[發明專利]廢水無放流處理裝置及方法

在審

• 申請號: 202110466143.1
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113562910A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 李建明;姜渭寬
• 申請（專利權）人: 斗山重工業建設有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 金世煜;李書慧

本發明提供一種廢水無放流處理裝置及方法，其具備：濃縮器，濃縮廢水；蒸發結晶器，以使從濃縮器流入的濃縮水蒸發而結晶化的方式進一步進行濃縮；冷卻結晶器，使從蒸發結晶器流入的濃縮水冷卻而生成結晶；脫水機，分離冷卻結晶器中生成的結晶和濾液；以及冷卻系統，使流入冷卻結晶器的濃縮水冷卻，從脫水機分離的濾液在與冷卻系統的制冷劑熱交換后，回收至蒸發結晶器。根據本發明的廢水無放流處理裝置及方法，減少整體的能源消耗量，可實現簡化系統構成，通過去除冷卻塔來減少外部空氣溫度的影響，從而使棄置于外部的熱源最小化，由于工序簡化，因此可節約設備投資和運營費用。此外，可以解決現有的濃縮水通過殼側時發生的生成氧化皮的問題。

技術領域

本發明涉及廢水的無放流處理，更詳細而言，涉及進行如下處理的廢水無放流處理裝置及方法：將溶解于廢水中的離子經過蒸發濃縮和冷卻結晶化過程而析出為結晶，只將所析出的結晶從濃縮液中分離。

背景技術

為了穩定地處理從核電廠或火力發電廠等污染源排出處排出的廢水，適用蒸發結晶法、冷卻結晶法等，最近，試圖將它們組合來彼此彌補各自具有的缺點。

在如上所述的廢水處理方法中，利用溫度變化和蒸發濃縮過程中所伴隨的物理化學特性，將以高濃度溶解于廢水中的離子析出為結晶而進行處理，在此過程中蒸發的水回收再利用。

示出了如上所述的以往的廢水無放流處理裝置的一個例子的系統構成圖圖示于圖1。

參照附圖，預處理11的廢水通過濃縮器10而濃縮，濃縮的濃縮水c1通過蒸發結晶器20而蒸發，從而進一步進行濃縮。如上所述，通過蒸發結晶器20而進一步濃縮的濃縮水c2在冷卻結晶器30中冷卻而生成結晶s，并且與其余濾液共存。

另外，冷卻結晶器30中生成的結晶s和其余濾液f通過脫水機40而分離，分離的濾液f回收至蒸發結晶器20。這時，從脫水機40中分離的濾液f經過濾液罐41而供給至冷卻器60(Cooler)，從而與流入冷卻結晶器30的濃縮水c2進行熱交換。

另一方面，為了冷卻供給至上述冷卻結晶器30的濃縮水c2，使制冷劑r具備冷卻系統50，該冷卻系統50由依次用于壓縮、冷凝、膨脹和蒸發的壓縮機51、冷凝器52、膨脹閥53和蒸發器54構成。

但是，在如上所述的以往的廢水無放流處理裝置1中，為了使冷卻系統50的制冷劑r冷凝，需要用于供給冷卻水cw的冷卻塔55或代替其的空冷式冷卻器(未圖示；Air cooler)等，因此需要額外的設備投資(CAPEX；Capital Expenditures)，使得運營費用(OPEX；Operating Expense)提高。

另外，為了上述濾液f與濃縮水c2的熱交換，需要冷卻器60，作為這樣的冷卻器60，主要使用殼-管式(Shell-Tube Type；參照圖4)的熱交換器。但是，在上述殼-管式熱交換器中，對于高濃度的濾液f和濃縮水c2，殼(Shell)側具有容易生成氧化皮(Scale)的結構性弱點。因此存在熱交換效率急劇下降的問題。

現有技術文獻

專利文獻

(專利文獻1)1.韓國授權專利第10-0465885(2005.01.13.公告)

發明內容

本發明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供以通過變更系統的構成而可以節約設備投資(CAPEX)和運營費用(OPEX)的方式實現的廢水無放流處理裝置及方法。

根據本發明的一個方式的廢水無放流處理裝置具備：濃縮器，其濃縮廢水；蒸發結晶器，其以使從上述濃縮器流入的濃縮水蒸發而結晶化的方式進行進一步濃縮；冷卻結晶器，其使從上述蒸發結晶器流入的濃縮水冷卻而生成結晶；脫水機，其分離上述冷卻結晶器中生成的結晶和濾液；以及冷卻系統，其使流入上述冷卻結晶器的濃縮水冷卻，從上述脫水機分離的濾液在與上述冷卻系統的制冷劑進行熱交換后，回收至上述蒸發結晶器。