[发明专利]一种高盐高有机物废水蒸发结晶防垢处理装置及方法

说明书

本发明公开了一种高盐高有机物废水蒸发结晶防垢处理装置及方法，属于废水处理技术领域。上述高盐高有机物废水蒸发结晶防垢处理装置包括：蒸发室；上循环管，上端径向接入蒸发室直段中部或中下部，下端连接加热室出口；中央导流筒，安装于蒸发室内液面处，中央导流筒上部有一个斜切口，斜切口与蒸发室进料口的方向相背，正对蒸发室进料口设置有若干圆孔；加热室，加热室出口与上循环管下端相连；下循环管，上端连接到蒸发室锥斗下侧，下端连接第一循环泵入口；淘洗腿，上端连接蒸发室锥斗底部。本发明装置结构简单，实现了料液在蒸发室内的均匀分布，有效防止了蒸发结晶过程中导致结垢、结晶粒度过小、结晶纯度低等问题。

技术领域

本发明涉及废水处理技术及蒸发结晶装置，特别涉及一种高盐高有机物废水蒸发结晶防垢处理装置及方法。

背景技术

高盐废水是指工业上产生的总含盐量(Cl^-、SO4^2-、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等)较高的废水。高盐废水主要来自化工、石油、食品加工、印染等行业。这些行业排放的废水中除了盐类外，还含有大量的有机物。现有技术中，为了有效利用水资源，防止废水排放造成环境污染，需要对高盐废水进行脱盐、脱有机物处理后再进行回收利用。

经过深度处理和浓缩，废水中的有机物累积，并且含有大量钙镁等离子。针对这部分浓盐水，目前主流处理工艺是采用蒸发结晶回收蒸馏水，同时产生结晶盐。但废水进入蒸发结晶之前必须经过预处理去掉钙镁等易引起结垢的成分，需要投加大量药剂，大大增加了处理成本。

另外，在蒸发结晶过程中，目前主流的结晶装置普遍存在固液混合不均，尤其液面位置无法提供均匀的固液分布，造成四周壁面处或者中心处晶种数量少。结果就是液面处料液过饱和度消除不充分，爆发成核，结晶盐过细。粒度细会增加淘洗提纯和离心脱水的负担。同时结晶器内壁容易形成盐巴，掉落堵塞底部管道或排盐口。

现有技术中，相关蒸发结晶室结构如附图1所示。包括蒸发室、轴向进料管、夹套、上循环管、加热室、强制循环泵、下循环管、盐脚、清液转料口、夹套排汽管、二次蒸汽接管等，该种蒸发结晶室有较多优点，由于被加热后的料液从蒸发室中心管进入，并输至液面附近，蒸发室中心位置的液面蒸发强度大，筒壁附近蒸发强度相对较小，筒壁相对不易结盐巴；蒸发室内料液与结晶体同向轴向流动，固液混合均匀；蒸发室内加装夹套后，便于固液分离，清液从清液转料口排至下一效，更适用于盐硝联产。缺点是被加热后料液仍在蒸发室内溶液的最上部沸腾，此处溶液的过饱和度最大，而晶粒却最细，不利于过饱和度被较大晶体快速吸收，同时晶体在蒸发室内的停留时间难以被延长，不利于获得较大晶体；已成形的大晶体被吸入下循环管，进入强制循环泵后会被破碎，尤其在为提高加热室传热系数而提高循环流速时，这种破碎更加强烈，从而导致过多晶核生成。

专利CN103071310A公开了一种蒸发结晶器，其包括：蒸发室；中心引流筒；蒸发室内锥；清液转料管；育晶沉降室折流筒；上循环管；外循环进料喷嘴；加热室；下循环管；强制循环泵；盐脚；二次蒸汽管；排汽管。该蒸发结晶器存在内外循环，外循环由蒸发室、上循环管、加热室、强制循环泵、下循环管构成；装置的内循环由中心引流筒、蒸发室内锥、育晶沉降室折流筒构成。该发明可达到在能够生产出粒度大纯度高的盐晶的同时，进一步降低单位产品的能耗，延长正常生产周期，提高综合经济效益的目的。但是该发明技术方案较为复杂，且制备的盐晶淘洗过程中造成水资源的浪费。

即传统的中心进出料或切向进料或径向进料，都存在料液无法完全分布在液面的各个点，尤其是壁面处，这样一来料液中的晶种也就无法分布在这里。这就导致一下问题的出现：①料液闪蒸后，没有晶种为过饱和料液提供晶体增长的条件。尤其是壁面处，析出的细小晶体没有晶种可以附着，多数附着在内壁，形成盐巴。盐巴会不定时掉落，堵塞下部循环出口和淘洗腿，造成无法运行。②由于局部缺少晶种分布，闪蒸后的过饱和料液会爆发成核，形成大量细小晶体，不能满足结晶盐的产品粒度要求。③结晶盐粒度过细，不利于后续的固液分离，而且晶体越小，越容易携带有机物等杂质，也给淘洗增加了难度。