专利名称：一种稀有金属废水零排放装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种稀有金属废水零排放装置。
背景技术：
稀有金属工业从采矿、选矿到 冶炼，以至成品加工的整个生产过程中，几乎所有工序都要用水，都有废水排放。随着废水处理工艺的提升，大多数稀有金属的废水都能得到有效的处理，但是能达到环保节能零排放的工艺技术却很少。无论是常用的中和法、硫化法、铁氧体法还是先进的膜技术，都无法完全实现废水的零排放，以先进的膜技术处理稀有金属废水为例，经过超滤、反渗透、纳滤处理的稀有金属废水，其中含有5%-12%的NaCl，高含盐的废水不能直接排放，且NaCl有可回收利用价值，蒸发结晶技术应用废水处理，可实现真正的零排放，而传统蒸发结晶过程为一高耗能过程，工艺选择不恰当则无法达到节能效果O机械蒸汽再压缩循环蒸发器(MVR )技术是将蒸发器与蒸汽泵相结合，以消耗一部分高质能(热能、机械能、电能等)为代价，通过热力循环压缩过程，把蒸发器出来的二次低温位蒸汽转移到高温位蒸汽再送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用，使料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样在处理含盐废水时，蒸发废水所需的热能，由蒸汽冷凝和冷凝水冷却时释放的热能所提供。在运作过程中，没有潜热的流失。运作过程中所消耗的，仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、和冷凝水循环和流动的水泵、蒸汽泵、和控制系统所消耗的电能。结合机械蒸汽再压缩技术的蒸发结晶工艺相比较传统的蒸发工艺，优势较为明显。同样蒸发产生一吨冷凝水，传统五效蒸发需要消耗O. 24吨蒸汽与10度电，而蒸汽压缩技术仅消耗40度电，在通常市场价格比较中，蒸汽压缩技术节约的经济效益十分明显，而且全过程中没有产生废水，达到真正的环保节能零排放的要求。
实用新型内容本实用新型的目的是一种稀有金属废水零排放装置。本实用新型所采取的技术方案是一种稀有金属废水零排放装置，包括换热器，所述换热器连通到降膜蒸发器，降膜蒸发器连通到强制循环蒸发器，强制循环蒸发器连通到固液分离装置；其中，所述的降膜蒸发器和强制循环蒸发器还连通到蒸汽洗涤塔，蒸汽洗涤塔连通到蒸汽压缩机，所述的蒸汽压缩机再连回到降膜蒸发器与强制循环蒸发器。所述的降膜蒸发器与强制循环蒸发器还连通到换热器。所述的固液分离装置还连回到强制循环蒸发器。本实用新型的有益效果是利用机械蒸汽再压缩技术处理稀有金属含盐废水，通过蒸发含盐废水使盐结晶析出，饱和结晶浓缩液经离心后得到成品结晶物，饱和离心母液送至强制循环蒸发器中进行蒸发结晶。蒸发过程产生的二次蒸汽通过机械压缩处理，使其再度应用于对蒸发器的加热，以降低蒸汽的补充量，节约能耗，降低了工艺成本。另外，蒸发器产生的蒸汽冷凝水也被有效地用来清洗二次蒸汽，整个整个装置实现的工艺过程既实现了能耗的最大降低，也实现了零排放，同时也使各种物料的利用率达到最大限度。
图I是本实用新型的 装置示意图。
具体实施方式
如图I所示，一种稀有金属废水零排放装置，包括换热器1，所述换热器I连通到降膜蒸发器2，降膜蒸发器2连通到强制循环蒸发器3，强制循环蒸发器3连通到固液分离装置4 ;其中，所述的降膜蒸发器2和强制循环蒸发器3还连通到蒸汽洗涤塔5，蒸汽洗涤塔5连通到蒸汽压缩机6，所述的蒸汽压缩机6再连回到降膜蒸发器2与强制循环蒸发器3。所述的降膜蒸发器2与强制循环蒸发器3还连通到换热器。所述的固液分离装置4还连回到强制循环蒸发器3。下面所述处理工艺中所用换热器为板式换热器。使用本装置进行稀有金属废水处理，其处理工艺包括以下步骤I)将待处理的稀有金属废水送入板式换热器中预热至100-110°C ；2)将上步预热后的废水导入降膜蒸发器进行一级蒸发浓缩处理，在汽液分离室中分离为二次蒸汽与不饱和的浓缩废水，同时产生了蒸汽冷凝水；蒸汽冷凝水通过管道分别输送至蒸汽洗涤塔与板式换热器(送入板式换热器中可与废水热交换，从而节约能源)；其中，不饱和的浓缩废水的输出流量为1404. 68kg/h，二次蒸汽的输出量为5899. 67kg/h，不饱和浓缩废水中的NaCl的质量浓度为26wt%，废水的温度为155. 4°C ；3)将上步输出的不饱和的浓缩废水导入强制循环蒸发器中进行二级蒸发浓缩，在汽液分离室中分离为二次蒸汽与结晶饱和浓缩废水，同时产生了蒸汽冷凝水；蒸汽冷凝水通过管道分别输送至蒸汽洗涤塔与板式换热器(送入板式换热器中可与废水热交换，从而节约能源)；其中，结晶饱和浓缩废水的输出流量为1304. 35kg/h，二次蒸汽的输出量为100. 33kg/h，废水的温度为 116. 50C ；4)将步骤2)和3)中得到的二次蒸汽送至蒸汽洗涤塔中经蒸汽冷凝水洗涤后再经机械压缩机压缩并送入降膜蒸发器及强制循环蒸发器的加热室中；其中，经过压缩机压缩后，蒸汽的温度为124°C ；5)将步骤3)中输出的结晶饱和浓缩废水进行离心分离，得到结晶物(结晶物中的NaCl含量> 99. 5wt%)与母液，母液循环送回强制循环蒸发器中继续蒸发。在系统运行的初始，蒸发器(降膜蒸发器与强制循环蒸发器)需通过生蒸汽(生蒸汽的温度为122. 5°C，质量流量为6024. 39kg/h)进行加热以保证蒸发器的温度，产生二次蒸汽经过洗涤并通过机械压缩处理，使其再度应用于对蒸发器的加热，二次蒸汽产出平衡后，不再需要生蒸汽的补充，即可切断生蒸汽的供应，节约能耗。本处理工艺中，待处理的稀有金属废水的特性如下表
权利要求1.一种稀有金属废水零排放装置，包括换热器，其特征在于所述换热器连通到降膜蒸发器，降膜蒸发器连通到强制循环蒸发器，强制循环蒸发器连通到固液分离装置；其中，所述的降膜蒸发器和强制循环蒸发器还连通到蒸汽洗涤塔，蒸汽洗涤塔连通到蒸汽压缩机，所述的蒸汽压缩机再连回到降膜蒸发器与强制循环蒸发器。
2.根据权利要求I所述的一种稀有金属废水零排放装置，其特征在于所述的降膜蒸发器与强制循环蒸发器还连通到换热器。
3.根据权利要求I所述的一种稀有金属废水零排放装置，其特征在于所述的固液分离装置还连回到强制循环蒸发器。
专利摘要本实用新型公开了一种稀有金属废水零排放装置，包括换热器，所述换热器连通到降膜蒸发器，降膜蒸发器连通到强制循环蒸发器，强制循环蒸发器连通到固液分离装置；其中，所述的降膜蒸发器和强制循环蒸发器还连通到蒸汽洗涤塔，蒸汽洗涤塔连通到蒸汽压缩机，所述的蒸汽压缩机再连回到降膜蒸发器与强制循环蒸发器。本实用新型的装置在蒸发过程产生的二次蒸汽通过机械压缩处理，使其再度应用于对蒸发器的加热，以降低蒸汽的补充量，节约能耗，降低了工艺成本。另外，蒸发器产生的蒸汽冷凝水也被有效地用来清洗二次蒸汽，整个装置实现的工艺过程既实现了能耗的最大降低，也实现了零排放，同时也使各种物料的利用率达到最大限度。
文档编号C02F9/10GK202744414SQ20122040632
公开日2013年2月20日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者何睦盈, 莫新来, 石春雨 申请人:广州新普利节能环保科技有限公司