CN103058303B - 一种高含盐废液中无机盐物质的分离处理方法 - Google Patents

Abstract

一种高含盐废液中无机盐物质的分离处理方法属于废水处理的环境保护领域。系统依次包括以下设备：蒸发器、汽化器、薄膜蒸发器、冷却螺旋推料机；使用泵将高含盐废液从蒸发器下端送入进行加热后通过管道进入汽化器，进行汽化、闪蒸分离；蒸气由汽化器上端出口出来冷凝；进入汽化器中的高含盐废液，经过汽化、闪蒸分离后得到浓缩液；浓缩液通过管道从汽化器下端循环出料口再次从蒸发器下端的进料口进入，与高含盐废水混合再次加热、汽化、蒸发，进一步浓缩得到浓缩液，该浓缩液通过管道从汽化器下端进入薄膜蒸发器得到盐浆；盐浆进入冷却螺旋推料机，得到盐泥，从而实现无机盐类物质的有效分离。该方法效率高、能耗较低。

Description

一种高含盐废液中无机盐物质的分离处理方法

技术领域

本发明涉及高含盐废液中无机盐的分离处理，属于废水处理的环境保护领域。

背景技术

高含盐废液是指含有有机物和至少总溶解固体TDS的质量分数大于两倍海水浓度即6%以上的废水。通常这类废水中除了含有大量的无机盐，如Cl^-、Na⁺、SO₄ ^2-、Ca²⁺等外，还含有有机污染物。主要来源于：（1）化工生产：化学反应不完全或化学反应副产物，尤其农药、染料等化工产品生产过程中产生大量高COD、高盐的有毒废水。（2）废水处理、循环再利用产生的。在废水处理过程中，水处理剂及酸、碱的加入带来的废水本身含盐量增大；废水经过处理，COD达标水循环再利用过程中产生的盐度较高浓缩液。所有这些都称之为高含盐度废液。这类高含盐废液，不但较普通污水有更大的污染性，而且会对土壤盐化、形成盐碱地，从而破坏土壤的植被。

对于农药、染料等化工生产过程中产生的高含盐、高COD废水通常采用直接焚烧的方法进行处理。该法是将废水呈雾状喷入高温燃烧炉中，使水雾完全汽化，让废水中的有机物在炉内氧化，分解成为完全燃烧产物二氧化碳和水及无机盐灰分。一般认为COD≥100000mg/L、热值≥2500kcal/kg的高含盐废液或有机成分质量分数≥10%的含盐有机废液采用焚烧法处理较其他方法更加经济、合理。显然，对于其它高含盐废水采取直接焚烧的方法是十分不经济的。毕竟，焚烧耗能高、容易产生烟气造成对大气的污染。

通常采用蒸发的原理对高含盐废水进行蒸发浓缩，得到高含盐浓缩废液。最后，采取深度冷却技术，通过冷却结晶工艺，使其中的无机盐得到分离处理。同时，得到回收水和含盐量仍然很高的浓缩液。其中，浓缩液返回前段工序再进行蒸发、浓缩，冷却结晶，实现无机盐类物质的进一步分离。然而，由于废水中的盐大都是可溶性的氯化物，溶解度很大、且受温度影响较小。因此，采用冷却结晶技术对浓缩含盐废液进行无机盐类物质的分离效率很低。特别是，结晶母液返回前段工艺进行再加热蒸发。导致整个工艺流程长、能耗高。由此，迫切需要开发一种高效、能耗较低的高含盐废液中无机盐物质的分离方法。

发明内容

本发明目的是开发一种高效、能耗较低的高含盐废液中无机盐物质的分离方法。

一种高含盐废液中无机盐物质的分离处理方法，其特征在于：

应用的系统依次包括以下设备：蒸发器、汽化器、薄膜蒸发器、冷却螺旋推料机；

使用泵将高含盐废液从蒸发器下端送入进行加热，控制蒸发器出口温度105～120℃.被加热的高含盐废液从蒸发器上端通过管道进入汽化器，进行汽化、闪蒸分离；其中，60～70%的水变成水蒸气，并且由汽化器上端出口出来进入冷凝器进行冷凝，成为回收水；

进入汽化器中的高含盐废液，经过汽化、闪蒸分离后，剩下30～40%的浓缩液体；浓缩液体通过管道从汽化器下端循环出料口再次从蒸发器下端的进料口进入，与高含盐废水混合再次加热、汽化、蒸发，进一步浓缩得到浓缩液，使浓缩液的比重达到1.4～1.6；

该浓缩液通过管道从汽化器下端进入薄膜蒸发器上端，进行薄膜蒸发，使浓缩液中的水蒸发70～80%，水汽出口温度控制在100～110℃，剩下20-30%的盐浆；该盐浆进入冷却螺旋推料机，通过在螺旋输送过程中得到冷却，使其温度降低到30～40℃.最后，由冷却螺旋推料机排出，得到盐泥，从而实现无机盐类物质的有效分离；

在整个工艺流程中，都采用引风机维持系统处于85～95kpa的微负压状态下操作、运行。

关键设备与工艺控制参数

1.薄膜蒸发器

（1）薄膜蒸发器的材料为316L不锈钢，钛合金或者防腐耐高温石墨材料加工而成。其属于立式设备，采用蒸汽加热。薄膜蒸发器的高径比大于2，上端封头上布置由浓缩液进料口、水汽出口和清水冲洗口，下端封头布置由盐浆出料口。内部安装带刮板的旋转轴，并且在旋转轴的上部安装由浓缩液的受液盘。浓缩液由上端封头进料口首先进入受液盘。受液盘随着旋转轴一起旋转，其旋转速度控制在45～60转/分钟。将浓缩液摔洒在薄膜蒸发器的内壁，并受到加热而蒸发。在此过程中，浓缩液随着水的蒸发，逐渐变成盐浆，并且在旋转轴上的刮板作用下流动薄膜蒸发器底部排出。其中，水蒸气则由表面蒸发器上端的水汽出口排出。期间，控制水汽出口温度100～110℃.

（2）关键工艺控制参数

1）蒸发器的出口温度控制在105～120℃；浓缩液进入汽化器中的蒸发量为60～70%；

2）盐浆在薄膜蒸发器中进行薄膜蒸发，水汽出口温度控制在100～110℃，盐浆中的水蒸发70-80%；

3）汽化器下端进入薄膜蒸发器的浓缩液的比重控制在1.4～1.6;

4）采用引风机维持系统处于微负压状态下操作、运行。

本发明是利用薄膜蒸发设备，采用一次闪蒸-薄膜蒸发-盐浆冷却工艺技术，实现高含盐废液中无机盐类物质的分离处理方法。该方法效率高、能耗较低。

具体实施方式

实例1

一种农药生产产生的高含盐废水，其含盐量10～15%，COD为300～500mg/L。该废水使用泵从蒸发器下端送入进行加热，控制蒸发器出口温度115℃.被加热的高含盐废水从蒸发器上端通过管道进入汽化器，进行汽化、闪蒸分离。其中，70%的水变成水蒸气，并且由汽化器上端出口出来进入冷凝器进行冷凝，成为回收水。

进入汽化器中的高含盐废液，经过汽化、闪蒸分离后，剩下30%的浓缩液。浓缩液通过管道从蒸发器下端循环出料口再次从蒸发器下端的进料口进入，与高含盐废水混合再次加热、汽化、蒸发，进一步浓缩，使其浓缩液的比重达到1.3，再把该浓缩液通过管道从汽化器下端进入薄膜蒸发器上端，再次进行薄膜蒸发，水汽出口温度控制在100℃，使其浓缩液中的水再蒸发80%，剩下20%的盐浆。该盐浆进入冷却螺旋推料机，通过在螺旋输送过程中得到冷却，使其温度降低到30℃.最后，由冷却螺旋推料机排出，得到盐泥。

盐泥在冷却螺旋推料机的作用下，将盐泥从旋转焚烧炉上端送入进行焚烧。焚烧温度控制450℃，停留焚烧时间3分钟。最后，高温固体盐渣在旋转焚烧炉的旋转作用下，从其下端排出。在焚烧过程中，将产生的高温烟气经过洗涤、降温、净化后排放。

在整个工艺流程中，都采用引风机维持系统处于微负压状态下操作、运行。

实例2

某废水处理厂废水经过处理，COD小于100mg/L。为了实现“零”排放，该合格排放水实现采用反渗透膜进行处理，回收80%的水循环利用。剩下的20%浓废水再经过多效闪蒸，将其蒸发，回收80%水。余下的20%浓废液。该废液利用泵从蒸发器下端送入进行加热，控制蒸发器出口温度105℃.被加热的浓废液从蒸发器上端通过管道进入汽化器，进行汽化、闪蒸分离。其中，60%的水变成水蒸气，并且由汽化器上端出口出来进入冷凝器进行冷凝，成为回收水。

进入汽化器中的高含盐废液，经过汽化、闪蒸分离后，剩下40%的浓缩液。浓缩液通过管道从蒸发器下端循环出料口再次从蒸发器下端的进料口进入，与高含盐废水混合再次加热、汽化、蒸发，进一步浓缩，使其浓缩液的比重达到1.3，再把该浓缩液通过管道从汽化器下端进入薄膜蒸发器上端，进行薄膜蒸发，水汽出口温度控制在110℃，使其浓缩液中的水再蒸发70%，剩下30%的盐浆。该盐浆进入冷却螺旋推料机，通过在螺旋输送过程中得到冷却，使其温度降低到30℃.最后，由冷却螺旋推料机排出，得到盐泥，实现无机盐类物质的有效分离。

Claims (1)

1.一种高含盐废液中无机盐物质的分离处理方法，其特征在于：

应用的系统依次包括以下设备：蒸发器、汽化器、薄膜蒸发器、冷却螺旋推料机；

使用泵将高含盐废液从蒸发器下端送入进行加热，控制蒸发器出口温度105～120℃；被加热的高含盐废液从蒸发器上端通过管道进入汽化器，进行汽化、闪蒸分离；其中，60～70%的水变成水蒸气，并且由汽化器上端出口出来进入冷凝器进行冷凝，成为回收水；

进入汽化器中的高含盐废液，经过汽化、闪蒸分离后，剩下30～40%的浓缩液体；浓缩液体通过管道从汽化器下端循环出料口再次从蒸发器下端的进料口进入，与高含盐废水混合再次加热、汽化、蒸发，进一步浓缩得到浓缩液，使浓缩液的比重达到1.4～1.6；

该浓缩液通过管道从汽化器下端进入薄膜蒸发器上端，进行薄膜蒸发，使浓缩液中的水蒸发70～80%，水汽出口温度控制在100～110℃，剩下20-30%的盐浆；该盐浆进入冷却螺旋推料机，通过在螺旋输送过程中得到冷却，使其温度降低到30～40℃；最后，由冷却螺旋推料机排出，得到盐泥，从而实现无机盐类物质的有效分离；

在整个工艺流程中，都采用引风机维持系统处于85～95kpa的微负压状态下操作、运行。

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