔内的空气逆流接触，由于分压的降低，较高温度的高盐废水发生相变蒸发，蒸发塔底部高盐废水浓缩进入到结晶器中冷却或蒸发结晶；

s3：蒸发的气态混合物进入到冷却塔的底部，与冷却塔顶部的冷却水逆流接触，气态混合物在冷却塔去湿，混合物中的水珠得以降温冷凝回落到冷却塔底部；

s4：底部冷凝水通过泵输出到第一换热器中与高盐废水进行换热，冷凝水温度降低后进入到第三换热器与外界冷媒进行换热；

s5：温度进一步降低后，部分冷凝水经淡水回收管回收，部分冷凝水回到冷却塔顶作为急冷水。

进一步的，s1中所述浓盐废水中为含盐2％-6％的废水。

进一步的，s2中蒸发塔底部高盐废水浓缩，达到30％质量分数以上的高盐废水进入到结晶器中冷却或蒸发结晶。

进一步的，s3中冷却塔温度在80—90℃。

进一步的，所述冷却塔、泵、第一换热器及第三换热器依次经管道连接形成循环回路，循环回路中的循环水tds＜200ppm。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提出的一种利用空气气提来实现高盐废水浓缩结晶的系统及方法，利用空气气提及低品位热源，实现高盐废水的蒸发浓缩结晶，大幅度降低高盐废水环保装置的投资和运行费用，为煤化工、冶金、化工、新材料企业在高盐废水处理提供了一条低成本工业化路径。

附图说明

图1为本发明实施例所述的一种利用空气气提来实现高盐废水浓缩结晶的系统的结构示意图。

图中：

1、第一换热器；2、第二换热器；3、第三换热器；4、蒸发塔；5、冷却塔；6、鼓风机；7、泵；8、废水进管；9、淡水回收管。

具体实施方式

展示一下实例来具体说明本发明的某些实施例，且不应解释为限制本发明的范围。对本发明公开的内容可以同时从材料、方法和反应条件进行改进，所有这些改进，均应落入本发明的的精神和范围之内。

如图1所示，一种利用空气气提来实现高盐废水浓缩结晶的系统，包括第一换热器1、第二换热器2、蒸发塔4及冷却塔5，所述第一换热器1经第二换热器2连通蒸发塔4顶部的第一塔板，所述第一换热器1的入口连接废水进管8，所述第二换热器2连接有热源，所述第二换热器2连接的热源为≥95℃的低压蒸汽、热水或低品位烟气，所述蒸发塔4的底部经管道连接鼓风机6，所述蒸发塔4底部排出的高盐废水经管道连接到结晶器或废水进管8，所述蒸发塔4顶部经管道连接到冷却塔5底部，所述冷却塔5底部经泵7连通到第一换热器1的入口，所述第一换热器1的出口经管道连通到第三换热器3的入口，所述第三换热器3的出口经管道分别连通到冷却塔5的顶部、淡水回收管9。

一种利用空气气提来实现高盐度废水浓缩结晶的方法，具体包括以下步骤：

s1：浓盐废水(废水中盐的质量分数为2％-6％)在经过多介质过滤器后，从废水进管8进入到第一换热器1，换热升温后继续进入到第二换热器2进一步升温；

s2：升温后的废水进入到蒸发塔4顶部第一塔板，外界空气经过鼓风机6增压后进入到蒸发塔4底部，温度较高的高盐废水与蒸发塔4内的空气逆流接触，由于分压的降低，较高温度的高盐废水发生相变蒸发，蒸发塔4底部高盐废水浓缩，达到30％质量分数以上的高盐废水进入到结晶器中冷却或蒸发结晶；

s3：冷却塔5温度在80—90℃，蒸发的气态混合物进入到冷却塔5的底部，与冷却塔5顶部的冷却水逆流接触，气态混合物在冷却塔5去湿，混合物中的水珠得以降温冷凝回落到冷却塔5底部；

s4：底部冷凝水通过泵7输出到第一换热器1中与高盐废水进行换热，冷凝水温度降低后进入到第三换热器3与外界冷媒进行换热；

s5：温度进一步降低后，部分冷凝水经淡水回收管9回收，部分冷凝水回到冷却塔5顶作为急冷水。

所述冷却塔5、泵7、第一换热器1及第三换热器3依次经管道连接形成循环回路，循环回路中的循环水tds＜200ppm。

本技术充分利用空气气提及低品位热源，实现高盐废水的蒸发浓缩结晶，大幅度降低高盐废水环保装置的投资和运行费用，为煤化工、冶金、化工、新材料企业在高盐废水处理提供了一条低成本工业化路径。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种利用空气气提来实现高盐废水浓缩结晶的系统，其特征在于，包括第一换热器(1)、第二换热器(2)、蒸发塔(4)及冷却塔(5)，所述第一换热器(1)经第二换热器(2)连接到蒸发塔(4)，所述第一换热器(1)的入口连接废水进管(8)，所述第二换热器(2)连接有热源，所述蒸发塔(4)的底部经管道连接鼓风机(6)，所述蒸发塔(4)底部排出的高盐废水经管道连接到结晶器或废水进管(8)，所述蒸发塔(4)顶部经管道连接到冷却塔(5)底部，所述冷却塔(5)底部经泵(7)连通到第一换热器(1)的入口，所述第一换热器(1)的出口经管道连通到第三换热器(3)的入口，所述第三换热器(3)的出口经管道分别连通到冷却塔(5)的顶部、淡水回收管(9)。

2.根据权利要求1所述的一种利用空气气提来实现高盐废水浓缩结晶的系统，其特征在于，所述第二换热器(2)连通蒸发塔(4)顶部的第一塔板。

3.根据权利要求1所述的一种利用空气气提来实现高盐废水浓缩结晶的系统，其特征在于，所述第二换热器(2)连接的热源为≥95℃的低压蒸汽、热水或低品位烟气。

4.一种利用空气气提来实现高盐度废水浓缩结晶的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

s1：浓盐废水在经过多介质过滤器后，从废水进管(8)进入到第一换热器(1)，换热升温后继续进入到第二换热器(2)进一步升温；

s2：升温后的废水进入到蒸发塔(4)顶部第一塔板，外界空气经过鼓风机(6)增压后进入到蒸发塔(4)底部，温度较高的高盐废水与蒸发塔(4)内的空气逆流接触，由于分压的降低，较高温度的高盐废水发生相变蒸发，蒸发塔(4)底部高盐废水浓缩进入到结晶器中冷却或蒸发结晶；

s3：蒸发的气态混合物进入到冷却塔(5)的底部，与冷却塔(5)顶部的冷却水逆流接触，气态混合物在冷却塔(5)去湿，混合物中的水珠得以降温冷凝回落到冷却塔(5)底部；

s4：底部冷凝水通过泵(7)输出到第一换热器(1)中与高盐废水进行换热，冷凝水温度降低后进入到第三换热器(3)与外界冷媒进行换热；

s5：温度进一步降低后，部分冷凝水经淡水回收管(9)回收，部分冷凝水回到冷却塔(5)顶作为急冷水。

5.根据权利要求4所述的一种利用空气气提来实现高盐度废水浓缩结晶的方法，其特征在于，s1中所述浓盐废水中为含盐2％-6％的废水。

6.根据权利要求4所述的一种利用空气气提来实现高盐度废水浓缩结晶的方法，其特征在于，s2中蒸发塔(4)底部高盐废水浓缩，达到30％质量分数以上的高盐废水进入到结晶器中冷却或蒸发结晶。

7.根据权利要求4所述的一种利用空气气提来实现高盐度废水浓缩结晶的方法，其特征在于，s3中冷却塔(5)温度在80—90℃。

8.根据权利要求4所述的一种利用空气气提来实现高盐度废水浓缩结晶的方法，其特征在于，所述冷却塔(5)、泵(7)、第一换热器(1)及第三换热器(3)依次经管道连接形成循环回路，循环回路中的循环水tds＜200ppm。

技术总结
本发明涉及一种利用空气气提来实现高盐废水浓缩结晶的系统及方法，所述系统包括第一换热器、第二换热器、蒸发塔及冷却塔，第一换热器经第二换热器连接到蒸发塔，第一换热器的入口连接废水进管，蒸发塔的底部经管道连接鼓风机，蒸发塔底部排出的高盐废水经管道连接到结晶器或废水进管，蒸发塔顶部经管道连接到冷却塔底部，冷却塔底部经泵连通到第一换热器的入口，第一换热器的出口经管道连通到第三换热器，第三换热器的出口经管道分别连通到冷却塔的顶部、淡水回收管。本发明提出的一种利用空气气提来实现高盐废水浓缩结晶的系统及方法，利用空气气提及低品位热源，实现高盐废水的蒸发浓缩结晶，大幅度降低高盐废水环保装置的投资和运行费用。

技术研发人员：谭德军
受保护的技术使用者：武汉宏澳绿色能源工程有限责任公司
技术研发日：2019.08.13
技术公布日：2019.11.15