一种废水处理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种废水处理装置，所述处理装置包括废水预热器、一效蒸发器、二效蒸发器、蒸汽压缩机和凝结水收集器。本发明专利技术还提供一种废水处理方法，本发明专利技术废水处理方法和装置具有安全可靠、设备简单、投资低、等优点，可实现70%~95%的水资源回收利用。

Method and device for treating waste water

The invention provides a waste water treatment device, which comprises a waste water preheater, a first effect evaporator, a two effect evaporator, a steam compressor and a condensed water collector. The invention also provides a method for treating waste water. The waste water treatment method and the device of the invention have the advantages of safety, reliability, simple equipment, low investment, etc., and can realize the recycling of water resources of 70%~95%.

【技术实现步骤摘要】
一种废水处理方法和装置
本专利技术涉及环境保护及节能
，具体地说是浓缩处理含盐、含高分子有机物废水的方法和装置。
技术介绍
高含盐废水是指总含盐质量分数TDS≥1%的废水，一般属于难降解废水。常见的高盐度废水主要来源于海水代用排放的废水和工业生产废水等。高含盐废水的脱盐处理工艺主要有电渗析法、反渗透法、离子交换法和蒸发法。有机废水主要来源于化工、道路除冰、食品加工等领域，还包括印染废水、石油开采与加工废水、造纸废水和农药行业废水等。高盐有机废水的总量巨大且逐年增加。如果在排放之前不对其进行处理，废水中高浓度的可溶性无机盐和难降解的有毒有机物会造成严重的环境污染，对土壤及地表水、地下水造成破坏。因此，在水资源紧缺的今天，研究开发有效的高盐有机废水处理技术是十分必要的。近年来，国外提出了用机械蒸汽再压缩蒸发技术处理回收废水。机械蒸汽再压缩技术是一项减少对外界能源需求的先进节能技术。其节能原理在于：将系统中产生的二次蒸汽经过压缩机压缩，使其压力和温度上升、焓值增加，替代了原系统中必须采用的外部热源，且二次蒸汽的潜热得到了充分利用，从而达到工艺过程节能的目的。目前，机械蒸汽再压缩系统主要在含盐污水、油田回注水、制药废水等废水回收处理方面有应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种废水处理方法和装置，本专利技术所述的废水处理方法和装置具有安全可靠、设备简单、操作费用低、节能效果明显等优点。本专利技术提供了一种废水处理装置，所述处理装置包括废水预热器、一效蒸发器、二效蒸发器、蒸汽压缩机和凝结水收集器；其中废水进料管线经废水预热器与一效蒸发器的进料口连接，一效蒸发器的气体出口与二效蒸发器的加热蒸汽入口和辅助蒸汽入口连接，一效蒸发器底部的浓缩液出口经管线与二效蒸发器的进料口连接，二效蒸发器的气体出口与蒸汽压缩机的入口相连，蒸汽压缩机的出口与一效蒸发器的加热蒸汽入口和辅助蒸汽入口连接，一效蒸发器的冷凝液出口和二效蒸发器的冷凝液出口经管线与凝结水收集器的入口连接，凝结水收集器的排放口与废水预热器连接，二效蒸发器底部的浓缩液出口经管线分别与一效蒸发器的进料口和废水预热器连接。本专利技术所述废水处理装置中，所述二效蒸发器的气体出口与蒸汽压缩机的入口连接管线上设置蒸汽补充管线。本专利技术所述废水处理装置中，所述废水预热器可以采用管壳式换热器、热管式换热器、板式换热器或板壳式换热器，优选采用板式换热器。本专利技术所述废水处理装置中，所述一效蒸发器、二效蒸发器的具体结构如下，所述蒸发器包括上封头、壳体、下封头，所述上封头设有气体出口，所述下封头设有浓缩液出口，所述壳体按照液相物料流动方向包括汽液分离段、物料分布段、蒸发段和储液段；所述物料分布段上方的壳体上设有进料口，所述蒸发段包括上管板、蒸发管、下管板和支撑板，所述上管板和下管板固定于壳体的内壁上，所述蒸发管穿过上管板和下管板，所述蒸发管竖直排列在所述蒸发段中，所述下管板的下方设置有支撑板，所述下管板与支撑板固定连接，所述蒸发段的壳体上设有加热蒸汽入口和冷凝液出口，所述储液段的壳体上设有辅助蒸汽入口。上述蒸发器中，所述气液分离段内设有除雾设施，具体可以为金属丝网除雾器、纤维除雾器和折流板除雾器中的任一种。上述蒸发器中，所述进料口连接有进料管，所述进料管上连接有进料分布器，所述进料分布器可以为管式、双层排管、槽式、盘式、冲击式、喷嘴式、宝塔式、莲蓬式、组合式等。上述蒸发器中，所述蒸发管内装填有填料，所述填料可以为陶瓷材质或金属材质，优选陶瓷材质；所述填料形状可以为拉西环、鲍尔环、阶梯环、蜂窝状或狼牙棒状。上述蒸发器中，所述蒸发段与储液段固定连接，具体可以采用法兰连接，所述支撑板位于法兰连接中间。上述蒸发器中，所述支撑板上开有多个孔，所述孔的直径小于蒸发管内填料的直径，所述孔的直径为2mm～5mm。上述蒸发器中，所述支撑板与蒸发段的下管板固定连接，靠蒸发段与储液段的连接法兰紧密接触，通过拆卸蒸发段与储液段的连接法兰，可松开支撑板与下管板，以便于拆卸更换填料。上述蒸发器中，所述物料分布段内装有填料，所述填料可与蒸发管内填料一致。上述蒸发器中，所述物料分布段的高度为物料分布段直径的1~1.5倍。上述蒸发器中，所述气液分离段的高度为气液分离段直径的1~1.5倍。上述蒸发器中，所述储液段的高度为储液段直径的1~2倍。上述蒸发器中，部分蒸汽由蒸发器下部的辅助蒸汽入口进入蒸发器中，在蒸发器中流经蒸发管，与由上而下的废水传质传热，同时，蒸发管内在蒸汽的扰动下，加大了废水在填料上的更新速度，而形成液膜流动，提高了蒸发管热量传递速度。在蒸发管内蒸发产生的蒸汽和蒸汽一起由蒸发器顶部的气体出口排出。加热蒸汽由加热蒸汽入口进入蒸发器，在蒸发管外侧冷凝为凝结水并由冷凝液出口排出蒸发器。废水由蒸发器上部的进料口进入蒸发器中，浓缩液由蒸发器底部的浓缩液出口排出。本专利技术所述废水处理装置中，所述的蒸汽压缩机可以采用离心式压缩机、螺杆式压缩机、往复式压缩机以及高压离心风机；所述蒸汽压缩机的压缩比为1.3~2.0，优选1.4~1.7。本专利技术还提供一种废水处理方法，采用上述装置，所述方法包括如下内容：使用废水预热器，其用于处理原料废水、凝结水和部分二效蒸发器浓缩液，原料废水、凝结水和部分二效蒸发器浓缩液在废水预热器中进行换热，得到经预热后的原料废水、冷却的凝结水和冷却的二效蒸发器浓缩液；使用一效蒸发器，其用于处理来自经废水预热器预热后的原料废水和剩余部分二效蒸发器的浓缩液，处理后得到气相的第1料流、液相的第2料流和凝结水，其中第1料流分为第11子料流和第12子料流，所述第11子料流和第12子料流分别经二效蒸发器的加热蒸汽入口和辅助蒸汽入口进入二效蒸发器；使用二效蒸发器，其用于处理来自一效蒸发器的第1料流和第2料流，处理后得到气相的第3料流、液相的第4料流和凝结水，其中所述第4料流分为第41子料流和第42子料流，其中第41子料流进入废水预热器，第42子料流进入一效蒸发器；使用蒸汽压缩机，其用于处理来自二效蒸发器的第3料流，处理后得到气相的第5料流，所述第5料流分为第51子料流和第52子料流，其中第51子料流和第52子料流分别通过一效蒸发器的加热蒸汽入口和辅助蒸汽入口进入一效蒸发器；使用凝结水收集器，其用于接收一效蒸发器的凝结水和二效蒸发器的凝结水，收集后得到液相的第6料流，所述第6料流进入废水预热器。本专利技术方法中，原料废水在废水预热器中通过与凝结水、部分二效蒸发器浓缩液换热至接近于饱和温度后，与剩余部分二效蒸发器浓缩液混合后一起进入一效蒸发器中，在一效蒸发器内进行蒸发，得到的蒸汽分别经二效蒸发器的加热蒸汽入口和辅助蒸汽入口进入二效蒸发器，其中经加热蒸汽入口进入的蒸汽与经辅助蒸汽入口进入的蒸汽的体积比1～10:1。本专利技术方法中，蒸汽压缩机出口得到的压缩蒸汽分别经一效蒸发器的加热蒸汽入口和辅助蒸汽入口进入一效蒸发器，其中经加热蒸汽入口进入的蒸汽与经辅助蒸汽入口进入的蒸汽的体积比1～10:1。本专利技术方法中，原料废水在废水预热器中换热至90℃～102℃，优选95℃～100℃后进入一效蒸发器中。本专利技术方法中，所述一效蒸发器和二效蒸发器内蒸汽与废水之间的对数换热温差为3℃～10℃，优选4℃～8℃，同时，所述一效蒸发器和二效蒸发器中废水蒸发的汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废水处理装置，所述处理装置包括废水预热器、一效蒸发器、二效蒸发器、蒸汽压缩机和凝结水收集器；其中废水进料管线经废水预热器与一效蒸发器的进料口连接，一效蒸发器的气体出口与二效蒸发器的加热蒸汽入口和辅助蒸汽入口连接，一效蒸发器底部的浓缩液出口经管线与二效蒸发器的进料口连接，二效蒸发器的气体出口与蒸汽压缩机的入口相连，蒸汽压缩机的出口与一效蒸发器的加热蒸汽入口和辅助蒸汽入口连接，一效蒸发器的冷凝液出口和二效蒸发器的冷凝液出口经管线与凝结水收集器的入口连接，凝结水收集器的排放口与废水预热器连接，二效蒸发器底部的浓缩液出口经管线分别与一效蒸发器的进料口和废水预热器连接。

【技术特征摘要】
1.一种废水处理装置，所述处理装置包括废水预热器、一效蒸发器、二效蒸发器、蒸汽压缩机和凝结水收集器；其中废水进料管线经废水预热器与一效蒸发器的进料口连接，一效蒸发器的气体出口与二效蒸发器的加热蒸汽入口和辅助蒸汽入口连接，一效蒸发器底部的浓缩液出口经管线与二效蒸发器的进料口连接，二效蒸发器的气体出口与蒸汽压缩机的入口相连，蒸汽压缩机的出口与一效蒸发器的加热蒸汽入口和辅助蒸汽入口连接，一效蒸发器的冷凝液出口和二效蒸发器的冷凝液出口经管线与凝结水收集器的入口连接，凝结水收集器的排放口与废水预热器连接，二效蒸发器底部的浓缩液出口经管线分别与一效蒸发器的进料口和废水预热器连接。2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述二效蒸发器的气体出口与蒸汽压缩机的入口连接管线上设置蒸汽补充管线。3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述废水预热器采用管壳式换热器、热管式换热器、板式换热器或板壳式换热器。4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述一效蒸发器、二效蒸发器的具体结构如下，所述蒸发器包括上封头、壳体、下封头，所述上封头设有气体出口，所述下封头设有浓缩液出口，所述壳体按照液相物料流动方向包括汽液分离段、物料分布段、蒸发段和储液段；所述物料分布段上方的壳体上设有进料口，所述蒸发段包括上管板、蒸发管、下管板和支撑板，所述上管板和下管板固定于壳体的内壁上，所述蒸发管穿过上管板和下管板，所述蒸发管竖直排列在所述蒸发段中，所述下管板的下方设置有支撑板，所述下管板与支撑板固定连接，所述蒸发段的壳体上设有加热蒸汽入口和冷凝液出口，所述储液段的壳体上设有辅助蒸汽入口。5.按照权利要求4所述的装置，其特征在于：所述气液分离段内设有除雾设施，所述除雾设施为金属丝网除雾器、纤维除雾器和折流板除雾器中的任一种。6.按照权利要求4所述的装置，其特征在于：所述进料口连接有进料管，所述进料管上连接有进料分布器。7.按照权利要求4所述的装置，其特征在于：所述蒸发管内装填有填料，所述填料为陶瓷材质或金属材质，优选陶瓷材质。8.按照权利要求4所述的装置，其特征在于：所述填料形状为拉西环、鲍尔环、阶梯环、蜂窝状或狼牙棒状。9.按照权利要求4所述的装置，其特征在于：所述蒸发段与储液段固定连接，采用法兰连接，所述支撑板位于法兰连接中间。10.按照权利要求4所述的装置，其特征在于：所述支撑板上开有多个孔，所述孔的直径小于蒸发管内填料的直径。11.按照权利要求4所述的装置，其特征在于：所述物料分布段内装有填料，所述填料与蒸发管内填料一致。12.按照权利要求4所述的装置，其特征在于：所述物料分布段的高度为物料分布段直径的1~1.5倍，所述气液分离段的高度为气液分离段直径的1~1.5倍，所述储液段的高度为储液段直径的1~2倍。13.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的蒸汽压缩机采用离心式压缩机、螺杆式压缩机、往复式压缩机以及高压离心风机中的任一种。14.按照权利要求1或13所述的装置，其特征在于：所述蒸汽压缩机的压缩比为1.3~2.0，优选1.4~1.7。15.一种废水处理方法，采用权利要求1-14中任一权利要求所述的装置，所述方法包括如下内容：使用废水预热器，其用于处理原料废水、凝结水和部分二效蒸发器浓缩液，原料废水、凝结水和部分二效蒸发器浓缩液在废水预热器中进行换热，得到经预热后的原料废水、冷却的凝结水和冷却的二效蒸发器浓缩液；使用一效蒸发器，其用于处理来自经废水预热器预热后的原料废水和剩余部分二效蒸发器的浓缩液，处理后得到气相的第1料流、液相的第2料流和凝结水，其中第1料流分为第11子料流和第12子料流，所述第11子料流和第12子料流分别经二效蒸发器的加热蒸汽入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖昌建，赵利民，王海波，朴勇，李经伟，王晶晶，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11