一种应用于火电厂高含盐废水的自动化处理系统的制作方法

本发明涉及一种废水自动化处理系统，一种应用于火电厂高含盐废水的自动化处理系统。

背景技术：

火电厂的废水包括生活污水和工业废水，各类废水水质各不相同，处理规模大，难度高，能耗大。随着国家对废水排放标准要求日益严格，“废水减量化”和“废水零排放”将成为不可阻挡的趋势，如何有效地处理并回用废水是当前火电厂普遍面临的问题。目前国内大多数火电厂的废水处理系统只能处理一般的工业废水和生活污水，对于像化学酸碱再生高盐废水、精处理再生高盐废水和脱硫废水等高含盐废水处理效果不佳。

目前应用较多的是采用膜浓缩技术和热法浓缩技术进行废水减量化。然而膜浓缩进水有严格的要求，需要进行严格预处理才能达到膜浓缩的工艺运行要求，增加投资和运行成本。热法浓缩利用热源对废水技术加热使水分子连续蒸发，从而使废水不断浓缩减量。现有技术中的废水处理系统中各部件间无法自动协同，即废水处理系统的自动化程度较低，因而影响废水处理的工作效率。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种应用于火电厂高含盐废水的自动化处理系统，其能提高废水处理系统的自动化程度。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种应用于火电厂高含盐废水的自动化处理系统，包括原液罐、原液进水泵、预热器、蒸发器、循环泵、浓液罐和控制装置，所述原液罐的出液端与所述原液进水泵的进液端连接，所述原液进水泵的出液端与所述预热器的第一进液端连接，所述预热器的第一出液端与所述蒸发器的底部液腔连接，所述底部液腔与所述循环泵的进液端连接，所述蒸发器的壳程设有壳程进液阀，所述浓液罐设有浓液进液阀，所述壳程进液阀与所述浓液进液阀均与所述循环泵的出液端连接，所述原液罐设有原液液位测量装置，所述底部液腔设有底部液液位测量装置，所述原液液位测量装置、所述底部液液位测量装置、所述原液进水泵与所述循环泵均与所述控制装置电连接，所述底部液腔设有液温计，所述壳程进液阀、所述浓液进液阀与所述液温计均与所述控制装置电连接。

具体地，所述处理系统包括浓液泵，所述浓液泵的进液端与所述浓液罐的出液端连接，所述浓液罐设有浓液液位测量装置，所述浓液液位测量装置与所述浓液泵均与所述控制装置电连接。

具体地，浓液罐设有浓液液位测量装置，浓液液位测量装置与所述浓液泵均与控制装置电连接。

具体地，处理系统包括水力旋流器和旋流器进水泵，所述底部液腔与旋流器进水泵的进液端连接，所述旋流器进水泵的出液端与所述水力旋流器的进液端连接。

具体地，所述浓液罐的第二进液端与所述水力旋流器的第二出液端连接，所述循环泵的进液端与所述水力旋流器的第一出液端连接。

具体地，所述处理系统包括蒸馏水罐，所述蒸馏水罐的进液端与所述蒸发器的壳程底部相连接。

具体地，所述处理系统包括蒸馏水泵，所述蒸馏水泵的进液端与所述蒸馏水罐的出液端连接，所述蒸馏水泵的出液端与所述预热器的第二进液端连接。

具体地，所述处理系统包括蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机的进气端及出气端分别与所述蒸发器的壳程连接。

具体地，所述蒸发器为立式降膜蒸发器。

具体地，所述蒸发器的壳程设有不凝气出口。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

底部液液位测量装置(设于底部液腔)分别与原液进水泵、循环泵及旋流器进水泵进行联锁控制。当底部液腔液位过高时，原液进水泵停止运行；当底部液腔液位过低时，循环泵和旋流器进水泵停止运行。

废水经预热器预热后温度升高至55～65℃；高温蒸馏水经预热器冷却后温度由90～100℃降至40～50℃。经预热后的废水进入底部液腔，随循环液一起由循环泵送入换热管(管程)内，与管外(壳程内)的蒸汽进行换热。经过不断的循环加热，废水逐渐变浓，浓液到达液温计(设于底部液腔)的预设温度后，控制装置控制壳程进液阀关闭，并控制浓液进液阀开启，使部分浓缩液由底部液腔排出，进入浓液罐中。随着浓液的排出，底部液腔液面下降至低于底部液液位测量装置，原液进水泵调节进水流量，给底部液腔补水。

由于原液进水泵、循环泵、旋流器进水泵、壳程进液阀、浓液进液阀分别与控制系统电连接，控制系统能够根据废水处理系统内的各部件的实时状态调节相应的水泵或阀，从而使各部件能够自动协同，以提高废水处理系统的自动化程度，提供废水处理系统的工作效率。

附图说明

图1为应用于火电厂高含盐废水的自动化处理系统的示意图。

图中：1、蒸发器；101、底部液腔；2、蒸汽压缩机；3、循环泵；4、旋流器进水泵；5、水力旋流器；6、原液罐；7、原液进水泵；8、预热器；9、蒸馏水罐；10、蒸馏水泵；11、浓液罐；12、浓液泵；14、不凝气出口。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种应用于火电厂高含盐废水的自动化处理系统，包括原液罐6、原液进水泵7、预热器8、蒸发器1、循环泵3、浓液罐11和控制装置。原液罐6的出液端与原液进水泵7的进液端连接，原液进水泵7的出液端与预热器8的第一进液端(图中a处)连接。预热器8的第一出液端(图中b处)与蒸发器1的底部液腔101连接。底部液腔101与循环泵3的进液端连接。蒸发器1的壳程设有壳程进液阀(图中p处)，浓液罐11设有浓液进液阀(图中f处)，壳程进液阀与浓液进液阀均与循环泵3的出液端连接。原液罐6设有原液液位测量装置(图未示出)，底部液腔101设有底部液液位测量装置(图未示出)，原液液位测量装置、底部液液位测量装置、原液进水泵7与循环泵3均与控制装置电连接。底部液腔101设有液温计(图未示出)，壳程进液阀、浓液进液阀与液温计均与控制装置电连接。

具体地，处理系统包括浓液泵12，浓液泵12的进液端与浓液罐11的出液端连接。

具体地，浓液罐11设有浓液液位测量装置(图未示出)，浓液液位测量装置与浓液泵12均与控制装置电连接。

具体地，处理系统包括水力旋流器5和旋流器进水泵4，底部液腔101与旋流器进水泵4的进液端连接，旋流器进水泵4的出液端与水力旋流器5的进液端连接。

具体地，浓液罐11的第二进液端(图中h处)与水力旋流器5的第二出液端(图中k处)连接，循环泵3的进液端与水力旋流器5的第一出液端(图中c处)连接。

具体地，处理系统包括蒸馏水罐9，蒸馏水罐9的进液端与蒸发器1的壳程底部相连接。

具体地，处理系统包括蒸馏水泵10，蒸馏水泵10的进液端与蒸馏水罐9的出液端连接，蒸馏水泵10的出液端与预热器8的第二进液端(图中e处)连接。

具体地，处理系统包括蒸汽压缩机2，蒸汽压缩机2的进气端及出气端分别与蒸发器1的壳程连接。

具体地，蒸发器1为立式降膜蒸发器1。

具体地，蒸发器1的壳程设有不凝气出口14。

本申请处理系统的工作原理如下：

经预热器8预热后的废水进入蒸发器1的底部液腔101，随循环液一起由循环泵3送入换热管(管程)内，与管外(壳程内)的蒸汽进行换热。经过不断的循环加热，废水逐渐变浓，浓液到达设计温度后，部分浓缩液由底部液腔101直接排出，进入浓液罐11中。随着浓液的排出，底部液腔101液面下降，原液进水泵7调节进水流量，给蒸发器1补水。

随着浓液的排出和新的原液废水进入，蒸发器1循环液(处于底部液腔101内)中的晶种浓度会越来越低。为维持蒸发器1中的晶种浓度平衡，排浓时，蒸发器1中的一部分浓液进入水力旋流器5中，在离心力的作用下晶种从浓液中分离出来，回收至蒸发器1中循环使用。除去晶种的浓液排入浓液罐11中。其中浓液排液口和水力旋流器5的出液端均设置流量测量装置(图未示)，系统运行稳定后可通过调控浓液的排放量、回收晶种浓液排放量来维持循环液中晶种的平衡。

火电厂高盐废水成分复杂，废水中含有碳酸根、硫酸根、钙离子和镁离子等容易结晶成垢的离子。当废水在蒸发逐渐变浓的过程中，碳酸盐和硫酸盐等会从浓溶液中析出并黏附于换热管壁表面，并累积成垢。在蒸发器1中加入合适的晶种，并维持晶种在蒸发器1内循环。当溶液接近饱和时，碳酸钙、硫酸钙等析出并优先选择在溶液中的晶种上生长，从而避免晶种在蒸发器1换热管上生长结垢，且不会形成复盐。当废水浓缩到一定程度后，根据沸点温升、蒸发水量等数据进行排浓，排出一部分浓液送入水力旋流器5中，水力旋流器5通过离心力将晶种从浓液中分离出来，并循环回收到蒸发器1中，以此维持系统中晶种的稳定。

晶种法防结垢蒸发，克服了传统蒸发工艺中低溶解化合物饱和度限制；通过控制循环量和排放量，控制浓缩液悬浮物浓度及沸点温升，在蒸发器1废水循环过程中建立和维持晶种浓度，使碳酸钙、硫酸钙等沉淀于循环液的晶种上，而非蒸发器管壁面，通过改变晶体生产位置，防止垢的生成。同时，晶种只需在蒸发启动时通过进水投放或者蒸发器1投放少量即可，可以在系统中循环使用，不需要重复投放，不会增加运行成本。

本申请处理系统的自动控制原理如下：

原液液位测量装置(设于原液罐6)与原液进水泵7进行联锁控制，当原液罐6中的水位过低时，原液进水泵7停止进水。

底部液液位测量装置(设于底部液腔101)分别与原液进水泵7、循环泵3及旋流器进水泵4进行联锁控制。当底部液腔101液位过高时，原液进水泵7停止运行；当底部液腔101液位过低时，循环泵3和旋流器进水泵4停止运行。

废水经预热器8预热后温度升高至55～65℃；高温蒸馏水经预热器8冷却后温度由90～100℃降至40～50℃。经预热后的废水进入底部液腔101，随循环液一起由循环泵3送入换热管(管程)内，与管外(壳程内)的蒸汽进行换热。经过不断的循环加热，废水逐渐变浓，浓液到达液温计(设于底部液腔101)的预设温度后，控制装置控制壳程进液阀(图中p处)关闭，并控制浓液进液阀(图中f处)开启，使部分浓缩液由底部液腔101排出，进入浓液罐11中。随着浓液的排出，底部液腔101液面下降至低于底部液液位测量装置，原液进水泵7调节进水流量，给底部液腔101补水。

浓液罐11设置有浓液液位测量装置，浓液液位测量装置与浓液泵12进行联锁控制，当浓液罐11中的浓缩液高于预定液位时，控制装置控制浓液泵12开启，输出浓液。当浓液罐11中的液位低于预定低液位时，浓液泵12停止输出浓液。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。