一种高盐有机废水低温蒸发结晶装置的制作方法

本发明属于废水处理领域，尤其涉及一种高盐有机废水低温蒸发结晶装置。

背景技术：

煤化工高盐废水总体呈现排放量较大、氯离子含量高、含盐量大等特点，其组成主要以有机物和无机盐类为主。目前国内外对于煤化工高盐水的处理，通常采用膜分离技术、热蒸发技术以及两种技术形成的组合工艺。常规的膜浓缩+蒸发结晶组合工艺流程长，能耗和处理成本高，效果不稳定，膜浓缩后的废水蒸发浓缩设备主要采用钛合金材质换热器、分离器和单级高速离心蒸汽压缩机，换热面积小，压缩机升温和能耗高，投资和运行成本高昂；结晶设备主要采用钛合金材质换热器、结晶器和单级高速离心蒸汽压缩机，成本和能耗高，造成企业长期运行的成本高，负担重，无法保证高盐水零排放的长期稳定运行，影响企业的可持续发展。

在现有的蒸发结晶技术或设备中，换热设备的结垢问题不可忽视，不论是电加热或蒸汽加热，高浓度废水均须通过换热器以提升温度，而污水中通常含有大量K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺以及Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-等离子，容易在换热器内壁上结垢，造成设备的腐蚀。即使采用耐腐蚀的设备，也需经常对换热器进行除垢以提高换热效率，延长设备用用寿命。到目前为止，这一问题还没有得到很好地解决。

技术实现要素：

本发明针对以上问题，提供了一种低温、无沸腾传热面、充分利用系统热能，并对进水有机物、氯化物浓度无限制的低温蒸发结晶装置，有效解决现有高盐水蒸发结晶过程中换热设备的结垢及腐蚀问题。

为解决上述目的，本发明的技术方案是：

一种高盐有机废水低温蒸发结晶装置，包括进水预热器、蒸汽罐、1～N级蒸发器、汽水分离罐、烟筒、引风机、晶浆贮存箱、冷凝水箱和冷却水箱；所述进水预热器、1～N级蒸发器、汽水分离罐、烟筒和引风机依次顺序连接，所述蒸发器之间分别通过轴流泵连接，所述1级蒸发器底部与所述蒸汽罐下部相连接，所述N级蒸发器底部与所述晶浆贮存箱连接，所述1～(N-1)级蒸发器底部与所述冷凝水箱连接，所述1～(N-1)级蒸发器与所述冷却水箱的出水口、进水口连接。

所述蒸发器由蒸发腔、风扇组件、热回收组件依次连接，并制成可移动式的方形隔热集装箱，集装箱外层是碳钢或铝合金，内壁为不锈钢，内壁设有滑入和滑出的通道。

所述1～N级蒸发器N至少为4，即1～N级蒸发器至少包括一级蒸发器、二级蒸发器、三级蒸发器、四级蒸发器四个蒸发器。

所述蒸发器的风扇组件由4-5个轴流风扇组成。

所述蒸发器热回收组件的底部与侧面顶部分别与所述冷却水箱的出水口、进水口连接。

所述蒸发器热回收组件由列管式换热管组成，冷却水从换热管底部流进，从换热管顶部流出，最后返回至冷却水箱中，形成闭合循环。

所述进水预热器的出水口与所述一级蒸发器顶部进水口相连，所述一级蒸发器顶部设有布水器，进水通过所述1级蒸发器的布水器形成细束状水流自上而下进入一级蒸发器的蒸发腔，热蒸汽从一级蒸发器底部进入蒸发腔。

所述一级蒸发器蒸发腔内的气流通过风扇组件进入热回收组件，一级蒸发器的蒸发腔底部设有收集未蒸发废水的废水收集槽，将未蒸发带走的废水进行收集，经泵抽回至进水预热器中。

所述1～(N-1)级蒸发器蒸发腔内的气流通过风扇组件进入热回收组件，热气流在热回收组件进行冷凝，热回收组件的中下部设有气流出口，热回收组件底部设有冷凝液的出水口，经管道进入冷凝水箱中。

所述N级蒸发器蒸发腔内的气流通过风扇组件进入热回收组件，气流在热回收组件进行冷凝，热回收组件的中下部设有气流出口，热回收组件底部设有浓缩液出水口，经管道进入晶浆贮存箱中。

冷凝浓缩液在所述晶浆贮存箱提取系统中进行固液分离，回收混盐。

所述N级蒸发器热回收组件中下部的出口气流通过汽水分离罐进行汽水分离，经引风机引出排向大气。

本发明所公开的装置，是能将废水通过65～80℃低温热湿气流、无沸腾传热面以及充分利用系统热能的多级蒸发器系统浓缩，废水能在该系统装置中连续循环处理，不但回收了蒸发冷凝水，也实现了废水浓缩回收混盐，减少对废水处理设备的损害和腐蚀；同时对进水有机物、氯化物浓度无限制，适用于高盐有机物浓度高的废水蒸发处理，实现了高盐高有机物废水的资源化利用及废水零排放，设备集成度高、处理效果好、维护运营方便、能耗低、绿色环保。

附图说明

图1为本发明高盐有机废水低温蒸发结晶装置流程图，实心箭头代表废水或气流流动方向，空心箭头代表冷却水流动方向。

图2为一级蒸发器示意图。

图3为二级蒸发器、三级蒸发器示意图。

图4为四级蒸发器示意图。

图5为进水预热器示意图，左方箭头代表废水流入方向，右方箭头代表废水流出方向。

其中，1为进水预热器，2为蒸汽罐，3为一级蒸发器，4为轴流泵，5为二级蒸发器，6为三级蒸发器，7为四级蒸发器，8为汽水分离罐，9为引风机，10为烟筒，11为晶浆贮存箱，12为冷凝水箱，13为冷却水箱，14为进水管，15为布水器，16为蒸发腔，17为热回收组件，18为冷却水出水管，19为排气管，20为轴流泵，21为冷凝液管，22为冷却水进水管，23为风扇组件，24为废水收集槽，25为废水回流管，26为蒸汽管，27为气流管，28为浓缩液排液管，29为电加热管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种高盐有机废水低温蒸发结晶装置，废水在进水预热器1中经电加热管29加热至40-50℃，进水预热器1的出水和蒸汽罐2的蒸汽分别从一级蒸发器3的进水管14和底部蒸汽管26进入到一级蒸发器中，进水通过布水器15形成细束状水流自上而下进入一级蒸发器的蒸发腔16，进入一级蒸发器中的蒸汽自下而上形成连续上升气流，连续上升气流与连续束流状液膜逆流接触，形成混合热气流，通过风扇组件23进入热回收组件17进行冷凝。一级蒸发器的蒸发腔底部设有废水收集槽24，将收集到的未蒸发废水经废水回流管25泵回至进水预热器1中。热回收组件17的中下部设有气流出口，底部设有冷凝液出水口，经管道进入冷凝水箱12中。

二级蒸发器5与一级蒸发器3之间用轴流泵4连接，热气流经排气管19通过轴流泵4进入二级蒸发器蒸发腔16中进行蒸发。蒸发腔16内的气流通过风扇组件23进入蒸发器热回收组件17进行冷凝，热回收组件17的中下部设有气流出口，底部设有冷凝液出水口，经管道进入冷凝水箱12中。

三级蒸发器6与二级蒸发器5之间用轴流泵4连接，热气流通过轴流泵4进入三级蒸发器蒸发腔16中进行蒸发。蒸发腔16内的气流通过风扇组件23进入蒸发器热回收组件17进行冷凝，热回收组件17的中下部设有气流出口，底部设有冷凝液出水口，经管道进入冷凝水箱12中。

四级蒸发器7与三级蒸发器6之间用轴流泵4连接，热气流通过轴流泵4进入四级蒸发器蒸发腔16中进行蒸发。蒸发腔16内的气流通过风扇组件23进入蒸发器热回收组件17进行冷凝。热回收组件17的中下部设有气流出口，底部设有浓缩液出水口，经浓缩液排液管29进入晶浆贮存箱11中，经过固液分离后回收混盐。

四级蒸发器7热回收组件17中下部的出口气流通过汽水分离罐8进行汽水分离，经引风机9引出，通过烟筒10排向大气。

一级蒸发器3、二级蒸发器5、三级蒸发器6的热回收组件，冷却水从列管式换热管的底部进水管22进入，从顶部出水管18流出，最后返回至冷却水箱13中。

本发明所公开的装置处理煤化工高盐有机物废水时，对进水有机物、氯化物浓度无限制，不但回收了蒸发冷凝水，也实现了废水浓缩回收混盐，减少对废水处理设备的损害和腐蚀，实现了高盐高有机物废水的资源化利用及废水零排放，设备集成度高、处理效果好、维护运营方便、能耗低、绿色环保。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。