[发明专利]一种废水的非晶种法蒸发处理方法和处理系统

说明书

本发明提供了一种废水的非晶种法蒸发处理方法和处理系统。该方法包括：对废水进行预处理，得到硬度小于5mg/L、碱度小于5mg/L的预处理水；对预处理水进行非晶种蒸发处理，且控制蒸发过程中预处理水的pH值在10～12，得到第一冷凝液和浓缩液；以及对浓缩液进行结晶处理，得到结晶盐和结晶水。采用非晶种法蒸发处理方案，首先通过预处理将硬度、碱度控制在不出现硫酸钙/碳酸钙结垢的条件，然后适当提高pH以保证浓缩后硅不析出，保证了蒸发器可以在不投加盐种的方式下保持长周期稳定运行；此外还能将含盐污水全部处理，达到全部回用，真正意义上实现污水零排放。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体而言，涉及一种废水的非晶种法蒸发处理方法和处理系统。

背景技术

随着环保技术的进步，目前对浓盐水也有一些处理方法，比如膜浓缩、蒸发结晶等。但目前蒸发结晶主要采用晶种法运行模式。晶种法蒸发技术通常采用石膏(硫酸钙)作为晶种，要求废水中有一定量的硫酸根和钙离子存在，在硫酸根和钙离子含量不足的情况下，需额外添加硫酸钙，使废水中硫酸根和钙离子含量达到适当的水平，含盐种的浓液在蒸发器换热管束内连续循环。废水开始蒸发时，浓盐水成为超饱和盐水薄膜，水里开始结晶的钙、镁、磷酸钙、硫酸钙、硅等离子开始沉淀并附着在这些“种子”上，悬浮在水中，而不是附着在换热器管束的表面，这种现象称为“选择性结晶”，以防止蒸发器在高浓度盐水运行的情况下结垢。这些沉淀的物质附着在结晶盐上，也就形成了新的盐种，所以蒸发器在正常运行时不需要另外添加盐种。对于晶种法的运行，需要控制蒸发系统中有合适浓度的硫酸根和钙离子，如果浓度偏低，需要额外投加药剂提高浓度。石膏晶种法的目的是减缓加热管结垢，以延长蒸发器运行时间。

由于晶种法蒸发器对运行管理要求比较高，从目前国内很多晶种法蒸发系统运行来看，经常出现蒸发系统运行指标波动、蒸发器降膜管/布水器/旋流分离器等严重堵塞问题。在蒸发系统中，由于溶液中钙镁离子、硅、碱度、硫酸根离子的存在，如果控制不当就会发生换热管结垢从而造成换热系数的下降以及管道堵塞的情况。据有关资料显示，结垢0.5mm，传热系数下降30％，结垢1mm则传热系数降低50％，由于结垢，造成热量损失，产量降低，严重影响蒸发过程连续化及自动化运行。一旦晶种法蒸发出现问题，处理起来费时费力，影响零排放系统长周期稳定运行。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种废水的非晶种法蒸发处理方法和处理系统，以解决现有技术中晶种法蒸发处理废水容易结垢导致运行不稳定的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种废水的非晶种法蒸发处理方法，包括：对废水进行预处理，得到硬度小于5mg/L、碱度小于5mg/L的预处理水；对预处理水进行非晶种蒸发处理，且控制蒸发过程中预处理水的pH值在10～12，得到第一冷凝液和浓缩液；以及对浓缩液进行结晶处理，得到结晶盐和结晶水。

进一步地，上述对预处理水进行非晶种蒸发处理的过程包括：将预处理水进行预热，得到预热水，优选预热水的温度为85～95℃；对预热水进行除气，以除去预热水中的二氧化碳、氧气和不凝气，得到除气水；对除气水进行非晶种蒸发处理，得到第一冷凝液和浓缩液。

进一步地，上述对除气水进行非晶种蒸发处理的过程包括：使除气水进入蒸发器本体后，使除气水与蒸汽进行循环换热，得到第一二次蒸汽、第一冷凝液和浓缩液，第一二次蒸汽经压缩后继续与除气水进行换热，优选在除气水进行蒸发处理的过程中向除气水中加入消泡剂。

进一步地，上述对浓缩液进行结晶处理的过程包括：使浓缩液与蒸汽进行循环换热，得到第二二次蒸汽和含结晶盐的浆液；对浆液进行脱水，得到分离水和结晶盐，优选采用离心分离的方式对浆液进行脱水，优选将分离水与浓缩液混合后进行循环换热。

进一步地，上述对浓缩液进行结晶处理的过程还包括：对第二二次蒸汽进行换热，得到第二冷凝液。