[發明專利]高效液體零排放廢水處理方法及系統

有效

• 申請號: 201310218148.8
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN103253820A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 郭宏新;李東;李奇;劉豐;馬明;郭神宇;尹康;劉峰
• 申請（專利權）人: 江蘇中圣高科技產業有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平;瞿網蘭

技術領域

本發明涉及一種廢水處理系統，尤其是一種無液體排放的零排放廢水處理系統，具體地說是一種高效液體零排放廢水處理方法系統。

背景技術

眾所周知，液體零排放（ZLD，Zero?Liquid?Discharge），是指通過特定的工藝技術將液體污水濃縮，產生可供循環利用的回用水，將廢水的排放量盡量減少到最低，將廢水中的鹽分與雜質進行濃縮至接近固體。液體零排放技術綜合應用了物理、化學、生化、以及膜分離，蒸發結晶和/或干燥等過程，實現水的回收與利用。

液體零排放技術可以最大限度地回收水資源，實現最小的環境污染。然而，一方面，在液體零排放系統的蒸發、結晶和干燥等需要產生相變分離水的過程中，需要大量的能源供給；另一方面，高濃廢水的腐蝕性很強，導致設備的材質等級很高。以上原因導致了過程的運行費用和設備投資都較高，限制了液體零排放技術的大規模應用。

降膜蒸發是一種高效的蒸發技術，具有高的傳熱系數，熱流密度和低的傳熱溫差等優點。降膜蒸發器已廣泛應用在海水淡化、廢液處理、產品濃縮以及副產品回收等過程。目前的降膜蒸發器主要可以分為豎直管降膜蒸發器、水平管降膜蒸發器及板式降膜蒸發器。在豎直管降膜蒸發器中，一般采用物料走管內，蒸汽在管外加熱；在水平管降膜蒸發器中，一般采用物料走管外，蒸汽在管內加熱。

在已有的成熟液體零排放工藝中，為了防止高濃廢水的腐蝕及蒸發管的結垢問題，采用了強制循環豎直管降膜蒸發技術，但該技術無論是運行能耗還是蒸發器的造價都相對較高。因此，一種低運行能耗及低裝置造價的液體零排放技術是液體零排放的發展方向。

發明內容

本發明的目的是針對現有的液體零排放工藝中為了防止高濃廢水的腐蝕及蒸發管的結垢問題采用強制循環豎直管降膜蒸發技術而造成運行能耗及蒸發器的造價較高的問題，發明一種能有效地降低運行能耗及裝置造價的高效液體零排放廢水處理方法及系統。

本發明的技術方案之一是：

一種高效液體零排放廢水處理方法，其特征是：首先，使經過預處理系統、膜處理系統處理后的含鹽廢水進入混合槽，并與出自降膜蒸發裝置的濃鹽水進行充分混合，然后進入降膜蒸發裝置，降膜蒸發裝置采用晶種法或采用非晶種法運行，降膜蒸發裝置采用外部蒸汽供熱或機械蒸汽壓縮或熱力蒸汽壓縮工藝對含鹽廢水進行蒸發濃縮產生二次蒸汽和濃鹽水，濃鹽水依據懸浮顆粒含量確定是直接一部分送往結晶裝置另一部分送至混合槽，還是先經過固液分離裝置進行固液分離后再一部分送往結晶裝置，另一部分送至混合槽；在降膜蒸發裝置中，含鹽廢水經過液體噴淋組件均勻分布至降膜蒸發組件，含鹽廢水在降膜蒸發組件的表面受熱蒸發，生成的二次蒸汽從降膜蒸發裝置的頂部經過汽液分離組件進行汽液分離后排出，濃縮后的濃鹽水經過結垢犧牲板后，流入液體收集槽中。

本發明的技術方案之二是：

一種高效液體零排放廢水處理系統，它主要由預處理系統，膜處理系統及熱蒸發結晶系統組成，廢水依次經過預處理系統，膜處理系統，熱蒸發結晶系統，生成產品水和固體物質，其特征是所述的熱蒸發結晶系統由降膜蒸發裝置1，結晶裝置2，固液分離裝置3和混合槽4組成，降膜蒸發裝置1連接有蒸汽進氣管和冷凝液排管以及二次蒸汽引出管，含鹽廢水與出自降膜蒸發裝置1的濃鹽水在混合槽4中進行充分混合均勻后再進入降膜蒸發裝置1蒸發濃縮后，生成的濃鹽水一部分回流到混合槽4并與含鹽廢水混合后流至降膜蒸發裝置1，其余部分進入結晶裝置2繼續濃縮；所述的濃鹽水或經過固液分離裝置3后，將重組分直接回流到降膜蒸發裝置1中，輕組分中的一部分回流到混合槽4并與含鹽廢水混合后再回流至降膜蒸發裝置1，輕組分中的其余部分進入結晶裝置2繼續濃縮。所述的重組分和輕組分是針對進入固液分離裝置3的含鹽廢水分離后得到的兩股流體而言的。由于含鹽廢水經過蒸發系統后，會存在一些懸浮顆粒（蒸發濃縮過程中產生或工藝需要人為加入晶種），為了將懸浮顆粒進行分離，采用了固液分離裝置3。進入固液分離裝置3的含有懸浮顆粒的廢水經過旋流分離，形成了所謂的”重組分“和”輕組分“，實際上輕組分就是經過固液分離裝置3后得到的含懸浮顆粒質量比很小的廢水，重組分就是經過固液分離裝置3后得到的含有大量懸浮顆粒的類似懸漿態的廢水。

所述的降膜蒸發裝置1由一臺或多臺組成，由多臺組成時，相互之間采用并聯、串聯或并聯和串聯混合的方式相連，進料方式為順流、逆流、平流或它們的任意組合，采用單效或多效蒸發流程；降膜蒸發裝置1的加熱方式為外部蒸汽供給、機械蒸汽壓縮、熱力蒸汽壓縮或它們的組合。