專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高含鹽廢液中無(wú)機(jī)鹽物質(zhì)的分離處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高含鹽廢液中無(wú)機(jī)鹽的分離處理，屬于廢水處理的環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高含鹽廢液是指含有有機(jī)物和至少總?cè)芙夤腆wTDS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于兩倍海水濃度即6%以上的廢水。通常這類(lèi)廢水中除了含有大量的無(wú)機(jī)鹽，如Cl' Na+、SO42' Ca2+等夕卜，還含有有機(jī)污染物。主要來(lái)源于(I)化工生產(chǎn)化學(xué)反應(yīng)不完全或化學(xué)反應(yīng)副產(chǎn)物，尤其農(nóng)藥、染料等化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量高C0D、高鹽的有毒廢水。(2)廢水處理、循環(huán)再利用產(chǎn)生的。在廢水處理過(guò)程中，水處理劑及酸、堿的加入帶來(lái)的廢水本身含鹽量增大；廢水經(jīng)過(guò)處理，COD達(dá)標(biāo)水循環(huán)再利用過(guò)程中產(chǎn)生的鹽度較高濃縮液。所有這些都稱(chēng)之為高含鹽度廢液。這類(lèi)高含鹽廢液，不但較普通污水有更大的污染性，而且會(huì)對(duì)土壤鹽化、形成鹽堿地，從而破壞土壤的植被。對(duì)于農(nóng)藥、染料等化工生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高含鹽、高COD廢水通常采用直接焚燒的方法進(jìn)行處理。該法是將廢水呈霧狀噴入高溫燃燒爐中，使水霧完全汽化，讓廢水中的有機(jī)物在爐內(nèi)氧化，分解成為完全燃燒產(chǎn)物二氧化碳和水及無(wú)機(jī)鹽灰分。一般認(rèn)為COD彡100000mg/L、熱值彡2500kcal/kg的高含鹽廢液或有機(jī)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)彡10%的含鹽有機(jī)廢液采用焚燒法處理較其他方法更加經(jīng)濟(jì)、合理。顯然，對(duì)于其它高含鹽廢水采取直接焚燒的方法是十分不經(jīng)濟(jì)的。畢竟，焚燒耗能高、容易產(chǎn)生煙氣造成對(duì)大氣的污染。通常采用蒸發(fā)的原理對(duì)高含鹽廢水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到高含鹽濃縮廢液。最后，采取深度冷卻技術(shù)，通過(guò)冷卻結(jié)晶工藝，使其中的無(wú)機(jī)鹽得到分離處理。同時(shí)，得到回收水和含鹽量仍然很高的濃縮液。其中，濃縮液返回前段工序再進(jìn)行蒸發(fā)、濃縮，冷卻結(jié)晶，實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)鹽類(lèi)物質(zhì)的進(jìn)一步分離。然而，由于廢水中的鹽大都是可溶性的氯化物，溶解度很大、且受溫度影響較小。因此，采用冷卻結(jié)晶技術(shù)對(duì)濃縮含鹽廢液進(jìn)行無(wú)機(jī)鹽類(lèi)物質(zhì)的分離效率很低。特別是，結(jié)晶母液返 回前段工藝進(jìn)行再加熱蒸發(fā)。導(dǎo)致整個(gè)工藝流程長(zhǎng)、能耗高。由此，迫切需要開(kāi)發(fā)一種高效、能耗較低的高含鹽廢液中無(wú)機(jī)鹽物質(zhì)的分離方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是開(kāi)發(fā)一種高效、能耗較低的高含鹽廢液中無(wú)機(jī)鹽物質(zhì)的分離方法。一種高含鹽廢液中無(wú)機(jī)鹽物質(zhì)的分離處理方法，其特征在于應(yīng)用的系統(tǒng)依次包括以下設(shè)備蒸發(fā)器、汽化器、薄膜蒸發(fā)器、冷卻螺旋推料機(jī)；使用泵將高含鹽廢液從蒸發(fā)器下端送入進(jìn)行加熱，控制蒸發(fā)器出口溫度105^1200C .被加熱的高含鹽廢液從蒸發(fā)器上端通過(guò)管道進(jìn)入汽化器，進(jìn)行汽化、閃蒸分離；其中，6(T70%的水變成水蒸氣，并且由汽化器上端出口出來(lái)進(jìn)入冷凝器進(jìn)行冷凝，成為回收水；進(jìn)入汽化器中的高含鹽廢液，經(jīng)過(guò)汽化、閃蒸分離后，剩下3(T40%的濃縮液體；濃縮液體通過(guò)管道從汽化器下端循環(huán)出料口再次從蒸發(fā)器下端的進(jìn)料口進(jìn)入，與高含鹽廢水混合再次加熱、汽化、蒸發(fā)，進(jìn)一步濃縮得到濃縮液，使?jié)饪s液的比重達(dá)到1. r1. 6g ；該濃縮液通過(guò)管道從汽化器下端進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器上端，進(jìn)行薄膜蒸發(fā)，使?jié)饪s液中的水蒸發(fā)7(T80%，水汽出口溫度控制在10(Tll0°C，剩下20-30%的鹽漿；該鹽漿進(jìn)入冷卻螺旋推料機(jī)，通過(guò)在螺旋輸送過(guò)程中得到冷卻，使其溫度降低到3(T40°C .最后，由冷卻螺旋推料機(jī)排出，得到鹽泥，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)鹽類(lèi)物質(zhì)的有效分離；在整個(gè)工藝流程中，都采用引風(fēng)機(jī)維持系統(tǒng)處于85、5Kpa的微負(fù)壓狀態(tài)下操作、運(yùn)行。關(guān)鍵設(shè)備與工藝控制參數(shù)1.薄膜蒸發(fā)器(I)薄膜蒸發(fā)器的材料為316L不銹鋼，鈦合金或者防腐耐高溫石墨材料加工而成。其屬于立式設(shè)備，采用蒸汽加熱。薄膜蒸發(fā)器的高徑比大于2，上端封頭上布置由濃縮液進(jìn)料口、水汽出口和清水沖洗口，下端封頭布置由鹽漿出料口。內(nèi)部安裝帶刮板的旋轉(zhuǎn)軸，并且在旋轉(zhuǎn)軸的上部安裝由濃縮液的受液盤(pán)。濃縮液由上端封頭進(jìn)料口首先進(jìn)入受液盤(pán)。受液盤(pán)隨著旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)速度控制在45飛0轉(zhuǎn)/分鐘。將濃縮液摔灑在薄膜蒸發(fā)器的內(nèi)壁，并受到加熱而蒸發(fā)。在此過(guò)程中，濃縮液隨著水的蒸發(fā)，逐漸變成鹽漿，并且在旋轉(zhuǎn)軸上的刮板作用下流動(dòng)薄膜蒸發(fā)器底部排出。其中，水蒸氣則由表面蒸發(fā)器上端的水汽出口排出。期間，控制水汽出口溫度10(Tll0°C .(2)關(guān)鍵工藝控制參數(shù)I)蒸發(fā)器的出口溫度控制在105 120°C.濃縮液進(jìn)入汽化器中的蒸發(fā)量為60 70% ；2)鹽漿在薄膜蒸發(fā)器中`進(jìn)行薄膜蒸發(fā)，水汽出口溫度控制在10(ni0°C，蒸發(fā)量為70- 80% ；3)汽化器下端進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器的濃縮液的比重控制在1. r1. 6g;4)采用引風(fēng)機(jī)維持系統(tǒng)處于微負(fù)壓狀態(tài)下操作、運(yùn)行。本發(fā)明是利用薄膜蒸發(fā)設(shè)備，采用一次閃蒸-薄膜蒸發(fā)-鹽漿冷卻工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高含鹽廢液中無(wú)機(jī)鹽類(lèi)物質(zhì)的分離處理方法。該方法效率高、能耗較低。


圖1是本發(fā)明裝置示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)例I一種農(nóng)藥生產(chǎn)產(chǎn)生的高含鹽廢水，其含鹽量10 15%，COD為30(T500mg/L。該廢水使用泵從蒸發(fā)器下端送入進(jìn)行加熱，控制蒸發(fā)器出口溫度115°C .被加熱的高含鹽廢水從蒸發(fā)器上端通過(guò)管道進(jìn)入汽化器，進(jìn)行汽化、閃蒸分離。其中，70%的水變成水蒸氣，并且由汽化器上端出口出來(lái)進(jìn)入冷凝器進(jìn)行冷凝，成為回收水。進(jìn)入汽化器中的高含鹽廢液，經(jīng)過(guò)汽化、閃蒸分離后，剩下30%的濃縮液。濃縮液通過(guò)管道從蒸發(fā)器下端循環(huán)出料口再次從蒸發(fā)器下端的進(jìn)料口進(jìn)入，與高含鹽廢水混合再次加熱、汽化、蒸發(fā)，進(jìn)一步濃縮，使其濃縮液的比重達(dá)到1.3g.再把該濃縮液通過(guò)管道從汽化器下端進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器上端，再次進(jìn)行薄膜蒸發(fā)，水汽出口溫度控制在10(TC，使其濃縮液中的水再蒸發(fā)80%，剩下20%的鹽漿。該鹽漿進(jìn)入冷卻螺旋推料機(jī)，通過(guò)在螺旋輸送過(guò)程中得到冷卻，使其溫度降低到30°C .最后，由冷卻螺旋推料機(jī)排出，得到鹽泥。鹽泥在冷卻螺旋推料機(jī)的作用下，將鹽泥從旋轉(zhuǎn)焚燒爐上端送入進(jìn)行焚燒。焚燒溫度控制450°C，停留焚燒時(shí)間3分鐘。最后，高溫固體鹽渣在旋轉(zhuǎn)焚燒爐的旋轉(zhuǎn)作用下，從其下端排出。在焚燒過(guò)程中，將產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)洗滌、降溫、凈化后排放。在整個(gè)工藝流程中，都采用弓I風(fēng)機(jī)維持系統(tǒng)處于微負(fù)壓狀態(tài)下操作、運(yùn)行。實(shí)例2某廢水處理廠廢水經(jīng)過(guò)處理，COD小于100mg/L。為了實(shí)現(xiàn)“零”排放，該合格排放水實(shí)現(xiàn)采用反滲透膜進(jìn)行處理，回收80%的水循環(huán)利用。剩下的20%濃廢水再經(jīng)過(guò)多效閃蒸，將其蒸發(fā)，回收80%水。余下的20%濃廢液。該廢液利用泵從蒸發(fā)器下端送入進(jìn)行加熱，控制蒸發(fā)器出口溫度105°C .被加熱的濃廢液從蒸發(fā)器上端通過(guò)管道進(jìn)入汽化器，進(jìn)行汽化、閃蒸分離。其中，60%的水變成水蒸氣，并且由汽化器上端出口出來(lái)進(jìn)入冷凝器進(jìn)行冷凝，成為回收水。進(jìn)入汽化器中的高含鹽廢液，經(jīng)過(guò)汽化、閃蒸分離后，剩下40%的濃縮液。濃縮液通過(guò)管道從蒸發(fā)器下端循環(huán)出料口再次從蒸發(fā)器下端的進(jìn)料口進(jìn)入，與高含鹽廢水混合再次加熱、汽化、蒸發(fā)，進(jìn)一步濃縮，使其濃縮液的比重達(dá)到1.3g.再把該濃縮液通過(guò)管道從汽化器下端進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器上端，進(jìn)行薄膜蒸發(fā)，水汽出口溫度控制在110°C，使其濃縮液中的水再蒸發(fā)70%，剩下30%的鹽漿。該鹽漿進(jìn)入冷卻螺旋推料機(jī)，通過(guò)在螺旋輸送過(guò)程中得到冷卻，使其溫度降低到30°C . 最后，由冷卻螺旋推料機(jī)排出，得到鹽泥，實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)鹽類(lèi)物質(zhì)的有效分離。
權(quán)利要求
1.一種高含鹽廢液中無(wú)機(jī)鹽物質(zhì)的分離處理方法，其特征在于 應(yīng)用的系統(tǒng)依次包括以下設(shè)備蒸發(fā)器、汽化器、薄膜蒸發(fā)器、冷卻螺旋推料機(jī)； 使用泵將高含鹽廢液從蒸發(fā)器下端送入進(jìn)行加熱，控制蒸發(fā)器出口溫度105 120°C .被加熱的高含鹽廢液從蒸發(fā)器上端通過(guò)管道進(jìn)入汽化器，進(jìn)行汽化、閃蒸分離；其中，60~70%的水變成水蒸氣，并且由汽化器上端出口出來(lái)進(jìn)入冷凝器進(jìn)行冷凝，成為回收水；進(jìn)入汽化器中的高含鹽廢液，經(jīng)過(guò)汽化、閃蒸分離后，剩下30~40%的濃縮液體；濃縮液體通過(guò)管道從汽化器下端循環(huán)出料口再次從蒸發(fā)器下端的進(jìn)料口進(jìn)入，與高含鹽廢水混合再次加熱、汽化、蒸發(fā)，進(jìn)一步濃縮得到濃縮液，使?jié)饪s液的比重達(dá)到1. r1. 6g ； 該濃縮液通過(guò)管道從汽化器下端進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器上端，進(jìn)行薄膜蒸發(fā)，使?jié)饪s液中的水蒸發(fā)70~80%，水汽出口溫度控制在100~ll0°C，剩下20-30%的鹽漿；該鹽漿進(jìn)入冷卻螺旋推料機(jī)，通過(guò)在螺旋輸送過(guò)程中得到冷卻，使其溫度降低到3(T40°C .最后，由冷卻螺旋推料機(jī)排出，得到鹽泥，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)鹽類(lèi)物質(zhì)的有效分離； 在整個(gè)工藝流程中，都采用引風(fēng)機(jī)維持系統(tǒng)處于85、5Kpa的微負(fù)壓狀態(tài)下操作、運(yùn)行。
全文摘要
一種高含鹽廢液中無(wú)機(jī)鹽物質(zhì)的分離處理方法屬于廢水處理的環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。系統(tǒng)依次包括以下設(shè)備蒸發(fā)器、汽化器、薄膜蒸發(fā)器、冷卻螺旋推料機(jī)；使用泵將高含鹽廢液從蒸發(fā)器下端送入進(jìn)行加熱后通過(guò)管道進(jìn)入汽化器，進(jìn)行汽化、閃蒸分離；蒸氣由汽化器上端出口出來(lái)冷凝；進(jìn)入汽化器中的高含鹽廢液，經(jīng)過(guò)汽化、閃蒸分離后得到濃縮液；濃縮液通過(guò)管道從汽化器下端循環(huán)出料口再次從蒸發(fā)器下端的進(jìn)料口進(jìn)入，與高含鹽廢水混合再次加熱、汽化、蒸發(fā)，進(jìn)一步濃縮得到濃縮液，該濃縮液通過(guò)管道從汽化器下端進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器得到鹽漿；鹽漿進(jìn)入冷卻螺旋推料機(jī)，得到鹽泥，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)鹽類(lèi)物質(zhì)的有效分離。該方法效率高、能耗較低。
文檔編號(hào)C02F1/08GK103058303SQ20121048940
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者雍興躍, 劉光全, 鄧皓, 王萬(wàn)福, 王水, 吳百春, 劉鵬, 李柄緣 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)