高鹽高濃度纖維素醚污水處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，特別是指一種高鹽高濃度纖維素醚污水處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的高速增長和人口的增加，水資源的污染日益嚴重，其中，由于纖維素醚生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水對環(huán)境造成極大的污染，因此，需要對纖維素醚生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水進行有效的污水處理。
[0003]纖維素醚生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水的量和成分特征如下:按日20噸產(chǎn)量計算每天的生產(chǎn)濃水產(chǎn)生量為360t/d。生產(chǎn)濃水的平均氯化物濃度為25000mg/L，C0D為20000mg/L pH基本中性，主要含有機物、溶解性和膠體性固體、懸浮物含量高(主要是產(chǎn)品和纖維素的降解產(chǎn)物)，溫度較高。同時還有甲醇、甲苯、氯化鈉、異丙醇、醋酸鈉、二甲醚等，沒有含氮、含磷等物質(zhì)。
[0004]目前，國內(nèi)外纖維素醚污水處理方案有:多效蒸發(fā)操作蒸汽與污水物料的流向有多種組合；化學(xué)法除鹽；電-膜法除鹽之電滲析；電吸附法除鹽；生物處理高鹽污處理工程等方法，但這些方法都存在著耗能大、污水處理效率低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高鹽高濃度纖維素醚污水處理系統(tǒng)，克服現(xiàn)有的污水處理方法耗能大、污水處理效率低的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施例提供一種高鹽高濃度纖維素醚污水處理系統(tǒng)包括:
[0007]順次連接的一效降膜蒸發(fā)器、二效降膜蒸發(fā)器和三效強制循環(huán)蒸發(fā)器，其中，所述一效降膜蒸發(fā)器將初次升溫的污水物料進行一效蒸發(fā)，產(chǎn)生濃縮液和二次蒸汽；
[0008]所述二效降膜蒸發(fā)器以所述二次蒸汽為熱源，繼續(xù)將所述濃縮液蒸發(fā)濃縮；
[0009]所述二效降膜蒸發(fā)器產(chǎn)生的濃縮液進入所述三效強制循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)，進行蒸發(fā)器結(jié)晶。
[0010]還包括:與所述一效降膜蒸發(fā)器相連接的板式換熱器，在板式換熱器內(nèi)，污水物料與蒸汽冷凝水進行熱交換，其后，污水物料再與不凝氣進行換熱，溫度升高至84.5°C，進入一效降膜蒸發(fā)器。
[0011]還包括:與所述板式換熱器相連接的進料泵，進料泵將污水物料打入所述板式換熱器中。
[0012]還包括:一效分離器，分別與所述一效降膜蒸發(fā)器以及所述二效降膜蒸發(fā)器相連接，所述一效降膜蒸發(fā)器產(chǎn)生的濃縮液和二次蒸汽在一效分離器內(nèi)進行氣液分離。
[0013]還包括:二效分離器，分別與所述二效降膜蒸發(fā)器以及所述三效強制循環(huán)蒸發(fā)器相連接，所述二效降膜蒸發(fā)器產(chǎn)生的濃縮液和二次蒸汽在二效分離器內(nèi)進行氣液分離。
[0014]還包括:結(jié)晶分離器，與所述三效強制循環(huán)蒸發(fā)器相連接，污水物料在三效強制循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)升溫升壓，在結(jié)晶分離器內(nèi)閃蒸，二次蒸汽及帶結(jié)晶的污水物料在結(jié)晶分離器內(nèi)進行氣液分離，分離后的二次蒸汽進入壓縮機升溫，濃縮液在結(jié)晶分離器下端開始進行固液分離。
[0015]還包括:強制循環(huán)泵，分別與所述結(jié)晶分離器以及所述三效強制循環(huán)蒸發(fā)器相連接，當結(jié)晶分離器中的結(jié)晶沉降不斷變大，清液上浮被強制循環(huán)泵抽至所述三效強制循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)繼續(xù)升溫升壓。
[0016]還包括:旋流器，與所述結(jié)晶分離器相連接，當結(jié)晶分離器底部污水物料的固含量及顆粒度達到要求時，出料至旋流器內(nèi)。
[0017]還包括:循環(huán)出料泵，連接在所述結(jié)晶分離器和所述旋流器之間，為出料提供動力。
[0018]所述一效降膜蒸發(fā)器和所述三效強制循環(huán)蒸發(fā)器的冷凝水進行一級閃蒸，閃蒸后的蒸汽與一效降膜蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽進入二效降膜蒸發(fā)器的殼程，作為二效降膜蒸發(fā)器的熱源。
[0019]一級閃蒸后的冷凝水與二效降膜蒸發(fā)器的冷凝水進行二級閃蒸，其后與污水物料換熱，排出系統(tǒng)外，此時產(chǎn)生的閃蒸蒸汽與所述二效分離器內(nèi)的二次蒸汽混合后進入壓縮機。
[0020]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0021]上述方案中，能夠針對需處理氯化鈉溶液的腐蝕性特點，由兩效降膜加強制循環(huán)TA2蒸發(fā)器、MVR壓縮機系統(tǒng)、自控系統(tǒng)組成。物料廢液在降膜蒸發(fā)器內(nèi)進行濃縮，在強制循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)不斷的濃縮結(jié)晶，在結(jié)晶分離器的底部進行育晶作用，晶體不斷變大，而后氯化鈉結(jié)晶混合液從結(jié)晶分離器底部排出至旋流器，經(jīng)過進一步的提高固含量后，排出MVR系統(tǒng)外，進入離心設(shè)備，進行固液分離，分離后的母液回系統(tǒng)繼續(xù)進行蒸發(fā)結(jié)晶，氯化鈉結(jié)晶干燥、打包。該方案不僅能節(jié)省蒸發(fā)器的運行成本，提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例中高鹽高濃度纖維素醚污水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0024]本發(fā)明針對現(xiàn)有的纖維素醚污水處理，存在耗能大、污水處理效率低的問題，提供一種高鹽高濃度纖維素醚污水處理系統(tǒng)，在污水處理過程中，含鹽量在10%到20%之間的污水物料，經(jīng)過絮凝、過濾再進行蒸發(fā)。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明實施例的高鹽高濃度纖維素醚污水處理系統(tǒng)，包括:順次連接的一效降膜蒸發(fā)器1、二效降膜蒸發(fā)器3和三效強制循環(huán)蒸發(fā)器5，其中，所述一效降膜蒸發(fā)器I將初次升溫的污水物料進行一效蒸發(fā)，產(chǎn)生濃縮液和二次蒸汽；所述二效降膜蒸發(fā)器3以所述二次蒸汽為熱源，繼續(xù)將所述濃縮液蒸發(fā)濃縮；所述二效降膜蒸發(fā)器3產(chǎn)生的濃縮液進入所述三效強制循環(huán)蒸發(fā)器5內(nèi)，進行蒸發(fā)器結(jié)晶。
[0026]進一步地，該高鹽高濃度纖維素醚污水處理系統(tǒng)，還包括:與所述一效降膜蒸發(fā)器I相連接的板式換熱器10，在板式換熱器10內(nèi)，污水物料與蒸汽冷凝水進行熱交換，其后，污水物料再與不凝氣進行換熱，溫度升高至84.5°C，進入一效降膜蒸發(fā)器I。
[0027]進一步地，該高鹽高濃度纖維素醚污水處理系統(tǒng)，還包括:與所述板式換熱器相連接的進料泵11，進料泵11將污水物料打入所述板式換熱器10中。
[0028]進一步地，該高鹽高濃度纖維素醚污水處理系統(tǒng)，還包括:一效分離器2，分別與所述一效降膜蒸發(fā)器I以及所述二效降膜蒸發(fā)器3相連接，所述一效降膜蒸發(fā)器I產(chǎn)生的濃縮液和二次蒸汽在一效分離器2內(nèi)進行氣液分離。
[0029]進一步地，該高鹽高濃度纖維素醚污水處理系統(tǒng)，還包括:二效分離器4，分別與所述二效降膜蒸發(fā)器3以及所述三效強制循環(huán)蒸發(fā)器5相連接，所述二效降膜蒸發(fā)器3產(chǎn)生的濃縮液和二次蒸汽在二效分離器4內(nèi)進行氣液分離。
[0030]進一步地，該高鹽高濃度纖維素醚污水處理系統(tǒng)，還包括:結(jié)晶分離器6，與所述三效強制循環(huán)蒸發(fā)器5相連接，污水物料在三效強制循環(huán)蒸發(fā)器5內(nèi)升溫升壓，在結(jié)晶分離器6內(nèi)閃蒸，二次蒸汽及帶結(jié)晶的污水物料在結(jié)晶分離器6內(nèi)進行氣液分離，分離后的二次蒸汽進入壓縮機升溫，濃縮液在結(jié)晶分離器6下端開始進行固液分離。
[0031]進一步地，該高鹽高濃度纖維素醚污水處理系統(tǒng)，還包括:強制循環(huán)泵7，分別與所述結(jié)晶分離器6以及所述三效強制循環(huán)蒸發(fā)器5相連接，當結(jié)晶分離器6中的結(jié)晶沉降不斷變大，清液上浮被強制循環(huán)泵7抽至所述三效強制循環(huán)蒸發(fā)器5內(nèi)繼續(xù)升溫升壓。
[0032]進一步地，該高鹽高濃度纖維素醚污水處理系統(tǒng)，還包括:旋流器8，與所述結(jié)晶分離器6相連接，當結(jié)晶分離器6底部污水物料的固含量及顆粒度達到要求時，出料至旋流器8內(nèi)。
[0033]進一步地，該高鹽高濃度纖維素醚污水處理系統(tǒng)，還包括:循環(huán)出料泵9，連接在所述結(jié)晶分離器6和所述旋流器8之間，為出料提供動力。
[0034]本方案的宗旨是用最低的運行成本以及最好的解決方案來達到蒸發(fā)氯化鈉溶液，結(jié)晶生成氯化鈉晶體的目的。具體地，在本發(fā)明的一個實施例中，系統(tǒng)的設(shè)計進料量為8350kg/h，物料為氯化鈉溶液，其濃度約為10%，按濃度為10%進行計算，本套系統(tǒng)的設(shè)計目的是將未飽和的物料蒸發(fā)結(jié)晶，參考氯化鈉溶液的沸點升高及飽和度表，設(shè)計沸點升高為8°C，蒸發(fā)溫度分別為75°C和84.5°C的MVR兩效降膜加強制循環(huán)結(jié)晶蒸發(fā)器。根據(jù)氯化鈉溶液的性質(zhì)特點，為了保證出鹽效果、實現(xiàn)氯化鈉結(jié)晶，采用熱結(jié)晶工藝，即物料在強制循環(huán)結(jié)晶分離器內(nèi)產(chǎn)生大量結(jié)晶，其后氯化鈉從結(jié)晶分離器底部出料至旋流器，經(jīng)過近一步的提高溶液固含量后，排入離心設(shè)備進行離心，離心后的結(jié)晶干燥、打包，母液返回系統(tǒng)繼續(xù)蒸發(fā)濃縮。為達到蒸發(fā)結(jié)晶該物料的目的，優(yōu)選采用機械蒸汽再壓縮式(MVR)蒸發(fā)器。機械式蒸汽再壓縮(MVR)蒸發(fā)器，其原理是利用高能效蒸汽壓縮機壓縮蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽，把電能轉(zhuǎn)換成熱能，提高二次蒸汽的焓，被提高熱能的二次蒸汽打入蒸發(fā)室進行加熱，以達到循環(huán)利用二次蒸汽已有的熱能，從而可以不需要外部鮮蒸汽，通過蒸發(fā)器自循環(huán)來實現(xiàn)蒸發(fā)濃縮的目的。通過PLC、工業(yè)計算機(FA)、組態(tài)等形式來控制系統(tǒng)溫度、壓力、馬達轉(zhuǎn)速，保持系統(tǒng)蒸發(fā)平衡。從理論上來看，使用MVR蒸發(fā)器比傳統(tǒng)蒸發(fā)器節(jié)省80%以上的能源，節(jié)省90%以上的冷凝水，減少50%以上的占地面積。根據(jù)客戶所提資料及相關(guān)經(jīng)驗分析，當氯化鈉溶液濃度達到26.5%、溫度在83度的時候，氯化鈉溶液達到飽和狀態(tài)，再繼續(xù)濃縮的情況下便會有晶體開始析出，此時，根據(jù)氯化鈉溶液沸點升高變化曲線和小試結(jié)果，取物料在飽和時的沸點升高為8°C，因此，優(yōu)選采用羅茨壓縮機作為熱源，其溫差可達到16°C左右，完全滿足了本套MVR蒸發(fā)器的實際需求。
[0035]根據(jù)氯化鈉溶液沸點升高變化及溶解度的變化情況，在本發(fā)明的實施例中，采用分段蒸發(fā)的方式。污水物料原液的濃度在10%左右，而氯化鈉溶液在93度時的飽和濃度約為28%，即氯化鈉溶液在濃度達到26%之前，沒有結(jié)晶析出，為了降低能耗，在本段采用降膜蒸發(fā)的方式，為了保證降膜換熱器不出現(xiàn)堵塞的情況，設(shè)計將溶液蒸發(fā)至26