一种高盐废水零排放蒸发结晶盐分质方法_3

文档序号:9761520阅读:来源:国知局

[0047]图1示出了本发明的高盐废水零排放蒸发结晶分质方法的流程图,如图1所示,经上述深度浓缩后的剩余约5%的浓缩盐液自浓盐水箱通过增压栗11进入原料进料预热器12,经预热后进入硝蒸发结晶装置13将所述高浓度盐浓缩液在负压下由硝蒸发结晶装置13进行蒸发结晶;所述硝蒸发结晶装置13经硝循环栗34连接第一加热器17对所述硝蒸发结晶装置13循环加热;所述硝蒸发结晶装置13通过接连真空系统26使所述硝蒸发结晶装置13保持负压。
[0048]第一加热器17最初由生蒸汽通过第一加热器17提温后对硝蒸发结晶装置13进行加热,之后利用第一蒸汽压缩机16进行抽取蒸发后的二次蒸汽压缩通过第一加热器17提高温度后替代生蒸汽对原料进行持续加热。由所述硝蒸发结晶装置13蒸发产生的二次蒸汽通过第一蒸汽压缩机16并由第一加热器17提高温度后持续为所述硝蒸发结晶装置13中的盐浓缩液提供热能。第一加热器17提温后的蒸汽可以用于原料进料预热器内部液体的预热。硝蒸发结晶装置13在负压状态或微正压下,持续进行水量蒸发浓缩使料液维持在100-115°C,优选 110°C。
[0049]经蒸发结晶后的固液混合物进入硝稠厚器14进行调整,随后进入离心分离器15进行离心分离。分离出的硫酸钠经烘干干燥通过计量包装得到商品硫酸钠。经蒸发结晶后离心分离产生的硝母液进入硝母液槽18收集,后经硝母液栗19进入冷冻硝结晶装置20冷冻结晶。所述硝母液在所述冷冻结晶装置20中进行低温结晶后排放至沉降器21后进行调整,所述冷冻硝结晶装置20连接冷却器37通过冷硝循环栗38使所述冷冻硝结晶装置20保持低温。冷冻硝结晶装置20通过冷却器37连接冷冻机36和冷冻循环栗38循环冷却,使其内部母液达到-6?-5°C。经冷冻硝结晶装置20冷却结晶后进入沉降器21,通过冷冻硝离心分离器22离心产生芒硝晶体和冷冻硝母液,所述芒硝晶体再次返回与经所述硝蒸发结晶装置13产生的硝液热融混合后经离心分离器15分离出硫酸钠;所述冷冻硝母液进入冷冻硝母液槽23经冷硝母液栗24加入盐蒸发结晶装置27在负压下蒸发结晶得盐。
[0050]所述冷冻硝母液在冷冻硝母液槽23收集并通过冷冻硝母液栗24首先进入预热器25进行加热,然后进入盐蒸发结晶装置27在负压下进行蒸发结晶;真空系统26用于维持所述盐蒸发结晶装置27内保持负压,所述盐蒸发结晶装置27通过循环栗28连接第二加热器29对所述盐蒸发结晶装置27进行加热,所述盐蒸发结晶装置27产生的二次蒸汽通过第二蒸汽压缩机31抽取并经第二加热器29提高温度后用于所述预热器25内部液体的加热。
[0051]所述第二加热器29—方面可用于加热盐蒸发结晶装置内部液体,另一方面可用于预热器25内部液体的预热。用于盐蒸发结晶装置27加热的最初热量来自生蒸汽30通过第二加热器29进行加热,之后利用第二蒸汽压缩机31抽取蒸发后的低温二次蒸汽压缩提高温度替代生蒸汽对原液进行持续加热,盐蒸发产生的二次蒸汽循环加热。盐蒸发结晶装置27在负压状态下,持续进行水量蒸发浓缩,使内部料液温度维持在50-60°C。所述经盐蒸发结晶后的产物通过稠厚器32进入盐离心分离器33再经烘干得到商品盐。
[0052]另外如图1所示,所述硝蒸发结晶装置13和盐蒸发装置27蒸发产生的二次蒸汽同时利用第一蒸汽压缩机16和第二蒸汽压缩机31连接冷却水系统35通过冷冻机36为所述第一蒸汽压缩机16和第二蒸汽压缩机31循环提供冷却水,同时所述冷冻机36连接冷却器37通过冷硝循环栗38保持所述冷冻硝结晶装置20所需温度,实现充分利用高浓度浓缩液中的溶剂并充分分离溶质的目的。由于在硝蒸发结晶装置13和盐蒸发结晶装置27的蒸发过程中,二次蒸汽的蒸发会夹带大量的液体,为了防止损失有用的产品或者防止污染冷凝液,需要在硝蒸发结晶装置13和盐蒸发结晶装置27中加入微量的消泡剂。
[0053]本发明首先采用化学方法将重金属离子、钙镁等硬度离子在进入浓水反渗透之前进行有效的去除,同时通过混凝、吸附的作用去除大部分C0D、有机胶体物质降低浓度,然后再进入反渗透系统,使反渗透膜表面避免了有机物污染和钙镁结垢的污堵问题。另外本发明采用管式微滤装置和树脂除硬作为反渗透进水预处理单元,将化学反应生成的沉淀物、混凝胶体物质等进一步得到去除,使前段预处理即达到符合后续反渗透进水的SDI指标,降低了对后续反渗透产生的有机物污染、无机物的污堵,使整个系统处理废水工艺更趋于合理,保证了系统长期、稳定、可靠运行。
[0054]另外,本发明的中压反渗透装置采用流道宽度为65mil(约1.65mm)的特种浓缩抗污染中压膜元件,高压反渗透装置采用流道宽度为SOmil(约2.03mm)的特种浓缩抗污染高压膜元件,高压膜元件具有超大流道的特点,特殊的流道和结构设计,使反渗透膜更不易发生离子结垢和有机物的污堵。
[0055]本发明的废水零排放工艺经深度减量化部分对中压反渗透装置和高压反渗透装置产生的高含盐水进一步减量化处理,利用高效电驱动离子膜对反渗透装置产生的浓水进一步浓缩,使高盐水从TDS 50000mg/L经一级电驱动离子膜提高到120000mg/L,经过二级电驱动离子膜提高到200000mg/L以上,与常规多效蒸发减少较低浓度的蒸发水量相比,大幅度降低蒸发水量,节省能耗,整个工艺流程减量化达到回收水量95%以上,TDS约为200000mg/L的浓盐液作为蒸发结晶单元原料水。
[0056]根据本发明的另一个方面,本发明提供了一种用于高盐废水零排放蒸发结晶分质方法的装置,所述装置包括:增压栗11,所述增压栗11的出口连接原料进料预热器12的第一进口 ;所述增压栗11的进口连接浓盐水箱的出口;所述原料进料预热器的出料口连接硝蒸发结晶装置13的第一进口,所述硝蒸发结晶装置13的第一出口连接第一蒸汽压缩机16的第一进口,所述硝蒸发结晶装置13的第二出口连接硝循环栗34的进口,硝循环栗34的出口连接第一加热器17的第一进口 ;所述第一蒸汽压缩机16的第一出口连接第一加热器17的第二进口,第一加热器17的第一出口连接原料进料预热器12的第二进口,所述第一加热器17的第二出口连接硝蒸发结晶装置13的第二进口,所述第一蒸汽压缩机16的第二出口连接冷却水系统35的第一进口,硝蒸发结晶装置13的第三出口连接真空系统26的第一进口;硝蒸发结晶装置13的第四出口连接硝稠厚器14的进料口;所述硝稠厚器14的出料口连接离心分离器15的进料口;离心分离器15的第一出口连接硝母液槽18的进料口,离心分离器15的第二出口连接烘干装置的进口 ;硝母液槽18的出料口连接硝母液栗19的进料口,硝母液栗19的出料口连接冷冻硝结晶装置20的第一进口,所述冷冻硝结晶装置20的第一出口连接沉降器21的进料口,冷冻硝结晶装置20的第二出口连接冷却器37的第一进口,所述冷却器37的第一出口连接冷冻机36的第一进口,所述冷冻机36的第一出口连接冷却水系统35的第二进口,所述冷却器37的第二出口连接冷硝循环栗38的进口,所述冷硝循环栗38的出口连接所述冷冻硝结晶装置20的第二进口;所述沉降器21的出料口连接冷冻硝离心分离器22的进料口,所述冷冻硝离心分离器22的第一出口连接冷冻硝母液槽23的进料口,所述冷冻硝分离器22的第二出口连接所述硝稠厚器14的进料口;所述冷冻硝母液槽23的出料口连接冷硝母液栗24的进料口,所述冷硝母液栗24的出料口连接预热器25的第一进口,所述预热器25的出料口连接盐蒸发结晶装置27的第一进口;所述盐蒸发结晶装置27的第一出口连接循环栗28的进口,所述盐蒸发结晶装置27的第二出口连接稠厚器32的进口,所述盐蒸发结晶装置27的第三出口连接真空系统26的第二进口;所述循环栗28的出口连接第二加热器29的第一进口,所述第二加热器29的第一出口连接所述盐蒸发结晶装置27的第二进口,所述第二加热器29的第二出口连接所述预热器25的第二进口;所述盐蒸发结晶装置27的第四出口连接第二蒸汽压缩机31的第一进口,所述第二蒸汽压缩机31的第一出口连接所述第二加热器29的第二进口,所述第二蒸汽压缩机31的第二出口连接所述冷却水系统35的第三进口,所述冷却水系统35的第一出口连接所述第一蒸汽压缩机16的第二进口,所述冷却水系统35的第二出口连接所述蒸汽压缩机31的第二进口,所述冷却水系统35的第三出口连接所述冷冻机36的第二进口,所述冷冻机36的第二出口
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