申请日2012.05.29
公开(公告)日2012.10.03
IPC分类号C02F1/08
摘要
一种负压液膜低温蒸发式含盐废水零排放处理方法，经过预处理并调整温度后的含盐废水，由分配水箱均匀分配到蒸发室内的多孔布水板上，多孔布水板上的孔和凸起组成负压液膜发生器，下部空穴形成负压，使得进入蒸发室的空气在液膜中气液充分接触形成饱和蒸汽，经引风机排出蒸发室后送到气雾回收塔回收蒸发的水分;浓缩液由浓缩液循环水箱收集，回分配水箱循环浓缩，或回调节池进行热量补偿;当浓缩液达到或接近饱和后，通过排放阀逐步排出，使固溶物析出，沉淀后上清液回到调节池重复浓缩。本发明方法在接近自然状态下浓缩物料，通过负压降低沸点和空气循环，加强水气蒸发，实现高含盐废水的零排放处理，达到工业废水回用和“零排放”的要求。
权利要求书
1.一种负压液膜低温蒸发式含盐废水零排放处理方法，包括如下步骤：
1)、通过原液提升泵(5)将调节池(2)中调整温度后的含盐废水提升至分配水箱(6)，均匀分配到蒸发室(14)内向下倾斜设置的多孔布水板(19)上，所述的多孔布水板(19)上布置负压液膜发生器(9)，由多孔布水板(19)上的孔和孔上方的凸起组成;
2)、含盐废水在多孔布水板(19)上形成液膜，负压液膜发生器(9)下部形成空穴，空气从从进风口(8)进入蒸发室(14)，进入蒸发室(14)的空气从多孔布水板(19)下部进入液膜，在液膜中气液充分接触形成饱和蒸汽，经引风机(13)从多孔布水板(19)上部空间排出蒸发室(14);
3)、流经负压液膜发生器(9)后的液体在蒸发室(14)底部的浓缩液循环水箱(10)收集，一部分经循环泵(11)提升回到分配水箱(6)，重复步骤2)进行循环浓缩，一部分回到调节池(2)进行热量补偿;
4)、蒸发室(14)中的空气经引风机(13)输送到气雾回收塔(15)，与塔内填装的凝气填料(16)充分接触，水汽凝结，经凝液收集盘(17)收集后回收利用;
5)、当浓缩液循环水箱中的浓缩液达到或接近饱和后，通过浓缩液排放阀(12)排出，使固溶物析出，进入沉淀池(20)沉淀后，其上清液再返回到调节池，重复步骤1)至步骤4)。
2.根据权利要求1所述的含盐废水零排放处理方法，其特征在于，所述的含盐废水在进入调节池(2)前进行预处理。
3.根据权利要求1所述的含盐废水零排放处理方法，其特征在于，所述的含盐废水在调节池(2)中由换热器(3)进行热量补偿，调节水温在50～70±5℃范围内。
4.根据权利要求1所述的含盐废水零排放处理方法，其特征在于，所述的引风机(13)出口空气相对湿度控制在55-95%。
5.根据权利要求1所述的含盐废水零排放处理方法，其特征在于，进入蒸发室(14)的气水比控制在250~500：1之间。
6.根据权利要求1所述的含盐废水零排放处理方法，其特征在于，步骤5)所述的浓缩液浓度为200000mg/L～饱和浓度后，通过浓缩液排放阀(12)排出。
7.根据权利要求1所述的含盐废水零排放处理方法，其特征在于，步骤5)中浓缩液在沉淀池中析出固溶物并沉淀除去上清液后，得到含固溶物的浓缩盐卤进行蒸发、固体废料、焚烧或掩埋处理。
说明书
一种液膜低温蒸发式含盐废水零排放处理方法
技术领域
本发明属于工业废水处理技术领域，涉及一种高含盐废水的处理方法，特别是涉及一种高效低能耗的负压液膜低温蒸发技术处理含盐废水的零排放处理方法。
背景技术
水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素，工业取水量占全国取水量的20%。近年来，我国煤化工、盐化工、医药、石化等行业非常活跃，产能大幅上升，随之产生的废水量也急速增加。这些行业产生废水的特点是浓度高、毒性强、含盐量大，因此治理难度较大，特别是在水资源短缺地区，废水综合回收利用受高含盐量限制，在经过膜法或闪蒸等工艺处理后，产生的高浓盐水不能得到妥善处置，大多采取直接排放的方式，对当地水环境造成污染。
为进一步加强工业节水，缓解我国水资源的供需矛盾，遏制水环境恶化，促进工业经济与水资源及环境的协调发展，《中国节水技术政策大纲》提出发展外排废水回用和“零排放”技术的要求。工业废水的“零排放”(ZLD，Zero Liquid Discharge)技术是综合应用膜分离、蒸发结晶和/或干燥等物理、化学或生化过程，将废水中的固体杂质浓缩至很高浓度，大部分水返回循环回用，剩下少量伴随固体废料的水，进一步采用结晶、蒸发、固体废料吸收等固化处理，或焚烧、掩埋等。
随着我国对环境保护的日益重视，废水循环利用在钢铁、电力、化工、煤炭等重点行业推广应用，逐渐要求对高浓盐水进行妥善处置，具备条件或水资源短缺的地区，应达到外排废水回用和零排放的水资源利用程度。
“零排放”技术通常采用反渗透膜(RO)，电渗析(EDR)，超滤(UF)和膜反应器(MBR)工艺等技术将生产废水充分回收利用后，所剩余的高含盐废水采用蒸发等工艺进行回收处理。高含盐废水经过蒸发工艺处理后，一般可回收90%-95%的水。“零排放”技术的关键是高浓盐水的蒸发(或其它处理)处理技术。
目前零排放技术以美国GE公司的晶种法为主导，同时澳大利亚、德国等国的环保公司也相继研发出零排放技术。目前我国零排放技术还以多级闪蒸为主导，但投资和运行成本高，整体来讲运行效果并不能达到预期。根据调研，晶种法投资高达150万元/吨水左右，运行成本约60-100元/吨水左右。
因此，开发经济可行的低能耗的高含盐废水蒸发技术，实现工业废水回用和“零排放”技术，可有效缓解企业环保设施的投资和运行压力，极大的改善水资源环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种负压液膜低温蒸发式含盐废水零排放处理方法，能够在接近自然条件下，通过成膜提高气水接触效率，通过降压和空气循环，降低含盐废水的沸点，提高自然条件下空气的湿度和饱和空气中的水分，从而加强水气蒸发，使含盐废水得到浓缩。由于本发明的负压液膜低温蒸发式零排放处理技术是在接近自然状态下浓缩物料，与晶种法相比，投资和运行成本都大幅度降低。
本发明所采用的技术方案是：
一种负压液膜低温蒸发式含盐废水零排放处理方法，包括如下步骤：
1)、通过原液提升泵(5)将调节池(2)中调整温度后的含盐废水提升至分配水箱(6)，均匀分配到蒸发室(14)内向下倾斜设置的多孔布水板(19)上，所述的多孔布水板(19)上布置负压液膜发生器(9)，由多孔布水板(19)上的孔和孔上方的凸起组成;
2)、含盐废水在多孔布水板(19)上形成液膜，负压液膜发生器(9)下部形成空穴，空气从从进风口(8)进入蒸发室(14)，进入蒸发室(14)的空气从多孔布水板(19)下部进入液膜，在液膜中气液充分接触形成饱和蒸汽，经引风机(13)从多孔布水板(19)上部空间排出蒸发室(14);
3)、流经负压液膜发生器(9)后的液体在蒸发室(14)底部的浓缩液循环水箱(10)收集，一部分经循环泵(11)提升回到分配水箱(6)，重复步骤2)进行循环浓缩，一部分回到调节池(2)进行热量补偿;
4)、蒸发室(14)中的空气经引风机(13)输送到气雾回收塔(15)，与塔内填装的凝气填料(16)充分接触，水汽凝结，经凝液收集盘(17)收集后回收利用;
5)、当浓缩液循环水箱中的浓缩液达到或接近饱和后，通过浓缩液排放阀(12)排出，使固溶物析出，进入沉淀池(20)沉淀后，其上清液再返回到调节池，重复步骤1)至步骤4)。
负压液膜发生器(9)表面可设计成多种形式的孔隙，使物料与多孔布水板(19)之间形成空穴现象，提高气液接触能力。负压液膜发生器(9)下部的空穴现象形成一个轻微的负压，使得气体从多孔布水板(19)下部进入液流，形成的气泡在液体中停留足够长的时间使得其充分与液体接触并逐渐饱和，气液两相在此过程中完成组分和热量交换。引风机的抽吸作用可加强蒸发室(14)的空气流通和气液接触。可见，本发明方法的特征是在自然状态下利用负压降低沸点，低温蒸发，使液体浓缩，同时利用引风机强化气体循环，产生降低投资成本和运行费用的效果。
所述的分配水箱底部出液口(7)设有可调节挡板，挡板上均匀分布一组缝隙。
所述的含盐废水在进入调节池(2)前可进行预处理，如滤除悬浮物或调节pH值等。
所述的含盐废水在调节池(2)中由换热器(3)进行热量补偿，调节水温在50～70±5℃范围内。
所述的引风机出口空气相对湿度控制在55-95%。引风机出口空气相对湿度可通过调整引风机风量进行调节。
通常，进入蒸发室(14)的气水比控制在250~500：1之间。
步骤5)所述的浓缩液优选浓度在200000mg/L-饱和浓度后，通过浓缩液排放阀(12)排出。
浓缩液在沉淀池中析出固溶物并沉淀除去上清液后，得到含固溶物的浓缩盐卤可采用现有技术中的方法进行固化处理，如蒸发、固体废料吸收等，或进行焚烧、掩埋处理等。
有益效果：本发明的负压液膜低温蒸发式含盐废水零排放处理方法，其特点是在接近自然状态下浓缩物料，通过负压降低沸点和空气循环，提高空气湿度加强水气蒸发，同时利用引风机强化空气循环，饱和蒸汽由气雾回收塔回收蒸发的水分，综合利用，实现在低投资、低能耗条件下高含盐废水的零排放处理，达到工业废水回用和“零排放”的要求，极大地改善水资源环境;同时有效缓解企业环保设施的投资和运行压力，降低设备维护检修难度。本发明方法的规模化推广应用，具有重要意义和良好的经济和环境效益。
下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。本发明的保护范围并不以具体实施方式为限，而是由权利要求加以限定。
