一种含盐废水的浓缩减量方法及装置

技术领域

本发明属于含盐废水处理技术领域，具体是一种含盐废水的浓缩减量方法及装置。

背景技术

近年来，随着石化、电力、冶金、煤化工等行业的快速发展，工业生产过程中产生的反渗透浓水、工业污水、循环排污水及部分工艺排水等含盐成分复杂的污水量逐年增加；现有技术所使用的工艺是将废液注入到蒸发浓缩设备中，使废液形成蒸汽后再被冷却为液体，达到固液分离使含盐废水减量的目的，但由于处理时需要将废液通过接料架分散到每个换热管的内部，并确保废液沿着换热管内壁向下流，但实际上由于废水的流动的惯性其进入换热管后未必会沿着换热管内壁向下流，这就导致部分废液未来得及在换热管内转换为气体，就已经落到底部随废料排走了，因此极大的降低了废水处理的有效率；因此需要控制废液的注入速率，使其沿着接料架底部缓慢流进换热管内壁上，但是这就极大的限制了废水处理的效率。

因此需要研发一种能有效减少含盐废水浓缩减量成本的新型处理工艺及设备。

发明内容

（一）解决的技术问题

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种含盐废水的浓缩减量方法及装置，具有布液效果好的优点。

通过导向罩可以使进入到换热管内部的废液逐渐靠近其内壁，以便于形成水膜，促使其快速蒸发，而在加热棒的配合下进一步加快了其蒸发速率，使固液分离速率增加。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种含盐废水的浓缩减量方法，包括一级反渗透脱盐系统、二级反渗透脱盐系统、三级反渗透脱盐系统、杂质净化系统、温度控制系统、低脱盐膜浓缩系统以及浓缩蒸发系统五个部分，其特征在于工艺包括下列步骤：

A.将含盐废水输送至一级反渗透脱盐系统，采用高脱盐反渗透膜进行脱盐处理，得到一级浓水和一级产水；一级产水可直接回用，亦可进入三级反渗透脱盐系统脱盐后回用；

B.将一级浓水输送至二级反渗透脱盐系统，采用高脱盐反渗透膜进行脱盐处理；得到二级浓水和二级产水；

C.将二级产水输送至三级反渗透脱盐系统，采用高脱盐反渗透膜进行脱盐处理，得到三级浓水和三级产水；

D.将三级浓水输送至一级反渗透脱盐系统，三级产水直接回用；

E.将二级浓水输送至杂质净化系统，杂质净化系统由反应装置和膜分离装置组成，在反应装置中加入化学药剂A、B和C，通过物理化学反应去除废水中的硅、有机物等杂质；

F.将反应装置出水输送至膜分离装置，得到净化产水和浓缩固体物质；浓缩固体物质输送至污泥脱水装置；

G.将净化产水输送至温度控制系统，控制水温在合适范围；

H.将温度控制系统出水输送至低脱盐膜浓缩系统，采用低脱盐率的膜进行浓缩处理，得到四级产水和四级浓水；四级浓水进入终端浓水池；

I.将四级产水输送至蒸发系统中，进行二次脱盐，具体包括以下步骤：

S1.将四级产水由进料机构注入到布液机构内；

S2.进入布液机构的四级产水在重力作用下流入到换热组件内；

S3.四级产水落到增效组件上并在螺旋引导架的配合下带动导液器整体旋转；

S4.当导液器的旋转时可以带动搅动杆旋转；

S5.随后四级产水沿着导液器和换热管的内壁下流形成的水膜；

S6.水膜受加热棒影响被快速蒸发形成水汽；

S7.四级产水中的固体落入底部并排除，水汽则进入后续工艺继续处理；

S8.完成浓缩处理后通过增效组件将刮料降速板拉出；

本申请还提出了一种含盐废水的浓缩减量装置，所述进料机构由蒸发罐、进料管和连通管组成，所述布液机构由布液器组成，所述换热组件由均匀分布与布液器底部的换热管组成；

所述蒸发罐通过管道连接有换热器和压缩泵，所述进料管设置于蒸发罐的顶部，所述布液器安装于蒸发罐内腔的上端，所述换热管连通于布液器的底部，每个所述换热管的内部均设置有一个增效组件；

所述增效组件包括导液器、螺旋引导架和搅动杆，所述导液器套设于换热管的内部，所述导液器的上端延伸至布液器的内部，所述导液器包括有套设于换热管内部的定向罩，所述定向罩的外表面与换热管内壁之间留有间隙，所述定向罩的顶部固定连接有导向罩，所述螺旋引导架设置于导向罩的外表面，所述导向罩的上端固定连接有位于布液器内部的连接套，所述搅动杆连接于连接套的外表面。

优选地，所述螺旋引导架外周直径的尺寸小于换热管的内径尺寸，相邻所述换热管内部的螺旋引导架向下的螺旋方向相反。

优选地，相邻所述连接套外部的搅动杆位于不同高度，相邻两个所述搅动杆的长度之和大于相邻两个连接套的间距。

优选地，所述布液器包括有固定安装于蒸发罐内部的接料架，所述接料架的内部开设有布液腔，所述接料架的顶部开设有位于布液腔顶部的安装槽。

优选地，所述接料架的底部开设有均匀分布的若干连通槽，所述接料架的内部开设有均匀分布且位于连通槽顶部的若干布液槽，所述布液槽的上下两端分别与连通槽或布液腔相连通。

优选地，所述安装槽的内部设置有依次相连的控制板、排气罩和进气罩，所述连通管的上端贯穿控制板且与进料管相连接，所述连通管的下端贯穿控制板、排气罩和进气罩且与布液腔的内部相连通。

优选地，所述排气罩的内部固定连接有排气管，所述进气罩的内部固定连接有进气管，所述进气管和排气管的上端均贯穿控制板并延伸至蒸发罐的外部，所述进气管和排气管的下端分别与进气罩和排气罩的内部相连通。

优选地，所述进气罩的底部固定连接有均匀分布且位于连通槽正上方的定位架，所述定位架活动套接于连接套的上端，所述定位架的内壁与连接套的外表面通过轴承滚珠相连接。

优选地，所述连接套的上端与进气罩相通，所述导液器的内部套设有隔热罩，所述隔热罩的上端贯穿导液器和进气罩且与排气罩相通，所述隔热罩的内部套设有加热组件，所述加热组件的上端依次贯穿隔热罩、进气罩和排气罩且与控制板电连接。

优选地，所述定向罩内腔的底部密封套设有加热座，所述加热座的顶部与加热组件相连接，所述加热棒固定连接于加热座的底部，所述加热棒的下端延伸至换热管的下方且与刮料降速板固定连接，所述刮料降速板的外表面与换热管的内壁相贴合，所述刮料降速板外周直径的尺寸小于换热管内径的尺寸。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过导向罩可以使进入到换热管内部的废液逐渐靠近其内壁，以便于形成水膜，促使其快速蒸发，而在加热棒的配合下进一步加快了其蒸发速率，使固液分离速率增加，从而有效提高含盐废水浓缩减量的处理效率。

2、本发明通过螺旋引导架可以使废水下落时能够带动导液器旋转，而导液器的转动既可以有效防止异物在定向罩上端与换热管之间堆积造成堵塞，而且可以通过连接套带动搅动杆旋转，进而可以搅动其周围的废水，避免废水中的固体杂质发生沉积。

3、本发明通过导液器和隔热罩可以使进气罩内的高温气流能够通过导液器对接触的废水进行预热，通过隔热罩和加热组件可以使失去热量的气流被排放至排气罩的内部，从而实现连续处理废水的同时连续注入热气流以预热废水的效果；而通过加热棒可以对换热管内壁形成的水膜进行加热，使其快速形成蒸汽，以加快完成固液分离。

4、本发明通过刮料降速板可以方便完成废水处理后对换热管的内壁进行清理，有效去除粘附在换热管内壁的异物，有效避免了由于异物堆积而导致定向罩和换热管之间流通效率下降的情况，从而确保了废水下落蒸发的速率。

附图说明

图1为本发明适配到蒸发系统中的示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明内部的结构示意图；

图4为本发明内部结构正面的剖视图；

图5为本发明内部结构的拆解示意图；

图6为本发明内部局部结构的剖视图；

图7为本发明中增效组件的结构示意图；

图8为图7中正面的剖视图。

图中：1、蒸发罐；2、换热器；3、压缩泵；4、进料管；5、布液器；51、接料架；52、布液腔；53、安装槽；6、换热管；7、增效组件；71、导液器；711、定向罩；712、导向罩；713、连接套；72、螺旋引导架；73、搅动杆；74、定位架；75、隔热罩；76、加热座；77、加热组件；78、加热棒；79、刮料降速板；8、连通槽；9、布液槽；10、控制板；11、排气罩；12、进气罩；13、连通管；14、进气管；15、排气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图8所示，本发明提供一种含盐废水的浓缩减量方法，包括一级反渗透脱盐系统、二级反渗透脱盐系统、三级反渗透脱盐系统、杂质净化系统、温度控制系统、低脱盐膜浓缩系统以及浓缩蒸发系统五个部分，其特征在于工艺包括下列步骤：

A.将含盐废水输送至一级反渗透脱盐系统，采用高脱盐反渗透膜进行脱盐处理，得到一级浓水和一级产水；一级产水可直接回用，亦可进入三级反渗透脱盐系统脱盐后回用；

B.将一级浓水输送至二级反渗透脱盐系统，采用高脱盐反渗透膜进行脱盐处理；得到二级浓水和二级产水；

C.将二级产水输送至三级反渗透脱盐系统，采用高脱盐反渗透膜进行脱盐处理，得到三级浓水和三级产水；

D.将三级浓水输送至一级反渗透脱盐系统，三级产水直接回用；

E.将二级浓水输送至杂质净化系统，杂质净化系统由反应装置和膜分离装置组成，在反应装置中加入化学药剂A、B和C，通过物理化学反应去除废水中的硅、有机物等杂质；

F.将反应装置出水输送至膜分离装置，得到净化产水和浓缩固体物质；浓缩固体物质输送至污泥脱水装置；

G.将净化产水输送至温度控制系统，控制水温在合适范围；

H.将温度控制系统出水输送至低脱盐膜浓缩系统，采用低脱盐率的膜进行浓缩处理，得到四级产水和四级浓水；四级浓水进入终端浓水池；

I.将四级产水输送至蒸发系统中，进行二次脱盐，具体包括以下步骤：

S1.将四级产水由进料机构注入到布液机构内；

S2.进入布液机构的四级产水在重力作用下流入到换热组件内；

S3.四级产水落到增效组件7上并在螺旋引导架72的配合下带动导液器71整体旋转；

S4.当导液器71的旋转时可以带动搅动杆73旋转；

S5.随后四级产水沿着导液器71和换热管6的内壁下流形成的水膜；

S6.水膜受加热棒78影响被快速蒸发形成水汽；

S7.四级产水中的固体落入底部并排除，水汽则进入后续工艺继续处理；

S8.完成浓缩处理后通过增效组件7将刮料降速板79拉出；

本申请还提出了一种含盐废水的浓缩减量装置，进料机构由蒸发罐1、进料管4和连通管13组成，布液机构由布液器5组成，换热组件由均匀分布与布液器5底部的换热管6组成；

蒸发罐1通过管道连接有换热器2和压缩泵3，进料管4设置于蒸发罐1的顶部，布液器5安装于蒸发罐1内腔的上端，换热管6连通于布液器5的底部，每个换热管6的内部均设置有一个增效组件7；

增效组件7包括导液器71、螺旋引导架72和搅动杆73，导液器71套设于换热管6的内部，导液器71的上端延伸至布液器5的内部，导液器71包括有套设于换热管6内部的定向罩711，定向罩711的外表面与换热管6内壁之间留有间隙，定向罩711的顶部固定连接有导向罩712，螺旋引导架72设置于导向罩712的外表面，导向罩712的上端固定连接有位于布液器5内部的连接套713，搅动杆73连接于连接套713的外表面；通过导向罩712可以使进入到换热管6内部的废液逐渐靠近其内壁，以便于形成水膜，促使其快速蒸发，而在加热棒78的配合下进一步加快了其蒸发速率，使固液分离速率增加，从而有效提高含盐废水浓缩减量的处理效率。

如图6所示，螺旋引导架72外周直径的尺寸小于换热管6的内径尺寸，相邻换热管6内部的螺旋引导架72向下的螺旋方向相反；通过螺旋引导架72可以使废水下落时能够带动导液器71旋转，而导液器71的转动既可以有效防止异物在定向罩711上端与换热管6之间堆积造成堵塞。

如图1所示，相邻连接套713外部的搅动杆73位于不同高度，相邻两个搅动杆73的长度之和大于相邻两个连接套713的间距；由于螺旋引导架72受废水反作用力的效果，使得导液器71能够带动搅动杆73旋转，进而可以搅动其周围的废水，避免废水中的固体杂质发生沉积。

如图5所示，布液器5包括有固定安装于蒸发罐1内部的接料架51，接料架51的内部开设有布液腔52，接料架51的顶部开设有位于布液腔52顶部的安装槽53。

如图5所示，接料架51的底部开设有均匀分布的若干连通槽8，接料架51的内部开设有均匀分布且位于连通槽8顶部的若干布液槽9，布液槽9的上下两端分别与连通槽8或布液腔52相连通。

如图5和图6所示，安装槽53的内部设置有依次相连的控制板10、排气罩11和进气罩12，连通管13的上端贯穿控制板10且与进料管4相连接，连通管13的下端贯穿控制板10、排气罩11和进气罩12且与布液腔52的内部相连通；通过控制板10可以在加热组件77和加热座76的配合下对加热棒78进行加热；通过排气罩11和进气罩12可以方便外界高温气流能够不断的注入到导液器71和隔热罩75之间，同时失去热能的低温气流能够通过隔热罩75和加热组件77排出。

如图6所示，排气罩11的内部固定连接有排气管15，进气罩12的内部固定连接有进气管14，进气管14和排气管15的上端均贯穿控制板10并延伸至蒸发罐1的外部，进气管14和排气管15的下端分别与进气罩12和排气罩11的内部相连通。

如图6所示，进气罩12的底部固定连接有均匀分布且位于连通槽8正上方的定位架74，定位架74活动套接于连接套713的上端，定位架74的内壁与连接套713的外表面通过轴承滚珠相连接；通过定位架74既可以对导液器71整体进行安装，而且可以有效降低导液器71旋转时受到的阻力，确保下落的废水能够通过螺旋引导架72带动导液器71转动。

如图6所示，连接套713的上端与进气罩12相通，导液器71的内部套设有隔热罩75，隔热罩75的上端贯穿导液器71和进气罩12且与排气罩11相通，隔热罩75的内部套设有加热组件77，加热组件77的上端依次贯穿隔热罩75、进气罩12和排气罩11且与控制板10电连接；通过导液器71和隔热罩75可以使进气罩12内的高温气流能够通过导液器71对接触的废水进行预热，通过隔热罩75和加热组件77可以使失去热量的气流被排放至排气罩11的内部，从而实现连续处理废水的同时连续注入热气流以预热废水的效果。

如图6所示，定向罩711内腔的底部密封套设有加热座76，加热座76的顶部与加热组件77相连接，加热棒78固定连接于加热座76的底部，加热棒78的下端延伸至换热管6的下方且与刮料降速板79固定连接，刮料降速板79的外表面与换热管6的内壁相贴合，刮料降速板79外周直径的尺寸小于换热管6内径的尺寸；通过加热棒78可以对换热管6内壁形成的水膜进行加热，使其快速形成蒸汽，以加快完成固液分离；而通过刮料降速板79可以方便完成废水处理后对换热管6的内壁进行清理，有效去除粘附在换热管6内壁的异物。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。