一种ADD低温高效低耗脱盐方法及其装置与流程

文档序号:15287421发布日期:2018-08-29 00:16阅读:355来源:国知局

本发明属于废水处理技术领域,特别涉及一种add低温高效低耗脱盐方法,还涉及该方法使用的装置。



背景技术:

高含盐量有机废水是废水cod通常在10000mg/l以上,盐度为5%-40%,ph为强酸或者强碱性,由于bod与cod的比值非常低,可生化性比较差,用传统的生化法不能处理或处理后达不到排放标准。如皂素废水、石油开采废水、染料加工废水以及海水直接利用后排放的废水。在这些废水中除了含有有机污染物外,还含有大量的无机盐,如cl-、so42-、na+、ca2+等离子,虽然这些离子都是微生物生长所必需的营养元素,在微生物的生长过程中起着促进酶反应,维持膜平衡和调节渗透压的重要作用。但是若这些离子浓度过高,会对微生物产生毒性,从而严重影响生物工艺在高盐度有机废水处理中应用。其主要原因在于:高盐度环境下由于盐析作用致使微生物的脱氢酶活性降低;盐浓度升高时,水的渗透压也会随之升高,使微生物细胞脱水引起细胞原生质分离,从而导致微生物细胞破裂而死亡。生物处理技术因其经济、高效,而得到人们的青睐,被广泛应用于污水净化上。但是普通生物法中的微生物大多适宜于含盐量低于3.5%的环境,而高含盐量废水的含盐量通常在5%以上,甚至达到20%(燃料化工废水、石油加工废水等),普通生物难以适应这样的高盐环境,严重影响了生物法在高含盐类废水净化中的应用。高含盐及有机物废水处理长久以来都直是一个难以解决的问题,目前对含盐废水的处理有很多方法,比如生化降解、离子交换、电解、蒸发、膜法等,但由于这些技术本身存在各种各样的缺陷使其难于达到处理要求。如何有效解决高盐及高有机物废水处理这个难题,是本技术领域当前亟需解决的问题。本发明技术高效的解决了蒸发过程中换热盘管干结、干点、结垢、堵塞等难题,在结晶过程中产生晶核,易于盐析,析盐顺利,且析盐量大,连续运行一年无堵塞、结垢等不良现象。多效蒸发时需要多个蒸发器,为便于制造和维修,各蒸发器的传热面积常相同,此时,多效蒸发的设备费近似和效数成正比。因此,多效蒸发时生蒸汽经济性的提高是以设备费为代价的。并且消耗大量的蒸汽,能耗较大,运行费用高。在多效蒸发高含盐废水中,废水中含有的盐及其他杂质经过加热,会使蒸发器的换热管表面结垢,造成换热管腐性,这一现象不仅降低换热器热效率,还会大大影响换热设备使用寿命,另外当效数增多时,热量利用的效率也随之有所降低。mvr技术不宜进行大量温差传热的溶液蒸发,同时也可用于蒸发量较大的工艺场合,可以处理低黏度、沸点上升低的溶液,如蒸馏废液、纸浆液、乳制品、盐液和蛋白质液等,其优点有:启动后无需新鲜蒸汽、或耗用少量新鲜蒸汽、运行费用低、构造简单、一般采用单效操作、启动容易,操作简单,运行稳定。但mvr技术存在初期投资大,对于高盐高有机物废水易结垢等不足。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种add低温高效低耗脱盐方法,从而克服上述现有技术中的缺陷。

为实现上述目的,本发明提供了一种add低温高效低耗脱盐方法,按照如下步骤进行:

s1,高盐、高有机物废水(11)去除油类及悬浮物后调节ph值至6~9;

s2,调节ph值后的废水预加热至工作温度后在预设温度下蒸发形成蒸汽,无法蒸发的液态部分静置分层后,上部的清液合并入步骤s2中调节ph值后的废水中重复步骤s2,底部的接近饱和液体放出后结晶获得固态盐;

s3,汽化产生的蒸汽通过压缩变为过热蒸汽压入换热设备;

s4,换热设备中,过热蒸汽换热后凝结为低温凝结水流入回用系统备用;

55,换热设备释放出的热量由热机收集后预加热调节ph值后的废水至工作温度。

本发明进一步限定的技术方案为:

优选地,上述技术方案中,按照如下步骤进行:

s1,高盐、高有机物废水去除油类及悬浮物后,调节ph值6~9后进入集水箱;

s2,集水箱内的废水提升至热机系统内加热至工作温度后,送至蒸发器内雾化后,部分形成饱和水蒸气,部分仍保持液态;液态部分流入储液槽静置后上层液体回流入集水箱,下层的流入结晶罐中结晶处理;

s3,汽化产生的蒸汽通过饱和蒸汽管进入蒸汽压缩机,通过压缩机做功,使饱和蒸汽变为过热蒸汽通过过热蒸汽管进入换热器;

s4,在换热器内,过热蒸汽经换热后,被凝结为低温凝结水,由凝结水管(12)进入回用系统;

s5,换热器释放出的热量由热机收集,进入热机系统,用于加热来自集水箱提升泵的含盐废水,实现热的循环利用。

优选地,上述技术方案中,步骤s2具体为:在重力的作用下,液态部分降落在蒸发器内的储液槽内,通过槽内上部溢流管,部分额定的溶液,重新流入集水箱,进入新的一轮蒸发循环;

蒸发器内的储液槽下部的接近饱和液体以额定的流量进入结晶罐中养晶、结晶,由传送机送到离心机脱水,实现盐、液分离,上清液和离心分离液流到集水箱混合,进入新的一轮蒸发循环。

优选地,上述技术方案中,在换热器内,还设置有用于补充加热的电热设备。

优选地,上述技术方案中,与高盐、高有机物废水接触的设备的内壁材料为pe硬塑材料、铁、不锈钢材料,钛材、石墨、聚四氟乙烯、钛合金、特种陶瓷中的一种或者组合。

优选地,上述技术方案中,所述蒸发器内的温度控制在35℃~95℃。

优选地,上述技术方案中,所述饱和蒸汽管中蒸汽温度为35℃~95℃。

优选地,上述技术方案中,所述蒸发器内形成的水幕采用疏水性多孔纤维材料,孔径在0.1nm~1cm。

优选地,上述技术方案中,所述蒸汽压缩机通风量为10m3/s~50000m3/s,转速为200r/min~50000r/min。

优选地,上述技术方案中,所述过热蒸汽管的蒸汽温度为15℃~100℃。

优选地,上述技术方案中,所述换热器的工作温度10℃~100℃。

优选地,上述技术方案中,所述热机热泵机组的工作温度10℃~100℃。

优选地,上述技术方案中,所述热机热泵机组的余热进入原水集水箱进行加热原水。

优选地,上述技术方案中,所述换热器的余热进入原水集水箱进行加热原水。

优选地,上述技术方案中,所述add脱盐装置处理水量为0.5~500t/h。

优选地,上述技术方案中,所述结晶罐内形成含盐的过饱和溶液。

优选地,上述技术方案中,所述换热器内的热源为电热或余热,其中余热为温度100℃~300℃的水蒸气、80℃~100℃的热水。

优选地,上述技术方案中,所述高盐、高有机物废水经过一定的预处理去除油类及悬浮物后浊度为0.1~200ntu,ph值为6~9。

优选地,上述技术方案中,所述高盐、高有机物废水的cod不大于60000mg/l。

优选地,上述技术方案中的脱盐方法及装置应用对象为高盐高有机物废水,主要包括:双膜法处理后的浓缩废水、零排放处理后的高盐废水、垃圾渗滤液、餐饮废水、农药行业废水、制药行业废水、精细化工行业废水、石油化工行业、煤化工行业废水。

一种add低温高效低耗脱盐装置,进水通过管路顺序连通水泵、集水箱、热机和蒸发器,蒸发器底部设有储液槽,储液槽的入口端连通蒸发器的液体流出端,储液槽的端部通过管路连通集水箱,储液槽的底部通过管路连通结晶罐的进料口,结晶罐的出料端痛过传送机连通离心机,离心机的分离液通过管路连通集水箱;蒸发器的上部通过饱和蒸汽管连通蒸汽压缩机,蒸汽压缩机通过过热蒸汽管通入换热器的换热管道,换热器的换热管道的出口端通过管路出水排冷凝水,换热器的受热水通过水泵流入热机。

相比现有技术,本发明具有如下有益效果:

本发明利用负压蒸发和水幕蒸发协同技术,即蒸发器,换热器,热泵机组联用实现高盐高有机物废水蒸发除盐处理的方法,与传统ro反渗透技术、三效蒸发技术、mvr蒸发技术的处理方法比较,本发明具有以下显著优点和技术效果:

1、本发明在常温常压条件下进行,不需要添加化学药剂,仅消耗少量电能,也可采用废蒸汽作为热源,无二次污染,大幅度降低其处理成本。

2、本发明常温常压或常温负压下运行,主体设备材质为塑料、不锈钢、钛材、石墨、铸铁等常规材质,可适应含有各种类型的废水蒸发处理。

3、处理废水时间短,效率高,处理设备投入少,占地面积小,处理量大在0.5~500t/h。

4、本发明可实现高盐高有机废水高效脱盐,实现不向环境中排放污染物质,保护生态环境,为高盐废水处理解决了关键性问题。

5、由于最后结晶后溶液为过饱和盐溶液,解决了高盐高有机物废水结晶盐难以析出的难题。

6、在利用热交换器实现废热回收,实现热循环,废热再利用,提高热利用效率。

7、本发明技术高效的解决了蒸发过程中换热盘管干结、干点、结垢、堵塞等难题,在结晶过程中产生晶核,易于盐析,析盐顺利,且析盐量大,连续运行一年无堵塞、结垢等不良现象。

8、本发明与现有技术(多效蒸发、mvr技术)对比最大的优势是:不易结垢、节能、对材料无选择性、用材标准低。

附图说明:

图1为本发明的流程示意图。

图中:1蒸发器、2饱和蒸汽管、3蒸汽压缩机、4过热蒸汽管、5换热器、6热泵机组、7水泵、8结晶罐、9离心机、10集水箱、11进水、12出水。

具体实施方式:

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。

一种add低温高效低耗脱盐装置,进水11通过管路顺序连通水泵7、集水箱10、热机6和蒸发器1,蒸发器1底部设有储液槽,储液槽的入口端连通蒸发器1的液体流出端,储液槽的端部通过管路连通集水箱10,储液槽的底部通过管路连通结晶罐8的进料口,结晶罐8的出料端痛过传送机连通离心机9,离心机9的分离液通过管路连通集水箱10;蒸发器1的上部通过饱和蒸汽管2连通蒸汽压缩机3,所述蒸汽压缩机3通过过热蒸汽管4通入换热器5的换热管道,所述换热器5的换热管道的出口端通过管路出水12排冷凝水,所述换热器5的受热水通过水泵流入热机6。

一种add低温高效低耗脱盐方法,包括以下步骤:

第一步高盐、高有机物废水11经过一定的预处理去除油类及悬浮物后,调节ph值6~9后进入集水箱10;高盐、高有机物废水经过一定的预处理去除油类及悬浮物后浊度为0.1~200ntu,ph值为6~9;所有与废水接触的设备的内壁材料为pe硬塑材料、铁、不锈钢材料,钛材、石墨、聚四氟乙烯、钛合金、特种陶瓷。

第二步集水箱的水经提升至热机6系统加热至工作温度,送至蒸发器1内雾化器,在蒸发器内形成雾状汽化。热泵机组的工作温度10℃~100℃;蒸发器内的温度控制在35℃~95℃。

第三步汽化产生的蒸汽,经除雾器进入饱和蒸汽管2至蒸汽压缩机3,通过压缩机做功,使饱和蒸汽变为过热蒸汽压入过热蒸汽管4,进入换热器5。换热器的工作温度10℃~100℃;过热蒸汽管的蒸汽温度为15℃~100℃;饱和蒸汽管中蒸汽温度为35℃~95℃;蒸汽压缩机通风量为10m3/s~50000m3/s,转速为200r/min~50000r/min。

第四步在换热器内,过热蒸汽经换热后,被凝结为低温凝结水,由凝结水管12进入回用系统。

第五步释放出的热量由热机6收集,进入热机系统,用于加热来自集水箱提升泵的含盐废水,实现热的循环利用。热器的余热进入原水集水箱进行加热原水。

第六步在换热器内,设置了电热或余热两种热源,用于维持系统的热平衡。

第七步高盐高有机物废水在蒸发器内经雾化器雾化后,部分形成饱和水蒸气,部分仍保持液态,但盐的浓度得到了浓缩,在重力的作用下,降落在蒸发器内的储液槽内,通过槽内上部溢流管,部分额定的浓液,以循环流量的形式流入集水箱,进入新的一轮蒸发循环。

第八步蒸发器内的储液槽下部的接近饱和液体以额定的流量进入结晶罐8中养晶、结晶,由传送机送到离心机9脱水,实现盐、液分离,上清液和离心分离液流到集水箱10混合,进入下一循环。

更进一步地,所述第一步至第八步中的作用原理是将高盐高cod废水通过干湿空气的蒸发带走水分,从而达到脱盐的目的,但由于最终形成盐的过饱和溶液,使其通过过饱和溶液进行结晶,从而避免传统的蒸发强制结晶而产生的有机物与盐无法分离,盐析困难的情形。通过本设备可以高效除盐,保证后续生化系统的稳定、高效地运行。

下面结合具体实验数据对本发明作进一步详细说明。

实施例1

利用一种add低温高效低耗脱盐方法及装置进行农药高盐废水处理,水质如下:ph值为3.1,cod为21600mg/l,tds为58500mg/l。实验结果:运行24h后废水零排放率为99.9%,cod平均去除率99.9%,设备运行稳定。

实施例2

利用一种add低温高效低耗脱盐方法及装置进行垃圾渗滤液高盐高有机物废水处理,水质如下:ph值为7.4,cod为30120mg/l,tds为75000mg/l。实验结果:运行24h后废水零排放率为99.8%,cod平均去除率99.9%,设备运行稳定。

实施例3

利用一种add低温高效低耗脱盐方法及装置进行制药高盐高有机物废水处理,水质如下:ph值为2.0,cod为34000mg/l,tds为91510mg/l。实验结果:运行24h后cod平均去除率98.9%,设备运行稳定。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

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