CN111072204A - 一种应用于高盐高cod废水的浸没燃烧式蒸发结晶*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于高盐高COD废水的浸没燃烧式蒸发结晶***，解决现有技术中处理高盐高COD废水所存在的投资成本高、处理费用大的问题。该***包括浸没式结晶器、母液罐、浸没式燃烧器、离心机、蒸汽冷凝器以及引风机；浸没式结晶器上部为气相区、下部为液相区；料液通过母液泵泵入浸没式结晶器；浸没式燃烧器设置在浸没式结晶器的中部，并将烟气出口浸没在液相区料液的液面下，使燃烧产生的高温烟气与料液进行热交换，将料液浓缩为含固料液；含固料液通过出料泵泵入离心机脱水，形成固相混盐和离心母液，离心母液回流至母液罐；浸没式结晶器产生的蒸汽和烟气，经气体出口进入蒸汽冷凝器，形成冷凝水；引风机用于将蒸汽冷凝器中的不凝气排出。

Description

一种应用于高盐高COD废水的浸没燃烧式蒸发结晶***

技术领域

本发明属于废水处理技术，具体涉及一种应用于高盐高COD废水的浸没燃烧式蒸发结晶***。

背景技术

近几年，随着社会发展和环保意识的提高，钢铁、电力、化工、煤炭、炼化等行业推广废水循环利用，努力实现废水零排放或近零排放，上述成产工艺中产生的大多数是高盐高COD废水，该类废水的特点是COD高、含盐浓度高，易结垢成分高、处理困难。

若将该高盐高COD废水直接蒸发会导致COD高度富集，沸点温升高，换热面结垢，传热效率下降，结晶困难等问题。因此，在实际废水处理中，需要在高盐高COD废水处理工艺中设置高级氧化工艺、除硬工艺对废水进行氧化，将COD、硬度等降低至合适水平，再进行蒸发结晶；或者是将高盐高COD废水与清洁废水混合稀释几十倍甚至上百倍后再进行生化工艺，通过微生物的作用降低COD，然后再进行膜浓缩回用。

但上述这两种工艺都存在投资成本高及处理费用大，因此高盐高COD废水的处理是诸多生产型企业头疼的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中处理高盐高COD废水所存在的投资成本高、处理费用大的不足之处，而提供了一种应用于高盐高COD废水的浸没燃烧式蒸发结晶***。

为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：

一种应用于高盐高COD废水的浸没燃烧式蒸发结晶***，其特殊之处在于，包括浸没式结晶器、母液罐、浸没式燃烧器、离心机、蒸汽冷凝器以及引风机；

所述浸没式结晶器上部为顶端设置有除雾器以及气体出口的气相区、下部为底端设置有搅拌器以及结晶器盐腿的液相区；所述结晶器盐腿上设置有料液入口和物料出口；

所述母液罐内设置有搅拌机，料液通过母液泵泵入浸没式结晶器；

所述浸没式燃烧器设置在浸没式结晶器的中部，并将烟气出口浸没在液相区料液的液面下，使燃烧产生的高温烟气与料液进行热交换，将料液浓缩为含固料液；

所述含固料液通过出料泵泵入离心机进行脱水，形成固相混盐和离心母液，所述离心母液回流至母液罐与料液混合，固相混盐外运处理；

所述浸没式结晶器产生的蒸汽和烟气，经气体出口进入所述蒸汽冷凝器，形成冷凝水；

所述引风机用于将蒸汽冷凝器中的不凝气排出。

进一步地，为了避免夹带物料，导致冷凝水的水质恶化，还包括上升管道和设置在上升管道内的洗气喷嘴，

所述浸没式结晶器的气体出口通过上升管与蒸汽冷凝器连通；

所述洗气喷嘴外接冷凝水，用于对浸没式结晶器产生的蒸汽和烟气进行洗涤。

进一步地，为了提高进料浓度，还包括进水箱以及进水预热换热器；

所述进水箱为料液进料的缓存装置，其通过进水泵将料液泵入进水预热换热器中；

所述蒸汽冷凝器产生的冷凝水聚集在蒸汽冷凝器底部的蒸汽冷凝器水井中，并通过冷凝水泵泵出，泵出的冷凝水一分为二，一路为洗气喷嘴提供水源，另一路进入进水预热换热器中与料液进行热交换；热交换后的料液流入所述母液罐中，热交换后的凝水回收利用。

进一步地，所述浸没式燃烧器所需的燃料由燃料储罐通过燃料管道提供，且燃料管道上设置有减压阀和伴热装置，伴热装置可防止焦-汤效应引起的管道结冰；所需的助燃空气依次通过空气过滤器和鼓风机进入浸没式燃烧器。

进一步地，所述浸没式结晶器液相区的物料含固量控制在10％～15％，结晶器盐腿区的物料含固量控制在15％～20％。

进一步地，为了使进入浸没式结晶器中的料液混合均匀，所述浸没式结晶器上对称设置有两个搅拌器；浸没式结晶器上设置有测量温度、压力、液位以及密度的仪表。

进一步地，为了防止料液在母液罐中结垢，所述母液罐上还设置有阻垢剂消泡剂入口，延长使用寿命。

进一步地，为了工作人员便于观察浸没式结晶器内部流动情况，所述结晶器盐腿上还设置有结晶器视镜。

进一步地，所述蒸汽冷凝器采用循环水冷却或空气冷却；所述进水预热换热器采用板式换热器。

进一步地，所述浸没式燃烧器及浸没式结晶器均采用耐腐蚀的材料制作。

本发明的优点是：

1.本发明将“浸没式燃烧+蒸发结晶+离心干燥”结合为一体，不限制来水中COD的浓度和盐分含量，通过将高温烟气喷入废水中将废水加热蒸发，在提取废水中水分的同时氧化分解COD，离心分离混盐；结构简单、成本较低。

2.本发明生产冷凝水和混盐两种产品，其中产品水水质可按工艺要求回用，或者降温进入生化单元后精制处理。杂盐含水率不高于10％，杂盐作为危废填埋处理，排放尾气满足《工业污染物排放标准》。

3.本发明可利用厂区中富裕的燃料，如高炉煤气、炼焦煤气、高温烟气等，充分利用废热、低热值燃料，以废治废。

附图说明

图1为本发明浸没燃烧式蒸发结晶***的工艺流程图。

附图标记如下：

1-燃料储罐；2-浸没式燃烧器；3-浸没式结晶器；4-搅拌器；5-洗气喷嘴；6-结晶器盐腿；7-结晶器视镜；8-除雾器；9-蒸汽冷凝器；10-蒸汽冷凝器水井；11-冷凝水泵；12-出料泵；13-母液罐；14-母液泵；15-离心机；16-引风机；17-鼓风机；18-进水箱；19-进水泵；20-空气过滤器；21-进水预热换热器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步的详细描述：

如图1所示，一种应用于高盐高COD废水的浸没燃烧式蒸发结晶***包括浸没式结晶器3、浸没式燃烧器2、离心机15、母液罐13、蒸汽冷凝器9、引风机16、进水箱18以及进水预热换热器21。

浸没式结晶器3上部为顶端设置有除雾器8(可采用丝网除雾器8)以及气体出口的气相区、下部为底端设置有搅拌器4以及结晶器盐腿6的液相区；结晶器盐腿6上设置有料液入口、物料出口以及便于观察内部流动的结晶器视镜7；浸没式结晶器3上还设置有测量温度、压力、液位以及密度的仪表；上述搅拌器4对称设置有两台，用于使进入浸没式结晶器3的料液混合均匀。母液罐13内设置有搅拌机，料液通过母液泵14泵入浸没式结晶器3。

浸没式燃烧器2设置在浸没式结晶器3的中部，并将烟气出口浸没在液相区料液的液面下；浸没式燃烧器2所需的燃料由燃料储罐1(比如CNG储气罐)通过燃料管道提供，且燃料管道上设置有减压阀和伴热装置，伴热装置可防止焦-汤效应引起的管道结冰，所需的助燃空气依次通过空气过滤器20和鼓风机17进入浸没式燃烧器2，鼓风机17后设置流量计；燃烧产生的高温气体带着全部燃烧热，以气泡状分散到周围液体中，同时把热量传递给液体，并使溶剂气化；当气体上升到液面时，其温度已下降，与液温十分接近，所以热效率很高。上述浸没式结晶器3液相区的物料含固量控制在10％～15％，结晶器盐腿6区的物料含固量控制在15％～20％，且浸没式结晶器3有足够大液面，可以保持在浸没式燃烧器2鼓泡时，基本保证液面稳定，稳定燃烧。该燃烧器结构简单，不需要金属传热表面，而且外形尺寸较小，可以用抗腐蚀的材料制作；试验验证燃料释放的热量接近99％被料液吸收，料液被浓缩成一定程度的含固料液。

含固料液通过出料泵12泵入离心机15进行脱水，形成固相混盐和离心母液，离心母液回流至母液罐13与料液混合，固相混盐外运处理。

浸没式结晶器3产生的蒸汽、烟气以及夹带的液滴，在结晶器的上部通过除雾器8过滤后，经气体出口、上升管进入蒸汽冷凝器9中，上升管中设置有洗气喷嘴5，可避免夹带物料，导致冷凝水的水质恶化。

进水箱18为料液进料的缓存装置，缓存时间为2小时，其通过进水泵19将料液泵入进水预热换热器21中，进水泵19采用一用一备的方式。

蒸汽冷凝器9为多管程，采用循环水冷却或空气冷却；蒸汽冷凝器9产生的冷凝水聚集在蒸汽冷凝器9底部的蒸汽冷凝器水井10中，并通过冷凝水泵11泵出，泵出的冷凝水一分为二，一路作为洗气喷嘴5所需的冷凝水，洗气喷嘴5的喷水水量和蒸汽冷凝器水井10中冷凝水的电导率连锁，水质恶化则增加喷水水量；另一路进入进水预热换热器21中与料液进行热交换，热交换后的料液流入母液罐13中，热交换后的凝水进行回收利用；而蒸汽冷凝器9中剩余的烟气不凝气和少量蒸汽则通过引风机16引出。

上述进水预热换热器21采用板式换热器，对进水箱18的料液和蒸汽冷凝器水井10的冷凝水进行换热，提高进料浓度，同时利用热能，降低冷凝水温度；其中，冷凝水泵11也采用一用一备的方式。

为了防止料液在母液罐13中结垢，母液罐13上还设置有阻垢剂消泡剂入口，由此，母液罐13除了接受进料液和离心母液之外，还接受外界送来的消泡剂阻垢剂，并将三者充分混合，通过母液泵14送至结晶器盐腿6中，其中，母液泵14也采用一用一备的方式。

综上，本发明应用于高盐高COD废水的浸没燃烧式蒸发结晶***可充分利用各个环节的产物，节约成本，提高产品收率，具有可靠的应用前景。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种应用于高盐高COD废水的浸没燃烧式蒸发结晶***，其特征在于：包括浸没式结晶器(3)、母液罐(13)、浸没式燃烧器(2)、离心机(15)、蒸汽冷凝器(9)以及引风机(16)；

所述浸没式结晶器(3)上部为顶端设置有除雾器(8)以及气体出口的气相区、下部为底端设置有搅拌器(4)以及结晶器盐腿(6)的液相区；所述结晶器盐腿(6)上设置有料液入口和物料出口；

所述母液罐(13)内设置有搅拌机，料液通过母液泵(14)泵入浸没式结晶器(3)；

所述浸没式燃烧器(2)设置在浸没式结晶器(3)的中部，并将烟气出口浸没在液相区料液的液面下，使燃烧产生的高温烟气与料液进行热交换，将料液浓缩为含固料液；

所述含固料液通过出料泵(12)泵入离心机(15)进行脱水，形成固相混盐和离心母液，所述离心母液回流至母液罐(13)与料液混合；

所述浸没式结晶器(3)产生的蒸汽和烟气，经气体出口进入所述蒸汽冷凝器(9)，形成冷凝水；

所述引风机(16)用于将蒸汽冷凝器(9)中的不凝气排出。

2.根据权利要求1所述的应用于高盐高COD废水的浸没燃烧式蒸发结晶***，其特征在于：还包括上升管道和设置在上升管道内的洗气喷嘴(5)，

所述浸没式结晶器(3)的气体出口通过上升管与蒸汽冷凝器(9)连通；

所述洗气喷嘴(5)外接冷凝水，用于对浸没式结晶器(3)产生的蒸汽和烟气进行洗涤。

3.根据权利要求2所述的应用于高盐高COD废水的浸没燃烧式蒸发结晶***，其特征在于：还包括进水箱(18)以及进水预热换热器(21)；

所述进水箱(18)为料液进料的缓存装置，其通过进水泵(19)将料液泵入进水预热换热器(21)中；

所述蒸汽冷凝器(9)产生的冷凝水聚集在蒸汽冷凝器(9)底部的蒸汽冷凝器水井(10)中，并通过冷凝水泵(11)泵出，泵出的冷凝水一分为二，一路为洗气喷嘴(5)提供水源，另一路进入进水预热换热器(21)中与料液进行热交换；热交换后的料液流入所述母液罐(13)中。

4.根据权利要求3所述的应用于高盐高COD废水的浸没燃烧式蒸发结晶***，其特征在于：

所述浸没式燃烧器(2)所需的燃料由燃料储罐(1)通过燃料管道提供，且燃料管道上设置有减压阀和伴热装置；所需的助燃空气依次通过空气过滤器(20)和鼓风机(17)进入浸没式燃烧器(2)。

5.根据权利要求4所述的应用于高盐高COD废水的浸没燃烧式蒸发结晶***，其特征在于：所述浸没式结晶器(3)上对称设置有两个搅拌器(4)；浸没式结晶器(3)上设置有测量温度、压力、液位以及密度的仪表。

6.根据权利要求5所述的应用于高盐高COD废水的浸没燃烧式蒸发结晶***，其特征在于：所述母液罐(13)上还设置有阻垢剂消泡剂入口。

7.根据权利要求6所述的应用于高盐高COD废水的浸没燃烧式蒸发结晶***，其特征在于：所述结晶器盐腿(6)上还设置有结晶器视镜(7)。

8.根据权利要求7所述的应用于高盐高COD废水的浸没燃烧式蒸发结晶***，其特征在于：所述蒸汽冷凝器(9)采用循环水冷却或空气冷却；所述进水预热换热器(21)采用板式换热器。

9.根据权利要求8所述的应用于高盐高COD废水的浸没燃烧式蒸发结晶***，其特征在于：

所述浸没式燃烧器(2)及浸没式结晶器(3)均采用耐腐蚀的材料制作。

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