本發(fā)明涉及高鹽度廢水的處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙介質(zhì)蒸發(fā)結(jié)晶裝置及工藝。

背景技術(shù)：

蒸發(fā)器主要適用于有結(jié)晶體析出溶液的蒸發(fā)與結(jié)晶，廣泛應(yīng)用于化工行業(yè)、金屬礦業(yè)的冶煉、大型鋼廠的酸洗廢液、電廠的濕法脫硫廢液處理等，蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)是一項(xiàng)很成熟的技術(shù)，其相關(guān)的研究和應(yīng)用均比較廣泛。目前，市面上的蒸發(fā)器主要有普通蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器、MVR蒸發(fā)器等，三效蒸發(fā)器和MVR蒸發(fā)器由于能夠?qū)崃砍浞掷?，在市?chǎng)上應(yīng)用較多。

在常規(guī)的蒸發(fā)器中，一套蒸發(fā)器配備一套結(jié)晶器，蒸發(fā)介質(zhì)只有一種。對(duì)于產(chǎn)生多種高鹽度廢水的企業(yè)，蒸發(fā)一種介質(zhì)需要一套蒸發(fā)結(jié)晶器。同時(shí)，在某些企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程中，涉及到兩次甚至兩次以上的蒸發(fā)濃縮。在上述情況下，企業(yè)需要投資建設(shè)多套蒸發(fā)器與結(jié)晶器，以滿足生產(chǎn)的需要。

在農(nóng)藥、印染、醫(yī)藥等行業(yè)中的高鹽度廢水資源化利用的過(guò)程中，需要對(duì)高鹽度廢水進(jìn)行濃縮結(jié)晶，得到含有大量有機(jī)物的危廢鹽，危廢鹽經(jīng)過(guò)一整套精制工藝后，再重新溶解蒸發(fā)，得到干凈的、可資源化利用的工業(yè)鹽。在這個(gè)工藝中需要進(jìn)行兩次蒸發(fā)結(jié)晶。針對(duì)這種情況，現(xiàn)有的蒸發(fā)結(jié)晶裝置的設(shè)計(jì)需要兩套蒸發(fā)器。

對(duì)于這種設(shè)計(jì)，存在很大的弊端。一方面，增加投資建設(shè)成本，增大設(shè)備的占地面積；另一方面沒(méi)有將熱量資源充分利用，相對(duì)而言造成了熱量的浪費(fèi)，增加了企業(yè)蒸發(fā)結(jié)晶的運(yùn)行成本。因此，在應(yīng)用上不符合環(huán)保理念，其設(shè)計(jì)方案不夠優(yōu)化。

專利CN 201420752788.7公開了一種進(jìn)料方式、效數(shù)可變的多效蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)進(jìn)料方式和多效蒸發(fā)的效數(shù)，但是，首先其主要是應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)際企業(yè)生產(chǎn)中，擴(kuò)大化的生產(chǎn)，裝置的組合和裝配很容易產(chǎn)生問(wèn)題；于此同時(shí)，從該專利的裝置和工藝來(lái)看，裝置只是在進(jìn)料位置上存在多種變化，對(duì)于單個(gè)裝置本身，其也在單個(gè)進(jìn)料口進(jìn)行進(jìn)料，至少在物料流向上存在一定的改變，而且，對(duì)于多種不同的介質(zhì)，其本身是不能進(jìn)行同時(shí)進(jìn)料和處理的，不能滿足多種介質(zhì)的同時(shí)進(jìn)料需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便節(jié)能，同時(shí)適用于兩種介質(zhì)同時(shí)蒸發(fā)結(jié)晶的裝置。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種雙介質(zhì)蒸發(fā)結(jié)晶裝置，所述的雙介質(zhì)蒸發(fā)結(jié)晶裝置為多效蒸發(fā)結(jié)晶裝置，所述的裝置包括蒸發(fā)結(jié)晶器的第一效體，第二效體至第N效體，3≤N≤10，蒸發(fā)結(jié)晶裝置的任意兩個(gè)效體上設(shè)有蒸發(fā)介質(zhì)進(jìn)料口，蒸發(fā)結(jié)晶裝置的任意兩個(gè)效體上設(shè)有固體出料口，所述的蒸發(fā)結(jié)晶器的第一效體，第二效體和第N效體共用一套蒸汽系統(tǒng)。

本發(fā)明所述的蒸發(fā)結(jié)晶裝置的一個(gè)固體出料口連接稠厚器、固液分離裝置和干燥裝置，蒸發(fā)結(jié)晶裝置的另一固體出料口連接稠厚器、固液分離裝置、危廢鹽精制裝置和除雜裝置。

本發(fā)明所述的除雜裝置的出料口連接在蒸發(fā)結(jié)晶裝置的任意一個(gè)原料介質(zhì)進(jìn)料口上。

本發(fā)明提供了一種用于雙介質(zhì)蒸發(fā)結(jié)晶工藝，該工藝包括如下步驟：

1）打開蒸汽管路，為蒸發(fā)結(jié)晶器的第一效體，第二效體、第N效體供熱，其中兩個(gè)蒸發(fā)介質(zhì)進(jìn)料口分別設(shè)置在第A效體和第B效體，兩個(gè)固體出料口分別設(shè)置在第C效體和第D效體，其中1≤A、B、C、D≤N；

2）將企業(yè)生產(chǎn)的高鹽度、高有機(jī)物廢水經(jīng)進(jìn)料口通入蒸發(fā)結(jié)晶器的第A效體，依次經(jīng)過(guò)A-C之間的效體濃縮，在第C效體的固體物料出口上得到固液混合物，經(jīng)過(guò)稠厚器和固液分離裝置處理后，得到有害有機(jī)物含量較高的危廢鹽；

3）將步驟2）中得到的危廢鹽經(jīng)過(guò)危廢鹽精制裝置，得到有機(jī)物含量不超過(guò)20ppm的精制鹽；

4）將步驟3）中得到的精制鹽重新溶解，經(jīng)過(guò)除雜裝置除去危廢鹽中的炭渣和雜質(zhì)離子，得到干凈的鹽溶液；

5）將步驟4）中得到的干凈的鹽溶液通過(guò)另一個(gè)蒸發(fā)介質(zhì)進(jìn)料口通入第B效體中蒸發(fā)濃縮，經(jīng)B-D之間的效體濃縮后，從第D效體的固體物料出口上得到的固液混合物通入到稠厚器中，再經(jīng)過(guò)沉淀、固液分離、干燥后，得到干凈的、可資源化利用的工業(yè)鹽。

本發(fā)明所述的步驟2）、5）中的固液分離采用離心的形式進(jìn)行固液分離。

本發(fā)明所述的步驟3）中的有機(jī)物分離裝置中采用一級(jí)干燥、二級(jí)熱脫附和（或）三級(jí)煅燒的工藝進(jìn)行危廢鹽的精制。工藝中鹽精制工藝能有效去除危廢鹽中的有機(jī)物。危廢鹽中主要含有大量有毒有害的有機(jī)物及雜質(zhì)離子。在危廢鹽精制工藝中，其經(jīng)過(guò)一級(jí)干燥后，可去除危廢鹽中的水分，增加鹽的流動(dòng)性，避免板結(jié)現(xiàn)象的產(chǎn)生；在經(jīng)過(guò)二級(jí)熱脫附后可去除大部分有機(jī)物；經(jīng)過(guò)三級(jí)煅燒后，可去除熱脫附不能去掉的有機(jī)物。最終，危廢鹽中有機(jī)物含量達(dá)到工業(yè)用鹽的標(biāo)準(zhǔn)。在精制工藝中，溫度逐級(jí)升高，熱量充分利用，如果在熱脫附之后能達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，可去掉高溫煅燒工藝，如果熱脫附之后不能達(dá)標(biāo)，也可減少高溫煅燒的運(yùn)行成本，節(jié)約資源，減少設(shè)備的負(fù)荷

本發(fā)明所述的步驟4）中的除雜裝置中采用下述處理方法的一種或幾種：過(guò)濾、鎂鹽沉淀法、樹脂吸附法、堿沉淀法、硫化物沉淀法和折點(diǎn)氯化法精制危廢鹽。除雜工藝中，能有效去除炭渣、磷、氨氮、鈣鎂、重金屬離子。在重新溶解的鹽溶液中，如果沒(méi)有去除雜質(zhì)離子，這些離子會(huì)隨著蒸發(fā)結(jié)晶進(jìn)入到工業(yè)鹽中，造成鹽的純度下降。因此，在此階段將雜質(zhì)離子去除可有效提高鹽的純度，加強(qiáng)其資源化利用的程度與途徑，提高鹽的經(jīng)濟(jì)附加值。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明的蒸發(fā)結(jié)晶工藝設(shè)計(jì)巧妙，節(jié)省一套蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備。在本工藝流程中，理論上是需要兩套蒸發(fā)結(jié)晶裝置的，即危廢鹽蒸發(fā)結(jié)晶裝置、工業(yè)鹽精制蒸發(fā)結(jié)晶裝置。但是，通過(guò)本發(fā)明專利通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)，將工業(yè)鹽精制結(jié)晶放在一號(hào)蒸發(fā)器中，利用其產(chǎn)生的蒸汽熱量通入到危廢鹽結(jié)晶的二效蒸發(fā)器中。這個(gè)設(shè)計(jì)不僅可以節(jié)約一套蒸發(fā)結(jié)晶裝置，還可以避免工業(yè)鹽精制結(jié)晶的污染，在完全滿足蒸發(fā)要求的同時(shí)，減少企業(yè)的設(shè)備投資成本。

蒸發(fā)的介質(zhì)為雙介質(zhì)，具有兩套結(jié)晶分離裝置。本發(fā)明專利中，蒸發(fā)介質(zhì)不同，在一號(hào)蒸發(fā)結(jié)晶器中的介質(zhì)是精制鹽除雜后的鹽溶液，結(jié)晶分離出來(lái)的固體是可直接資源化利用的工業(yè)用鹽；在三效蒸發(fā)結(jié)晶器中的介質(zhì)是高鹽度、高有機(jī)物廢水，結(jié)晶分離出來(lái)的固體是含有有害有機(jī)物的危廢鹽。在整套蒸發(fā)裝置中，蒸汽熱量資源充分利用，兩種蒸法介質(zhì)的結(jié)晶互不影響。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的裝置和工藝流程簡(jiǎn)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說(shuō)明和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

實(shí)施例1：如圖1所示：本次實(shí)驗(yàn)中主要采用農(nóng)藥廠產(chǎn)生的高含鹽、高有機(jī)物廢水，其中廢水的含鹽量為10%，有機(jī)物的濃度為11053mg/L。本此實(shí)驗(yàn)的目的是將高鹽度、高有機(jī)物廢水直接轉(zhuǎn)化為可以資源化利用的工業(yè)用鹽，同時(shí)解決廢水問(wèn)題和固體廢棄物的問(wèn)題。

在雙介質(zhì)蒸發(fā)結(jié)晶裝置中，蒸發(fā)結(jié)晶器有三個(gè)效體，分別為第一效體、第二效體和第三效體。第一效體和第二效體上設(shè)置有蒸發(fā)介質(zhì)進(jìn)料口，第一效體和第三效體上設(shè)置有固體出料口。其中，第一效體上的固體出料口依次連接稠厚器、離心分離裝置、干燥裝置；第三效體上的固體出料口依次連接稠厚器、固液分離裝置、危廢鹽精制裝置、除雜裝置。

采用本套裝對(duì)廢水進(jìn)行處理工藝的具體的操作步驟如下：

1）打開蒸汽管路，為蒸發(fā)結(jié)晶器的第一效體，第二效體、第三效體供熱；

2）將企業(yè)生產(chǎn)的高鹽度、高有機(jī)物廢水經(jīng)進(jìn)料口通入蒸發(fā)結(jié)晶器的第二效體，依次經(jīng)過(guò)第二效體和第三效體的濃縮，在第三效體上的固體物料出口上得到固液混合物，經(jīng)過(guò)稠厚器和離心分離裝置處理后，得到含有有害有機(jī)物的危廢鹽；

3）將步驟2）中得到的危廢鹽經(jīng)過(guò)危廢鹽精制裝置，危廢鹽精制裝置包括一級(jí)干燥、二級(jí)熱脫附、三級(jí)煅燒裝置，其中一級(jí)干燥的溫度為150度，停留時(shí)間為40min，二級(jí)熱脫附的溫度為350度，停留時(shí)間為60min，三級(jí)煅燒的溫度為500度，停留時(shí)間為40min，最終得到有機(jī)物含量為8ppm的精制鹽；

4）將步驟5）中得到的精制鹽重新溶解，經(jīng)過(guò)除雜裝置除去危廢鹽中的炭渣和雜質(zhì)離子，得到干凈的鹽溶液。其中，首先采用過(guò)濾的方法出去炭渣，其次采用鎂鹽沉淀的方法出去磷，再次采用堿沉淀法去除重金屬元素及鈣鎂，最后再用折點(diǎn)氯化的方法出去氨氮。

5）將步驟4）中得到的干凈的鹽溶液通過(guò)第一效體上的蒸發(fā)介質(zhì)進(jìn)料口進(jìn)入到第一效體中蒸發(fā)濃縮，從第一效體上的固體出料口得到的固液混合物通入到稠厚器中，再通離心分離裝置、干燥裝置，得到干凈的、可資源化利用的工業(yè)鹽。

蒸發(fā)結(jié)晶器第一效體、第二效體、第三效體的運(yùn)行參數(shù)如表1所示。

表1蒸發(fā)結(jié)晶器各個(gè)效體的運(yùn)行參數(shù)明細(xì)

經(jīng)過(guò)處理后得到的干凈的工業(yè)鹽的純度指標(biāo)如表2所示。

表2精制工業(yè)鹽的純度分析

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實(shí)施例2：本次實(shí)驗(yàn)中主要采用農(nóng)藥廠產(chǎn)生的高含鹽、高有機(jī)物廢水，其中廢水的含鹽量為10%，有機(jī)物的濃度為11053mg/L。本此實(shí)驗(yàn)的目的是將高鹽度、高有機(jī)物廢水直接轉(zhuǎn)化為可以資源化利用的工業(yè)用鹽，同時(shí)解決廢水問(wèn)題和固體廢棄物的問(wèn)題。

在雙介質(zhì)蒸發(fā)結(jié)晶裝置中，蒸發(fā)結(jié)晶器有五個(gè)效體，分別為第一效體、第二效體、第三效體、第四效體和第五效體。第一效體和第三效體上設(shè)置有蒸發(fā)介質(zhì)進(jìn)料口，第二效體和第五效體上設(shè)置有固體出料口。其中，第二效體上的固體出料口依次連接稠厚器、離心分離裝置、干燥裝置；第五效體上的固體出料口依次連接稠厚器、固液分離裝置、危廢鹽精制裝置、除雜裝置。

采用本套裝對(duì)廢水進(jìn)行處理工藝的具體的操作步驟如下：

1）打開蒸汽管路，為蒸發(fā)結(jié)晶器的第一效體、第二效體、第三效體、第四效體和第五效體供熱；

2）將企業(yè)生產(chǎn)的高鹽度、高有機(jī)物廢水經(jīng)進(jìn)料口通入蒸發(fā)結(jié)晶器的第三效體，依次經(jīng)過(guò)第三效體、第四效體和第五效體的濃縮，在第五效體上的固體物料出口上得到固液混合物，經(jīng)過(guò)稠厚器和離心分離裝置處理后，得到含有有害有機(jī)物的危廢鹽；

3）將步驟2）中得到的危廢鹽經(jīng)過(guò)危廢鹽精制裝置，危廢鹽精制裝置包括一級(jí)干燥、二級(jí)熱脫附、三級(jí)煅燒裝置，其中一級(jí)干燥的溫度為150度，停留時(shí)間為40min，二級(jí)熱脫附的溫度為350度，停留時(shí)間為40min，三級(jí)煅燒的溫度為500度，停留時(shí)間為30min，最終得到有機(jī)物含量為9ppm的精制鹽；

4）將步驟5）中得到的精制鹽重新溶解，經(jīng)過(guò)除雜裝置除去危廢鹽中的炭渣和雜質(zhì)離子，得到干凈的鹽溶液。其中，首先采用過(guò)濾的方法出去炭渣，其次采用鎂鹽沉淀的方法出去磷，再次采用堿沉淀法去除重金屬元素及鈣鎂，最后再用折點(diǎn)氯化的方法出去氨氮。

5）將步驟4）中得到的干凈的鹽溶液通過(guò)第一效體上的蒸發(fā)介質(zhì)進(jìn)料口進(jìn)入到第一效體中蒸發(fā)濃縮，經(jīng)過(guò)第一效體和第二效體的蒸發(fā)濃縮，從第二效體上的固體出料口得到的固液混合物通入到稠厚器中，再通離心分離裝置、干燥裝置，得到干凈的、可資源化利用的工業(yè)鹽。

蒸發(fā)結(jié)晶器各個(gè)效體的運(yùn)行參數(shù)如表3所示。

表3蒸發(fā)結(jié)晶器各個(gè)效體的運(yùn)行參數(shù)明細(xì)

經(jīng)過(guò)處理后得到的干凈的工業(yè)鹽的純度指標(biāo)如表4所示。

表4精制工業(yè)鹽的純度分析

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實(shí)施例3：本次實(shí)驗(yàn)中主要采用醫(yī)藥公司產(chǎn)生的高含鹽、高有機(jī)物廢水，其中廢水的含鹽量為13%，有機(jī)物的濃度為18755mg/L。本此實(shí)驗(yàn)的目的是將高鹽度、高有機(jī)物廢水直接轉(zhuǎn)化為可以資源化利用的工業(yè)用鹽，同時(shí)解決廢水問(wèn)題和固體廢棄物的問(wèn)題。

在雙介質(zhì)蒸發(fā)結(jié)晶裝置中，蒸發(fā)結(jié)晶器有七個(gè)效體，分別為第一效體、第二效體、第三效體、第四效體、第五效體、第六效體和第七效體。第三效體和第七效體上設(shè)置有蒸發(fā)介質(zhì)進(jìn)料口，第一效體和第四效體上設(shè)置有固體出料口。其中，第四效體上的固體出料口依次連接稠厚器、離心分離裝置、干燥裝置；第一效體上的固體出料口依次連接稠厚器、固液分離裝置、危廢鹽精制裝置、除雜裝置。

采用本套裝對(duì)廢水進(jìn)行處理工藝的具體的操作步驟如下：

1）打開蒸汽管路，為蒸發(fā)結(jié)晶器的第一效體、第二效體、第三效體、第四效體、第五效體、第六效體和第七效體供熱；

2）將企業(yè)生產(chǎn)的高鹽度、高有機(jī)物廢水經(jīng)進(jìn)料口通入蒸發(fā)結(jié)晶器的第三效體，依次經(jīng)過(guò)第三效體、第二效體和第一效體的濃縮，在第一效體上的固體物料出口上得到固液混合物，經(jīng)過(guò)稠厚器和離心分離裝置處理后，得到含有有害有機(jī)物的危廢鹽；

3）將步驟2）中得到的危廢鹽經(jīng)過(guò)危廢鹽精制裝置，危廢鹽精制裝置包括一級(jí)干燥、二級(jí)熱脫附、三級(jí)煅燒裝置，其中一級(jí)干燥的溫度為200度，停留時(shí)間為30min，二級(jí)熱脫附的溫度為400度，停留時(shí)間為50min，三級(jí)煅燒的溫度為500度，停留時(shí)間為50min，最終得到有機(jī)物含量為7ppm的精制鹽；

4）將步驟5）中得到的精制鹽重新溶解，經(jīng)過(guò)除雜裝置除去危廢鹽中的炭渣和雜質(zhì)離子，得到干凈的鹽溶液。其中，首先采用過(guò)濾的方法出去炭渣，其次采用鎂鹽沉淀的方法出去磷，再次采用堿沉淀法去除重金屬元素及鈣鎂，最后再用折點(diǎn)氯化的方法出去氨氮。

5）將步驟4）中得到的干凈的鹽溶液通過(guò)第七效體上的蒸發(fā)介質(zhì)進(jìn)料口進(jìn)入到第七效體中蒸發(fā)濃縮，經(jīng)過(guò)第七效體、第六效體、第五效體和第四效體的蒸發(fā)濃縮，從第四效體上的固體出料口得到的固液混合物通入到稠厚器中，再通離心分離裝置、干燥裝置，得到干凈的、可資源化利用的工業(yè)鹽。

蒸發(fā)結(jié)晶器各個(gè)效體的運(yùn)行參數(shù)如表5所示。

表5蒸發(fā)結(jié)晶器各個(gè)效體運(yùn)行參數(shù)明細(xì)

經(jīng)過(guò)處理后得到的干凈的工業(yè)鹽的純度指標(biāo)如表6所示。

表6精制工業(yè)鹽的純度分析

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需要說(shuō)明的是，上述僅僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上所做出的任意組合或等同變換均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。