一种用于高盐废水中硫酸钠的回收处理系统的制作方法

文档序号:15227574发布日期:2018-08-21 18:48阅读:427来源:国知局

本实用新型涉及一种废水处理技术领域,尤其是一种用于高盐废水中硫酸钠的回收处理系统。



背景技术:

工业上的高盐废水一般都来自膜浓缩的浓水端,废水中的硬度、碱度基本在膜的预处理阶段已经基本去除,废水中主要含有无机盐,如硫酸钠、氯化钠等,另外还含有少量的有机物,而一般通过纳滤膜产出的浓水含硫酸盐浓度较高,现有技术采用多次蒸发结晶从而分离出氯化钠和硫酸钠,并实现废水零排放。然而该方法只适用于煤化工行业中的高盐废水,煤化工废水具有水量大,含盐量高,且杂质较少的特点,而对于中小规模的水处理项目,采用该方法工艺复杂,投资成本与运行成本均相对较高。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本实用新型提供一种用于高盐废水中硫酸钠的回收处理系统,该系统操作简单,投资运行成本较低,并能有效回收工业级硫酸钠结晶盐,具有一定的经济、环保效益。

本实用新型的技术方案为:一种用于高盐废水中硫酸钠的回收处理系统,包括预热器、脱气器、闪蒸罐、换热器、压缩机、稠厚器、脱水机、干燥器a,所述预热器通过管道与脱气器相连通,从而将高盐废水预热处理后输送至脱气器中进行脱气处理,从而脱除高盐废水中的不凝气体;

所述脱气器通过管道分别与结晶循环管道、以及闪蒸罐下端的锥斗处相连通,所述的结晶循环管道的一端与闪蒸罐的下端相连通,另一端与换热器相连通,所述的换热器通过管道与闪蒸罐相连通,脱气器将大部分的高盐废水输送至换热器中升温达到沸点后,通过管道进入闪蒸罐中进行闪蒸处理,从而析出硫酸钠结晶盐,析出硫酸钠结晶盐后的母液通过结晶循环管道再次循环进入换热器中,析出的硫酸钠结晶盐则聚集在闪蒸罐的锥斗处,脱气器中的少量高盐废水通过管道进入闪蒸罐的锥斗处对硫酸钠结晶盐进行淘洗;

所述闪蒸罐下端的锥斗处还通过管道与稠厚器相连通,所述的稠厚器的下端通过管道与脱水机相连通,所述脱水机的下端通过管道与干燥器a相连通,淘洗后的硫酸钠结晶盐进入稠厚器中进行初步的固液分离,浓缩后的晶浆流至脱水机中进行脱水处理,然后进入干燥器a中进行干燥,从而得到纯度>98的硫酸钠的结晶盐;

所述闪蒸罐的上端还通过管道与压缩机相连通,所述的压缩机通过管道与换热器相连通,所述的换热器还通过管道与冷凝水箱相连通,所述的冷凝水箱通过管道与预热器相连通,蒸发出来的二次蒸汽通过闪蒸罐的除沫器后进入压缩机,在压缩机中升温、升压后再次进入换热器的壳程进行循环使用,换热器的壳程进行换热后冷凝成冷凝水流至冷凝水箱中,然后再进入预热器对高盐废水进行预热处理。

优选的,所述的稠厚器的上端还通过溢流管道与闪蒸罐相连通,从而将稠厚器中的上清液通过溢流管道返回至闪蒸罐。

优选的,所述的脱水机上端还通过回流管道与闪蒸罐相连通,从而将上端的液体通过高差回流至闪蒸罐继续浓缩。

优选的,所述的结晶循环管道还与干燥器b相连通,为保证结晶盐的纯度,需要将结晶循环管道中部分母液排出至干燥器b中干燥,干燥器b干燥后的固体为杂盐。

优选的,所述闪蒸罐与稠厚器之间的管道上还设置有晶浆泵。

优选的,所述换热器与脱气器之间的结晶循环管道上还设置有循环泵。

优选的,所述冷凝水箱与预热器之前的管道上还设置有冷凝水泵。

优选的,所述的预热器为板式换热器,预热器的冷侧为高盐废水,预热器的热侧为冷凝水。

优选的,所述的脱气器为填料式脱气塔,填料为陶瓷材质的鞍式填料,脱气器底部进入不凝蒸汽,对高盐废水中的不凝气体进行吹脱,并对高盐废水进行加热处理。

优选的,所述的换热器为管壳式换热器,壳程为蒸汽热源,管程为浓缩液。

优选的,所述的晶浆泵为离心泵,从而将浓缩液输送至稠厚器中进行初步的固液分离。

优选的,所述的稠厚器为固液初分器,内部设置刮盐机,浓缩液带压进入后,通过流态的变化,上清液从顶部溢流,结晶盐则下沉至底部,从底部流至脱水机进料口。

优选的,所述的脱水机为推料离心式脱水机,该所述的脱水机具有洗盐功能,可对产出的结晶盐进行冲洗,确保结晶盐的品质,脱水机通过固液分离后,固体进入干燥器,液体则通过高差回流至闪蒸罐继续浓缩。

优选的,所述的干燥器a为流化床干燥器。

优选的,所述的干燥器b为喷雾式干燥器。

优选的,所述的压缩机为离心式机械蒸汽压缩机,通过电能驱动对二次蒸汽进行升温增压。

本实用新型的有益效果为:结构简单、设计合理,并且系统操作简单,投资成本低,并实现低能耗运行,通过将高盐废水强制循环结晶,从而进一步提高了结晶盐的回收效率,并且通过带清洗功能的离心推料固液分离技术,以及合理优化系统内部的能量平衡,从而得到高质量的冷凝水和高纯度的结晶盐,具有一定的经济、环保价值,适合广泛使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中,1-预热器,2-脱气器,3-闪蒸罐,4-换热器,5-压缩机,6-稠厚器,7-脱水机,8-干燥器a,9-干燥器b,10-循环泵,11-晶浆泵,12-冷凝水泵,13-冷凝水箱,14-结晶循环管道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明:

如图1所示,一种用于高盐废水中硫酸钠的回收处理系统,包括预热器1、脱气器2、闪蒸罐3、换热器4、压缩机5、稠厚器6、脱水机7、干燥器a9,所述预热器1通过管道与脱气器2相连通,其中,选用的预热器1为板式换热器,用于对高盐废水进行预热处理,预热温度为85~90℃,预热器1的冷侧为高盐废水,热侧为冷凝水;脱气器2为填料式脱气塔,填料优先选用陶瓷材质的鞍式填料,脱气器2的底部进入不凝蒸汽,对高盐废水中的不凝气体进行吹脱,并对高盐废水进行加热处理,脱气器中输送出的高盐废水的温度大于95℃。

所述脱气器2通过管道分别与结晶循环管道14、以及闪蒸罐3下端的锥斗处相连通,所述的结晶循环管道14的一端与闪蒸罐3的下端相连通,另一端经循环泵10与换热器4相连通,其中,选用的换热器4为双管程的管壳式换热器,壳程为蒸汽热源,管程为浓缩液,所述的换热器4通过管道与闪蒸罐3相连通,脱气器2中加热处理后的大部分的高盐废水通过结晶循环管道14输送至换热器4中进行继续加热处理,当升温达到沸点后,通过管道输送至闪蒸罐3中进行闪蒸处理,从而蒸发浓缩得到硫酸钠结晶盐,析出硫酸钠结晶盐后的母液通过结晶循环管道14再次循环进入换热器4中,部分母液通过管道进入干燥器b9中进行干燥处理,析出的硫酸钠结晶盐则聚集在闪蒸罐3的锥斗处,脱气器2处理的少量高盐废水通过管道进入闪蒸罐3的锥斗处对硫酸钠结晶盐进行淘洗处理,其中,选用的干燥器b9为喷雾式干燥器。

所述闪蒸罐3下端的锥斗处还通过管道经晶浆泵11与稠厚器6相连通,所述的稠厚器6的上端通过溢流管道与闪蒸罐3相连通,从而将稠厚器6中的上清液通过溢流管道返回至闪蒸罐3中,所述的稠厚器6的下端通过管道与脱水机7相连通。其中,选用的稠厚器6为固液初分器,内部设置刮盐机,浓缩液带压进入后,通过流态的变化,上清液从顶部溢流,结晶盐则下沉至底部,从底部流至脱水机进料口;选用的晶浆泵11为离心泵。

所述脱水机7的上端通过回流管道与闪蒸罐3相连通,从而将上端的液体通过高差回流至闪蒸罐3继续浓缩;所述脱水机的下端通过管道与干燥器a相连通,淘洗后的硫酸钠结晶盐进入稠厚器中进行初步的固液分离,浓缩后的晶浆流至脱水机中进行脱水处理,然后进入干燥器a8中进行干燥,从而得到纯度>98的硫酸钠的结晶盐,其中,选用的脱水机7为推料离心式脱水机,该脱水机7具有洗盐功能,可对产出的结晶盐进行冲洗,确保结晶盐的品质,脱水机7通过固液分离后,固体进入干燥器a8,液体则通过高差回流至闪蒸罐3继续浓缩,选用的干燥器a8为流化床干燥器,热源采用蒸汽。

所述闪蒸罐3的上端还通过管道与压缩机5相连通,所述的压缩机5通过管道与换热器4相连通,所述的换热器4还通过管道与冷凝水箱13相连通,所述的冷凝水箱13通过管道经冷凝水泵12与预热器1相连通,蒸发出来的二次蒸汽通过闪蒸罐3的除沫器后进入压缩机5,在压缩机5中升温、升压后再次进入换热器4的壳程进行循环使用,换热器4的壳程进行换热后冷凝成冷凝水流至冷凝水箱13中,然后经冷凝水泵12进入预热器1中对高盐废水进行预热处理,其中,选用的压缩机5为离心式机械蒸汽压缩机,通过电能驱动对二次蒸汽进行升温增压。

工作流程:

高盐废水从预热器1的冷侧进入预热器1中,预热器1的热侧为冷凝水,高盐废水通过预热器1进行预热处理后,其温度85~90℃,热侧的冷凝水可回用,高盐废水在预热器1中升温后进入脱气器2,通过脱气器2脱除不凝气体,如O2,CO2等;吹脱气为换热器4中的不凝蒸汽,此时,脱气器2出来的高盐废水的温度大于95℃,然后自流至结晶循环管道14中;高盐废水进入结晶循环管道14后,通过循环泵10送至换热器4中,换热器4中壳程为蒸汽,管程为高盐废水;高盐废水在换热器4中升温后达到沸点,由于静压的原因,此时并不在换热管内发生蒸发,高盐废水升温后进入闪蒸罐3,在进入闪蒸罐3时压力降低,高盐废水发生闪蒸,高盐废水在闪蒸罐3内进行蒸发浓缩,当高盐废水浓度到一定浓度后,即含盐量约27%时,此时开始有硫酸钠结晶盐析出;当产出适量的结晶盐后,结晶盐聚集在闪蒸罐3的锥斗处,脱气器将少部分的高盐废水输送至闪蒸罐3的锥斗处对结晶盐进行淘洗后,晶浆通过晶浆泵11泵入稠厚器6中,在稠厚器6中进行初步的固液分离,上清液通过溢流管道返回至闪蒸罐3,底部为浓缩后的晶浆流至脱水机7,晶浆在脱水机7通过离心力进行固液分离,结晶盐在甩脱的过程中再次用冷凝水进行洗涤,分离出来的硫酸钠结晶盐进入干燥器a8,干燥得到纯度>98的硫酸钠结晶盐,干燥器a8采用蒸汽作为热源,同时,为了保证结晶盐的纯度,需要将部分母液排出至干燥器b9中进行干燥处理,干燥器b9采用蒸汽作为热源,干燥后的固体为杂盐;

同时,闪蒸罐3蒸发出来的二次蒸汽通过闪蒸罐3的除沫器后进入压缩机5,在压缩机5中升温、升压后进入换热器4的壳程,换热器4的壳程进行换热后冷凝成冷凝水流至冷凝水箱13,通过冷凝水泵12泵至预热器1对高盐废水进行预热处理,实现能源的循环利用。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

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