一种气体再压缩式的增湿去湿高盐废水浓缩装置及工艺的制作方法

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种气体再压缩式的增湿去湿高盐废水浓缩装置及工艺。

背景技术：

随着我国工业的高速发展，国家对环保事业越来越重视，其中对于废水排放的标准相关部门监控的尤为严格，因而寻找高效处理废水的技术和节能减排的工艺显得格外重要。

高盐废水是众多废水中的一种，各个行业产生的高盐废水成分复杂，种类多样，废水中盐度含量过高不但不能满足排放要求而且不利于后续的生化处理。目前处理高盐废水的浓缩技术有：膜法工艺和热法工艺。近年来，mvr技术在热法工艺中尤为突出，由于该种工艺可以将蒸汽再利用，经压缩机压缩后的蒸气品位得以提升，循环利用，减少了大部分不必要的能源消耗，为企业大大减少了运行投资费用，但是在使用中常常会因结垢问题而影响运行效率。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种气体再压缩式的增湿去湿高盐废水浓缩装置及工艺，具有绿色环保、节约能源、效率高的特点。

所述一种气体再压缩式的增湿去湿高盐废水浓缩装置，其特征在于包括增湿塔、压缩机、一级去湿器、二级去湿器、淡水箱、循环水箱、浓水箱和结晶器，所述增湿塔顶部设有废水入口，底部设有废水出口，上侧壁设有气体出口，下侧壁设有气体入口，所述一级去湿器和二级去湿器均设有气体通道和液体通道，增湿塔底部废水出口分为两路；所述增湿塔的气体出口依次与压缩机、一级去湿器气体通道、二级去湿器气体通道及增湿塔下部的气体入口由管道连接构成气体循环系统；所述循环水箱依次与一级去湿器液体通道、增湿塔废水入口及增湿塔废水出口的一路相连，增湿塔废水出口的另一路与浓水箱、结晶器由管路连接构成高盐废水浓缩系统。

所述的一种气体再压缩式的增湿去湿高盐废水浓缩装置，其特征在于所述一级去湿器、二级去湿器底部出水口，一级去湿器、二级去湿器的出水口分别管路连接淡水箱液体入口构成了高盐废水淡化系统，收集由空气带出的淡水。

所述的一种气体再压缩式的增湿去湿高盐废水浓缩装置，其特征在于所述增湿塔采用填料塔，增湿塔内部置有填料，可根据水质条件来选择高抗污堵易于后处理的淋水环保填料。

所述的一种气体再压缩式的增湿去湿高盐废水浓缩装置，其特征在于所述压缩机采用离心压缩机或罗茨压缩机；压缩机上设有补充水管路，用于保证压缩机出口的气体处于饱和状态。

所述的一种气体再压缩式的增湿去湿高盐废水浓缩装置，其特征在于一级去湿器和二级去湿器均采用气-水交换的板式换热器。

所述的一种气体再压缩式的增湿去湿高盐废水浓缩装置，其特征在于所述循环水箱上设有高盐废水补液管，向循环水箱内补充高盐废水与增湿塔废水出口的废水混合，进行处理。

所述的一种气体再压缩式的增湿去湿高盐废水浓缩装置，其特征在于所述循环水箱与一级去湿器之间设有循环水泵。

所述装置的高盐废水浓缩工艺，其特征在于包括如下步骤：

1）一定温度的高盐废水从废水入口进入增湿塔的顶部，气体从气体入口进入增湿塔底部，废水与气体经增湿塔的填料直接接触换热，加热后的气体带走高盐废水中的部分水分，从增湿塔的气体出口流出进入压缩机进行压缩升温；降温后的浓缩废水从增湿塔的废水出口流出，分成两路，一路经浓水箱收集后进入结晶器进行结晶，得到盐粗品收集，另一路进入循环水箱，与新补充的高盐废水混合，得到混合高盐废水；

2）经压缩机压缩升温后的气体进入一级去湿器的气体通道，混合高盐废水经水泵泵入一级去湿器的液体通道与热气体进行热交换，混合高盐废水升温至一定值后进入经废水入口进入增湿塔，热气体降低过程中，夹带出的水蒸汽液化成淡水进入淡水箱收集，降温后的气体进入二级去湿器的气体通道，冷却水进入二级去湿器的液体通道，进行热交换后，热气体冷却过程中，夹带出的水蒸汽液化成淡水进入淡水箱收集，降温后的气体从二级去湿器的气体通道出口流出进入增湿塔的气体入口；与混合高盐废水重复热交换，完成高盐废水的浓缩。

所述的高盐废水浓缩工艺，其特征在于步骤2）中的混合高盐废水温度升至与步骤1）的初始高盐废水的温度相同。

所述的高盐废水浓缩工艺，其特征在于换热用的气体为空气或氮气。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明通过采用限定结构的气体再压缩式的增湿去湿高盐废水浓缩装置用于高盐废水的浓缩，经增湿塔增湿增温的气体经压缩机压缩后提高品位（由低品位热能变为高品位热能）温度升高，同时在压缩机上设有补充水管路，补充水将压缩后的过热气体变成饱和气体，气体为空气或氮气，提高其传热系数，提高第一去湿器中的高盐废水预热效果，气体经两步冷却步骤回到增湿塔塔内循环使用；

2）本发明经增湿塔浓缩后的高盐废水与新的待处理的高盐废水混合，在一级去湿器与高温热气体进行热交换，混合高盐废水被加热到一定温度后再次进入到增湿塔内，与二级降温后的气体进行传热传质后，一部分流入浓水箱，进入浓水箱的浓缩高盐废水经结晶器处理后得到粗盐产品，另一部分高盐废水流入循环水箱，与补充的高盐废水混合后进入一级去湿器进行循环处理；

3）本发明的浓缩工艺操作简单，具有绿色环保、节约能源、效率高待特点，适于推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-增湿塔、2-填料、3-压缩机、4-一级去湿器、5-二级去湿器、6-淡水箱、7-循环水箱、8-浓水箱、9-结晶器、10-循环水泵。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明，但本发明所保护的范围不局限于所述范围。

如图1所示，一种气体再压缩式的增湿去湿高盐废水浓缩装置，包括增湿塔1、压缩机3、一级去湿器4、二级去湿器5、淡水箱6、循环水箱7、浓水箱8和结晶器9，增湿塔1顶部设有废水入口，底部设有废水出口，上侧壁设有气体出口，下侧壁设有气体入口，一级去湿器4和二级去湿器5均设有气体通道和液体通道，增湿塔1底部废水出口分为两路；增湿塔1的气体出口依次与压缩机3、一级去湿器4气体通道、二级去湿器5气体通道及增湿塔1下部的气体入口由管道连接构成气体循环系统，在该循环系统中，气体进入增湿塔1内与高盐废水传热传质流出增湿塔1上部气体出口，经压缩机3压缩后温度进一步升高，进入一级去湿器4气体通道与高盐废水换热后温度降低，进入二级去湿器5气体通道经冷却水冷却温度降低进入增湿塔1进行循环；循环水箱7依次与一级去湿器4液体通道、增湿塔1废水入口及增湿塔1废水出口的一路通过管道连接，增湿塔1废水出口的另一路与浓水箱8、结晶器9由管道连接构成高盐废水循环浓缩系统，循环水箱7的高盐废水输送至一级去湿器4内液体通道，与增湿增温的饱和气体进行换热，其温度提升到一定温度进入增湿塔1顶部液体入口，在增湿塔1内与气体经填料2直接接触进行传热传质，浓缩的高盐废水一路进入浓水箱8，另一路进入循环水箱7进行循环使用；进入浓水箱8的浓缩高盐废水进入结晶器9经处理得到粗盐产品，本发明在循环水箱7与一级去湿器4之间设有循环水泵10，能使循环水箱7内的高盐废水输送进入一级去湿器4内；增湿塔1废水出口另一路与浓水箱8、结晶器9由管路连接，收集盐粗品；一级去湿器4、二级去湿器5底部出水口，一级去湿器4、二级去湿器5的出水口分别管路连接淡水箱6液体入口构成了高盐废水淡化系统，收集由空气带出的淡水。

增湿塔1采用填料塔，增湿塔1内部置有填料2，填料2可通过水质条件来选择高抗污堵易于后处理的淋水环保填料。

压缩机3采用离心压缩机或罗茨压缩机；压缩机3上设有补充水管路，用于保证压缩机3出口的气体处于饱和状态，本发明中气体可采用空气或氮气。

一级去湿器4和二级去湿器5均采用气-水交换的板式换热器；为了连续进料，循环水箱7上设有高盐废水补液管，向循环水箱7内补充高盐废水与增湿塔1废水出口的废水混合，进行处理。

如图所示，本发明基于增湿去湿高盐废水浓缩装置的高盐废水浓缩工艺，具体包括如下步骤：

1）一定温度的高盐废水从废水入口进入增湿塔1的顶部，气体从气体入口进入增湿塔1底部，废水与气体经增湿塔1的填料直接接触换热，加热后的气体带走高盐废水中的部分水分，从增湿塔1的气体出口流出进入压缩机3进行压缩升温；降温后的浓缩废水从增湿塔1的废水出口流出，分成两路，一路经浓水箱8收集后进行结晶器9进行结晶，得到盐粗品收集，另一路进入循环水箱7，与新补充的高盐废水混合，得到混合高盐废水；

2）经压缩机3压缩升温后的气体进入一级去湿器4的气体通道，混合高盐废水经水泵10泵入一级去湿器4的液体通道与热气体进行热交换，混合高盐废水升温至一定值后进入经废水入口进入增湿塔1，热气体降低过程中，夹带出的水蒸汽液化成淡水进入淡水箱6收集，降温后的气体进入二级去湿器5的气体通道，冷却水进入二级去湿器5的液体通道，进行热交换后，热气体冷却过程中，夹带出的水蒸汽液化成淡水进入淡水箱6收集，降温后的气体从二级去湿器5的气体通道出口流出进入增湿塔1的气体入口；与混合高盐废水重复热交换，完成高盐废水的浓缩；混合高盐废水温度升至与步骤1）的初始高盐废水的温度相同。

实施例1以含质量浓度为6%硫酸钠的高盐废水作为待处理的高盐废水，初始温度为85-90℃的待处理废水以6812kg/h的流速流入增湿塔1，与以流速为892kg/h的40℃空气经填料2直接接触换热，空气离开增湿塔1的温度达到80℃，经罗茨压缩机3（压缩比为1.2）压缩后温度升为132℃，进入一级去湿器4加热待处理的高盐废水，待处理的高盐废水温度升到理想值85-90℃进入增湿塔1循环，冷却的空气进入二级去湿器5经25℃的自来水冷却至40℃回到增湿塔1循环，最终得到硫酸钠粗盐产品408kg/h。