一种用于多晶硅生产废水资源化处置的晶种蒸发工艺装置

技术领域

本发明涉及一种用于多晶硅生产废水资源化处置的晶种蒸发工艺装置，尤其适用于高钙镁、高硅含量的多晶硅生产含盐废水和近似物料体系。

背景技术

废水零排放及资源化处置已经成为多晶硅生产废水环保治理领域主流被推荐实施的处理工艺，可实现多晶硅生产废水污染被治理的同时，其水分和盐分也得到最大化、最优化的资源化再利用目的。目前，该工艺路线的关键技术卡点为蒸发结晶段工艺及装置难以实现长周期稳定运行以及废水中盐分资源化利用水平普遍不高。前者需要着力解决蒸发结晶段工艺及装置在具体实施运行中的结垢问题，它不仅会影响过程运行能耗，装置在线率和检修清洗频率，严重时，还会使得装置无法运行和停机，系统工艺无法正常运转。后者需要着力解决杂质盐分从料液系统中高效分质分离，从而提高副产盐的纯度。

针对工业废水零排放处置思路，更趋向于运行过程节能低碳化以及所含盐分和水分尽可能充分的实现资源化回收再利用。蒸发浓缩装置低垢化稳定运行，可维持系统换热设备高传热系数和高传热效率，保证蒸发过程的低能耗和低运行成本。初期针对含盐废水零排放处置大体做到了其水分大部分回收再利用，水回收率达到95％以上。对于盐分，仅仅做到蒸发结晶后出杂盐，基本无利用价值。杂盐还需要作为危废进行外运处置，通常采用高耗能的焚烧工艺，处理成本也较高，每吨约花费3000～5000元，给治污企业带去较重的经济负担。如今针对含盐废水零排放处置可进一步耦合杂盐分质回收工艺，可以回收主体盐分，总回收率可达到80％以上。但由于含盐废水进料液成分复杂，分盐工艺得到的副产盐纯度不高，切断了副产盐更高价值的资源化利用途径。

目前，应用市场针对含盐废水蒸发浓缩段工艺采用非晶种法居多，即利用严苛的料液预处理手段，如两碱加药除硬，加药除硅，系统添加阻垢剂等手段，尽可能降低进入蒸发系统的料液中成垢离子浓度。该工艺药剂成本普遍较高，对于高钙镁、高硅含量的多晶硅生产废水更加不适用。同时，各类药剂的添加，使得系统水质组成更加复杂，增加了后段分盐结晶工艺实施的难度和不利影响。

发明内容

本发明的目的是针对传统晶种蒸发工艺和装置不适用于多晶硅生产废水资源化处置工艺的缺陷和不足，提供一种既能实现多晶硅生产废水蒸发浓缩过程中的高效防垢和长周期低耗稳定运行，同时又能提高副产盐纯度，有助于多晶硅生产废水盐分资源化利用处置的蒸发工艺装置。

本发明的技术方案是：

一种用于多晶硅生产废水资源化处置的晶种蒸发工艺装置，其特征在于，该工艺装置包括：

一蒸发系统，所述蒸发系统包括分离室5以及加热室8，所述分离室5和所述加热室8通过蒸发循环管线相连接，其中，多晶硅生产废水在加热室8和分离室5中循环加热并蒸发；

一进料系统，所述进料系统包括晶种罐1以及蒸发进料罐3，其中，所述晶种罐1内预先配制有晶种悬浆液，所述蒸发系统中晶种浓度低于第一浓度时，将所述晶种悬浆液通过第一管线引入蒸发循环管线，所述蒸发进料罐3用于储存上游来的经过预处理的所述多晶硅生产废水，所述蒸发进料罐3与所述蒸发循环管线连接，其中，该第一浓度可以是根据工艺及晶种类型所设定的一个浓度；

一固液分离系统，所述固液分离系统包括第一级固液分离器10、沉降罐11、以及第二级固液分离器13，其中，所述蒸发系统中的料液的浓度达到预定浓度后，所述料液由所述蒸发循环管线引出至第一级固液分离器10，所述第一级固液分离器10中的上层清液进入所述沉降罐11，下层浓浆液重新返回所述蒸发循环管线，所述沉降罐11底部的浆液引入至所述第二级固液分离器13，所述第二级固液分离器13将固体盐泥18排出装置，将清液排入结晶进料罐14。

基于上述技术方案，利用晶种防垢原理，多晶硅生产废水蒸发浓缩过程中，成垢离子浓度增加到过饱和，析出微小晶粒优先吸附于系统预先投加的硫酸钙晶种表面而不是换热器金属壁面，从而有效解决蒸发器长周期运行中结垢问题；通过设置两级固液分离，第一级固液分离装置利用离心分离原理回收晶种，沉降罐单元用于系统内细小粒径悬浮物更好地捕集去除，使上游来粒径过小晶粒二次生长，长大后经第二级固液分离实现废水除杂净化，有利于提高废水除杂净化效果以及提升后端分盐资源化所得副产盐品质；此外，该方案流程简单，易于实施，能实现连续在线固液分离回收晶种，有利于降低晶种法运行成本。

所述沉降罐11包括导流筒20和搅拌器21，所述蒸发循环管线的来料从进口23进入所述导流筒20，所述第一级固液分离器10上层来料从进口24进入所述导流筒20，所述搅拌器21用于控速搅拌并使得夹带粒径较小盐粒的料液沿着所述导流筒20向上流动，流动至所述沉降罐11顶部后再沿着罐壁向下流动。

基于上述技术方案，沉降罐设置导流筒和搅拌器，营造废水流体在沉降罐中特定的流动流场，有利于微小颗粒的继续生长、长大以及颗粒间的聚并下沉，最终有利于第二级固液分离装置系统将晶种法晶种回收所需以外的晶体盐排出回收，同时有利于进入后端分盐结晶系统水质的除杂净化，资源化回收副产盐品质更高。

所述第一级固液分离器10与所述第二级固液分离器13连接，以将所述第一级固液分离器10的下层浓浆液直接排入所述第二级固液分离器13。

基于上述技术方案，有利于进一步调节蒸发系统晶种浓度，能够快速降低蒸发系统晶种浓度。

所述多晶硅生产废水在所述加热室8和所述分离室5中循环加热并蒸发所产生的二次蒸汽15经除雾器7作用后排出，所述二次蒸汽15经冷凝处理后作为产品蒸馏水回用。

基于上述技术方案，能够将经冷凝处理后的二次蒸汽作为产品蒸馏水回用，从而实现废水的资源化，降低生产成本。

所述加热室8设置有加热热源自入口16进入加热室8，并且所述加热热源放热后自出口17排出，所述多晶硅生产废水在进入所述蒸发循环管线之前，采用所述自出口17排出的放热后的加热热源进行预热。基于上述技术方案，有利于充分利用高温蒸汽凝液的余热，从而提高蒸发系统热效率，节能降碳。

所述蒸发循环管线通过第二管线与所述晶种罐1连接，以将循环料液作为晶种配制液引入所述晶种罐1。基于上述技术方案，能够更好地调节蒸发系统晶种浓度，仅在装置系统开车时需要投加新鲜晶种，过程中产生的新晶种会不断补充损失的晶种以达到系统内平衡。

所述晶种罐1中采用无水硫酸钙、二水硫酸钙、重金属含量合格达标的电厂脱硫石膏中的一种或多种来配制所述晶种悬浆液。基于上述技术方案，可实现以废治废，同时可回收盐泥作为石膏、硫酸镁等盐，实现资源化。

所述蒸发系统结合使用机械蒸汽再压缩MVR技术，包括：将所述分离室5产生的所述二次蒸汽15引入蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机将所述二次蒸汽15升温升压增焓后作为所述加热室8的加热热源。基于上述技术方案，有利于进一步节省过程能耗。

所述二次蒸汽15引入所述蒸汽压缩机之前，使用除雾器7去除所述二次蒸汽15中的雾沫夹带。基于上述技术方案，有利于提高二次蒸汽水质，过程中也能确保蒸汽压缩机安全稳定运行，有利于降低夹带盐水液滴对蒸汽管道和蒸汽压缩机叶轮的冲击和腐蚀破坏。

所述分离室5和所述加热室8耦合成一体型蒸发器，其中所述一体型蒸发器的上部为所述加热室8，下部为所述分离室5，并且所述一体型蒸发器采用降膜蒸发型式。

基于上述技术方案，使得装置系统结构更加紧凑，占地更小，同时有利于降低制造成本；同时，液体流程更短，有利于节省运行过程中泵的能耗，此外，进一步的，还可以采用插件或者多层喷淋的液体分布形式，使得布液效果更加均匀，液膜更薄，有利于实现高汽化率、无干点。

所述晶种悬浆液的固含量为5～8％；或者，所述含盐废水的钙镁含量大于或者等于第一指标，和硅含量大于或者等于第二指标；或者，所述循环料液的固含量为3～5％。

基于上述方案，进水留有一定的钙镁和硅含量，有利于晶种蒸发工艺更好、更低成本的持续运转。

所述加热室8采用非直接接触式换热形式，所述循环料液走管程，所述加热热源走壳程，所述料液在所述加热室8管程的流速在1～3m/s；或者，所述第一级固液分离器10采用旋流器形式，以实现连续在线固液分离操作。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的一种晶种蒸发工艺装置示意图。

图2为本申请实施例所提供的一种一体型蒸发器装置的结构示意图。

图3为本申请实施例所提供的一种沉降罐的结构示意图。

图4为本申请实施例所提供的一种晶种蒸发工艺装置示意图。

图中：1—晶种罐，2—晶种进料泵，3—蒸发进料罐，4—蒸发进料泵，5—分离室，6—蒸发循环泵，7—除雾器，8—加热室，9—晶种循环泵，10—第一级固液分离器，11—沉降罐，12—浆料泵，13—第二级固液分离器，14—结晶进料罐，15—二次蒸汽，16—加热热源入口，17—加热热源出口，18—固体盐泥，19—浆料出口，20—导流筒，21—搅拌桨，22—转动密封装置，23—蒸发循环管线来料进口，24—第一级固液分离器上层来料进口，25—板式预热器，26—蒸汽压缩机，27—开工蒸汽，28—产品蒸馏水。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例来对本发明的技术方案和装置做进一步的描述。

含盐废水零排放采用常规晶种蒸发工艺处理高钙镁、高硅含量的多晶硅生产废水时，易产生粒径较小且数量较多的晶种颗粒进入下游分盐资源化工段，导致后续副产盐纯度不高。因此，本申请提出一种用于含盐废水尤其是高钙镁、高硅含量的多晶硅生产废水资源化处置的晶种蒸发工艺及装置具有重要意义。

如图1-3所示。

一种用于多晶硅生产废水资源化处置的晶种蒸发工艺装置，整体可分为三部分即：

一蒸发系统，该蒸发系统包括分离室5以及加热室8，分离室5和加热室8通过蒸发循环管线相连接，其中，多晶硅生产废水在加热室8和分离室5中循环加热并蒸发；

一进料系统，进料系统包括晶种罐1以及蒸发进料罐3，其中，晶种罐1内预先配制有晶种悬浆液，蒸发系统中晶种浓度低于第一浓度时，将晶种悬浆液通过第一管线引入蒸发循环管线，蒸发进料罐3用于储存上游来的经过预处理的多晶硅生产盐废水，蒸发进料罐3与蒸发循环管线连接，其中，该第一浓度可以是根据工艺及晶种类型所设定的一个浓度；

一固液分离系统，固液分离系统包括第一级固液分离器10、沉降罐11、以及第二级固液分离器13，其中，蒸发系统中的料液的浓度达到预定浓度后，料液由蒸发循环管线引出至第一级固液分离器10，第一级固液分离器10中的上层清液进入沉降罐11，下层浓浆液重新返回蒸发循环管线，沉降罐11底部的浆液引入至第二级固液分离器13，第二级固液分离器13将固体盐泥18排出装置，将清液排入结晶进料罐14。通过设置两级固液分离，使得晶种蒸发能有效解决蒸发器长周期运行中结垢问题。同时，能实现连续在线固液分离回收晶种，降低晶种法运行成本；还可通过第二级固液分离实现废水除杂净化，显著提升后端分盐资源化所得副产盐品质。利用晶种防垢原理，含盐废水蒸发浓缩过程中，成垢离子浓度增加到过饱和，析出微小晶粒优先吸附于系统预先投加的硫酸钙晶种表面而不是换热器金属壁面，从而有效解决蒸发器长周期运行中结垢问题。第一级固液分离装置，利用离心分离原理，实现连续在线固液分离回收晶种，系统无需持续投加新鲜晶种，降低运行成本。利用沉降罐操作，使上游来粒径过小晶粒，二次生长，长大后，经第二级固液分离实现废水除杂净化，有利于提升后端分盐资源化所得副产盐品质，同时可回收固体盐泥作为石膏、硫酸镁等盐，实现资源化。而整体工艺实现过程防垢和废水除杂净化有利分盐资源化是协同配合实现的。两级固液分离的晶种蒸发浓缩技术，工艺系统可承受更高浓度的钙镁、硅含量的多晶硅生产废水。沉降罐用于系统内细小粒径悬浮物更好地捕集去除，提高废水除杂净化效果。

详述如下：

在晶种罐1内预先配制一定浓度的晶种悬浆液，当装置开车和运行过程中蒸发系统晶种浓度低于最佳浓度范围时，通过晶种进料泵2泵入至蒸发循环管线。上游来经过预处理的多晶硅生产废水储存于蒸发进料罐3中，通过蒸发进料泵4泵入至蒸发循环管线。蒸发系统的分离室5和加热室8通过蒸发循环泵6和蒸发循环管线相连接，实现进料废水在加热室8和分离室5中循环加热并蒸发，产生的二次蒸汽15经除雾器7作用后从分离室5上部排出，经冷凝处理后，可作为产品蒸馏水回用。加热室8设置有加热热源入口16和出口17，给进入加热室8的循环料液提供升温所需的热量。料液蒸发浓缩达到指定浓度后，由蒸发循环管线引出蒸发浓液并通过晶种循环泵9泵入第一级固液分离器10，上层清液进入沉降罐11(如图3所示)，下层浓浆液重新返回至蒸发循环管线。同时设置有蒸发循环管线直排沉降罐11的管线，共同调节维持蒸发系统适宜晶种浓度。存在上层清液夹带有粒径较小的细晶颗粒，在沉降罐11内水力条件作用下逐渐长大为粒径较大的盐晶颗粒沉聚于底部，由浆料泵12将沉降罐11底部的浆液泵入至第二级固液分离器13后，去除盐晶颗粒后的清液进入结晶进料罐14，待进行下一步工序处理，如图1所示。分离出的固体盐泥18作为石膏(硫酸钙)、硫酸镁等盐资源化利用或者作为固废外运处置。为快速降低蒸发系统晶种浓度，设置有从第一级固液分离器10下层浓浆液排出管线上直通浆料泵12前的管线用于调节。蒸发系统的分离室5和加热室8可采用图1的分体式结构，也可采用图2的一体式结构，将分离室5和加热室8耦合成一体型蒸发器，上部为加热室8，下部为分离室5，采用降膜蒸发型式，二次蒸汽15排出分离室5前经过除雾器7处理。

具体实施时，投加的晶种选用无水硫酸钙，二水硫酸钙，也可以使用重金属含量合格达标的电厂脱硫石膏，以废治废。多晶硅生产废水在经过蒸发进料泵4泵入蒸发循环管线之前，可利用放热后的加热热源进行预热操作。更优选的，如加热热源采用蒸汽，则放热后的高温蒸汽凝液用于预热进料废水，从常温预热至95℃左右。充分利用高温蒸汽凝液的余热，提高蒸发系统热效率，节能降碳。

装置运行过程中，还可将循环料液作为晶种配制液，在晶种罐1中配制固含量为5～8％的晶种悬浆液，经内置的搅拌器充分搅拌均匀后，通过晶种进料泵2泵回至蒸发循环管线。在一些实施方式中，可以直接通过第一管线将循环料液引入晶种罐1；也可以重新从蒸发循环管线引出一条管线，即第二管线，来将循环料液引入晶种罐1。

装置开车调试时，也可以利用生产水或进料含盐废水作为晶种配制液。系统晶种的引入，以及合理浓度的控制，有利于含盐废水蒸发浓缩过程中，成垢离子浓度增加到过饱和，析出微小晶粒优先吸附于系统预先投加的硫酸钙晶种表面而不是换热器金属壁面，从而有效解决蒸发器长周期运行中结垢问题。本发明可以处理高钙镁、高硅含量的多晶硅生产废水，多晶硅生产废水经预处理后无须达到严苛的剩余钙镁和硅含量指标(硬度＜50mg/L，硅＜20mg/L)，进水留有一定的钙镁和硅含量，例如，钙镁含量可以大于或者等于第一指标，硅含量可以大于或者等于第二指标，有利于晶种蒸发工艺更好、更低成本的持续运转。仅在装置系统开车时，需要投加新鲜晶种，过程中产生的新晶种会不断补充损失的晶种以达到系统内平衡。其中，第一指标、第二指标可以根据具体的工艺及废水来进行设定。

具体实施时，蒸发系统结合使用机械蒸汽再压缩(mechanical vaporrecompression，MVR)技术，更加节省过程能耗。即分离室5产生的二次蒸汽15进入蒸汽压缩机，将其升温升压增焓后作为加热室8的加热热源，并从加热热源入口16进，放热后自身冷凝成蒸馏液从加热热源出口17排出，并作为产品水回用。

具体实施时，二次蒸汽进蒸汽压缩机前，设置除雾器7，去除二次蒸汽雾沫夹带，提高产品水水质，过程中也能确保蒸汽压缩机安全稳定运行，不会发生夹带盐水液滴对蒸汽管道和蒸汽压缩机叶轮的冲击和腐蚀破坏。进一步优选的，加热热源出口的高温蒸馏液可用于预热进料废水，自身降至常温作为回用水。预热至90～95℃的进料废水，可设置经过除氧脱气装置后，泵入蒸发循环管线。采用热力法脱除废水中的溶解氧和不凝气等，减缓系统设备腐蚀现象，增强系统设备换热性能。

进一步的，采用插件或者多层喷淋的液体分布形式，使得布液效果更加均匀，液膜更薄，高汽化率，无干点。一体型蒸发器，将加热室8和分离室5有机组成在一起，使得装置结构更加紧凑，占地面积更小。一体型蒸发器将加热室和分离室耦合在一个装置中，使得装置系统结构更加紧凑，占地更小，同时降低制造成本。液体流程更短，节省运行过程中泵的能耗。加热热源可选用副产低压蒸汽或低温烟气等废热资源，也可以是某个工段来的二次蒸汽。加热室8采用非直接接触式换热形式，如管壳式换热器。废水料液走管程，加热热源走壳程。夹带晶种的料液在加热室管程中以高流速通过，流速在1～3m/s，高流速冲刷作用也同样起到一定程度的换热管阻垢抑垢效果。蒸发循环管线晶种固含量控制在3～5％，晶种浓度过低时，料液中没有足够多的晶种表面用于吸附新生成的盐垢小晶体，影响晶种法防垢效果。晶种浓度过高时，使料液粘度增大，流动性变差，影响料液加热蒸发产生二次蒸汽的过程热效率。同时，也会增加排盐管路，二次蒸汽管线和除雾器的堵塞风险。第一级固液分离器采用旋流器形式，可实现连续在线固液分离操作，稀相清液由上层排出，浓相浆液由下层排出返回至蒸发循环管线，维持蒸发系统适宜晶种浓度。更优选的，当蒸发系统晶种浓度偏高(5～7％)时，循环管线上设有直接外排下游管线，用于降低晶种浓度。当蒸发系统晶种浓度很高时(7～10％)时，旋流器下层浓相浆液管线上设有直接外排下游管线，用于降低晶种浓度。第一级固液分离器10排出的稀相清液进入沉降罐11进行育晶过程。根据旋流器的离心分离原理，上层稀相清液中夹带有粒径较小(＜50μm)的晶种颗粒，这些盐晶颗粒进入至下游结晶段，会影响分盐结晶工艺产出副产盐的纯度。而粒径过小也导致常规固液分离手段无法高效率将其从系统去除。设置沉降罐11，提供晶种粒径长大的水力条件，盐晶颗粒在沉降罐11中停留时间控制为1～2h，粒径慢慢长大(＞100μm)并聚沉于底部，由浆料泵12泵出。第一级固液分离器10下层密相浓浆液回流至蒸发循环管线，维持蒸发系统晶种浓度平衡。若系统晶种浓度上升过快并超过适宜浓度范围时，设置下层密相浓浆液排出管线上直通下游浆料泵12前的管路，调节系统晶种浓度快速稳定在最佳浓度范围内。沉降罐11采用带导流筒20和搅拌浆21的型式，蒸发循环管线来料从进口23进入，第一级固液分离器上层来料从进口24进入，上游来料液进入导流筒20内，在搅拌桨21的控速搅拌作用下，夹带粒径较小盐粒的料液沿着导流筒20向上流动，至沉降罐11顶部后再沿着罐壁向下流动。流动过程中，细晶逐渐长大，粒径由小于50μm增加至大于100μm，较大粒径盐粒在重力作用下落至沉降罐11锥形底部，由底部浆料出口19排出。沉降罐设置导流筒和搅拌器，营造废水流体在沉降罐中特定的流动流场，有利于微小颗粒的继续生长、长大以及颗粒间的聚并下沉，最终有利于第二级固液分离装置系统将晶种法晶种回收所需以外的晶体盐排出回收，同时有利于进入后端分盐结晶系统水质的除杂净化，资源化回收副产盐品质更高。第二级固液分离器13采用板框式压滤机、转盘式过滤机或陶瓷膜过滤机等，采用板框式压滤机时选用耐高温滤板材料。上游浆料泵12来料液进入第二级固液分离器13，除固清液进入结晶进料罐14，结晶进料液悬浮物含量不超过5mg/L。得到固渣成分主要为硫酸钙，硫酸镁并夹杂有少量的碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁、胶体硅、硅酸盐等，可作为石膏、硫酸镁等盐资源化利用或者作为固废外运处置。第二级固液分离器选型主要用于实现高温料液的连续在线固液分离目的。

实例1。

某多晶硅企业针对全厂排放的含盐废水采用废水零排放及资源化处置工艺，其中，含盐废水蒸发浓缩段采用了如图4所示的适用于资源化处置的晶种蒸发工艺。上游来经预处理后的含盐废水，总溶解固体(Total Dissolved Solids，TDS)含量为30000～45000mg/L，钙离子含量为3000～5000mg/L，镁离子含量为100～200mg/L，可溶性二氧化硅含量为50～150mg/L，硫酸根含量为1000～2000mg/L，氯离子含量为15000～30000mg/L。

装置系统开车时，启动加热热源采用厂内减压蒸汽作为开工蒸汽27，采用生产水在晶种罐1内配制晶种固含量为8％的悬浆液，晶种选用工业级无水硫酸钙，经过晶种进料泵2，泵入蒸发循环管线中，使其晶种固含量控制在3％左右。

正常运行时，加热热源采用经蒸汽压缩机26增温增压增焓后的二次蒸汽。晶种添加所需配制液采用蒸发循环管线来料液。进料含盐废水储存于蒸发进料罐3中，经蒸发进料泵4泵入板式预热器25，预热至90～95℃后，进入蒸发循环管线，与循环料液混合后，在蒸发循环泵6作用下，共同作料液循环操作。循环料液经降膜式加热室8加热升温后，在重力作用下落入下方分离室5，闪蒸出二次汽，经环周顶部除雾器7除去夹带液滴后的二次蒸汽15进入蒸汽压缩机26，其消耗电功使得二次蒸汽增温增压增焓，并作为加热热源从入口16进入加热室8。与管程内的料液进行热交换，自身放热冷凝成液95～100℃从加热热源出口17排出，再进入板式预热器25预热进料液，自身温度降至25～30℃左右后，以产品蒸馏水28输送至系统外回用。

当蒸发循环料液浓度达到设计浓缩倍率后，从料液循环管线引出一路管线，经由晶种循环泵9，将循环料液泵入第一级固液分离器10—旋流器。在离心作用下，上层为少固含量的清液，排入至沉降罐11内；下层为多固含量的浆液，返回至蒸发循环管线。通过晶种循环回收操作，只需在装置开车时投加新鲜晶种，正常运行时无需投加即可保持蒸发系统内晶种固含量为3％左右。当上游来水水质波动较大时，也可在运行过程中，同步投加晶种，维持蒸发系统晶种固含量在3～5％，确保晶种蒸发工艺正常运转。

针对本实施例中高钙镁、高硅含量多晶硅生产废水，晶种蒸发过程中会产生更多微小晶粒，这些微小晶粒(＜50μm)在第一级固液分离器10中很难彻底分离，随料液一同从上层清液排至沉降罐11内(见图3)。料液从沉降罐11底部进口24流入至导流筒20内，在搅拌桨21搅拌带动作用下，细晶沿导流筒向上，再至沉降罐顶部后，沿沉降罐壁面向下，在随流体运行过程中，不断聚并长大，粒径也逐渐增加至大于100μm，最终沉降于锥形底部。浆料由锥形底部出口19排出，经由浆料泵12泵入第二级固液分离器13-板框压滤机。浆料液进板框压滤机，固体晶体颗粒被滤布截留，滤液随管线排出进入结晶进料罐14，滤液悬浮物含量小于5mg/L，TDS含量为180000～200000mg/L，温度为80～90℃。板框压滤机的滤板采用耐高温材质，长周期运行不变形。

当进料含盐废水钙镁含量和硅含量过高时，产生的新晶种固含量远大于最佳浓度范围时，可由料液循环管线引出一路管线，直接排循环料液去沉降罐11的底部进口23，或者从旋流器下层排出管线直接引出一路管线，去到浆料泵12进口管线上，加快降低系统晶种浓度的调节。

最终，实现晶种浓度在系统内的最佳浓度范围3～5％，蒸发系统包括加热室8、分离室5及配套管路结垢现象减轻，蒸发系统整体保持高热效率运行，装置检维修周期延长至10～12个月。同时，工艺下游采用分盐结晶工艺，得到的氯化钠副产盐纯度高(＞98.5％)，达到工业级用盐一级标准，可资源化回用于氯碱行业。经第二级固液分离器13处理后得到的固体盐泥18可作为品质较高的石膏盐进行资源化利用。

实例2。

某多晶硅生产排放的含盐废水采用本发明的晶种蒸发工艺和装置，进料废水TDS含量为25000～30000mg/L，钙离子含量为400～800mg/L，镁离子含量为50～100mg/L，可溶性二氧化硅含量为50～100mg/L，氯离子含量为13000～16000mg/L。

装置系统为蒸发进料罐由管路与蒸发进料泵入口相连，进料泵出口由管路连接至板式预热器冷料进口，冷料出口由管路连接至循环泵入口循环管线上。晶种罐由管路与晶种进料泵入口相连，晶种进料泵出口由管路连接至循环泵入口循环管线上。循环泵出口循环管线连接至降膜加热室顶部，料液通过降膜管后落入下方分离室，再汇集于底部，由管线连接于循环泵入口。分离室顶部由管线连接至蒸汽压缩机进口，蒸汽压缩机出口由管路连接至加热器加热热源进口，加热室加热热源出口由管线连接至板式预热器热料进口，热料出口排出已降至室温的蒸馏液。同时，设置开工蒸汽管线接入加热室加热热源进口管线。

循环泵出口循环管线引出一条管路与晶种循环泵进口相连，晶种循环泵出口由管路连接至第一级固液分离器(旋流器)进口，上出口由管线连接至沉降槽进口，底出口由管线连接至循环泵进口循环管线上。循环泵出口循环管线引入一条管路直连沉降槽进口。沉降槽底部出口由管线连接至浆料泵进口，同时，第一级固液分离器底出口排出管引出一条管路直连浆料泵进口管线。浆料泵出口由管路连接至第二级固液分离器(陶瓷膜过滤机)进口，出口由管线连接至结晶进料罐进口。

经上述装置处理后，含盐废水蒸发浓缩过程整体保持高热效率运行，吨水处理能耗约25～35kWh。装置检维修周期延长至半年以上。检维修期间，未发现蒸发系统中包括换热设备在内有严重的结垢腐蚀现象。经下游分盐结晶工艺处理后，得到氯化钠副产盐纯度高(＞99％)，达到工业级用盐一级标准，可资源化回用于氯碱等行业。

本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。