申请日2017.07.05
公开(公告)日2017.09.05
IPC分类号B01D25/21; B01D25/32; B01D35/18; B01D25/28
摘要
一种煤化工废水中水合结晶盐固液分离装置及其方法，通过该类型板框压滤机及工艺能够很好地实现水合结晶盐的分离且降低系统运行的事故率，保证系统的运行稳定。采用该技术降低结晶盐在管道及设备的冷却结晶板结概率，且能够便捷的更换滤布从而不影响生产，滤布采用离线清洗实现重复利用。
权利要求书
1.一种煤化工废水中水合结晶盐固液分离装置，包括压滤机，其特征在于，出料罐的出口通过出料泵分别连接出料罐的进口和压滤机的中心料孔;滤液罐的进口分别连接压滤机的每个角料孔;压滤机的侧边料孔分为两组，其中一组为预热水进口，一组为预热水出口;反吹气罐的气体出口分别连接压滤机的侧边料孔和部分角料孔，调节池连接压滤机。
2.一种通过权利要求1所述装置进行煤化工废水中水合结晶盐固液分离的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)出料罐预备：煤化工废水经过多效结晶蒸发后，含固结晶盐废水进入出料罐，调节相应阀门，使得出料罐内的废水经出料泵进入出料罐进口，防止结晶盐沉降罐体底部;
2)压滤机腔体预热：开启热水预热系统，调节相应阀门，使得热水从预热水进口进入压滤机、从预热水出口流出，使腔体温度控制在一定的温度;
3)压滤机进料运行：待预热系统运行一段时间后，调节相应阀门，关闭预热水进口、预热水出口和出料罐进口阀门，开启出料罐进入压滤机的阀门、压滤机进入滤液罐的阀门，使得出料罐内废水经出料泵、压滤机进入滤液罐，关闭热水预热系统，开始向压滤机内进料，待进料系统压力上升恒定时，表示此时进料过程完成;
4)压滤机反冲洗：进料结束后，关闭出料罐进入压滤机的阀门、压滤机进入滤液罐的阀门，开启调节池泵及对应的进料阀，迅速开启压滤机反冲洗系统，将进料管内的饱和液排至地沟，防止管道堵塞;
5)压滤机反吹：反冲洗结束后，关闭调节池及对应的阀门，开启反吹气罐进入压滤机的阀门进行压滤机反吹系统，进行热空气左反吹，开启压滤机左侧进气阀(V14、V06)和滤液产排阀(V07、V09、V11)，反吹10min后关闭相应阀门;
进而进行热空气右反吹，开启压滤机右侧进气阀(V15、V07)和滤液产排阀(V06、V08、V10)，反吹10min结束;
通过左右热空气反吹，将板框压滤机滤饼内的水分吹出压滤机系统;
6)压滤机卸料：反吹结束后关闭全部阀门，关闭反吹气罐，进行压滤机卸料，卸料后快速合上压滤机，保持系统恒温。
3.根据权利要求2所述的一种煤化工废水中水合结晶盐固液分离的方法，其特征在于，所述热水预热系统的热水温度为50~70℃，热水在压滤机的腔体内流畅通过压滤机滤板，保证压滤机的腔内温度控制在40℃以上。
4.根据权利要求2所述的一种煤化工废水中水合结晶盐固液分离的方法，其特征在于，所述压滤机反吹气罐采用夹套式气储罐，热空气走壳程加热压缩空气，防止反吹压滤机滤板时温度降低而造成结晶盐结晶水板结设备。
5.根据权利要求2所述的一种煤化工废水中水合结晶盐固液分离的方法，其特征在于，所述压滤机滤板上的滤布采用搭建式安装方式，即滤布中间开孔，滤布中的孔与滤板中间的凸出的6个安装钉对应，通过孔将滤布搭在滤板上，无须进行绑带固定;滤布端面采用疏水化改性，降低无机盐在滤布端面的残留。
说明书
一种煤化工废水中水合结晶盐固液分离装置及其方法
技术领域
本发明专利属于废水中结晶盐分离技术领域，具体涉及一种煤化工废水中水合结晶盐固液分离装置及其方法。
背景技术
我国的资源特征为煤炭丰富，石油缺乏，天然气不足，因此扬长避短大力发
展煤化工是我国煤炭行业转型发展的大趋势，也是解决能源危机的重要途径。但
是我国煤炭资源与水资源呈逆向分布特征，煤炭资源丰富的地区水资源却短缺，
且煤化工属于高消耗高污染行业，因此水资源短缺和水污染问题成为制约煤化工
行业发展的关键问题。为了最大限度地制约工业对环境的影响，国家颁布《中国节水技术政策大纲》，提出废水“零排放”的概念。
浓盐水的处理也面临着问题，浓盐水高含盐量的特点会对生物产生抑制毒害作用，导致其无法直接进行生化处理。浓盐水的成分复杂，随着国家对于环保的要求的提高，专家及工程技术人员以资源化利用为目标，组合当前的水处理工艺，能够实现浓盐水中的资源利用。目前煤化工废水零排放处理针对含盐废水采用蒸发浓缩处理的工艺实现溶解盐的提出。但是目前的工程中存在一个重要问题：因煤化工废水中有机物种类多、成分复杂(多为吲哚类、喹啉类、咔唑类、吡啶类等一些难降解有机物)，亦含有NO2-、NO3-等离子的存在，使蒸发结晶盐的颗粒粒径小，无法采用盐化工行业的连续运行离心机作为出盐手段。煤化工废水中主要含有NaCl、Na2SO4，经过分盐处理后，某一蒸发装置产出Na2SO4结晶盐，Na2SO4易于形成Na2SO4·10H2O板结设备及管道。
煤化工废水经过多效蒸发的浓缩，溶液中有机物、NO2-、NO3-等离子亦不断浓缩，使结晶盐的粒径比较小，煤化工废水中经过混盐分离，Na2SO4测结晶盐易形成Na2SO4·10H2O而堵塞管道。故探寻一种适应于煤化工废水中水合结晶盐固液分离装置及工艺具有重要意义。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种煤化工废水中水合结晶盐固液分离装置及其方法。本发明针对煤化工水中溶解盐的粒径小、盐易于形成水合结晶盐的分离，提出了一种改进压滤机及工艺。煤化工废水中溶解盐经过多效蒸发实现水中溶解盐的提出，实现废水零排放处理。本发明可以避免结晶盐板结，实现管道和设备、细小颗粒的分离，且压滤机运行稳定，提高整个零排放工程的运行稳定性。
一种煤化工废水中水合结晶盐固液分离装置，出料罐的出口通过出料泵分别连接出料罐的进口和压滤机的中心料孔;滤液罐的进口分别连接压滤机的每个角料孔;压滤机的侧边料孔分为两组，其中一组为预热水进口，一组为预热水出口;反吹气罐的气体出口分别连接压滤机的侧边料孔和部分角料孔，调节池连接压滤机。
一种进行煤化工废水中水合结晶盐固液分离的方法，包括以下步骤：
1)出料罐预备：煤化工废水经过多效结晶蒸发后，含固结晶盐废水进入出料罐，调节相应阀门，使得出料罐内的废水经出料泵进入出料罐进口，防止结晶盐沉降罐体底部;
2)压滤机腔体预热：开启热水预热系统，调节相应阀门，使得热水从预热水进口进入压滤机、从预热水出口流出，使腔体温度控制在一定的温度; 3)压滤机进料运行：待预热系统运行一段时间后，调节相应阀门，关闭预热水进口、预热水出口和出料罐进口阀门，开启出料罐进入压滤机的阀门、压滤机进入滤液罐的阀门，使得出料罐内废水经出料泵、压滤机进入滤液罐，关闭热水预热系统，开始向压滤机内进料，待进料系统压力上升恒定，进料过程完成;
4)压滤机反冲洗：进料结束后，关闭出料罐进入压滤机的阀门、压滤机进入滤液罐的阀门，开启调节池泵及对应的进料阀，迅速开启压滤机反冲洗系统，将进料管内的饱和液排至调节池，防止管道堵塞;
5)压滤机反吹：反冲洗结束后，关闭调节池及对应的阀门，开启反吹气罐进入压滤机的阀门进行压滤机反吹系统，进行热空气左反吹，开启压滤机左侧进气阀(V14、V06)和滤液产排阀(V07、V09、V11)，反吹10min后关闭相应阀门。进而进行热空气右反吹，开启压滤机右侧进气阀(V15、V07)和滤液产排阀(V06、V08、V10)，反吹10min结束。通过左右热空气反吹，将板框压滤机滤饼内的水分吹出压滤机系统;
6)压滤机卸料：反吹结束后关闭全部阀门，关闭反吹气罐，进行压滤机卸料，卸料后快速合上压滤机，保持系统恒温。
所述热水预热系统的热水温度为50~70℃，热水在压滤机的腔体内流畅通过压滤机滤板，保证压滤机的腔内温度控制在40℃以上。
所述压滤机反吹气罐采用夹套式气储罐，热空气走壳程加热压缩空气，防止反吹压滤机滤板时温度降低而造成结晶盐结晶水板结设备。
所述压滤机滤板上的滤布采用搭建式安装方式，即滤布中间开孔，滤布中的孔与滤板中间的凸出的6个安装钉对应，通过孔将滤布搭在滤板上，无须进行绑带固定;滤布端面采用疏水化改性，降低无机盐在滤布端面的残留。
本发明的有益效果是：
1、压滤机分离水合结晶盐增设反洗、反吹步骤：目前针对结晶盐的分离较多采用离心机进行固液分离，但是因煤化工废水中COD组分负责造成结晶颗粒低采用板框压滤机，因物料的特殊性(低温析出结晶物板结设备)，增设原料液反吹、空气反吹保证输送管道畅通，降低管道堵塞风险。
2、压滤机设备进行预热腔体、压滤机的反吹气用加热空气：物料的特殊性，必须要在一定温度上才能避免结晶盐的存在，故再原有的设备基础上，增设预热腔体系统、反吹气加热系统，从而进入压滤机系统的均为高温液体或气体，保证系统在水合结晶温度以上运行，进一步提高了装置的运行稳定性。
3、压滤机滤布端面疏水化，提高装置运行稳定性：压滤机的运行中，如果接触面存在异物易于造成压滤机漏料、喷料情况存在。根据相似相溶原理对压滤机端面进行有机化处理，降低无机盐粘结端面，从而较大程度提高装置的运行稳定性及设备周围的环境质量。
