[發(fā)明專利]一種毛細管低溫蒸發(fā)高含鹽廢水的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910408723.8
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN110117033B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張繼軍;張婷婷;陳學(xué)青;張廣林;丁少峰;崔云
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

本發(fā)明為一種毛細管低溫蒸發(fā)高含鹽廢水的方法及裝置。該方法通過多層氣體分布盤承載PTFE毛細管的蒸發(fā)器及利用煙道氣余熱作為熱源，PTFE毛細管蒸發(fā)器為核心設(shè)備適用于高含鹽廢水蒸發(fā)的工藝方法，在所述的板式載氣蒸發(fā)器中，每組毛細管按蛇形排布鋪設(shè)在分布盤上，經(jīng)過水平布置多層，解決了蒸發(fā)器腐蝕和結(jié)垢問題，降低蒸發(fā)器初投資、運行和維修費用，本發(fā)明實現(xiàn)余熱回收，不需消耗一次蒸汽，顯著提高節(jié)能減排效果，具有重要的經(jīng)濟效益和社會效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高含鹽廢水處理的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種毛細管低溫蒸發(fā)高含鹽廢水的工藝及裝置。

背景技術(shù)

高含鹽廢水是指含總?cè)芙夤腆wTDS(Total Dissolved Solid)和有機物的質(zhì)量分數(shù)大于等于3.5％的廢水，包括高鹽生活廢水和高鹽工業(yè)廢水。隨著我國工業(yè)的發(fā)展，高鹽工業(yè)廢水的產(chǎn)生途徑日益廣泛，廢水量也逐年增加，這些廢水中除了含有有機污染物外，還含有大量的無機鹽，如Cl^-、SO₄^2-、Na⁺等離子。由于這些廢水化學(xué)具有成分復(fù)雜、有機物濃度高、含鹽量高的特點，很難直接采用經(jīng)濟性較高的生化法來處理，并且采用傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)也很難取得滿意的效果。但這些高鹽、高有機物廢水，若未經(jīng)處理直接排放，勢必會對水體生物、生活飲用水和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水產(chǎn)生極大危害。

關(guān)于高鹽廢水的處理技術(shù)，國內(nèi)外已經(jīng)研究了幾十年，目前通常采用的方法主要包括生物法、SBR工藝法和蒸發(fā)脫鹽法等。蒸發(fā)脫鹽法是用加熱的方法使高鹽廢水中的部分水汽化并去除，以提高溶液的濃度，為溶質(zhì)析出創(chuàng)造條件，但是由于高含鹽廢水易腐蝕易結(jié)垢，造成蒸發(fā)設(shè)備投資、運行、維修費用較高，以及對蒸汽或電能的需求比較大，在一定程度上限制了蒸發(fā)技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用。

近年來人們致力于改進研發(fā)蒸發(fā)工藝技術(shù)及設(shè)備，也開發(fā)出諸如多效蒸發(fā)技術(shù)(包括低溫多效蒸發(fā)技術(shù))、機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)、多級閃蒸技術(shù)、膜蒸餾技術(shù)等等，但是在實際應(yīng)用中卻存在一定的問題。其中，多級閃蒸技術(shù)(MSF)存在熱力學(xué)效率低、能耗高、設(shè)備結(jié)垢和腐蝕嚴重的缺點；多效蒸發(fā)技術(shù)(包括低溫多效蒸發(fā)技術(shù))(MED)投資成本高；機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)(MVR)對電能的需求很高，設(shè)備投資大。同時，在上述三種技術(shù)中，濃縮設(shè)備腐蝕也是十分嚴重的問題，威脅到設(shè)備的使用壽命和安全運行。膜蒸餾技術(shù)(MD)目前絕大部分還處于實驗室或小試試驗階段，而且膜蒸餾還存在著很多不足，如熱傳導(dǎo)過程中傳熱效率低、膜孔易堵塞、膜結(jié)構(gòu)的造價較高、局限性較大、膜材料仍需改進等等。實用新型專利CN201520409597和CN200920258793.1分別公開了一種安裝在鈑金外殼內(nèi)的毛細管板式換熱器和一種蒸發(fā)器毛細管固定結(jié)構(gòu)(毛細管纏繞在一根銅管上并通過焊接固定)，以上專利展示了應(yīng)用于空調(diào)暖通行業(yè)的高效蒸發(fā)換熱器，毛細管多為銅材質(zhì)價格高且不耐無機鹽類腐蝕；發(fā)明專利CN201610133457，公開了一種包含分布盤、筒壁加熱管、除沫器的載氣蒸發(fā)器，加熱管在筒壁處與蒸發(fā)介質(zhì)接觸面積有限，加熱管未全部浸沒于加熱介質(zhì)中，換熱效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種毛細管低溫蒸發(fā)高含鹽廢水的方法及裝置。該方法通過多層氣體分布盤承載PTFE毛細管的蒸發(fā)器及利用煙道氣余熱作為熱源，PTFE毛細管蒸發(fā)器為核心設(shè)備適用于高含鹽廢水蒸發(fā)的工藝方法，在所述的板式載氣蒸發(fā)器中，每組毛細管按蛇形排布鋪設(shè)在分布盤上，經(jīng)過水平布置多層，解決了蒸發(fā)器腐蝕和結(jié)垢問題，降低蒸發(fā)器初投資、運行和維修費用，本發(fā)明實現(xiàn)余熱回收，不需消耗一次蒸汽，顯著提高節(jié)能減排效果，具有重要的經(jīng)濟效益和社會效益。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種毛細管低溫蒸發(fā)高含鹽廢水的方法，包括如下步驟：