[发明专利]一种利用低温相变结晶深度浓缩高含盐废水的装置及方法、应用

说明书

本发明涉及一种利用低温相变结晶深度浓缩高含盐废水的装置及方法、应用，属于污水处理领域，包括：内冷滚筒、外冷滚筒、第一水雾喷头、第二水雾喷头、内冷壁压辊、外冷壁压辊、内冷壁刮冰板、外冷壁刮冰板、冰体传送盘、驱动装置；所述内冷滚筒、外冷滚筒的横截面为圆环形，其内为中空结构，填充有冷却液；所述内冷滚筒、外冷滚筒中心还分别设置有转轴，所述转轴分别与驱动装置相连；所述外冷滚筒内含于所述内冷滚筒中，本发明采用嵌套式双滚筒高效连续制冰‑脱冰‑传冷的装置以低温冷冻相变结晶方式实现高盐废水的深度浓缩与分离,效率高，能耗低。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及通过低温相变结晶实行有机物和无机盐从冰水混合物中分离的技术，特别涉及一种内套式双滚筒高效连续制冰-脱冰-传冷的装置及实现其效果的方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

冷冻浓缩是利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理，将水以固态方式从溶液中去除的一种浓缩方法。冷冻浓缩是一种非常古老的方法，在食品、化工、制药等领域，浓缩会经常使用冷冻结晶技术实现对各类果汁、药剂及溶液的浓缩提纯效果，与膜浓缩、蒸发浓缩相比，冷冻浓缩具有通用性强、浓缩比例高、无二次污染、无结垢堵塞、无压力无危险、无腐蚀、成本低廉的优势，尤其适合对高含盐高浓度的溶液进行持续的深度浓缩，大幅降低对高含盐废水的处理成本和难度。

但是冷冻结晶对不同相反应物(溶液)的形成条件和效果有很大差异，同时为了实现低能耗、高效的结晶分离，往往对全过程的传导要求很高，现有的冷冻浓缩工艺设备和实施方式基本上都是利用传统的制冰工艺和设备，而实际上针对高盐废水的冷冻浓缩与传统的制冰工艺有着巨大的差别，高盐废水的冷冻浓缩工艺如果实现连续低成本，就需要在整个处理过程中实现无间断的高效热传导，而冰体形成后附着在传导介质表面形成越来越厚的冰膜，冰膜会降低传导的效率，降低成冰效率，增加制冰成本；同时高含盐废水形成的冰晶对晶液的分离技术要求更高，溶液的黏度越大，分离越困难，冰晶的夹带损失也越大；与传统制冰工艺单纯追求制冰效率不同，针对高含盐废水的深度浓缩的目的是形成溶液中的水与溶解其中的有机物、无机盐的分离，因此能否在适当成冰状态下，分离形成最小体积且富集有无机盐的浓缩液是能否低成本实现针对高含盐废水深度浓缩的关键。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种利用低温冷冻相变结晶技术实现高盐废水深度浓缩的装置及利用所述装置有效解决背景技术中问题的方法。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供了一种利用低温相变结晶深度浓缩高含盐废水的装置，包括：内冷滚筒、外冷滚筒、第一水雾喷头、第二水雾喷头、内冷壁压辊、外冷壁压辊、内冷壁刮冰板、外冷壁刮冰板、冰体传送盘、驱动装置；所述内冷滚筒、外冷滚筒的横截面为圆环形，其内为中空结构，填充有冷却液；所述内冷滚筒、外冷滚筒中心还分别设置有转轴，所述转轴分别与驱动装置相连；所述外冷滚筒内含于所述内冷滚筒中，所述外冷滚筒外沿依次设置有第一水雾喷头、外冷壁刮冰板、外冷壁压辊，所述内冷滚筒内沿依次设置有第二水雾喷头、内冷壁刮冰板、内冷壁压辊；所述内冷壁刮冰板、外冷壁刮冰板下方对应设置有冰体传送盘。

为解决上述的问题，本发明提供了一种以内套式双卧式滚筒连续制冰-脱冰-传导工艺装置及方法。所述水雾喷头将水雾喷射到所述内冷滚筒内壁及外冷滚筒外壁上，所述内冷滚筒内壁及外冷滚筒外壁温度均低于0℃，部分水通过热传导形成冰体，裹附在所述内冷滚筒内壁及外冷滚筒外壁之上，在此冰体形成过程中成冰溶液中的有机物及无机盐被排斥，与另一部分水形成浓缩液在重力作用下聚集在所述内冷滚筒内壁底部腔体内，形成浓缩液水体。