一种应用于火电厂高含盐废水减量化处理方法与流程

本发明涉及一种废水处理方法，尤其涉及一种应用于火电厂高含盐废水减量化处理方法。

背景技术：

火电厂的废水包括生活污水和工业废水，各类废水水质各不相同，处理规模大，难度高，能耗大。随着国家对废水排放标准要求日益严格，“废水减量化”和“废水零排放”将成为不可阻挡的趋势，如何有效地处理并回用废水是当前火电厂普遍面临的问题。目前国内大多数火电厂的废水处理系统只能处理一般的工业废水和生活污水，对于像化学酸碱再生高盐废水、精处理再生高盐废水和脱硫废水等高含盐废水处理效果不佳。目前应用较多的是采用膜浓缩技术和热法浓缩技术进行废水减量化。然而膜浓缩进水有严格的要求，需要进行严格预处理才能达到膜浓缩的工艺运行要求，增加投资和运行成本。热法浓缩利用热源对废水技术加热使水分子连续蒸发，从而使废水不断浓缩减量。目前使用较多的有多效蒸发技术和蒸汽机械再压缩蒸发技术，蒸发过程能耗较高，且设备易结垢，严重影响设备性能。因此，火电厂高盐废水的处理尚待改进。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种应用于火电厂高含盐废水减量化处理方法，其能避免备易结垢，从而确保设备性能。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种应用于火电厂高含盐废水减量化处理方法，应用于废水处理系统，处理方法包括以下步骤：

晶种添加步骤：将适量晶种添加至立式降膜蒸发器；

预热步骤：将原液送至预热器预热，继而将预热后的原液输送至立式降膜蒸发器内；

蒸发步骤：原液在立式降膜蒸发器内循环蒸发、浓缩；

晶粒回收步骤：将浓缩后的浓缩液输送至水力旋流器，水力旋流器将晶种分离，分离出来的晶种被送回至立式降膜蒸发器，分离掉晶种的浓缩液被送至浓液罐中。

具体地，在预热步骤中，原液被预热至55～65℃。

具体地，在蒸发步骤中，立式降膜蒸发器的蒸发温度为90～100℃。

具体地，包括蒸汽加压步骤，蒸汽加压步骤为：

将立式降膜蒸发器工作所产生的饱和蒸汽送入蒸汽压缩机，蒸汽压缩机对饱和蒸汽做功，使饱和蒸汽温度和压力上升，继而将升温升压后的饱和蒸汽输送至立式降膜蒸发器的壳程顶部。

具体地，包括蒸馏水回收步骤，蒸馏水回收步骤为：

立式降膜蒸发器壳程内的蒸汽在立式降膜蒸发器的换热管外冷凝成蒸馏水，蒸馏水被回收至蒸馏水罐内。

具体地，被回收的蒸馏水被输送至所述预热器，在所述预热器中，被回收的蒸馏水的余温与在所述预热步骤中的原液进行热交换，以对原液进行预热。

具体地，所述处理系统包括原液罐、预热器、蒸发器、蒸汽压缩机、水力旋流器，所述原液罐的出液端与所述预热器的第一进液端连接，所述预热器的第一出液端与所述蒸发器的底部液腔连接，所述底部液腔所储的液体通过循环泵泵送至所述蒸发器的管程内，所述蒸汽压缩机的进气端及出气端分别与所述蒸发器的壳程连接，所述底部液腔与所述水力旋流器的进液端连接，所述水力旋流器的第一出液端与所述循环泵的进液端连接。

具体地，所述处理系统包括旋流器进水泵，所述旋流器进水泵的进液端与所述底部液腔连接，所述旋流器进水泵的出液端与所述水力旋流器的进液端连接。

具体地，所述处理系统包括浓液罐，所述浓液罐的第二进液端与所述水力旋流器的第二出液端连接。

具体地，所述处理系统包括原液进水泵，所述原液罐的出液端与所述原液进水泵的进液端连接，所述原液进水泵的出液端与所述预热器的第一进液端连接。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

随着浓液的排出和新的原液废水进入，蒸发器循环液(处于底部液腔内)中的晶种浓度会越来越低。为维持蒸发器中的晶种浓度平衡，排浓时，蒸发器中的一部分浓液进入水力旋流器中，在离心力的作用下晶种从浓液中分离出来，回收至蒸发器中循环使用。除去晶种的浓液排入浓液罐中。其中浓液排出口和水力旋流器的出液端均设置流量测量装置，系统运行稳定后可通过调控浓液的排放量、回收晶种浓液排放量来维持循环液(处于底部液腔内)中晶种的平衡。

在蒸发浓缩的过程中，尽管废水不断浓缩减量，由于循环液(处于底部液腔内)中的晶种平衡被有效维持，底部液腔内壁不易产生结垢，使得蒸发器的工作性能得以保持。

附图说明

图1为应用于火电厂高含盐废水减量化处理系统的示意图。

图中：1、蒸发器；101、底部液腔；2、蒸汽压缩机；3、循环泵；4、旋流器进水泵；5、水力旋流器；6、原液罐；7、原液进水泵；8、预热器；9、蒸馏水罐；10、蒸馏水泵；11、浓液罐；12、浓液泵；14、不凝气出口。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种应用于火电厂高含盐废水减量化处理系统，包括原液罐6、预热器8、蒸发器1、蒸汽压缩机2、水力旋流器5。原液罐6的出液端与预热器8的第一进液端(图中a处)连接，预热器8的第一出液端(图中b处)与蒸发器1的底部液腔101连接。底部液腔101所储的液体通过循环泵3泵送至蒸发器1的管程内。蒸汽压缩机2的进气端及出气端分别与蒸发器1的壳程连接。底部液腔101与水力旋流器5的进液端连接，水力旋流器5的第一出液端(图中c处)与循环泵3的进液端连接。

具体地，处理系统包括原液进水泵7，原液罐6的出液端与原液进水泵7的进液端连接，原液进水泵7的出液端与预热器8的第一进液端(图中a处)连接。

具体地，处理系统包括蒸馏水罐9，蒸馏水罐9的进液端与蒸发器1的壳程底部相连接。

具体地，处理系统包括蒸馏水泵10，蒸馏水泵10的进液端与蒸馏水罐9的出液端连接，蒸馏水泵10的出液端与预热器8的第二进液端(图中e处)连接。

具体地，处理系统包括旋流器进水泵4，旋流器进水泵4的进液端与底部液腔101连接，旋流器进水泵4的出液端与水力旋流器5的进液端连接。

具体地，处理系统包括浓液罐11，浓液罐11的第一进液端(图中f处)与循环泵3的出液端连接。

具体地，浓液罐11的第二进液端(图中h处)与水力旋流器5的第二出液端(图中k处)连接。

具体地，处理系统包括浓液泵12，浓液泵12的进液端与浓液罐11的出液端连接。

具体地，蒸发器1为立式降膜蒸发器。

具体地，蒸发器1的壳程设有不凝气出口14。

本申请处理系统的工作原理如下：

经预热器8预热后的废水进入蒸发器1的底部液腔101，随循环液一起由循环泵3送入换热管(管程)内，与管外(壳程内)的蒸汽进行换热。经过不断的循环加热，废水逐渐变浓，浓液到达设计温度后，部分浓缩液由底部液腔101直接排出，进入浓液罐11中。随着浓液的排出，底部液腔101液面下降，原液进水泵7调节进水流量，给蒸发器1补水。

随着浓液的排出和新的原液废水进入，蒸发器1循环液(处于底部液腔101内)中的晶种浓度会越来越低。为维持蒸发器1中的晶种浓度平衡，排浓时，蒸发器1中的一部分浓液进入水力旋流器5中，在离心力的作用下晶种从浓液中分离出来，回收至蒸发器1中循环使用。除去晶种的浓液排入浓液罐11中。其中浓液排液口和水力旋流器5的出液端均设置流量测量装置(图未示)，系统运行稳定后可通过调控浓液的排放量、回收晶种浓液排放量来维持循环液中晶种的平衡。

火电厂高盐废水成分复杂，废水中含有碳酸根、硫酸根、钙离子和镁离子等容易结晶成垢的离子。当废水在蒸发逐渐变浓的过程中，碳酸盐和硫酸盐等会从浓溶液中析出并黏附于换热管壁表面，并累积成垢。在蒸发器1中加入合适的晶种，并维持晶种在蒸发器1内循环。当溶液接近饱和时，碳酸钙、硫酸钙等析出并优先选择在溶液中的晶种上生长，从而避免晶种在蒸发器1换热管上生长结垢，且不会形成复盐。当废水浓缩到一定程度后，根据沸点温升、蒸发水量等数据进行排浓，排出一部分浓液送入水力旋流器5中，水力旋流器5通过离心力将晶种从浓液中分离出来，并循环回收到蒸发器1中，以此维持系统中晶种的稳定。

晶种法防结垢蒸发，克服了传统蒸发工艺中低溶解化合物饱和度限制；通过控制循环量和排放量，控制浓缩液悬浮物浓度及沸点温升，在蒸发器1废水循环过程中建立和维持晶种浓度，使碳酸钙、硫酸钙等沉淀于循环液的晶种上，而非蒸发器管壁面，通过改变晶体生产位置，防止垢的生成。同时，晶种只需在蒸发启动时通过进水投放或者蒸发器1投放少量即可，可以在系统中循环使用，不需要重复投放，不会增加运行成本。

蒸发器1废水蒸发产生的饱和蒸汽(温度为90～100℃)送入蒸汽压缩机2，经蒸汽压缩机2做功，温度和压力上升，进入蒸发器1上部壳程，对管程的废水进行加热。蒸汽在管外冷凝成蒸馏水，流入蒸馏水罐9中，再经蒸馏水泵10送至预热器8加热废水原液，回收蒸馏水中的余热。

一种应用于火电厂高含盐废水减量化处理方法，应用于废水处理系统，处理方法包括以下步骤：

晶种添加步骤：将适量晶种添加至立式降膜蒸发器；

预热步骤：将原液送至预热器8预热，继而将预热后的原液输送至立式降膜蒸发器内；

蒸发步骤：原液在立式降膜蒸发器内循环蒸发、浓缩；

晶粒回收步骤：将浓缩后的浓缩液输送至水力旋流器5，水力旋流器5将晶种分离，分离出来的晶种被送回至立式降膜蒸发器，分离掉晶种的浓缩液被送至浓液罐11中。

具体地，在预热步骤中，原液被预热至55～65℃。

具体地，在蒸发步骤中，立式降膜蒸发器的蒸发温度为90～100℃。

具体地，包括蒸汽加压步骤，蒸汽加压步骤为：

将立式降膜蒸发器工作所产生的饱和蒸汽送入蒸汽压缩机2，蒸汽压缩机2对饱和蒸汽做功，使饱和蒸汽温度和压力上升，继而将升温升压后的饱和蒸汽输送至立式降膜蒸发器的壳程顶部。

具体地，包括蒸馏水回收步骤，蒸馏水回收步骤为：

立式降膜蒸发器壳程内的蒸汽在立式降膜蒸发器的换热管外冷凝成蒸馏水，蒸馏水被回收至蒸馏水罐9内。

具体地，被回收的蒸馏水被输送至预热器8，在预热器8中，被回收的蒸馏水的余温与在预热步骤中的原液进行热交换，以对原液进行预热。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。