本發(fā)明涉及高鹽度廢水的處理技術領域，尤其涉及一種雙介質蒸發(fā)結晶裝置及工藝。

背景技術：

蒸發(fā)器主要適用于有結晶體析出溶液的蒸發(fā)與結晶，廣泛應用于化工行業(yè)、金屬礦業(yè)的冶煉、大型鋼廠的酸洗廢液、電廠的濕法脫硫廢液處理等，蒸發(fā)結晶技術是一項很成熟的技術，其相關的研究和應用均比較廣泛。目前，市面上的蒸發(fā)器主要有普通蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器、MVR蒸發(fā)器等，三效蒸發(fā)器和MVR蒸發(fā)器由于能夠將熱量充分利用，在市場上應用較多。

在常規(guī)的蒸發(fā)器中，一套蒸發(fā)器配備一套結晶器，蒸發(fā)介質只有一種。對于產(chǎn)生多種高鹽度廢水的企業(yè)，蒸發(fā)一種介質需要一套蒸發(fā)結晶器。同時，在某些企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程中，涉及到兩次甚至兩次以上的蒸發(fā)濃縮。在上述情況下，企業(yè)需要投資建設多套蒸發(fā)器與結晶器，以滿足生產(chǎn)的需要。

在農(nóng)藥、印染、醫(yī)藥等行業(yè)中的高鹽度廢水資源化利用的過程中，需要對高鹽度廢水進行濃縮結晶，得到含有大量有機物的危廢鹽，危廢鹽經(jīng)過一整套精制工藝后，再重新溶解蒸發(fā)，得到干凈的、可資源化利用的工業(yè)鹽。在這個工藝中需要進行兩次蒸發(fā)結晶。針對這種情況，現(xiàn)有的蒸發(fā)結晶裝置的設計需要兩套蒸發(fā)器。

對于這種設計，存在很大的弊端。一方面，增加投資建設成本，增大設備的占地面積；另一方面沒有將熱量資源充分利用，相對而言造成了熱量的浪費，增加了企業(yè)蒸發(fā)結晶的運行成本。因此，在應用上不符合環(huán)保理念，其設計方案不夠優(yōu)化。

專利CN 201420752788.7公開了一種進料方式、效數(shù)可變的多效蒸發(fā)實驗裝置，該裝置可以根據(jù)實際情況調節(jié)進料方式和多效蒸發(fā)的效數(shù)，但是，首先其主要是應用于實驗室，在實際企業(yè)生產(chǎn)中，擴大化的生產(chǎn)，裝置的組合和裝配很容易產(chǎn)生問題；于此同時，從該專利的裝置和工藝來看，裝置只是在進料位置上存在多種變化，對于單個裝置本身，其也在單個進料口進行進料，至少在物料流向上存在一定的改變，而且，對于多種不同的介質，其本身是不能進行同時進料和處理的，不能滿足多種介質的同時進料需求。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述存在的問題，本發(fā)明目的在于提供一種結構簡單，方便節(jié)能，同時適用于兩種介質同時蒸發(fā)結晶的裝置。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：一種雙介質蒸發(fā)結晶裝置，所述的雙介質蒸發(fā)結晶裝置為多效蒸發(fā)結晶裝置，所述的裝置包括蒸發(fā)結晶器的第一效體，第二效體至第N效體，3≤N≤10，蒸發(fā)結晶裝置的任意兩個效體上設有蒸發(fā)介質進料口，蒸發(fā)結晶裝置的任意兩個效體上設有固體出料口，所述的蒸發(fā)結晶器的第一效體，第二效體和第N效體共用一套蒸汽系統(tǒng)。

本發(fā)明所述的蒸發(fā)結晶裝置的一個固體出料口連接稠厚器、固液分離裝置和干燥裝置，蒸發(fā)結晶裝置的另一固體出料口連接稠厚器、固液分離裝置、危廢鹽精制裝置和除雜裝置。

本發(fā)明所述的除雜裝置的出料口連接在蒸發(fā)結晶裝置的任意一個原料介質進料口上。

本發(fā)明提供了一種用于雙介質蒸發(fā)結晶工藝，該工藝包括如下步驟：

1）打開蒸汽管路，為蒸發(fā)結晶器的第一效體，第二效體、第N效體供熱，其中兩個蒸發(fā)介質進料口分別設置在第A效體和第B效體，兩個固體出料口分別設置在第C效體和第D效體，其中1≤A、B、C、D≤N；

2）將企業(yè)生產(chǎn)的高鹽度、高有機物廢水經(jīng)進料口通入蒸發(fā)結晶器的第A效體，依次經(jīng)過A-C之間的效體濃縮，在第C效體的固體物料出口上得到固液混合物，經(jīng)過稠厚器和固液分離裝置處理后，得到有害有機物含量較高的危廢鹽；

3）將步驟2）中得到的危廢鹽經(jīng)過危廢鹽精制裝置，得到有機物含量不超過20ppm的精制鹽；

4）將步驟3）中得到的精制鹽重新溶解，經(jīng)過除雜裝置除去危廢鹽中的炭渣和雜質離子，得到干凈的鹽溶液；

5）將步驟4）中得到的干凈的鹽溶液通過另一個蒸發(fā)介質進料口通入第B效體中蒸發(fā)濃縮，經(jīng)B-D之間的效體濃縮后，從第D效體的固體物料出口上得到的固液混合物通入到稠厚器中，再經(jīng)過沉淀、固液分離、干燥后，得到干凈的、可資源化利用的工業(yè)鹽。

本發(fā)明所述的步驟2）、5）中的固液分離采用離心的形式進行固液分離。

本發(fā)明所述的步驟3）中的有機物分離裝置中采用一級干燥、二級熱脫附和（或）三級煅燒的工藝進行危廢鹽的精制。工藝中鹽精制工藝能有效去除危廢鹽中的有機物。危廢鹽中主要含有大量有毒有害的有機物及雜質離子。在危廢鹽精制工藝中，其經(jīng)過一級干燥后，可去除危廢鹽中的水分，增加鹽的流動性，避免板結現(xiàn)象的產(chǎn)生；在經(jīng)過二級熱脫附后可去除大部分有機物；經(jīng)過三級煅燒后，可去除熱脫附不能去掉的有機物。最終，危廢鹽中有機物含量達到工業(yè)用鹽的標準。在精制工藝中，溫度逐級升高，熱量充分利用，如果在熱脫附之后能達到相應的標準，可去掉高溫煅燒工藝，如果熱脫附之后不能達標，也可減少高溫煅燒的運行成本，節(jié)約資源，減少設備的負荷

本發(fā)明所述的步驟4）中的除雜裝置中采用下述處理方法的一種或幾種：過濾、鎂鹽沉淀法、樹脂吸附法、堿沉淀法、硫化物沉淀法和折點氯化法精制危廢鹽。除雜工藝中，能有效去除炭渣、磷、氨氮、鈣鎂、重金屬離子。在重新溶解的鹽溶液中，如果沒有去除雜質離子，這些離子會隨著蒸發(fā)結晶進入到工業(yè)鹽中，造成鹽的純度下降。因此，在此階段將雜質離子去除可有效提高鹽的純度，加強其資源化利用的程度與途徑，提高鹽的經(jīng)濟附加值。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明的蒸發(fā)結晶工藝設計巧妙，節(jié)省一套蒸發(fā)結晶設備。在本工藝流程中，理論上是需要兩套蒸發(fā)結晶裝置的，即危廢鹽蒸發(fā)結晶裝置、工業(yè)鹽精制蒸發(fā)結晶裝置。但是，通過本發(fā)明專利通過巧妙的設計，將工業(yè)鹽精制結晶放在一號蒸發(fā)器中，利用其產(chǎn)生的蒸汽熱量通入到危廢鹽結晶的二效蒸發(fā)器中。這個設計不僅可以節(jié)約一套蒸發(fā)結晶裝置，還可以避免工業(yè)鹽精制結晶的污染，在完全滿足蒸發(fā)要求的同時，減少企業(yè)的設備投資成本。

蒸發(fā)的介質為雙介質，具有兩套結晶分離裝置。本發(fā)明專利中，蒸發(fā)介質不同，在一號蒸發(fā)結晶器中的介質是精制鹽除雜后的鹽溶液，結晶分離出來的固體是可直接資源化利用的工業(yè)用鹽；在三效蒸發(fā)結晶器中的介質是高鹽度、高有機物廢水，結晶分離出來的固體是含有有害有機物的危廢鹽。在整套蒸發(fā)裝置中，蒸汽熱量資源充分利用，兩種蒸法介質的結晶互不影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的裝置和工藝流程簡圖。

具體實施方式

下面結合附圖說明和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的描述。

實施例1：如圖1所示：本次實驗中主要采用農(nóng)藥廠產(chǎn)生的高含鹽、高有機物廢水，其中廢水的含鹽量為10%，有機物的濃度為11053mg/L。本此實驗的目的是將高鹽度、高有機物廢水直接轉化為可以資源化利用的工業(yè)用鹽，同時解決廢水問題和固體廢棄物的問題。

在雙介質蒸發(fā)結晶裝置中，蒸發(fā)結晶器有三個效體，分別為第一效體、第二效體和第三效體。第一效體和第二效體上設置有蒸發(fā)介質進料口，第一效體和第三效體上設置有固體出料口。其中，第一效體上的固體出料口依次連接稠厚器、離心分離裝置、干燥裝置；第三效體上的固體出料口依次連接稠厚器、固液分離裝置、危廢鹽精制裝置、除雜裝置。

采用本套裝對廢水進行處理工藝的具體的操作步驟如下：

1）打開蒸汽管路，為蒸發(fā)結晶器的第一效體，第二效體、第三效體供熱；

2）將企業(yè)生產(chǎn)的高鹽度、高有機物廢水經(jīng)進料口通入蒸發(fā)結晶器的第二效體，依次經(jīng)過第二效體和第三效體的濃縮，在第三效體上的固體物料出口上得到固液混合物，經(jīng)過稠厚器和離心分離裝置處理后，得到含有有害有機物的危廢鹽；

3）將步驟2）中得到的危廢鹽經(jīng)過危廢鹽精制裝置，危廢鹽精制裝置包括一級干燥、二級熱脫附、三級煅燒裝置，其中一級干燥的溫度為150度，停留時間為40min，二級熱脫附的溫度為350度，停留時間為60min，三級煅燒的溫度為500度，停留時間為40min，最終得到有機物含量為8ppm的精制鹽；

4）將步驟5）中得到的精制鹽重新溶解，經(jīng)過除雜裝置除去危廢鹽中的炭渣和雜質離子，得到干凈的鹽溶液。其中，首先采用過濾的方法出去炭渣，其次采用鎂鹽沉淀的方法出去磷，再次采用堿沉淀法去除重金屬元素及鈣鎂，最后再用折點氯化的方法出去氨氮。

5）將步驟4）中得到的干凈的鹽溶液通過第一效體上的蒸發(fā)介質進料口進入到第一效體中蒸發(fā)濃縮，從第一效體上的固體出料口得到的固液混合物通入到稠厚器中，再通離心分離裝置、干燥裝置，得到干凈的、可資源化利用的工業(yè)鹽。

蒸發(fā)結晶器第一效體、第二效體、第三效體的運行參數(shù)如表1所示。

表1蒸發(fā)結晶器各個效體的運行參數(shù)明細

經(jīng)過處理后得到的干凈的工業(yè)鹽的純度指標如表2所示。

表2精制工業(yè)鹽的純度分析

。

實施例2：本次實驗中主要采用農(nóng)藥廠產(chǎn)生的高含鹽、高有機物廢水，其中廢水的含鹽量為10%，有機物的濃度為11053mg/L。本此實驗的目的是將高鹽度、高有機物廢水直接轉化為可以資源化利用的工業(yè)用鹽，同時解決廢水問題和固體廢棄物的問題。

在雙介質蒸發(fā)結晶裝置中，蒸發(fā)結晶器有五個效體，分別為第一效體、第二效體、第三效體、第四效體和第五效體。第一效體和第三效體上設置有蒸發(fā)介質進料口，第二效體和第五效體上設置有固體出料口。其中，第二效體上的固體出料口依次連接稠厚器、離心分離裝置、干燥裝置；第五效體上的固體出料口依次連接稠厚器、固液分離裝置、危廢鹽精制裝置、除雜裝置。

采用本套裝對廢水進行處理工藝的具體的操作步驟如下：

1）打開蒸汽管路，為蒸發(fā)結晶器的第一效體、第二效體、第三效體、第四效體和第五效體供熱；

2）將企業(yè)生產(chǎn)的高鹽度、高有機物廢水經(jīng)進料口通入蒸發(fā)結晶器的第三效體，依次經(jīng)過第三效體、第四效體和第五效體的濃縮，在第五效體上的固體物料出口上得到固液混合物，經(jīng)過稠厚器和離心分離裝置處理后，得到含有有害有機物的危廢鹽；

3）將步驟2）中得到的危廢鹽經(jīng)過危廢鹽精制裝置，危廢鹽精制裝置包括一級干燥、二級熱脫附、三級煅燒裝置，其中一級干燥的溫度為150度，停留時間為40min，二級熱脫附的溫度為350度，停留時間為40min，三級煅燒的溫度為500度，停留時間為30min，最終得到有機物含量為9ppm的精制鹽；

4）將步驟5）中得到的精制鹽重新溶解，經(jīng)過除雜裝置除去危廢鹽中的炭渣和雜質離子，得到干凈的鹽溶液。其中，首先采用過濾的方法出去炭渣，其次采用鎂鹽沉淀的方法出去磷，再次采用堿沉淀法去除重金屬元素及鈣鎂，最后再用折點氯化的方法出去氨氮。

5）將步驟4）中得到的干凈的鹽溶液通過第一效體上的蒸發(fā)介質進料口進入到第一效體中蒸發(fā)濃縮，經(jīng)過第一效體和第二效體的蒸發(fā)濃縮，從第二效體上的固體出料口得到的固液混合物通入到稠厚器中，再通離心分離裝置、干燥裝置，得到干凈的、可資源化利用的工業(yè)鹽。

蒸發(fā)結晶器各個效體的運行參數(shù)如表3所示。

表3蒸發(fā)結晶器各個效體的運行參數(shù)明細

經(jīng)過處理后得到的干凈的工業(yè)鹽的純度指標如表4所示。

表4精制工業(yè)鹽的純度分析

。

實施例3：本次實驗中主要采用醫(yī)藥公司產(chǎn)生的高含鹽、高有機物廢水，其中廢水的含鹽量為13%，有機物的濃度為18755mg/L。本此實驗的目的是將高鹽度、高有機物廢水直接轉化為可以資源化利用的工業(yè)用鹽，同時解決廢水問題和固體廢棄物的問題。

在雙介質蒸發(fā)結晶裝置中，蒸發(fā)結晶器有七個效體，分別為第一效體、第二效體、第三效體、第四效體、第五效體、第六效體和第七效體。第三效體和第七效體上設置有蒸發(fā)介質進料口，第一效體和第四效體上設置有固體出料口。其中，第四效體上的固體出料口依次連接稠厚器、離心分離裝置、干燥裝置；第一效體上的固體出料口依次連接稠厚器、固液分離裝置、危廢鹽精制裝置、除雜裝置。

采用本套裝對廢水進行處理工藝的具體的操作步驟如下：

1）打開蒸汽管路，為蒸發(fā)結晶器的第一效體、第二效體、第三效體、第四效體、第五效體、第六效體和第七效體供熱；

2）將企業(yè)生產(chǎn)的高鹽度、高有機物廢水經(jīng)進料口通入蒸發(fā)結晶器的第三效體，依次經(jīng)過第三效體、第二效體和第一效體的濃縮，在第一效體上的固體物料出口上得到固液混合物，經(jīng)過稠厚器和離心分離裝置處理后，得到含有有害有機物的危廢鹽；

3）將步驟2）中得到的危廢鹽經(jīng)過危廢鹽精制裝置，危廢鹽精制裝置包括一級干燥、二級熱脫附、三級煅燒裝置，其中一級干燥的溫度為200度，停留時間為30min，二級熱脫附的溫度為400度，停留時間為50min，三級煅燒的溫度為500度，停留時間為50min，最終得到有機物含量為7ppm的精制鹽；

4）將步驟5）中得到的精制鹽重新溶解，經(jīng)過除雜裝置除去危廢鹽中的炭渣和雜質離子，得到干凈的鹽溶液。其中，首先采用過濾的方法出去炭渣，其次采用鎂鹽沉淀的方法出去磷，再次采用堿沉淀法去除重金屬元素及鈣鎂，最后再用折點氯化的方法出去氨氮。

5）將步驟4）中得到的干凈的鹽溶液通過第七效體上的蒸發(fā)介質進料口進入到第七效體中蒸發(fā)濃縮，經(jīng)過第七效體、第六效體、第五效體和第四效體的蒸發(fā)濃縮，從第四效體上的固體出料口得到的固液混合物通入到稠厚器中，再通離心分離裝置、干燥裝置，得到干凈的、可資源化利用的工業(yè)鹽。

蒸發(fā)結晶器各個效體的運行參數(shù)如表5所示。

表5蒸發(fā)結晶器各個效體運行參數(shù)明細

經(jīng)過處理后得到的干凈的工業(yè)鹽的純度指標如表6所示。

表6精制工業(yè)鹽的純度分析

。

需要說明的是，上述僅僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的保護范圍，在上述實施例的基礎上所做出的任意組合或等同變換均屬于本發(fā)明的保護范圍。