一种利用高、低温气体梯级处理含盐水溶液的装置及方法与流程

本发明涉及水处理领域，尤其涉及含盐水溶液的处理装置及处理方法。

背景技术：

随着人类社会的发展和工业化进程，水环境的质量越来越恶劣、水资源短缺越来越严重。水环境问题越来越突出，反过来制约着社会和经济的发展。污水处理是保护城乡环境的重要措施，污水处理是建设资源节约型、环境友好型社会的必要要求。

含盐水溶液，尤其是废液，是工业过程中处置的难点，也是废水处理的难点。常规的水处理思路是去除水中的悬浮物、调节ph值和澄清水质，对其中的盐分无法处理，也有一些技术，采用反渗透膜对水进行浓缩处理，得到含盐浓度较高的浓盐水，然后用蒸发器进行蒸发结晶，将盐分以固体盐形式析出，但是如果原水中如果含有表面活性剂等造成反渗透膜严重污染的有机物或者含有与膜材料不相容的有机溶剂，则污水处理效果不好，甚至会导致设备损坏，设备故障率高，耗能高，因此在实际应用中有一定的局限。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种利用高、低温气体梯级处理含盐水溶液的装置及方法，以解决常规水处理方法无法处理盐分，而利用反渗透膜处理盐水溶液存在故障率高、高耗能、对水质的适应性要求高的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种利用高、低温气体梯级处理含盐水溶液的装置，其特征在于：包括低温气体浓缩系统、高温气体干燥系统和除尘系统；

所述低温气体浓缩系统包括有低温气体浓缩塔和连接在低温气体浓缩塔底部的浓缩塔浆池，所述低温气体浓缩塔上设有低温气体入口，低温气体浓缩塔的顶部设有饱和湿气出口，所述饱和湿气出口的下方设有盐水喷淋管，所述盐水喷淋管与低温气体入口之间设有浓缩喷淋管，所述浓缩塔浆池通过浆液循环管和循环泵与浓缩喷淋管连通，浓缩塔浆池的顶部设有搅拌器；

所述高温气体干燥系统包括有高温气体干燥床，所述高温气体干燥床通过浓盐水排出管与浓缩塔浆池连接，所述浓盐水排出管上设置有浓盐水排出泵，所述浓盐水排出管与高温气体干燥床的连接处设有干燥喷淋管，所述高温气体干燥床的底部设有高温气体入口，高温气体干燥床的顶部设有干燥乏气出口；

所述除尘系统包括主烟道和除尘器，所述主烟道与饱和湿气出口、干燥乏气出口相连通，主烟道的出风口处设有烟囱，所述除尘器设置在饱和湿气出口与干燥乏气出口之间的主烟道上。

优选地，所述浓缩喷淋管和盐水喷淋管之间设置有除雾器。

优选地，所述浓缩喷淋管距离低温气体浓缩塔底部的距离为8～10m。

优选地，所述浓缩喷淋管布置2～3层，每层的间距为1.5m～1.8m，最底层距离烟气入口上沿3m。

优选地，所述除雾器设置在最上层浓缩喷淋管的上方1.8～2m处。

优选地，所述除雾器为平板式除雾器，除雾器的液滴含量为100～200mg/nm³。

优选地，所述干燥喷淋管距离高温气体干燥床底部的高度为200～400mm。

另外，本发明还提供一种利用高、低温气体梯级处理含盐水溶液的方法，其特征在于：利用上述装置实现，包括如下步骤：

步骤一，低温气体从低温气体入口进入低温气体浓缩塔，同时含盐水溶液从盐水喷淋管进入低温气体浓缩塔，经热交换，放出热量，水分蒸发，浓度较高的含盐水溶液进入浓缩塔浆池；

步骤二：循环泵将浓度较高的含盐水溶液抽至浓缩喷淋管并喷出，循环喷淋，浓缩后的饱和湿气从饱和湿气出口排出进入烟囱；

步骤三：低温气体浓缩塔中得到的浓度较高的含盐水溶液通过浓盐水排出泵进入干燥喷淋管并喷出，从高温气体入口进入的高温气体进入高温气体干燥床，经热交换，放出热量，得到干燥的气、固混合乏气由干燥乏气出口进入主烟道，然后由除尘器处理并排放。

优选地，低温气体的温度为80～180℃，高温气体的温度为200～400℃。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果为：

本发明的利用高、低温气体梯级处理含盐水溶液的方法包括两个阶段，第一阶段利用低温气体作为热源，实现含盐水溶液连续、大比例浓缩，并且水量可以降低到原水量的10%以下，水分通过浓缩和干燥处理后完全转化为水蒸气，并进入烟囱排放。第二阶段利用高温气体作为热源，实现浓缩盐水的粉末化干燥，干燥后的含固体颗粒乏气经过除尘器收集后，经由烟囱排放，原盐溶液中的固体物进入除尘器收集。

（1）本发明首先使用低温气体作为热源，对盐水溶液进行大比例减量化处理，然后使用高温气体干燥处理浓缩后的含盐水溶液，高温气体的使用量降低90%，可大幅度降低运行能耗，降低成本。

（2）本发明的可以综合利用工厂的烟气、热风等热源，有效处理工厂的废水、含盐产品等物质，实现无水外排，同时实现了烟气、热风的再次利用。

（3）本发明的利用高、低温气体梯级处理含盐水溶液的装置对水质要求较低，不受水中溶解盐组分、浓度以及杂质的影响，设备故障率低。

附图说明

图1为利用高、低温气体梯级处理含盐水溶液的装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

如图1所示，一种利用高、低温气体梯级处理含盐水溶液的装置包括低温气体浓缩系统、高温气体干燥系统和除尘系统。

低温气体浓缩系统包括有低温气体浓缩塔（1.4）和连接在低温气体浓缩塔（1.4）底部的浓缩塔浆池（1.8）。浓缩塔浆池（1.8）通过锥斗与低温气体浓缩塔（1.4）连接。低温气体浓缩塔（1.4）上设有低温气体入口（1.1），低温气体浓缩塔（1.4）的顶部设有饱和湿气出口（1.2），饱和湿气出口（1.2）的下方设有盐水喷淋管（1.0），盐水喷淋管（1.0）与低温气体入口（1.1）之间设有浓缩喷淋管（1.6），浓缩塔浆池（1.8）通过浆液循环管和循环泵（1.7）与浓缩喷淋管（1.6）连通，浓缩塔浆池（1.8）的顶部设有搅拌器（1.9）。

高温气体干燥系统包括有高温气体干燥床（2.3），高温气体干燥床（2.3）通过浓盐水排出管与浓缩塔浆池（1.8）连接，浓盐水排出管上设置有浓盐水排出泵（1.3），浓盐水排出管与高温气体干燥床（2.3）的连接处设有干燥喷淋管（2.4），高温气体干燥床（2.3）的底部设有高温气体入口（2.1），高温气体干燥床（2.3）的顶部设有干燥乏气出口（2.2）。

除尘系统包括主烟道（3.1）、除尘器（3.2），主烟道（3.1）与饱和湿气出口（1.2）、干燥乏气出口（2.2）相连通，主烟道（3.1）的出风口处设有烟囱（3.3），除尘器（3.2）设置在饱和湿气出口（1.2）与干燥乏气出口（2.2）之间的主烟道（3.1）上。

浓缩喷淋管（1.6）和盐水喷淋管（1.0）之间设置有除雾器（1.5），用于去除水分，降低主烟道（3.1）中的水含量。

浓缩喷淋管（1.6）距离低温气体浓缩塔（1.4）底部的距离为8～10m。浓缩喷淋管（1.6）布置2～3层，每层的间距为1.5m～1.8m，最底层距离烟气入口上沿3m。

除雾器（1.5）设置在最上层浓缩喷淋管（1.6）的上方1.8～2m处。除雾器（1.5）为平板式除雾器，除雾器（1.5）的液滴含量为100～200mg/nm³。

干燥喷淋管（2.4）距离高温气体干燥床（2.3）底部的高度为200～400mm。

上述利用高、低温气体梯级处理含盐水溶液的处理方法为：

步骤一，80～180℃的低温气体从低温气体入口（1.1）进入低温气体浓缩塔（1.4），同时含盐水溶液从盐水喷淋管（1.0）进入低温气体浓缩塔（1.4），经热交换，放出热量，水分蒸发，浓度较高的含盐水溶液进入浓缩塔浆池（1.8）。

步骤二：循环泵（1.7）将浓度较高的含盐水溶液抽至浓缩喷淋管（1.6）并喷出，循环喷淋，浓缩后的饱和湿气从饱和湿气出口（1.2）排出进入烟囱（3.3）。

步骤三：低温气体浓缩塔（1.4）中得到的浓度较高的含盐水溶液通过浓盐水排出泵（1.3）进入干燥喷淋管（2.4）并喷出，200～400℃的高温气体从高温气体入口（2.1）进入高温气体干燥床（2.3），经热交换，放出热量，得到干燥的气、固混合乏气由干燥乏气出口（2.2）进入主烟道（3.1），然后由除尘器（3.2）处理并排放。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。