一种采用高效蒸发工艺处理焦化废水的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及焦化废水处理技术领域，尤其涉及一种采用高效蒸发工艺处理焦化废 水的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 目前，焦化污水处理普遍采用生物脱氮处理技术，为满足各项排放指标的要求，采 用了两级A/0、氧化技术、络合技术、吸附技术等组合。国家新出台的GB10171-2012《炼焦化 学工业污染物排放标准》中，对焦化废水外排各项指标和吨焦排水量又提出了更高的要求， 因此在原有工艺基础上又增加了双膜法回用处理技术和浓缩液处理技术。但是采用这一系 列工艺使焦化污水处理路线很长，不仅投资高，占地面积大，而且运行成本高，操作复杂。另 外，即使采用了回用处理技术，仍有25~30%浓缩液需要进行后续处理，且处理难度很大。
[0003] MVR是蒸汽机械再压缩技术，（mechanicalvaporrecompression)的简称。MVR蒸 发器是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求的一项节能技 术。其工作过程是将低温位的蒸汽经压缩机压缩，温度、压力提高，热焓增加，然后进入换热 器冷凝，以充分利用蒸汽的潜热。除开车启动外，整个蒸发过程中无需外供蒸汽，从蒸发器 出来的二次蒸汽，经压缩机压缩，压力、温度升高，热焓增加，然后送到蒸发器的加热室当作 加热蒸汽使用，使料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样原来要废弃的蒸汽 就得到充分的利用，回收潜热，提高热效率，其经济性相当于多效蒸发的30倍。设备紧凑， 占地面积小，又可省去冷却系统，因此既节省投资又可取得较好的节能效果。
[0004] 按MVR工作原理，采用MVR高效蒸发工艺直接处理焦化废水能够大大简化工艺过 程，并提高焦化废水（含用膜法处理循环水排污水装置排出的浓盐水）的处理效果。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种采用高效蒸发工艺处理焦化废水的方法，利用蒸发技术直接处 理焦化废水，使处理后的废水达到回用水的要求，所排出的杂盐类废弃物经焚烧处理，使焦 化废水达到零排放，大大简化了废水处理工艺路线，具有结构紧凑、占地面积小、投资运行 成本低、操作简单等优点；本发明同时提供了能够实现此方法的装置。
[0006] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
[0007] 一种采用高效蒸发工艺处理焦化废水的方法，包括预处理过程、MVR蒸发处理过程 和洗涤处理过程，具体为：焦化废水经软化预处理并换热后进入MVR蒸发器，通过蒸汽压缩 机压缩后的过热蒸汽进入MVR蒸发器中加热废水循环浓液，蒸发后的蒸汽冷凝水流入MVR 蒸发器底部冷凝水槽实现固液分离，其中蒸馏水回用，少量浓缩液掺到煤中焚烧；蒸汽先进 入酸洗塔，废水中的氨被酸吸收生成铵盐，再进入碱洗塔，其中的有机物被碱吸收，生成有 机钠盐；经洗涤处理后的蒸汽进入蒸汽压缩机循环利用。
[0008] 所述预处理过程是通过加入烧碱或纯碱软化，废水中的钙、镁与软化剂反应生成 碳酸钙和氢氧化镁絮体；再加入混凝剂PAC、PAM进行混凝，使生成的固体和液体中含有的 大量SS、胶体等一起凝结成团并长大，最后在沉淀池中进行沉淀分离。
[0009] 经过预处理后的焦化废水，分别在浓液/废水换热器、冷凝水/废水换热器和排气 冷凝器中与浓液、冷凝水换热，然后与蒸发器中的循环废水浓液混合，并在浓液循环泵作用 下在蒸发器中循环蒸发。
[0010] 用于实现一种采用高效蒸发工艺处理焦化废水的方法的装置，包括依次连接的预 处理单元、MVR蒸发处理单元和洗涤处理单元，预处理单元由调节池、混合絮凝反应池和絮 凝沉淀池组成；MVR蒸发处理单元由MVR蒸发器和蒸汽压缩机组成，洗涤处理单元设在MVR 蒸发器和蒸汽压缩机之间的蒸汽循环回路上，由酸洗塔和碱洗塔组成；MVR蒸发器还设有 浓液循环回路。
[0011] 所述混合絮凝反应池另外连接烧碱投加装置、PAC药剂投加装置和PAM药剂投加 装置；絮凝沉淀池后设污水池。
[0012] 所述MVR蒸发器前的焦化废水管路上设有冷凝水/废水换热器、浓液/废水换热 器和排气冷凝器，冷凝水/废水换热器和浓液/废水换热器并联后通过排气冷凝器的废水 通道连接MVR蒸发器的废水补充口，冷凝水/废水换热器另外连接排气冷凝器的冷凝水出 口和保安过滤器；浓液/废水换热器另外连接MVR蒸发器的浓液排出口和外排浓液出口。
[0013] 所述酸洗塔的塔底出料口另外连接铵盐回收槽，碱洗塔的塔底出料口另外连接有 机钠盐回收槽。
[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0015] 1)利用蒸发技术直接处理焦化废水，使处理后的废水达到回用水的要求，处理后 废液量小于原水量的5%，可用作除尘水或回喷到煤中焚烧处理，使焦化废水达到零排放；
[0016] 2)大大简化了废水处理工艺路线，具有结构紧凑、占地面积小、投资运行成本低、 操作简单等优点。
【附图说明】
[0017] 图1是本发明的工艺路线图一。（预处理过程）
[0018] 图2是本发明的工艺路线图二。（MVR蒸发处理过程和洗涤处理过程）
[0019] 图中：1.调节池 2.废水泵一 3.混合絮凝反应池 4.絮凝沉淀池 5.污水 池6.废水泵二7.PAC药剂投加装置8.烧碱/纯碱投加装置9.PAM药剂投加装置 10.保安过滤器11.冷凝水/废水换热器12.蒸馏水泵13.排气冷凝器14.浓液/废 水换热器15.浓液引出泵16.MVR蒸发器17.浓液循环泵18.酸洗塔19.循环泵一 20.洗涤液泵一 21.铵盐回收槽22.碱洗塔23.循环泵24.洗涤液泵二25.有机 钠盐回收槽26.蒸汽压缩机
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步说明：
[0021] 见图1-图2,是本发明的工艺路线图，本发明所述一种采用高效蒸发工艺处理焦 化废水的方法，包括预处理过程、MVR蒸发处理过程和洗涤处理过程，具体为：焦化废水经 软化预处理并换热后进入MVR蒸发器16，通过蒸汽压缩机26压缩后的过热蒸汽进入MVR蒸 发器16中加热废水循环浓液，蒸发后的蒸汽冷凝水流入MVR蒸发器16底部冷凝水槽实现 固液分离，其中蒸馏水回用，少量浓缩液掺到煤中焚烧；蒸汽先进入酸洗塔18,废水中的氨 被酸吸收生成铵盐，再进入碱洗塔22,其中的有机物被碱吸收，生成有机钠盐；经洗涤处理 后的蒸汽进入蒸汽压缩机26循环利用。
[0022] 所述预处理过程是通过加入烧碱或纯碱软化，废水中的钙、镁与软化剂反应生成 碳酸钙和氢氧化镁絮体；再加入混凝剂PAC、PAM进行混凝，使生成的固体和液体中含有的 大量SS、胶体等一起凝结成团并长大，最后在沉淀池4中进行沉淀分离。
[0023] 经过预处理后的焦化废水，分别在浓液/废水换热器14、冷凝水/废水换热器11 和排气冷凝器13中与浓液、冷凝水换热，然后与蒸发器16中的循环废水浓液混合，并浓液 循环泵17作用下在蒸发器16中循环蒸发。
[0024] 用于实现一种采用高效蒸发工艺处理焦化废水的方法的装置，包括依次连接的预 处理单元、MVR蒸发处理单元和洗涤处理单元，预处理单元由调节池1、混合絮凝反应池3和 絮凝沉淀池4组成；MVR蒸发处理单元由MVR蒸发器16和蒸汽压缩机26组成，洗涤处理单 元设在MVR蒸发器16和蒸汽压缩机26之间的蒸汽循环回路上，由酸洗塔18和碱洗塔22 组成；MVR蒸发器16还设有浓液循环回路。
[0025] 所述混合絮凝反应池3另外连接烧碱/纯碱投加装置8、PAC药剂投加装置7和 PAM药剂投加装置9 ;絮凝沉淀池4后设污水池5。
[0026] 所述MVR蒸发器16前的焦化废水管路上设有冷凝水/废水换热器11、浓液/废水 换热器14和排气冷凝器13,冷凝水/废水换热器11和浓液/废水换热器14并联后通过排 气冷凝器13的废水通道连接MVR蒸发器16的废水补充口，冷凝水/废水换热器11另外连 接排气冷凝器13的冷凝水出口和保安过滤器10 ;浓液/废水换热器14另外连接MVR蒸发 器16的浓液排出口和外排浓液出口。
[0027] 所述酸洗塔18的塔底出料口另外连接铵盐回收槽21，碱洗塔22的塔底出料口另 外连接有机钠盐回收槽25。
[0028] 预处理过程：
[0029] 预处理的目的是为了防止MVR蒸发器16结垢。焦化废水中含有大量的Ca2+、Mg2+、 HCO'SS以及COD，这些都是构成结垢的主要成份。如焦化废水不经任何处理直接进入MVR 蒸发器16,势必会造成严重的结垢，使系统在很短的时间内失效。因此，来水在进入MVR蒸 发器16前一定要采取相应的预处理措施。
[0030] 结垢形成的原因主要有以下几方面：1)液体由于浓缩而使溶于其中的物质过饱 和而析出，如CaS04、BaS04、SrS04、Si02以及一些有机物等。2)加热过程中，溶于液体中的 钙、镁等盐类（如碳酸氢盐类）由于受热分解而形成难溶于液体而从液体中析出的盐类，如 CaC03, ]\%卿2等。
[0031] 本发明所述预处理过程工作原理：焦化废水中的硬度以碳酸盐硬度为主，在进入 MVR蒸发器16前，采用烧碱或纯碱软化的方法来消除来水中的碳酸盐硬度。同时，加入混凝 剂PAC、PAM进行混凝，使生成的固体和液体中含有的大量SS、胶体等一起凝结成团并长大， 最后在沉淀池4中得以沉淀分离出来，氢氧化钠软化的反应式如下：
[0032]Ca(HC03) 2+2NaOH-CaC03+Na2C03+2H20
[0033]Mg(HC03) 2+4NaOH-Mg(OH) 2+2