CN207918475U - 结合mvr对垃圾渗沥浓缩液处理的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种结合MVR对垃圾渗沥浓缩液处理的装置，原料液经板式换热器一进行预热；然后由强制循环泵打入板式换热器二进行高温加热，加热到一定温度的液体进入分离器，产生的汽体进入冷凝水箱一冷却；进入分离器中的高温液体进行闪蒸，产生的浓缩液由分离器底部的出料***排出，产生的蒸汽通过压缩后进入板式换热器二；进入冷凝水箱一的汽体经冷凝后产生的水由冷凝水泵泵入预热***进行再次利用，气体进入真空***；气体经再次冷却，不凝气体由真空泵排出。本实用新型将MVR应用于RO浓缩液处理中，大大提高本项目总的回收率，而且MVR处理后的少量浓缩液进垃圾焚烧炉膛燃烧，彻底解决了垃圾渗沥液处理***中膜***浓缩液处理难题。

Description

结合MVR对垃圾渗沥浓缩液处理的装置

技术领域

本实用新型涉及垃圾处理领域，具体涉及一种结合MVR对垃圾渗沥浓缩液处理的装置。

背景技术

目前，垃圾渗沥液处理一般采用生化处理+膜深度处理，然而膜处理应用在垃圾渗沥液处理中，虽然能够一定程度上保重产水达标排放，但是膜***回收率一般在75％左右，剩下的25％左右的浓缩液，一直是行业处理的难题。膜***浓缩液处理，目前主要采用回灌填埋场，但是膜***浓缩液盐分含量大，难处理有机物较多。这样的浓缩液回灌填埋场，长期运行下去，必然导致膜***进水盐分含量增大，膜***运行过程中容易结垢，运行周期下降，运行产水水质下降。

MVR是机械式蒸汽再压缩技术(mechanical vapor recompression)的简称，是利用蒸发***自身产生的二次蒸汽及其能量，将低品位的蒸汽经压缩机的机械做功提升为高品位的蒸汽热源。如此循环向蒸发***提供热能，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。

如果能够将MVR技术应用于垃圾渗沥液处理中，将会提高项目的总回收率，解决垃圾渗沥液处理***中膜***浓缩液处理的难题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种结合MVR对垃圾渗沥浓缩液处理的装置。

本实用新型的技术方案是：一种结合MVR对垃圾渗沥浓缩液处理的装置，包括预热***、蒸发***、出料***、真空***、压缩机***；所述预热***包括板式换热器一，原料进料管、原料出料管、冷凝水排水管和冷凝水进水管；原料进料管上设有进料泵和电磁流量计，原料出料管上设有强制循环泵，原料出料管的另一端连接蒸发***；所述蒸发***包括板式换热器二、分离器和冷凝水箱一，板式换热器二的进料口与原料出料管连接，并通过加热液出液管连接分离器，板式换热器二的进气口通过管路连接压缩机***，排气口通过排汽管连接冷凝水箱一；所述分离器的顶端通过排气管连接压缩机***，底端连接出料***；所述冷凝水箱一的顶部通过出气管连接真空***，底端通过冷凝水进水管连接板式换热器一，冷凝水进水管上设有冷凝水泵；所述真空***包括板式换热器三、冷凝水箱二和真空泵，其中板式换热器三的进气口通过出气管与冷凝水箱一连接，出气口通过排气管连接冷凝水箱二，并设有冷凝水排水管，冷凝水箱二的底端设置排水管，顶端设置排气管，排气管上设有真空泵。

所述出料***包括连接于分离器底端的出料管路和安装于出料管路上的出料泵。

所述分离器下部还设有物料循环管，该种连接至原料出料管上。

所述压缩机***包括空气压缩机。

所述压缩机***设有进气口和出气口，其进气口与分离器连接，出气口与板式换热器二连接。

本实用新型设置控制***，所述控制***包括西门子S7-300PLC***，以及设置在板式换热器一内设置差压液位计，原料进料管上设置的进料气动调节阀；设置在分离器排气管上的蒸汽气动调节阀，以及电磁流量计和差压变送器；所述差压液位计、进料气动调节阀、蒸汽气动调节阀、电磁流量计以及差压变送器均与差压变送器均与连接西门子S7-300PLC***联接。

所述西门子S7-300PLC***能够对接DCS***。

一种结合MVR对垃圾渗沥浓缩液处理的方法，步骤1)原料液由进料泵引入原料进料管，经板式换热器一进行预热；步骤2)预热后的原料液由强制循环泵打入板式换热器二进行高温加热，加热到一定温度的液体进入分离器，加热中产生的汽体进入冷凝水箱一进行冷却；步骤3)进入分离器中的高温液体进行闪蒸，产生的浓缩液由分离器底部的出料***排出，产生的蒸汽进入压缩机***，并通过压缩后进入板式换热器二，为换热器提供热量；步骤4)进入冷凝水箱一的汽体经冷凝后产生的水由冷凝水泵泵入预热***进行再次利用，气体进入真空***；步骤5)气体经板式换热器三再次冷却，冷凝水排出，冷却产生的液体由冷凝水排水管排出，不凝气体由真空泵排出。

本实用新型的有益效果是：本实用新型创造性的将MVR应用于RO浓缩液处理中，不仅大大提高本项目总的回收率，而且MVR处理后的少量浓缩液进垃圾焚烧炉膛燃烧，彻底解决了垃圾渗沥液处理***中膜***浓缩液处理难题。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1.预热***，1-1.板式换热器一，1-2.原料进料管，1-3.原料出料管，1-4.冷凝水排水管，1-5.冷凝水进水管，1-6.进料泵，1-7.电磁流量计，2.蒸发***，2-1.板式换热器二，2-2.分离器，2-3.冷凝水箱一，2-4.加热液出液管，2-5.排汽管，2-6.出气管，2-7.排气管，2-8.冷凝水泵，2-9.强制循环泵，2-10.物料循环管，3.压缩机***，4.真空***，4-1.板式换热器三，4-2.冷凝水箱二，4-3.真空泵，4-4.排气管，4-5.冷凝水排水管，4-6.排水管，4-7.排气管，5.出料***，5-1.出料管路，5-2.出料泵。

具体实施方式

如附图1所示，一种结合MVR对垃圾渗沥浓缩液处理的装置，包括预热***、蒸发***、出料***、真空***、压缩机***；所述预热***1包括板式换热器一1-1，原料进料管1-2、原料出料管1-3、冷凝水排水管1-4和冷凝水进水管1-5；原料进料管1-2上设有进料泵1-6和电磁流量计1-7，原料出料管1-3上设有强制循环泵，原料出料管1-3的另一端连接蒸发***2；所述蒸发***2包括板式换热器二2-1、分离器2-2和冷凝水箱一2-3，板式换热器二2-1的进料口与原料出料管1-3连接，并通过加热液出液管2-4连接分离器2-2，板式换热器二2-1的进气口通过管路连接压缩机***3，排气口通过排汽管2-5连接冷凝水箱一2-6；所述分离器2-2的顶端通过排气管2-7连接压缩机***3，底端连接出料***5；所述冷凝水箱一2-3的顶部通过出气管2-6连接真空***4，底端通过冷凝水进水管1-5连接板式换热器一1-1，冷凝水进水管1-5上设有冷凝水泵2-8；所述真空***4包括板式换热器三4-1、冷凝水箱二4-2和真空泵4-3，其中板式换热器三4-1的进气口通过出气管2-6与冷凝水箱一2-3连接，出气口通过排气管4-4连接冷凝水箱二4-2，并设有冷凝水排水管4-5，冷凝水箱二4-2的底端设置排水管4-6，顶端设置排气管4-7，排气管上4-7设有真空泵4-3。

所述出料***5包括连接于分离器2-2底端的出料管路5-1和安装于出料管路5-1上的出料泵5-2。

所述分离器2-2下部还设有物料循环管2-10，该种连接至原料出料管1-3上。

所述压缩机***3包括空气压缩机。

所述压缩机***3设有进气口和出气口，其进气口与分离器2-2连接，出气口与板式换热器二2-1连接。

本实用新型设置控制***，所述控制***包括西门子S7-300PLC***，以及设置在板式换热器一1-1内设置差压液位计，原料进料管1-2上设置的进料气动调节阀；设置在分离器2-2排气管2-7上的蒸汽气动调节阀，以及电磁流量计1-7和差压变送器；所述差压液位计、进料气动调节阀、蒸汽气动调节阀、电磁流量计1-7以及差压变送器均与差压变送器均与连接西门子S7-300PLC***联接。

所述西门子S7-300PLC***能够对接DCS***。

一种结合MVR对垃圾渗沥浓缩液处理的方法，步骤1)原料液由进料泵1-6引入原料进料管1-2，经板式换热器一1-1进行预热；步骤2)预热后的原料液由强制循环泵2-9打入板式换热器二2-1进行高温加热，加热到一定温度的液体进入分离器2-2，加热中产生的汽体进入冷凝水箱一2-3进行冷却；步骤3)进入分离器2-2中的高温液体进行闪蒸，产生的浓缩液由分离器2-2底部的出料***5排出，产生的蒸汽进入压缩机***3，并通过压缩后进入板式换热器二2-1，为换热器提供热量；步骤4)进入冷凝水箱一2-3的汽体经冷凝后产生的水由冷凝水泵2-8泵入预热***1进行再次利用，气体进入真空***4；步骤5)气体经板式换热器三4-1再次冷却，冷凝水排出，冷却产生的液体由冷凝水排水管4-5排出，不凝气体由真空泵4-3排出。

进一步的，步骤3)中，产生的浓度不符合要求的浓缩液进入原料出料管1-3，进入下次循环。

实施例1

一)物料特性分析

本方案专为国丰新能源江苏邮箱公司垃圾渗沥液处理项目浓水设计，物料性质垃圾渗滤液经RO后的浓水，主要成份为一价盐分。COD及结垢离子含量均较低。

二)本垃圾渗沥液处理项目RO浓缩液基本数据

项目	数值
		物料来源	RO浓水
水量t/d	88.8
		pH	6-7
COD(mg/L)	700～800
		NH4-N(mg/L)	3
溶解固体(wt％)	2.75
		温度	常温
出料要求	浓缩出水≤28.8T/D

三)蒸发方式的选择

针对本套***处理的含盐废水物料的特性，采用MVR蒸发***，采强制循环的蒸发浓缩方式，既满足生产需求又达到节能降耗目的。

四)MVR蒸发***原理介绍

机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发***，其原理是利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发产生的二次蒸汽，把电能转换成热能，提高二次蒸汽的焓，被提高热能的二次蒸汽打入蒸发***1的板式换热器一1-1进行加热，以达到循环利用二次蒸汽已有的热能，通过蒸发器自循环来实现蒸发结晶的目的。通过PLC、工业计算机(FA)、组态等形式来控制***温度、压力、电机转速，保持***蒸发平衡。从理论上来看，使用MVR蒸发器比传统蒸发器节省80％以上的能源，节省90％以上的冷凝水，减少50％以上的占地面积。

MVR蒸发***特点：传热效率高，抗盐析、不易结垢，具有自清洁功能；能耗低、运行费用低；占地面积小，节省安装空间；板式强制循环蒸发器的工作原理。

五)材质选择

本***处理的物料为蒸发器进水，主要盐分为氯化钠、硫酸钠等，其余为水。结合多年项目经验，与物料接触的部分采用钛材；管道和蒸馏水罐等采用316L材质，平台、鲜蒸汽过热蒸汽等采用Q235材质。

六)设计参数

七)工艺流程介绍

物料的基本走向为原料预热→强制循环蒸发→出料。

预热***1

原液由进料泵1-6经电磁流量计1-7，进入预热***1然后与蒸发冷凝水换热后进入蒸发***1。

蒸发***2

物料经预热***1预热后进入强制循环蒸发***2，由强制循环泵2-9送入板式换热器一2-1内，液体经强制循环升温升压，而后进入分离器2-2内进行闪蒸蒸发，溶液的浓度不断提高，直至达到浓度出料。

出料***5

溶液在分离器2-2内闪蒸，达到浓度的料液经出料泵5-2送到母液池，管道不超过20米，未达到浓度的料液返回***继续蒸发。

真空***4

蒸发***2中的不凝气进入真空***4由真空泵4-3送出***。

压缩机***3

分离器2-2内分离出的二次蒸汽进入压缩风机，压缩升温升压后返回板式换热器一1-1，给蒸发***1提供热源，二次蒸汽循环利用，没有能源的浪费，达到节能降耗的目的。

CIP清洗***

可以自动或手动清洗换热器、结晶分离器等各个设备的易结垢部位。设备经过长期(根据物料是否含有、或者含有结垢物质的多少来定)的运行，不可避免的会有结垢现象出现，当出现结垢现象而导致设备蒸发能力下降时，可以使用本***自动清洗***，可根据实际要求，可为弱酸弱碱、或者直接为清水。

八)控制***

在板式换热器一1-1内设置差压液位计，在原料进料管上增设进料气动调节阀一台，增加差压变送器；在分离器2-2的排气管2-7上增加蒸汽气动调节阀结合原有的电磁流量计1-7。

8.1)进料自动控制的实现：进料流量可以在电磁流量计1-7上设定一个固定值，也可以根据蒸发***1的板式换热器一1-1的液位通过调节进料气动调节阀来实现，参与的自控原件为进料气动调节阀、差压液位计和电磁流量计1-7；

8.2)液位自动控制的实现：通过设定的液位来实现进料气动调节阀的开启度实现的，参与的自控原件为进料气动调节阀、差压变送器等；

8.3)蒸汽的自动控制是由压力信号反馈蒸汽气动调节阀来实现的，参与的自控原件为压力变送器、蒸汽气动调节阀等；

8.4)其他控制部分：为各板式换热器及分离器2-2配备就地、远传的压力和温度传感装置；

8.5)***配备西门子S7-300PLC***，可对接DCS***。

九)运行分析

蒸发量：2500kg/h

运行时间：8000小时/年

项目	每小时消耗	吨蒸发量消耗
			电(KWH)	144	57.6±5％
蒸汽(kg)	200	80±30
			冷却水(t)	20	8±5％
压缩空气(m3)	0.3m3/min

结论：将MVR创造性的应用在垃圾渗沥液反渗透浓缩液处理***中，彻底解决了垃圾渗沥液处理***浓缩液处理一大难题，实为一大胆尝试和突破。

Claims (7)

1.一种结合MVR对垃圾渗沥浓缩液处理的装置，其特征在于，包括预热***、蒸发***、出料***、真空***、压缩机***；所述预热***包括板式换热器一，原料进料管、原料出料管、冷凝水排水管和冷凝水进水管；原料进料管上设有进料泵和电磁流量计，原料出料管上设有强制循环泵，原料出料管的另一端连接蒸发***；所述蒸发***包括板式换热器二、分离器和冷凝水箱一，板式换热器二的进料口与原料出料管连接，并通过加热液出液管连接分离器，板式换热器二的进气口通过管路连接压缩机***，排气口通过排汽管连接冷凝水箱一；所述分离器的顶端通过排气管连接压缩机***，底端连接出料***；所述冷凝水箱一的顶部通过出气管连接真空***，底端通过冷凝水进水管连接板式换热器一，冷凝水进水管上设有冷凝水泵；所述真空***包括板式换热器三、冷凝水箱二和真空泵，其中板式换热器三的进气口通过出气管与冷凝水箱一连接，出气口通过排气管连接冷凝水箱二，并设有冷凝水排水管，冷凝水箱二的底端设置排水管，顶端设置排气管，排气管上设有真空泵。

2.根据权利要求1所述的一种结合MVR对垃圾渗沥浓缩液处理的装置，其特征在于，所述出料***包括连接于分离器底端的出料管路和安装于出料管路上的出料泵。

3.根据权利要求1所述的一种结合MVR对垃圾渗沥浓缩液处理的装置，其特征在于，所述分离器下部还设有物料循环管，该种连接至原料出料管上。

4.根据权利要求1所述的一种结合MVR对垃圾渗沥浓缩液处理的装置，其特征在于，所述压缩机***包括空气压缩机。

5.根据权利要求4所述的一种结合MVR对垃圾渗沥浓缩液处理的装置，其特征在于，所述压缩机***设有进气口和出气口，其进气口与分离器连接，出气口与板式换热器二连接。

6.根据权利要求1所述的一种结合MVR对垃圾渗沥浓缩液处理的装置，其特征在于，还包括控制***，所述控制***包括西门子S7-300PLC***，以及设置在板式换热器一内设置差压液位计，原料进料管上设置的进料气动调节阀；设置在分离器排气管上的蒸汽气动调节阀，以及电磁流量计和差压变送器；所述差压液位计、进料气动调节阀、蒸汽气动调节阀、电磁流量计以及差压变送器均与差压变送器均与连接西门子S7-300PLC***联接。

7.根据权利要求6所述的一种结合MVR对垃圾渗沥浓缩液处理的装置，其特征在于，所述西门子S7-300PLC***能够对接DCS***。