用于高盐废水处理系统的蒸发结晶组合设备的制作方法

本实用新型属于环保技术领域，具体涉及高盐废水处理系统的蒸发结晶组合设备。

背景技术：

热电厂、金属冶炼厂在生产过程中经常会产生高含盐废水，以往对含盐废水的处理是通过简单的化学沉淀系统进行的，以往的处理方法能使水达标排放。但是，随着国家对环保的要求日益严格，相关的高盐废水处理系统逐渐向零排放的目标迈进，而在需要进行零排放处理时蒸发结晶设备是必备的，蒸发结晶设备通常采用传统的多效强制循环蒸发器和析盐器组合的方式。

传统的多效循环蒸发器不仅存在能耗高的问题，而且由于析盐罐所产生的结晶颗粒小，分离比较困难。在结晶颗粒的累积量较大的时候，容易造成管路堵塞，并导致系统停机，影响生产效率。

将整套的高盐废水处理系统和蒸发结晶设备都进行更换无疑不符合企业的生产需求，因此，有必要设计一种新型的适用于原有的高盐废水处理系统的蒸发结晶组合设备，以解决蒸发结晶系统能耗高，效率低的问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是针对现有技术的高盐废水处理工程中蒸发设备能耗消费大、工艺能源利用效率较低、易结垢堵塞的问题，设计一种适用于原有的高盐废水处理系统及其高压蒸汽管路系统的蒸发结晶组合设备，以解决蒸发结晶系统能耗高，效率低的问题。

为实现上述的目的，本实用新型提供的用于高盐废水处理系统的蒸发结晶组合设备包括蒸汽进口管路、蒸汽射流器、废水进液管、冷凝水管、板式换热器、第一降膜蒸发器、第一循环泵、第二降膜蒸发器、第二循环泵、强制循环蒸发器、强制循环泵、结晶器、母液泵、晶浆泵、离心分离机和母液罐。其中，蒸汽进口管路连接蒸汽射流器；蒸汽射流器连接第一降膜蒸发器的第一侧上接口。废水进液管的一端连接高盐废水处理系统的废水出口，废水进液管的另一端连接板式换热器，并通过板式换热器连接第一循环泵的进口管路。第一降膜蒸发器的顶部出口连接第二降膜蒸发器上的第三侧上入口，第一降膜蒸发器的底部出口连接第一循环泵的进口管路，第一降膜蒸发器的侧上排水口连接冷凝水管。第一循环泵的出口管路分别连接到第一降膜蒸发器的第二侧上入口和第二循环泵的进口管路。第二降膜蒸发器上的顶部出口连接强制循环蒸发器上的第五侧上入口，第二降膜蒸发器的底部出口连接第二循环泵的进口管路，第二降膜蒸发器的侧上排水口连接冷凝水管。第二循环泵的出口管路分别连接到第二降膜蒸发器上的第四侧上入口和强制循环泵的出口管路。强制循环蒸发器的顶部出口连接结晶器上的第六侧上入口，强制循环蒸发器的排水口连接冷凝水管。冷凝水管连接到板式换热器，并通过板式换热器连接高盐废水处理系统。结晶器的顶部出口通过排气管分别连接蒸汽射流器和外界，结晶器的底部出口连接晶浆泵的进口管路。晶浆泵的出口管路连接到离心分离机。离心分离机连接母液罐，离心分离机还连接有盐排放管。母液罐连接母液泵的进口管路；母液泵的出口管路连接强制循环泵的进口管路；强制循环泵的出口管路连接强制循环蒸发器的底部入口。

进一步的方案是，结晶器为OSLO结晶器。

进一步的方案是，废水进液管在板式换热器的两侧分别设有第一温度测量仪和第二温度测量仪，冷凝水管在板式换热器的两侧分别设有第三温度测量仪和第四温度测量仪。

更进一步的方案是，蒸汽射流器与第一降膜蒸发器的第一侧上接口之间的管路上设有第五温度测量仪。第一降膜蒸发器的顶部出口与第二降膜蒸发器的第三侧上入口之间的管路上设有第六温度测量仪。第二降膜蒸发器的顶部出口与强制循环蒸发器的第五侧上入口之间的管路上设有第七温度测量仪。强制循环蒸发器的顶部出口与结晶器上的第六侧上入口之间的管路上设有第八温度测量仪。

进一步的方案是，第一循环泵的出口管路与第一降膜蒸发器的第二侧上接口之间的管路上设有第一压力测量仪。

更进一步的方案是，第二循环泵的出口管路与第二降膜蒸发器上的第四侧上接口之间的管路上设有第二压力测量仪。

进一步的方案是，第一循环泵的出口管路与第二循环泵的进口管路之间设有第一流量测量仪。

再进一步的方案是，第二循环泵的出口管路与强制循环泵的出口管路之间设有第二流量测量仪。

由上述的方案可知，蒸汽进口管路连接外部的高温蒸汽，为整个蒸发系统提供热源。蒸汽射流器对结晶器产生的低温蒸汽进行升温进行再利用，减少系统的能耗。冷凝水管连接各蒸发器、换热器的冷凝水排水口，并与废水在板式换热器换热回收热量后连接废水处理系统的其他工段。废水进液管连接废水处理系统的预处理系统，废水与冷凝水在板式换热器换热后回收热量进入蒸发系统。板式换热器作为能量回收装置回收冷凝水热量。

第一降膜蒸发器、第一循环泵组成一效蒸发工段对废水进行初步浓缩。第二降膜蒸发器、第二循环泵组成二效蒸发工段对废水进行进一步浓缩。强制循环蒸发器、强制循环泵、结晶器的组成的结晶工段对废水进行结晶操作。

各管路上设置的温度测量仪、压力测量仪和流量测量仪可以实时监测对应管路的参数，并根据监测的数据，通过调整各管路上对应的控制阀门使蒸发结晶系统处于高效、稳定和安全的状态。

本实用新型的有益效果在于：前两效蒸发器采用降膜蒸发器替代传统的强制循环蒸发器降低了能耗。结晶段使用OSLO结晶器替代传统的析盐器，让盐晶充分长大从而使盐更容易分离，盐不容易累积在系统当中，从而使管路不容易堵塞，系统运行更稳定。增加蒸汽射流器将OSLO结晶器产生的低温蒸汽进行升温再利用，提高热效率，降低总能耗。

附图说明

图1是本实用新型用于高盐废水处理系统的蒸发结晶组合设备的结构示意图。

图2是本实用新型用于高盐废水处理系统的蒸发结晶组合设备的一效蒸发工段和二效蒸发工段的结构示意图。

图3是本实用新型用于高盐废水处理系统的蒸发结晶组合设备的结晶分离工段的结构示意图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。为了更好地说明本实施例，附图某些附件会有省略、放大或者缩小；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

具体实施方式

参见图1，高盐废水处理系统的蒸发结晶组合设备包括蒸汽进口管路1、蒸汽射流器2、废水进液管3、冷凝水管4、板式换热器5、第一降膜蒸发器6、第一循环泵7、第二降膜蒸发器8、第二循环泵9、强制循环蒸发器10、强制循环泵11、结晶器12、母液泵13、晶浆泵14、离心分离机15和母液罐16，并且结晶器12采用OSLO结晶器，以代替传统的析盐器。

蒸汽进口管路1连接蒸汽射流器2，蒸汽射流器2通过管道连接到第一降膜蒸发器6上的第一侧上接口61。

废水进液管3的一端连接到高盐废水处理系统的废水出口，废水进液管3的另一端连接到板式换热器5，并通过板式换热器5连接到第一循环泵7的进口管路。

第一降膜蒸发器6的顶部出口62通过管道连接到第二降膜蒸发器8上的第三侧上入口81，第一降膜蒸发器6的底部出口63通过管道连接第一循环泵7的进口管路，第一降膜蒸发器6的侧上排水口64通过管道连接冷凝水管4。

第一循环泵7的出口管路分别连接到第一降膜蒸发器6上的第二侧上入口65和第二循环泵9的进口管路。

第二降膜蒸发器8上的顶部出口82通过管道连接强制循环蒸发器10上的第五侧上入口101，第二降膜蒸发器8的底部出口83通过管道连接第二循环泵9的进口管路，第二降膜蒸发器8的侧上排水口84通过管道连接冷凝水管4。

第二循环泵9的出口管路分别连接到第二降膜蒸发器8上的第四侧上入口85和强制循环泵11的出口管路。

强制循环蒸发器10的顶部出口102连接结晶器12上的第六侧上入口121，强制循环蒸发器10的排水口103连接冷凝水管4。

冷凝水管4连接到板式换热器5，并通过板式换热器5连接高盐废水处理系统。

结晶器12的顶部出口122分别通过排气管171连接蒸汽射流器2，和通过排气管172连接外界；结晶器12的底部出口123通过管道连接晶浆泵14的进口管路。

晶浆泵14的出口管路连接到离心分离机15。

离心分离机15连接母液罐16，离心分离机15还连接有盐排放管18。

母液罐16通过管道连接母液泵13的进口管路。母液泵13的出口管路连接强制循环泵11的进口管路。强制循环泵11的出口管路连接强制循环蒸发器10的底部入口104。

图2示出了一效蒸发工段和二效蒸发工段的主要管路设备和仪表，图3示出了结晶蒸发工段的管路设备和仪表。

参见图2和图3，废水进液管3在板式换热器5的两侧分别设有第一温度测量仪19和第二温度测量仪20。冷凝水管4在板式换热器5的两侧分别设有第三温度测量仪21和第四温度测量仪22。

蒸汽射流器2与第一降膜蒸发器6的第一侧上接口61之间的管路上设有第五温度测量仪23。第一降膜蒸发器6的顶部出口62与第二降膜蒸发器8的第三侧上入口81之间的管路上设有第六温度测量仪24。第二降膜蒸发器8的顶部出口82与强制循环蒸发器10的第五侧上入口101之间的管路上设有第七温度测量仪25。强制循环蒸发器10的顶部出口102与结晶器12上的第六侧上121入口之间的管路上设有第八温度测量仪26。

每一个温度测量仪用于测量其所对应的管道中的水流或是蒸汽的温度。如第一温度测量仪19测量废水进入板式换热器5之前的温度，第二温度测量仪20测量废水通过板式换热器5后的温度。第三温度测量仪21测量冷凝水进入板式换热器5之前的温度，第四温度测量仪22测量冷凝水通过板式换热器5后的温度。

第一循环泵7的出口管路与第一降膜蒸发器6的第二侧上接口65之间的管路上设有第一压力测量仪27。第一压力测量仪27测量第一循环泵7的出口管路与第二侧上接口65之间的管路的压力，人工或智能控制系统根据测量值调整压力，确保第一循环泵7的出口管路与第二侧上接口65之间的管路压力足够将废水进液管3的废水抽进第一降膜蒸发器6中。

第二循环泵9的出口管路与第二降膜蒸发器8上的第四侧上接口85之间的管路上设有第二压力测量仪28。类似的，根据第二压力测量仪87的测量值，人工或智能控制系统调整压力，确保第二循环泵9的出口管路与第四侧上接口85之间的管路压力足够将废水进液管3的废水抽进第二降膜蒸发器8中。

第一循环泵7的出口管路与第二循环泵9的进口管路之间设有第一流量测量仪29。第二循环泵9的出口管路与强制循环泵11的出口管路之间设有第二流量测量仪30。

如图2和图3所示，蒸发结晶组合设备的每一段用于水流流动的连接管路上均设置有一个控制阀门，用以控制该段管路的流通。

例如图2所示的连接在板式换热器5与第一循环泵7的进口管路之间的废水进液管3上设有控制阀门31，连接在第一循环泵7的出口管路与第一降膜蒸发器6上的第二侧上入口65之间的管路上设有控制阀门32。图3所示的强制循环泵11的出口管路与强制循环蒸发器10的底部入口104之间的管路中设有控制阀门33等。其他的用于水流流动的连接管路上的控制阀门的设置，对于本领域技术人员来说，这些都是显而易见的，这里不再一一赘述。

此外，图2中所示的蒸汽进口管路1上设有控制高温蒸汽进入蒸发系统的控制阀门34，图3中所示的结晶器12的排气管172上设有控制结晶器12中的不凝气排出到外界的控制阀门35。

由上述可见，废水进液管3连接废水处理系统的废水出口，并连接到板式换热器5。废水处理系统的废水通过废水进液管流到板式换热器5。第一降膜蒸发器6、第二降膜蒸发器8和强制循环蒸发器10的冷凝水排水口均连接到冷凝水管4，第一降膜蒸发器6、第二降膜蒸发器8和强制循环蒸发器10的冷凝水通过冷凝水管4流到板式换热器5。板式换热器5作为能量回收装置回收废水的热量。废水进液管3中的废水的热量被冷凝水管4中的冷凝水在板式换热器5回收后，废水进入蒸发系统。而冷凝水将废水的热量回收后，冷凝水通过冷凝水管3将热量传回废水处理系统的其他工段使用。

第一降膜蒸发器6和第一循环泵7组成的一效蒸发工段；第二降膜蒸发器8和第二循环泵9组成的二效蒸发工段。

通过控制相对应管道上的控制阀门，废水首先在一效蒸发工段进行初步浓缩，废水通过第一循环泵7，从第一降膜蒸发器6上的第二侧上入口65进入第一降膜蒸发器6中。外部的高温蒸汽通过蒸汽进口管路1为整个蒸发系统提供热源，外部蒸汽首先进入第一降膜蒸发器6中，对第一降膜蒸发器6中的废水进行一效蒸发浓缩作用。第一降膜蒸发器6中产生的冷凝水通过第一降膜蒸发器6的侧上排水口64流到冷凝管4中。经过初步浓缩后的废水通过第一降膜蒸发器6的底部出口63流到废水进液管3中，再进入二效蒸发工段，进行二次蒸发浓缩。

一效蒸发工段产生的一次蒸汽从第一降膜蒸发器6的顶部出口62通过第二降膜蒸发器8上的第三侧上入口81，进入第二降膜蒸发器8中作为二效蒸发工段的热源。

一效蒸发工段流出的经过初步浓缩的废水流到废水进液管3后，通过第一循环泵7和第二循环泵9，并从第二降膜蒸发器8上的第四侧上入口85进入第二降膜蒸发器8中。第二降膜蒸发器8中的冷凝水通过第二降膜蒸发器8的侧上排水口84流到冷凝管4中。经过二次蒸发浓缩后的废水通过第二降膜蒸发器8的底部出口83流到废水进液管3中。

第二循环泵9将废水进液管3中的废水从强制循环蒸发器10的底部入口104抽入到强制循环蒸发器10中。强制循环蒸发器10、强制循环泵11和结晶器12组成结晶工段。

二效蒸发工段产生的二次蒸汽作为结晶工段的热源，当废水浓缩到将要结晶时从二次蒸发工段进入结晶工段，在强制循环蒸发器10进行加热后的浓缩废水进入到结晶器12中进行结晶，晶体长成直径为1mm左右的大颗粒。晶浆泵14将结晶器12底部的大颗粒盐抽到离心分离机15中，离心分离机15将盐晶体与水分离。通过盐排放管18将盐晶体收集后续处理。不含盐晶体的废水（即母液）流到母液罐16中，再由母液泵13将不含晶体的母液重新抽回到强制循环蒸发器10中进行循环蒸发，直到完全将盐分分离。

结晶工段产生的三次蒸汽部分通过排气管171进入到蒸汽射流器2中升温后再回收利用，少量的不凝气则通过排气管172排出外界，从而提高系统的换热效率。

各管路上设置的温度测量仪、压力测量仪和流量测量仪可以实时监测对应管路的参数，并根据监测的数据，通过调整各管路上对应的控制阀门使蒸发结晶系统处于高效、稳定和安全的状态。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。