CN214004100U - 含盐废水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种含盐废水处理装置，包括：换热器、排气冷凝器、结晶分离器、洗气塔、蒸汽压缩机、强制循环泵及加热器；其中，换热器的第一出液口与排气冷凝器的进液口连接，排气冷凝器的第一出液口与结晶分离器的进液口连接，结晶分离器的出气口与洗气塔的进气口连接，洗气塔的出气口与蒸汽压缩机的进气口连接，蒸汽压缩机的出气口与加热器的进气口连接，洗气塔的出液口与结晶分离器的进液口连接；结晶分离器的出液口与强制循环泵的进液口连接，强制循环泵的出液口与加热器的进液口连接，加热器的第一出液口与结晶分离器的进液口连接。该含盐废水处理装置的效率高、节能且能实现废水零排放。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械设备技术领域，特别是涉及一种含盐废水处理系统。
背景技术
在生活及各种工生产过程会产生的大量的废液废气，在将废液废气排放到环境中之前，需要用热氧化器对其进行有效的摧毁处理，从而大大减少废液废气污染物的排放。为摧毁废液废气污染物中的有害成分，热氧化器采用了“热氧化”工艺，在热氧化工艺过程中，废液废气污染物与氧气在一定温度条件下发生氧化反应，通过这种化学反应，将废液废气污染物转化为无害的物质，如二氧化碳和水蒸汽，可以安全地排放。在氧化反应过程中，会产生固体产物残留在热氧化器，需要通过化学试剂液对热氧化器进行清洗，从而产生大量的洗涤废水。
热氧化器的洗涤废水含有较多的钠盐、有机物质以及其他还原物质，废水的化学需氧量(COD)高，远高于国家规定的废水排放标准。
传统工艺中，通常将热氧化器的洗涤废水和其他工业废水混合，通过膜渗透处理、微生物分解法以及电化学法等方法除去废水中污染物，其中，稍有处理不当，容易造成二次污染，产生额外的废水，破坏环境等，同时净化效率不高。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
实用新型内容
基于此，有必要提供一种高效且节能、且零排放废水的含盐废水处理装置。
本实用新型提供一种含盐废水处理装置，包括：换热器、排气冷凝器、结晶分离器、洗气塔、蒸汽压缩机、加热器及强制循环泵；所述换热器的第一出液口与所述排气冷凝器的进液口连接，所述排气冷凝器的第一出液口与所述结晶分离器的进液口连接，所述结晶分离器的出气口与所述洗气塔的进气口连接，所述洗气塔的出气口与所述蒸汽压缩机的进气口连接，所述蒸汽压缩机的出气口与所述加热器的进气口连接，所述洗气塔的出液口与所述结晶分离器的进液口连接；
所述结晶分离器的出液口与所述强制循环泵的进液口连接，所述强制循环泵的出液口与所述加热器的进液口连接；所述加热器的第一出液口与所述结晶分离器的进液口连接。
在其中一些实施例中，所述加热器的出气口与所述排气冷凝器的进气口连接。
在其中一些实施例中，所述含盐废水处理装置还包括第一输送泵，所述第一输送泵位于所述洗气塔的出液口与所述结晶分离器的进液口之间连接的管路上。
在其中一些实施例中，所述含盐废水处理装置还包括洗液罐，所述洗液罐的出液口与所述洗气塔的进液口连接。
在其中一些实施例中，所述含盐废水处理装置还包括浓缩液泵、稠厚器、固液分离器、母液罐及母液泵；
所述结晶分离器的出液口与所述稠厚器的进液口连接，所述稠厚器的第一出液口与所述固液分离器的进液口连接，所述固液分离器的出液口与所述母液罐的出液口连接，所述母液罐的出液口与所述结晶分离器的进液口连接；
所述浓缩液泵的设于结晶分离器的出液口与所述稠厚器的进液口之间的连接管路上；所述母液泵设于所述母液罐的出液口与所述结晶分离器的进液口之间的连接管路上。
在其中一些实施例中，所述稠厚器的第二出液口与所述结晶分离器的进液口连接。
在其中一些实施例中，所述含盐废水处理装置还包括母液罐、第二输送泵、喷雾干燥塔和风机；所述母液罐的进液口与所述母液泵的出液口连接，所述母液罐的出液口与所述喷雾干燥塔的进液口连接，所述喷雾干燥器的出液口与所述风机的进液口连接；所述第二输送泵位于所述母液罐的出液口与所述喷雾干燥塔的进液口之间的连接管路上。
在其中一些实施例中，所述含盐废水处理装置还包括蒸馏水罐；所述加热器的第二出液口与所述蒸馏水罐的进液口连接，所述蒸馏水罐的出液口与所述换热器的第一进液口连接。
在其中一些实施例中，所述结晶分离器饱和蒸汽入口与所述蒸馏水罐的出气口连接。
在其中一些实施例中，所述含盐废水处理装置还包括化学药剂罐，所述化学药剂罐的出液口与所述结晶分离器的进液口连接。
有益效果
本实用新型的含盐废水处理装置，可用于待处理的含盐废水的处理；工作时，待处理的含盐废水先在换热器进行预热，预热后的含盐废水进入排气冷凝器中，预热后的含盐废水携带的蒸汽在排气冷凝器中发生冷凝，冷凝产生的热量对含盐废水进一步提温，且回收了冷凝水，提高了热效率；提温后的废液进入结晶分离器中发生闪蒸，使含盐废水浓缩并释放蒸汽，蒸汽经洗气塔进行洗气，去除蒸汽中携带的低沸点脂肪酸或其他有机物质，从而降低蒸汽的VOC；洗气后的蒸汽被蒸汽压缩机抽出进行升温升压，提温后的蒸汽作为加热器的蒸发热源，提高了装置的热效率；且，洗气塔的出液口与结晶分离器的进液口连接，如此，洗气塔中产生的废液可回到结晶分离器参与蒸发结晶过程，进行固液分离，回收蒸馏水，使洗气系统不产生额外的废水，从而达到零排放废水的目的。
进一步地，加热器的出气口与排气冷凝器的进气口连接，含盐废水在蒸发结晶过程中产生的不凝汽能回到排气冷凝器，继续作为排气冷凝器的热源，与含盐废水进行换热，在提高进液温度的同时，不凝汽中携带的雾化的水蒸汽冷凝成蒸馏水，从而回收水蒸气和热量，如此进一步提高了装置的热效率。
附图说明
图1为一实施例的含盐废水处理装置的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，本实用新型一实施方式提供了一种含盐废水处理装置100，包括：换热器101、排气冷凝器102、结晶分离器103、洗气塔104、蒸汽压缩机105、加热器106及强制循环泵107。
换热器101的第一出液口与排气冷凝器102的第一进液口连接，排气冷凝器102的第一出液口与结晶分离器103的进液口连接，结晶分离器103的出气口与洗气塔104的进气口连接，洗气塔104的出气口与蒸汽压缩机105的进气口连接，蒸汽压缩机105的出气口与加热器106的进气口连接，洗气塔104的出液口与结晶分离器103的进液口连接。
结晶分离器103的出液口与强制循环泵107的进液口连接，强制循环泵107的出液口与加热器106的进液口连接。加热器106的第一出液口与上述结晶分离器103的进液口连接。
含盐废水处理装置100可用于待处理的含盐废水的处理。工作时，待处理的含盐废水先在换热器101进行预热，预热后的含盐废水进入排气冷凝器102中，预热后的含盐废水携带的蒸汽在排气冷凝器102中发生冷凝，冷凝产生的热量对含盐废水进一步提温，提温后的含盐废水进入结晶分离器103中发生闪蒸，使含盐废水浓缩并释放蒸汽，蒸汽经洗气塔104进行洗气，去除蒸汽中携带的低沸点脂肪酸或其他有机物质，从而降低蒸汽中的VOC；洗气后的蒸汽被蒸汽压缩机105抽出进行升温升压，升温后的蒸汽作为加热器106的蒸发热源。
在其中一些实施例中，加热器106的出气口与上述排气冷凝器102的进气口连接。
工作时，含盐废水在蒸发结晶过程中产生的不凝汽能回到排气冷凝器102，继续作为排气冷凝器102的热源，与进入排气冷凝器102的含盐废水进行换热，在提高含盐废水温度的同时，不凝汽中携带的雾化的水蒸汽冷凝成蒸馏水，从而回收水蒸气和热量，如此进一步提高了装置的热效率。
同时，洗气塔104的出液口与上述结晶分离器103的进液口连接，如此，洗气塔104中产生的废液可回到结晶分离器103参与蒸发结晶过程，使洗气过程不产生额外的废水。
在强制循环泵105的作用下，含盐废水在加热器106和结晶分离器103中不断进行加热、结晶过程，加热后的循环液从加热器106流出到低压的结晶分离器103中，由于压力骤然降低循环液在此发生闪蒸，得到浓缩，同时产生二次蒸汽。
进一步的，排气冷凝器102上设置有排气口；经处理后的不凝汽由排气口排出。
在其中一些实施例中，含盐废水处理装置100还包括第一输送泵117，第一输送泵位于洗气塔104的出液口与结晶分离器103的进液口之间连接的管路上，以提供洗气塔104的废液循环至结晶分离器103的动力。
在其中一些实施例中，洗气塔104的顶部设置有喷淋装置，第一输送泵117的出液口与洗气塔104中的喷淋装置连接；洗液在第一输送泵117的作用下进入洗气塔104中的喷淋装置。
蒸汽经洗气后产生的废液经第一输送泵117与结晶分离器103的连接管道进入结晶分离器103参与结晶蒸发，分离出固体，回收蒸馏水，从而不产生额外的废水。
进一步地，含盐废水处理装置100还包括洗液输送装置118。洗液输送装置118包括洗液泵1181和洗液罐1182，洗液罐1182的出液口与上述洗气塔104的进液口连接，洗液罐1182用于储存洗液并传输至洗气塔104使用。进一步地，洗液输送装置118还包括洗液泵1181，洗液泵1181设于洗液罐1182的出液口与洗气塔104的进液口之间的连接管路上。通过洗液洗液泵1181将储存在洗液罐1182中的洗液泵入洗气塔104中，洗液经过第一输送泵117进入洗气塔104中的喷淋装置。
在其中一些实施例中，洗气塔104采用气液逆向吸收方式，洗液通过洗气塔104塔顶的喷淋装置向下雾状(或小液滴)喷洒而下，而蒸汽则由洗气塔104的塔底向上逆流，以达到气液充分接触的目的。
进一步地，洗气塔104的塔顶还设置有除雾系统，洗气后的二次蒸汽经除雾系统，除去携带的雾状水滴。
可理解，洗气塔104的除雾系统设置在喷淋系统的上方。
在其中一些实施例中，上述结晶分离器103采用盐腿结晶器。上述盐腿结晶器的顶部设置有一体式的折流板加丝网除雾器。采用一体式的折流板加丝网除雾器，除雾效率高。
在其中一些实施例中，上述含盐废水处理装置100还包括浓缩液泵108、稠厚器109、固液分离器110、母液罐111及母液泵112。
结晶分离器103的出液口与稠厚器108的进液口连接，稠厚器108的第一出液口与固液分离器110的进液口连接，固液分离器110的出液口与母液罐111的出液口连接，母液罐111的出液口结晶分离器103的进液口连接。
浓缩液泵108设于结晶分离器103的出液口与稠厚器108的进液口之间的连接管路上；母液泵112设于母液罐111的出液口与结晶分离器103的进液口之间的连接管路上。
进一步地，固液分离器110上设置有固体出口D。
工作时，当含盐废水在离心分离器103中蒸发结晶达到工艺要求的浓缩倍数后，进入稠厚器109进行预分离，再经固液分离器110，分离出离心母液和固体，固体从固液分离器110上的固体出口D排出，离心母液经母液罐110、母液泵111回到结晶分离器103继续进行蒸发浓缩过程。
在其中一些实施例中，稠厚器109上还设有第二出液口；稠厚器109上的第二出液口与上述结晶分离器103的进液口连接。
当含盐废水浓缩达到工艺要求的浓缩倍数后，进入稠厚器109中，浓缩液中的晶体进一步生长，进行固液的初步分离，上层液体通过稠厚器109中的第二出液口回流进结晶分离器103，继续参与蒸发结晶，下层浓液进入固液分离器110。
在其中一些实施例中，含盐废水处理装置100还包括蒸馏水罐113和蒸馏水泵114。
加热器104的第二出液口与蒸馏水罐113的进液口的连接，蒸馏水罐113的出液口与蒸馏水泵114的进液口连接，蒸馏水泵114的出液口与换热器101的第一进液口连接。进一步地，换热器101设有第二出液口C。
含盐废水经蒸发结晶产生的蒸汽回到加热器104的中作为蒸发热源，与进入加热器104的换热管中的循环液进行热交换后，冷凝得到蒸馏水，蒸馏水储存在蒸馏水罐113中，由蒸馏水泵114输送至换热器101作为热源，与含盐废水进行换热后，经换热器101上的第二出液口C排出系统，这样可以大量回收蒸馏水外排的热量，提高热效率，且回收的蒸馏水达到排放标准：COD:100mg/L。在其中一些实施例中，排气冷凝器102的第二出液口与蒸馏水罐113的进液口的连接。排气冷凝器102中产生的蒸馏水，储存在蒸馏水罐113中，以进一步回收蒸馏水。
在其中一些实施例中，进一步地，蒸馏水罐113还设有出气口，且蒸汽出口与结晶分离器103的饱和蒸汽入口连接。如此，流入蒸馏水罐113的冷凝水产生的饱和蒸汽又回到上述结晶分离器103中，进行强制循环，进一步提高了装置的热效率，进一步保证装置总体的热平衡和保证操作条件的稳定。
进一步地，结晶分离器103还设有饱和蒸汽入口E。根据实际应用的需要，通过上述结晶分离器103的饱和蒸汽入口E，通入少量的额外饱和蒸汽补充，以保持装置总体的热平衡和保证操作条件的稳定。
在其中一些实施例中，含盐废水处理装置100还包括料液罐115和料液输送泵116，料液输送泵116的出液口与换热器101上的第二进液口连接。
进一步地，料液罐115设有料液进口A和自来水进口C。含盐废水经料液进口A进入装置。
进一步地，含盐废水处理装置10还包括清洗装置119，清洗装置119包括化学药剂罐1192，化学药剂罐1192的出液口与结晶分离器103的进液口连接。化学药剂罐1192用于储存化学药剂并传输至结晶分离器103，以清洗结晶分离器103。进一步地，清洗装置119还包括化学药剂泵1191，化学药剂泵1191设于化学药剂罐1192的出液口与结晶分离器103的进液口之间的连接管路上。
储存在化学药剂罐1192中的化学药剂通过化学药剂泵1191泵入结晶分离器103，并设置PLC自动控制装置，控制清洗装置119定期对结晶分离器103进行清洗，可以保证长时期处理水量和出水水质稳定。
在其中一些实施例中，含盐废水处理装置100还包括母液罐120、第二输送泵121、喷雾干燥塔123和风机124。
母液罐120的进液口与母液泵121的出液口连接，母液罐120的出液口与喷雾干燥塔123的进液口连接，喷雾干燥器123的出液口与风机124的进液口连接。第二输送泵121位于母液罐120的出液口与喷雾干燥塔123的进液口之间的连接管路上。
当母液泵111中的离心母液达到工艺要求的浓缩倍数后，离心母液经浓缩液罐120、第二输送泵121进入喷雾干燥塔123，在极短的时间内被干燥为成固体。进一步地，喷雾干燥塔123中设置有旋风分离器。固体连续地由喷雾干燥塔123的底部和旋风分离器中输出，废气由风机124排空。
在其中一些实施例中，风机124上设置有冷却水出口G、冷却水进口F与排气口，废气经排气口排出。
本实用新型的含盐废水处理装置可以处理含钠盐的废水，在本实用新型的具体示例中，含钠盐的废水为一种蓄热式热氧化器的洗涤废水，废水水质：pH:7～8，COD:1300mg/L，NaHCO3:10000mg/L，NaHSO3：30000mg/L，Na2SO3：70000mg/L。
请继续参考图1，在本实用新型的具体示例中，含盐废水的处理过程如下：
含盐废水工作时，待处理的含盐废水先在换热器101进行预热，预热后的含盐废水进入排气冷凝器102中，预热后的含盐废水携带的蒸汽在排气冷凝器102中发生冷凝，冷凝产生的热量对含盐废水进一步提温，提温后的废液进入结晶分离器103中发生闪蒸，使含盐废水浓缩并释放蒸汽，蒸汽经洗气塔104进行洗气，去除蒸汽中携带的低沸点脂肪酸或其他有机物质，从而降低蒸汽中的VOC；洗气后的蒸汽被蒸汽压缩机105抽出进行升温升压，提温后的蒸汽作为加热器106的蒸发热源，经热交换后冷凝得到蒸馏水，蒸馏水储存在蒸馏水罐113中，由蒸馏水泵114输送至换热器101作为热源，与含盐废水进行换热后，经换热器101上的第二出液口C排出系统。
与此同时，含盐废水在蒸发结晶过程中产生的不凝汽能回到排气冷凝器102，继续作为排气冷凝器102的热源，与含盐废水进行换热，在提高进液温度的同时，不凝汽中携带的雾化的水蒸汽冷凝成蒸馏水，从而回收水蒸气和热量。同时，洗气塔104的出液口与上述结晶分离器103的进液口连接，如此，洗气塔104中产生的废液可回到结晶分离器参与蒸发结晶过程，使洗气系统不产生额外的废水。
提温后的废液进入结晶分离器103中与原有的循环液混合后，产生的混合液在强制循环泵107的作用下，分流至加热器106的换热管中，进行加热、蒸发。加热后的混合液从加热器流出到低压的结晶分离器103中，由于压力骤然降低循环液在此发生闪蒸，得到浓缩液，同时产生二次蒸汽，二次蒸汽继续进入洗气塔以不断回收热量和蒸馏水。
具体地，洗气塔104顶部设置的喷淋装置中喷淋出碱液，以去除蒸汽中携带的低沸点脂肪酸或其他有机物质，从而降低蒸汽中的VOC，提高出水水质，使回收的蒸馏水达到排放标准：COD:100mg/L。
当浓缩液达到工艺要求的浓缩倍数后，进入稠厚器109中，浓缩液中的晶体进一步生长，进行固液的初步分离，上层液体通过稠厚器109中的第二出液口回流进结晶分离器103，继续参与蒸发结晶，下层浓液进入固液分离器110，分离出离心母液和固体，固体从固液分离器110上的固体出口D排出，离心母液先后经母液罐110、母液泵111回到结晶分离器103继续进行蒸发浓缩过程。
当离心母液达到工艺要求的浓缩倍数后，离心母液进入母液罐120，经第二输送泵121进入喷雾干燥塔123，干燥得到固体，固体连续地由喷雾干燥塔123的底部和旋风分离器输出，废气由风机124排空。
在上述具体示例中，洗气系统中的洗液为碱液；强制循环泵采用VFD(变频)控制，初始启动系统运行，频率根据比重以及出口压力自动检测保持在0～50Hz范围自动调节，以满足循环流量需求；强制循环泵中每根换热管的流速控制在1.5m/s～3.5m/s，降低结垢概率，以免影响换热效率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种含盐废水处理装置，其特征在于，包括：换热器、排气冷凝器、结晶分离器、洗气塔、蒸汽压缩机、加热器及强制循环泵；所述换热器的第一出液口与所述排气冷凝器的进液口连接，所述排气冷凝器的第一出液口与所述结晶分离器的进液口连接，所述结晶分离器的出气口与所述洗气塔的进气口连接，所述洗气塔的出气口与所述蒸汽压缩机的进气口连接，所述蒸汽压缩机的出气口与所述加热器的进气口连接，所述洗气塔的出液口与所述结晶分离器的进液口连接；
所述结晶分离器的出液口与所述强制循环泵的进液口连接，所述强制循环泵的出液口与所述加热器的进液口连接；所述加热器的第一出液口与所述结晶分离器的进液口连接。
2.如权利要求1所述的含盐废水处理装置，其特征在于，所述加热器的出气口与所述排气冷凝器的进气口连接。
3.如权利要求1所述的含盐废水处理装置，其特征在于，所述含盐废水处理装置还包括第一输送泵，所述第一输送泵位于所述洗气塔的出液口与所述结晶分离器的进液口之间连接的管路上。
4.如权利要求1所述的含盐废水处理装置，其特征在于，所述含盐废水处理装置还包括洗液罐，所述洗液罐的出液口与所述洗气塔的进液口连接。
5.如权利要求1～4任一项所述的含盐废水处理装置，其特征在于，所述含盐废水处理装置还包括浓缩液泵、稠厚器、固液分离器、母液罐及母液泵；
所述结晶分离器的出液口与所述稠厚器的进液口连接，所述稠厚器的第一出液口与所述固液分离器的进液口连接，所述固液分离器的出液口与所述母液罐的出液口连接，所述母液罐的出液口与所述结晶分离器的进液口连接；
所述浓缩液泵的设于结晶分离器的出液口与所述稠厚器的进液口之间的连接管路上；所述母液泵设于所述母液罐的出液口与所述结晶分离器的进液口之间的连接管路上。
6.如权利要求5所述的含盐废水处理装置，其特征在于，所述稠厚器的第二出液口与所述结晶分离器的进液口连接。
7.如权利要求6所述的含盐废水处理装置，其特征在于，所述含盐废水处理装置还包括母液罐、第二输送泵、喷雾干燥塔和风机；所述母液罐的进液口与所述母液泵的出液口连接，所述母液罐的出液口与所述喷雾干燥塔的进液口连接，所述喷雾干燥塔的出液口与所述风机的进液口连接；所述第二输送泵位于所述母液罐的出液口与所述喷雾干燥塔的进液口之间的连接管路上。
8.如权利要求1～4任一项所述的含盐废水处理装置，其特征在于，所述含盐废水处理装置还包括蒸馏水罐；所述加热器的第二出液口与所述蒸馏水罐的进液口连接，所述蒸馏水罐的出液口与所述换热器的第一进液口连接。
9.如权利要求8所述的含盐废水处理装置，其特征在于，所述结晶分离器饱和蒸汽入口与所述蒸馏水罐的出气口连接。
10.如权利要求1～4任一项所述的含盐废水处理装置，其特征在于，所述含盐废水处理装置还包括化学药剂罐，所述化学药剂罐的出液口与所述结晶分离器的进液口连接。
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