一种低温多效蒸发浓缩高盐废水的处理系统及其处理方法与流程

本发明涉及一种低温多效蒸发浓缩高盐废水的处理系统及其处理方法,属于高盐废水处理节能技术领域。

背景技术

目前，电镀、注水、造纸、氯碱等行业产生大量工业废水，废水中常含有高浓度无机盐。高盐废水直接排放将对环境造成极大危害。

低温多效蒸发技术被广泛使用于高盐废水处理领域。通常多效蒸发系统末效产生的二次蒸汽不能再次利用成为加热热源。需要给系统不断提供外来蒸汽热源以实现脱盐功能。针对低温多效蒸发高盐废水处理系统，节能和高效是发展该技术的重点。mvc蒸发系统是基于传统多效蒸发系统基础发展而成的新一代蒸发浓缩系统。该系统以多效蒸发器为核心换热部件，通过对末效二次蒸汽进行再压缩，提高蒸汽品质进行再利用。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种低温多效蒸发浓缩高盐废水的处理系统及其处理方法，该处理系统应利用多效蒸发器的最后一效产生的二次蒸汽，经再压缩后作为一效蒸发器的加热热源，降低高盐废水的处理成本，提高废水处理设备的安全稳定性能。

本发明采用的技术方案是：一种低温多效蒸发浓缩高盐废水的处理系统，它包括进料泵、进料水罐、离心机、预热器、蒸发器和抽真空装置，它还包括减温减压器和蒸汽压缩机，所述预热器包含一号预热器、二号预热器、三号预热器和四号预热器，所述蒸发器包含依次连接的一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器和四效蒸发器，各效蒸发器的蒸汽进口与淡水出口在底部连通；所述进料泵的进口经管道连接进料水罐，出口经管道依次连接并联的一号预热器与二号预热器、三号预热器和四号预热器，四号预热器经管道连接一效蒸发器的一效盐水进口；所述四效蒸发器的四效盐水进口一路经管道连接抽真空装置，另一路经管道依次连接蒸汽压缩机、减温减压器和一效蒸发器的蒸汽进口；所述一效蒸发器的二次蒸汽一路进入二效蒸发器的蒸汽进口，另一路进入四号预热器，所述二效蒸发器的二次蒸汽一路进入三效蒸发器的蒸汽进口，另一路进入三号预热器，所述四效蒸发器的四效盐水出口经管道连接二号预热器、离心机和进料水罐，四效蒸发器的淡水出口经管道连接一号预热器；所述减温减压器采用管道与一效蒸发器的淡水出口管连接。

所述一号预热器与二号预热器采用板式换热器，三号预热器与四号预热器采用管壳式换热器。

所述的一种低温多效蒸发浓缩高盐废水的处理方法：

（a）把温度为20℃，盐度为15%-25%的高盐废水经四级预热器后由进料泵输送至一效蒸发器中，其中，一号预热器的加热热源为四效蒸发器的浓盐水排水，二号预热器的加热热源为四效蒸发器的淡水排水，三号预热器的加热热源为二效蒸发器的二次蒸汽，四号预热器的加热热源为一效蒸发器的二次蒸汽；

（b）高盐废水进入一效蒸发器时加热蒸汽的温度为60℃，高盐废水的蒸发温度为65℃由一效蒸发器至四效蒸发器，蒸发温度依次递减2.5℃；高盐废水在各效蒸发器之间以顺流形式流动；

（c）前一效蒸发器蒸发产生的二次蒸汽进入下一效蒸发器作为加热热源，直至四效蒸发器，四效蒸发器产生的二次蒸汽经过蒸汽压缩机压缩后，温度压力升高，焓值增加，然后经减温减压器返回至一效蒸发器作为加热热源，完成系统内的蒸汽闭环回路；

（d）除系统启动和稳定阶段，运行过程中无需外界提供蒸汽热源，四效蒸发器排放的浓盐水经过离心机后除去其中的晶体；

（e）系统在真空度条件下运行，抽真空装置保证系统内不含有不凝结气体。

本发明的有益效果是：这种低温多效蒸发浓缩高盐废水的处理系统包括进料泵、进料水罐、离心机、预热器、蒸发器、抽真空装置、减温减压器和蒸汽压缩机。进料泵的出口经管道依次连接各预热器和一效蒸发器的一效盐水进口；四效蒸发器的四效盐水进口一路经管道连接抽真空装置，另一路经管道依次连接蒸汽压缩机、减温减压器和一效蒸发器的蒸汽进口。前一效蒸发器的二次蒸汽作为下一效蒸发器加热热源。减温减压器采用管道与一效蒸发器的淡水出口管连接。该处理系统利用多效蒸发器的最后一效产生的二次蒸汽，经再压缩后作为一效蒸发器的加热热源，降低高盐废水的处理成本，提高废水处理设备的安全稳定性能，低温多效蒸发高盐废水的处理系统产生1吨淡水的能耗约为传统蒸发器的14%。

附图说明

图1是一种低温多效蒸发浓缩高盐废水的处理系统的示意图。

图中：1、进料泵，2、进料水罐，3、离心机，4、一号预热器，5、二号预热器，6、三号预热器，7、四号预热器，8、减温减压器，9、一效蒸发器，9a、一效盐水进口，9b、一效盐水出口，10、二效蒸发器，10a、二效盐水进口，10b、二效盐水出口，11、三效蒸发器，11a、效盐水进口，11b、三效盐水出口，12、蒸汽压缩机，13、四效蒸发器，13a、四效盐水进口，14b、四效盐水出口，14、抽真空装置。

具体实施方式

图1示出了一种低温多效蒸发浓缩高盐废水的处理系统原理图。这种低温多效蒸发浓缩高盐废水的处理系统包括进料泵1、进料水罐2、离心机3、预热器、蒸发器、抽真空装置14、减温减压器8和蒸汽压缩机12。预热器包含一号预热器4、二号预热器5、三号预热器6和四号预热器7。蒸发器包含依次连接的一效蒸发器9、二效蒸发器10、三效蒸发器11和四效蒸发器13，各效蒸发器的蒸汽进口与淡水出口在底部连通。进料泵1的进口经管道连接进料水罐2，出口经管道依次连接并联的一号预热器4与二号预热器5、三号预热器6和四号预热器7，四号预热器7经管道连接一效蒸发器9的一效盐水进口9a。四效蒸发器13的四效盐水进口13a一路经管道连接抽真空装置14，另一路经管道依次连接蒸汽压缩机12、减温减压器8和一效蒸发器9的蒸汽进口。一效蒸发器9的二次蒸汽一路进入二效蒸发器10的蒸汽进口，另一路进入四号预热器7。二效蒸发器10的二次蒸汽一路进入三效蒸发器11的蒸汽进口，另一路进入三号预热器6。四效蒸发器13的四效盐水出口13b经管道连接二号预热器5、离心机3和进料水罐2，四效蒸发器13的淡水出口经管道连接一号预热器4。减温减压器8采用管道与一效蒸发器9的淡水出口管连接。一号预热器4与二号预热器5采用板式换热器，三号预热器6与四号预热器7采用管壳式换热器。

一种低温多效蒸发浓缩高盐废水的处理方法：

（a）把温度为20℃，盐度为15%-25%的高盐废水经四级预热器后由进料泵1输送至一效蒸发器9中，其中，一号预热器4的加热热源为四效蒸发器13的浓盐水排水，二号预热器5的加热热源为四效蒸发器13的淡水排水，三号预热器6的加热热源为二效蒸发器10的二次蒸汽，四号预热器7的加热热源为一效蒸发器9的二次蒸汽；

（b）高盐废水进入一效蒸发器9时加热蒸汽的温度为60℃，高盐废水的蒸发温度为65℃由一效蒸发器9至四效蒸发器13，蒸发温度依次递减2.5℃；高盐废水在各效蒸发器之间以顺流形式流动；

（c）前一效蒸发器蒸发产生的二次蒸汽进入下一效蒸发器作为加热热源，直至四效蒸发器13，四效蒸发器13产生的二次蒸汽经过蒸汽压缩机12压缩后，温度压力升高，焓值增加，然后经减温减压器8返回至一效蒸发器9作为加热热源，完成系统内的蒸汽闭环回路；

（d）除系统启动和稳定阶段，运行过程中无需外界提供蒸汽热源，四效蒸发器13排放的浓盐水经过离心机3后除去其中的晶体；

（e）系统在真空度条件下运行，抽真空装置14保证系统内不含有不凝结气体。

采用上述技术方案，温度为20℃、盐度为15%的高盐废水分两个支路分别被输送至板式一号预热器4和二号预热器5，一号预热器4的加热热源为四效蒸发器13的淡水排水，二号预热器5的加热热源为四效蒸发器13的浓盐水排水。以上两个支路盐水在流出一号预热器4和二号预热器5出口后汇聚，并依次流过管壳式三号预热器6和四号预热器7，加热热源分别为二效蒸发器10和一效蒸发器9的二次蒸汽。经过一到四号预热器预热后，盐水温度接近预先设定的一效蒸发温度。盐水依次流经一效蒸发器9、二效蒸发器10、三效蒸发器11和四效蒸发器13，并在各效蒸发器内蒸发、浓缩，海水的浓缩比范围为1.5-4，最终在四效蒸发器13被排出至离心机3。高度浓缩的海水在离心机3中除去其中的晶体后，被输送至浓盐水储存罐2。蒸汽在蒸发器传热管内释放热量并凝结成为淡水，管外盐水被加热成为二次蒸汽。上一效蒸发器产生的二次蒸汽进入下一效蒸发器管测作为加热热源；上一效蒸发器的淡水出口和下一效蒸发器前封头的底部相连，上一效蒸发器产生的淡水在下一效部分闪蒸后进入到传热管内作为加热热源。四效蒸发器13的二次蒸汽流至蒸汽压缩机12，提高其温度、压力、焓值后流至减温减压器。在减温减压器8中，一效蒸发器9产生的部分淡水与压缩机12出口蒸汽掺混，使得过热蒸汽变为饱和蒸汽后进入到一效蒸发器9内再次作为加热热源。