高含盐废水零排放结晶盐处理工艺及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种结晶盐处理工艺方法，具体一种高含盐废水零排放结晶盐处理工艺及装置。
【背景技术】
[0002]随着国家对环境保护的更加重视，开始对排放总量进行控制，一般的污水通过生物、化学等处理技术可以满足达标排放。但是，对于石油化工、煤化工、电力、采油、采矿等国家支柱产业产生的大量高含盐废水通过化学、膜、反渗透等传统手段只能回收75%?85%的废水，剩下经过浓缩的15%?25%的高浓度含盐废水到目前为止不能得到有效处理，有的通过曝晒池储存起来，如遇到山洪、地质等灾害，高浓度含盐废水一旦泄漏，将污染地表、地下水系，贻害无穷，特别是西部缺水地区。因此，高含盐废水的处理已成为我国水资源与环境问题面临的一个重大难题。
[0003]本发明中的结晶盐处理工艺是针对我国水资源短缺，工业用水重复利用率低，环境污染严重的问题，将工业废水通过预处理、蒸发、结晶等工艺，将传统水处理技术处理后的15%?25%的高浓缩、高含盐废水进一步处理，使水的回收率达到95%以上，同时盐结晶成固体盐，实现高含盐废水零排放。
[0004]另外，与传统的盐化工蒸发结晶过程不同，高含盐废水的结晶盐处理由于废水成分的复杂性及水量波动性，废水体系的物性参数难以准确获取，导致工艺设计参数偏离实际体系，运行过程中装置不能长周期稳定运行，尤其是结晶装置，经常由于堵塞造成停产。
【发明内容】
[0005]为克服现有技术的不足，本发明提供了一种高含盐废水零排放结晶盐处理工艺及
目.ο
[0006]本发明采用如下技术方案:一种高含盐废水零排放结晶盐处理工艺及装置，其包括如下步骤:
(1)对高含盐废水进行预处理，得到预处理含盐废水；
(2)将所述预处理后的含盐废水在蒸发器中进行蒸发，并对蒸发过程中的冷凝水排放回收，其中在蒸发器中的含盐废水的TDS大于150000 mg/L ;
(3)蒸发后的含盐废水经过结晶器进行结晶，并对结晶过程中的冷凝水排放回收，得到结晶盐固体，其中在结晶器中的含盐废水的TDS大于300000 mg/L，结晶盐固体SS在100000-300000 mg/L ；
(4)将结晶器中结晶盐固体经过碳化炉进行碳化，去除有机物及硝酸盐，得到结晶盐，其中炭化炉的温度控制在600-700°C，碳化时间5-30 min，碳化炉尾气进燃气燃烧系统。
[0007](5)结晶器采用强化结晶的强制循环结晶器，该结晶器在强制循环结晶器的筒体I段内部加设一个双喇叭形筒体2，喇叭形筒体2的大口端位于结晶器的出口 3上部，喇叭形筒体2的小口端直径比结晶器直径小20~2000cm ;在结晶器的底部设置淘洗管4，淘洗管4上至少设置进料口 5和淘洗口 6，在筒体2上设置观察和清洗口 7、8，设置监控仪11与设置在结晶器中心的混合搅拌器相连，可以控制液位、结晶浓度及晶体尺寸大小，搅拌器带有加热装置，搅拌器还带有搅拌叶轮或叶片或弹簧片10。
[0008]所述结晶器采用强制循环结晶器，该强制循环结晶器的筒体段内部加设一个双喇叭形筒体，所述双喇叭形筒体的大口端位于结晶器出口的上部，双喇叭形筒体的小口端直径比结晶器直径小20-2000cm ;在强制循环结晶器的底部设置有淘洗管，所述淘洗管上至少设置进料口和淘洗口，所述筒体上设置有观察口和清洗口，同时还设置监控仪，所述监控仪与设置在结晶器中心的混合搅拌器相连，用于控制液位、结晶浓度及晶体尺寸大小；所述混合搅拌器带有加热装置，同时还带有搅拌叶轮或叶片或弹簧片。
[0009]所述预处理包括加药搅拌、膜处理、预加热和脱气，首先含盐废水进入搅拌装置中，加药搅拌均匀，并调整其pH值在5?6之间，然后使经过pH值调整后的含盐废水进入膜处理装置中进行处理，接着将处理后的废水送入换热装置中进行预加热，控制温度从常温加热至接近沸点，最后将经过预加热的废水送入脱气器中进行脱气，以去除其中生成的气体。
[0010]所述蒸发器采用强制循环蒸发器、垂直降膜蒸发器、水平降膜蒸发器中的其中一种。
[0011]所述蒸发流程采用单效或多效蒸发，并且采用外部蒸汽供给、机械蒸汽压缩、热力蒸汽压缩中的一种或三种方式的组合。
[0012]所述结晶器还可采用DTB型结晶器或OSLO型结晶器。
[0013]所述结晶流程中采用外部蒸汽供给、机械蒸汽压缩、热力蒸汽压缩中的一种或三种方式的组合，并且结晶器的操作压力采用正压或负压。
[0014]所述结晶器的加热管内流体的流速在1-3 m/s，流体经过加热管的温升小于2 °C。
[0015]所述碳化炉采用回转窑式或推板窑式或电炉，并且其加热方式采用燃气加热或电加热。
[0016]所述碳化炉的高温烟气热量采用废热锅炉进行余热回收，废热锅炉产生的低压蒸汽用于结晶器的外供蒸汽；并且废热锅炉采用小温差沸腾传热，其换热管采用T型槽道管或者内凹槽管或者螺纹管或高通量管。
[0017]本发明的有益效果:本发明将传统水处理技术处理后的15%?25%的高浓缩、高含盐废水进一步处理，使水的回收率达到95%以上，同时盐结晶成固体盐达到工业一级品质量要求，实现高含盐废水零排放。同时，该工艺高效经济地解决了高含盐废水处理及回收的问题，具有显著的经济效益和社会效益，并且热量和回收水能够得到循环利用，绿色环保、效率更高，无二次污染，更安全。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的处理工艺流程图。
[0019]图2是普通结晶器的结构示意图。
[0020]图3是强制循环结晶器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0022]实施例一。
[0023]如图1所示，一种高含盐废水零排放结晶盐处理工艺及装置，该工艺主要包括预处理、蒸发、结晶、碳化等过程，处理工艺设备至少包括脱气塔、蒸发器、结晶器、碳化炉等。高含盐废水经过上述工艺过程，可以得到固体结晶盐，同时可以回收水用于工厂回用。高浓盐水在蒸发器中的TDS大于150000 mg/L ;在结晶器中的TDS大于300000 mg/L，结晶固体SS在100000-300000 mg/L ;结晶盐在炭化炉中去除有机物及硝酸盐，炭化炉的温度控制在600-700°C，碳化时间5-30 min，碳化炉尾气进燃气燃烧系统。
[0024]图2为一般传统的高含盐废水零排放的结晶器，运行过程中结晶器不能长周期稳定运行，尤其是结晶装置，经常由于堵塞造成停产。
[0025]图3为新型结晶装置，即强制循环结晶器；该强制循环结晶器的筒体I段内部加设一个双喇叭形筒体2，所述双喇叭形筒体2的大口端位于结晶器出口 3的上部，双喇叭形筒体2的小口端直径比结晶器直径小20-2000cm ;在强制循环结晶器的底部设置有淘洗管4，所述淘洗管4上至少设置进料口 5和淘洗口 6，所述筒体I上设置有观察口 7和清洗口 8，同时还设置监控仪11，所述监控仪11与设置在结晶器中心的混合搅拌器10相连，用于控制液位、结晶浓度及晶体尺寸大小；所述混合搅拌器带有加热装置，同时还带有搅拌叶轮或叶片或弹簧片。
[0026]本处理工艺与结晶装置与传统的盐化工蒸发结晶过程不同，其将蒸发与结晶耦合，按固液平衡原理，分离恒沸物、低共熔物，同系物及相对挥发都接近的分离物，根据不同浓度下的结晶温度不同，打破共沸或平衡区域的限制，解决高含盐废水的结晶盐处理由于废水成分的复杂性及水量波动性，废水体系的物性参数难以准确获取，导致工艺设计参数偏离实际体系，运行过程中装置不能长周期稳定运行等问题，尤其是结晶装置，经常由于堵塞造成停产。结晶器采用强制循环加淘洗罐，可