一種高鹽有機廢水低溫蒸發結晶裝置的制作方法

本實用新型屬于廢水處理領域，尤其涉及一種高鹽有機廢水低溫蒸發結晶裝置。

背景技術：

煤化工高鹽廢水總體呈現排放量較大、氯離子含量高、含鹽量大等特點，其組成主要以有機物和無機鹽類為主。目前國內外對于煤化工高鹽水的處理，通常采用膜分離技術、熱蒸發技術以及兩種技術形成的組合工藝。常規的膜濃縮+蒸發結晶組合工藝流程長，能耗和處理成本高，效果不穩定，膜濃縮后的廢水蒸發濃縮設備主要采用鈦合金材質換熱器、分離器和單級高速離心蒸汽壓縮機，換熱面積小，壓縮機升溫和能耗高，投資和運行成本高昂；結晶設備主要采用鈦合金材質換熱器、結晶器和單級高速離心蒸汽壓縮機，成本和能耗高，造成企業長期運行的成本高，負擔重，無法保證高鹽水零排放的長期穩定運行，影響企業的可持續發展。

在現有的蒸發結晶技術或設備中，換熱設備的結垢問題不可忽視，不論是電加熱或蒸汽加熱，高濃度廢水均須通過換熱器以提升溫度，而污水中通常含有大量K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺以及Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-等離子，容易在換熱器內壁上結垢，造成設備的腐蝕。即使采用耐腐蝕的設備，也需經常對換熱器進行除垢以提高換熱效率，延長設備用用壽命。到目前為止，這一問題還沒有得到很好地解決。

技術實現要素：

本實用新型針對以上問題，提供了一種低溫、無沸騰傳熱面、充分利用系統熱能，并對進水有機物、氯化物濃度無限制的低溫蒸發結晶裝置，有效解決現有高鹽水蒸發結晶過程中換熱設備的結垢及腐蝕問題。

為解決上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種高鹽有機廢水低溫蒸發結晶裝置，包括進水預熱器、蒸汽罐、1～N級蒸發器、汽水分離罐、煙筒、引風機、晶漿貯存箱、冷凝水箱和冷卻水箱；所述進水預熱器、1～N級蒸發器、汽水分離罐、煙筒和引風機依次順序連接，所述蒸發器之間分別通過軸流泵連接，所述1級蒸發器底部與所述蒸汽罐下部相連接，所述N級蒸發器底部與所述晶漿貯存箱連接，所述1～(N-1)級蒸發器底部與所述冷凝水箱連接，所述1～(N-1)級蒸發器與所述冷卻水箱的出水口、進水口連接。

所述蒸發器由蒸發腔、風扇組件、熱回收組件依次連接，并制成可移動式的方形隔熱集裝箱，集裝箱外層是碳鋼或鋁合金，內壁為不銹鋼，內壁設有滑入和滑出的通道。

所述1～N級蒸發器N至少為4，即1～N級蒸發器至少包括一級蒸發器、二級蒸發器、三級蒸發器、四級蒸發器四個蒸發器。

所述蒸發器的風扇組件由4-5個軸流風扇組成。

所述蒸發器熱回收組件的底部與側面頂部分別與所述冷卻水箱的出水口、進水口連接。

所述蒸發器熱回收組件由列管式換熱管組成，冷卻水從換熱管底部流進，從換熱管頂部流出，最后返回至冷卻水箱中，形成閉合循環。

所述進水預熱器的出水口與所述一級蒸發器頂部進水口相連，所述一級蒸發器頂部設有布水器，進水通過所述1級蒸發器的布水器形成細束狀水流自上而下進入一級蒸發器的蒸發腔，熱蒸汽從一級蒸發器底部進入蒸發腔。

所述一級蒸發器蒸發腔內的氣流通過風扇組件進入熱回收組件，一級蒸發器的蒸發腔底部設有收集未蒸發廢水的廢水收集槽，將未蒸發帶走的廢水進行收集，經泵抽回至進水預熱器中。

所述1～(N-1)級蒸發器蒸發腔內的氣流通過風扇組件進入熱回收組件，熱氣流在熱回收組件進行冷凝，熱回收組件的中下部設有氣流出口，熱回收組件底部設有冷凝液的出水口，經管道進入冷凝水箱中。

所述N級蒸發器蒸發腔內的氣流通過風扇組件進入熱回收組件，氣流在熱回收組件進行冷凝，熱回收組件的中下部設有氣流出口，熱回收組件底部設有濃縮液出水口，經管道進入晶漿貯存箱中。

冷凝濃縮液在所述晶漿貯存箱提取系統中進行固液分離，回收混鹽。

所述N級蒸發器熱回收組件中下部的出口氣流通過汽水分離罐進行汽水分離，經引風機引出排向大氣。

本實用新型所公開的裝置，是能將廢水通過65～80℃低溫熱濕氣流、無沸騰傳熱面以及充分利用系統熱能的多級蒸發器系統濃縮，廢水能在該系統裝置中連續循環處理，不但回收了蒸發冷凝水，也實現了廢水濃縮回收混鹽，減少對廢水處理設備的損害和腐蝕；同時對進水有機物、氯化物濃度無限制，適用于高鹽有機物濃度高的廢水蒸發處理，實現了高鹽高有機物廢水的資源化利用及廢水零排放，設備集成度高、處理效果好、維護運營方便、能耗低、綠色環保。

附圖說明

圖1為本實用新型高鹽有機廢水低溫蒸發結晶裝置流程圖，實心箭頭代表廢水或氣流流動方向，空心箭頭代表冷卻水流動方向。

圖2為一級蒸發器示意圖。

圖3為二級蒸發器、三級蒸發器示意圖。

圖4為四級蒸發器示意圖。

圖5為進水預熱器示意圖，左方箭頭代表廢水流入方向，右方箭頭代表廢水流出方向。

其中，1為進水預熱器，2為蒸汽罐，3為一級蒸發器，4為軸流泵，5為二級蒸發器，6為三級蒸發器，7為四級蒸發器，8為汽水分離罐，9為引風機，10為煙筒，11為晶漿貯存箱，12為冷凝水箱，13為冷卻水箱，14為進水管，15為布水器，16為蒸發腔，17為熱回收組件，18為冷卻水出水管，19為排氣管，20為軸流泵，21為冷凝液管，22為冷卻水進水管，23為風扇組件，24為廢水收集槽，25為廢水回流管，26為蒸汽管，27為氣流管，28為濃縮液排液管，29為電加熱管。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

一種高鹽有機廢水低溫蒸發結晶裝置，廢水在進水預熱器1中經電加熱管29加熱至40-50℃，進水預熱器1的出水和蒸汽罐2的蒸汽分別從一級蒸發器3的進水管14和底部蒸汽管26進入到一級蒸發器中，進水通過布水器15形成細束狀水流自上而下進入一級蒸發器的蒸發腔16，進入一級蒸發器中的蒸汽自下而上形成連續上升氣流，連續上升氣流與連續束流狀液膜逆流接觸，形成混合熱氣流，通過風扇組件23進入熱回收組件17進行冷凝。一級蒸發器的蒸發腔底部設有廢水收集槽24，將收集到的未蒸發廢水經廢水回流管25泵回至進水預熱器1中。熱回收組件17的中下部設有氣流出口，底部設有冷凝液出水口，經管道進入冷凝水箱12中。

二級蒸發器5與一級蒸發器3之間用軸流泵4連接，熱氣流經排氣管19通過軸流泵4進入二級蒸發器蒸發腔16中進行蒸發。蒸發腔16內的氣流通過風扇組件23進入蒸發器熱回收組件17進行冷凝，熱回收組件17的中下部設有氣流出口，底部設有冷凝液出水口，經管道進入冷凝水箱12中。

三級蒸發器6與二級蒸發器5之間用軸流泵4連接，熱氣流通過軸流泵4進入三級蒸發器蒸發腔16中進行蒸發。蒸發腔16內的氣流通過風扇組件23進入蒸發器熱回收組件17進行冷凝，熱回收組件17的中下部設有氣流出口，底部設有冷凝液出水口，經管道進入冷凝水箱12中。

四級蒸發器7與三級蒸發器6之間用軸流泵4連接，熱氣流通過軸流泵4進入四級蒸發器蒸發腔16中進行蒸發。蒸發腔16內的氣流通過風扇組件23進入蒸發器熱回收組件17進行冷凝。熱回收組件17的中下部設有氣流出口，底部設有濃縮液出水口，經濃縮液排液管29進入晶漿貯存箱11中，經過固液分離后回收混鹽。

四級蒸發器7熱回收組件17中下部的出口氣流通過汽水分離罐8進行汽水分離，經引風機9引出，通過煙筒10排向大氣。

一級蒸發器3、二級蒸發器5、三級蒸發器6的熱回收組件，冷卻水從列管式換熱管的底部進水管22進入，從頂部出水管18流出，最后返回至冷卻水箱13中。

本實用新型所公開的裝置處理煤化工高鹽有機物廢水時，對進水有機物、氯化物濃度無限制，不但回收了蒸發冷凝水，也實現了廢水濃縮回收混鹽，減少對廢水處理設備的損害和腐蝕，實現了高鹽高有機物廢水的資源化利用及廢水零排放，設備集成度高、處理效果好、維護運營方便、能耗低、綠色環保。

以上所述僅為本實用新型的實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。