公布日：2023.03.31
申請(qǐng)日：2022.12.07
分類號(hào)：C02F1/12(2023.01)I
摘要
本發(fā)明涉及一種用于高鹽廢水的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，包括蒸發(fā)塔單元、換熱器單元、冷卻塔和廢水儲(chǔ)罐，蒸發(fā)塔單元包括至少兩個(gè)串聯(lián)的蒸發(fā)塔，廢水儲(chǔ)罐依次連接換熱器單元的第一換熱器和第一蒸發(fā)塔的第一噴淋裝置，用于將高鹽廢水加熱后輸入第一蒸發(fā)塔；第一蒸發(fā)塔的第一排液口連接第二蒸發(fā)塔的第二噴淋裝置，用于將蒸發(fā)濃縮后的廢水輸入第二蒸發(fā)塔再次蒸發(fā)處理；第一蒸發(fā)塔和第二蒸發(fā)塔的下部均設(shè)有氣體分布器，用于輸入空氣；第一蒸發(fā)塔和第二蒸發(fā)塔的出氣口均連接冷卻塔，用于對(duì)蒸發(fā)塔單元產(chǎn)生的濕熱空氣進(jìn)行冷卻，冷卻塔的底部設(shè)有產(chǎn)水出口。
權(quán)利要求書
1.一種用于高鹽廢水的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，包括蒸發(fā)塔單元、換熱器單元、冷卻塔和廢水儲(chǔ)罐，蒸發(fā)塔單元包括至少兩個(gè)串聯(lián)的蒸發(fā)塔，廢水儲(chǔ)罐依次連接換熱器單元的第一換熱器和第一蒸發(fā)塔的第一噴淋裝置，用于將高鹽廢水加熱后輸入第一蒸發(fā)塔；第一蒸發(fā)塔的第一排液口連接第二蒸發(fā)塔的第二噴淋裝置，用于將蒸發(fā)濃縮后的廢水輸入第二蒸發(fā)塔再次蒸發(fā)處理；第一蒸發(fā)塔和第二蒸發(fā)塔的下部均設(shè)有氣體分布器，用于輸入空氣；第一蒸發(fā)塔和第二蒸發(fā)塔的出氣口均連接冷卻塔，用于對(duì)蒸發(fā)塔單元產(chǎn)生的濕熱空氣進(jìn)行冷卻，冷卻塔的底部設(shè)有產(chǎn)水出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)塔單元包括第一蒸發(fā)塔和第二蒸發(fā)塔，第一蒸發(fā)塔由下至上包括第一排液口、第一氣體分布器、第一填料區(qū)、第一噴淋裝置和第一出氣口；第二蒸發(fā)塔由下至上包括第二排液口、第二氣體分布器、第二填料區(qū)、第二噴淋裝置和第二出氣口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一排液口通過管道并聯(lián)第二噴淋裝置、廢水儲(chǔ)罐和濃縮液排放管道，分別用于將第一蒸發(fā)塔蒸發(fā)后剩余的高鹽濃縮液輸入第二蒸發(fā)塔再次蒸發(fā)、輸入廢水儲(chǔ)罐等待再次蒸發(fā)處理、最后作為濃縮液等待下步處理；所述第二排液口通過管道并聯(lián)廢水儲(chǔ)罐和濃縮液排放管道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二氣體分布器的進(jìn)口連接供氣裝置，第二出氣口通過氣路并聯(lián)第一氣體分布器的進(jìn)口和冷卻塔的第二氣體進(jìn)口，分別用于將第二蒸發(fā)塔產(chǎn)生的濕熱氣體作為第一蒸發(fā)塔的氣源、攜帶水蒸氣進(jìn)入冷卻塔；第一出氣口通過氣路連接冷卻塔的第一氣體進(jìn)口，將攜帶水蒸氣的氣體輸入冷卻塔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻塔由下至上包括產(chǎn)水出口、清洗水口、第一氣體進(jìn)口、第二氣體進(jìn)口、冷卻水進(jìn)口和排氣口，冷卻塔內(nèi)部設(shè)有若干層鼓泡溢流板，攜帶水蒸氣的氣體向上流動(dòng)，冷卻水向下流動(dòng)，經(jīng)過鼓泡溢流板充分接觸，使得水蒸氣充分冷凝形成產(chǎn)水，由產(chǎn)水出口排出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱器單元包括第一換熱器、第二換熱器和第三換熱器，第二換熱器的第一通道連接冷卻塔的產(chǎn)水出口和產(chǎn)水管，第二換熱器的第二通道連接廢水儲(chǔ)罐和第一換熱器的管程，用冷卻塔產(chǎn)水為廢水預(yù)熱；第一換熱器的殼程連接蒸汽氣源和凝結(jié)水管道，利用熱蒸汽為預(yù)熱后的廢水加熱，加熱后的廢水進(jìn)入第一蒸發(fā)塔；第三換熱器的第一通道連接冷卻塔的產(chǎn)水管和冷卻水進(jìn)口，第三換熱器的第二通道連接冷水水源，利用冷凝水為產(chǎn)水冷卻，將產(chǎn)水作為冷卻水再次使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一填料區(qū)由外至內(nèi)包括第一填料圈和第二填料圈，第一填料圈和第二填料圈同心設(shè)置；所述第一噴淋裝置由外至內(nèi)包括第一噴淋管組和第二噴淋管組，第一噴淋管組對(duì)應(yīng)下方的第一填料圈，第二噴淋管組對(duì)應(yīng)下方的第二填料圈；所述第一氣體分布器的下方設(shè)有第一套層集液器，第一套層集液器包括對(duì)應(yīng)第一填料圈的第一外層集液部和對(duì)應(yīng)第二填料圈的第一內(nèi)層集液部，第一內(nèi)層集液部的底部出水管連接第一蒸發(fā)塔的第一排液口，第一外層集液部的底部出水管連接第二噴淋管組。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一噴淋管組包括若干圈第一噴淋管，第一噴淋管的下表面設(shè)有密布的噴嘴，用于向下方的第一填料圈布水；所述第二噴淋管組包括若干圈第二噴淋管，第二噴淋管的下表面設(shè)有密布的噴嘴，用于向下方的第二填料圈布水；每個(gè)第一噴淋管的進(jìn)口均連接所述第一換熱器，輸入來自廢水儲(chǔ)罐的廢水，每個(gè)第二噴淋管的進(jìn)口均連接第一外層集液部的底部出水管，輸入第一外層集液部收集的經(jīng)過第一填料圈處理的廢水。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一外層集液部和第一內(nèi)層集液部均為上大下小的漏斗形；第一外層集液部的底部出水管和第一內(nèi)層集液部的底部出水管為套管結(jié)構(gòu)，第一內(nèi)層集液部的底部出水管連接第一排液口；第一外層集液部的底部出水管的底部封底，側(cè)面設(shè)有開口，用于通過管道連接第二噴淋管的進(jìn)口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一填料圈與第二填料圈之間設(shè)有一圈第一隔板，用于分隔第一填料圈和第二填料圈；第一填料圈為圓環(huán)體，第二填料圈為圓柱體，第一填料圈套在第二填料圈的外部。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種用于高鹽廢水的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，基于露點(diǎn)蒸發(fā)原理，實(shí)現(xiàn)低溫常壓條件下運(yùn)行，可大幅降低能耗及設(shè)備制造成本，且有效減少后續(xù)生化處理和深度處理工序及污泥處置費(fèi)用，能在較低成本下幫助實(shí)現(xiàn)高鹽廢水資源化處理，具有節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)。
所述用于高鹽廢水的低溫常壓蒸發(fā)處理系統(tǒng)，包括蒸發(fā)塔單元、換熱器單元、冷卻塔和廢水儲(chǔ)罐，蒸發(fā)塔單元包括至少兩個(gè)串聯(lián)的蒸發(fā)塔，廢水儲(chǔ)罐依次連接換熱器單元的第一換熱器和第一蒸發(fā)塔的第一噴淋裝置，用于將高鹽廢水加熱后輸入第一蒸發(fā)塔；第一蒸發(fā)塔的第一排液口連接第二蒸發(fā)塔的第二噴淋裝置，用于將蒸發(fā)濃縮后的廢水輸入第二蒸發(fā)塔再次蒸發(fā)處理；
第一蒸發(fā)塔和第二蒸發(fā)塔的下部均設(shè)有氣體分布器，用于輸入空氣；第一蒸發(fā)塔和第二蒸發(fā)塔的出氣口均連接冷卻塔，用于對(duì)蒸發(fā)塔單元產(chǎn)生的濕熱空氣進(jìn)行冷卻，冷卻塔的底部設(shè)有產(chǎn)水出口。
可選的，所述蒸發(fā)塔單元包括第一蒸發(fā)塔和第二蒸發(fā)塔，第一蒸發(fā)塔由下至上包括第一排液口、第一氣體分布器、第一填料區(qū)、第一噴淋裝置和第一出氣口；第二蒸發(fā)塔由下至上包括第二排液口、第二氣體分布器、第二填料區(qū)、第二噴淋裝置和第二出氣口。
進(jìn)一步可選的，所述第一排液口通過管道并聯(lián)第二噴淋裝置、廢水儲(chǔ)罐和濃縮液排放管道，分別用于將第一蒸發(fā)塔蒸發(fā)后剩余的高鹽濃縮液輸入第二蒸發(fā)塔再次蒸發(fā)、輸入廢水儲(chǔ)罐等待再次蒸發(fā)處理、最后作為濃縮液等待下步處理；
所述第二排液口通過管道并聯(lián)廢水儲(chǔ)罐和濃縮液排放管道。
進(jìn)一步可選的，所述第二氣體分布器的進(jìn)口連接供氣裝置，例如鼓風(fēng)機(jī)，第二出氣口通過氣路并聯(lián)第一氣體分布器的進(jìn)口和冷卻塔的第二氣體進(jìn)口，分別用于將第二蒸發(fā)塔產(chǎn)生的濕熱氣體作為第一蒸發(fā)塔的氣源、攜帶水蒸氣進(jìn)入冷卻塔；
第一出氣口通過氣路連接冷卻塔的第一氣體進(jìn)口，將攜帶水蒸氣的氣體輸入冷卻塔。
可選的，所述冷卻塔由下至上包括產(chǎn)水出口、清洗水口、第一氣體進(jìn)口、第二氣體進(jìn)口、冷卻水進(jìn)口和排氣口，冷卻塔內(nèi)部設(shè)有若干層鼓泡溢流板，攜帶水蒸氣的氣體向上流動(dòng)，冷卻水向下流動(dòng)，經(jīng)過鼓泡溢流板充分接觸，使得水蒸氣充分冷凝形成產(chǎn)水，由產(chǎn)水出口排出。
可選的，所述換熱器單元包括第一換熱器、第二換熱器和第三換熱器，第二換熱器的第一通道連接冷卻塔的產(chǎn)水出口和產(chǎn)水管，第二換熱器的第二通道連接廢水儲(chǔ)罐和第一換熱器的管程，用冷卻塔產(chǎn)水為廢水預(yù)熱；
第一換熱器的殼程連接蒸汽氣源和凝結(jié)水管道，利用熱蒸汽為預(yù)熱后的廢水加熱，加熱后的廢水進(jìn)入第一蒸發(fā)塔；
第三換熱器的第一通道連接冷卻塔的產(chǎn)水管和冷卻水進(jìn)口，第三換熱器的第二通道連接冷水水源(例如冷水機(jī)或自來水)，利用冷凝水為產(chǎn)水冷卻，將產(chǎn)水作為冷卻水再次使用。
所述第一填料區(qū)和第二填料區(qū)內(nèi)設(shè)有規(guī)整填料，使得由噴淋裝置噴下的均勻水霧經(jīng)過填料時(shí)，與氣體分布器輸出的均勻空氣充分接觸，氣體將汽化的水霧帶走。所述規(guī)整填料可采用多種形式。
任選的，所述第一填料區(qū)具有若干段均勻設(shè)置的規(guī)整填料，每段規(guī)整填料的橫截面積略小于第一蒸發(fā)塔的橫截面積；所述第二填料區(qū)具有若干段均勻設(shè)置的規(guī)整填料，每段規(guī)整填料的橫截面積略小于第二蒸發(fā)塔的橫截面積。
任選的，所述第一填料區(qū)由外至內(nèi)包括第一填料圈和第二填料圈，第一填料圈和第二填料圈同心設(shè)置；
所述第一噴淋裝置由外至內(nèi)包括第一噴淋管組和第二噴淋管組，第一噴淋管組對(duì)應(yīng)下方的第一填料圈，第二噴淋管組對(duì)應(yīng)下方的第二填料圈；
所述第一氣體分布器的下方設(shè)有第一套層集液器，第一套層集液器包括對(duì)應(yīng)第一填料圈的第一外層集液部和對(duì)應(yīng)第二填料圈的第一內(nèi)層集液部，第一內(nèi)層集液部的底部出水管連接第一蒸發(fā)塔的第一排液口，第一外層集液部的底部出水管連接第二噴淋管組。
進(jìn)一步可選的，所述第一填料圈與第二填料圈之間設(shè)有一圈第一隔板，用于分隔第一填料圈和第二填料圈；第一填料圈為圓環(huán)體，第二填料圈為圓柱體，第一填料圈套在第二填料圈的外部，占據(jù)第一蒸發(fā)塔的內(nèi)橫截面。
可選的，所述第一噴淋管組包括若干圈第一噴淋管，第一噴淋管的下表面設(shè)有密布的噴嘴，用于向下方的第一填料圈布水；
所述第二噴淋管組包括若干圈第二噴淋管，第二噴淋管的下表面設(shè)有密布的噴嘴，用于向下方的第二填料圈布水；
每個(gè)第一噴淋管的進(jìn)口均連接所述第一換熱器，輸入來自廢水儲(chǔ)罐的廢水，每個(gè)第二噴淋管的進(jìn)口均連接第一外層集液部的底部出水管，輸入第一外層集液部收集的經(jīng)過第一填料圈處理的廢水。
可選的，所述第一外層集液部和第一內(nèi)層集液部均為上大下小的漏斗形；第一外層集液部的底部出水管和第一內(nèi)層集液部的底部出水管為套管結(jié)構(gòu)，第一內(nèi)層集液部的底部出水管連接第一排液口；
第一外層集液部的底部出水管的底部封底，側(cè)面設(shè)有開口，用于通過管道連接第二噴淋管的進(jìn)口。
（發(fā)明人：郭麗娟;張傳兵;呂宏卿;王慧芳;徐亞慧;苗超;王存彥;趙曙光;鐘云龍;謝春剛;陳恒）
