[发明专利]一种高含盐废水的冷却结晶脱盐系统

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理技术，特别涉及一种与超临界水氧化相结合的、利用液氧作为冷源的、高含盐(含盐量＞3.5wt％)废水冷却结晶脱盐系统，尤其是那些含溶解度随温度下降而显著下降的无机盐(如硫酸钠)废水的处理。

背景技术

石油化工、农药、制药和染料等化工行业及肉类、海产品等加工行业在生产过程中会排放大量高含盐、高浓度、难生化降解的有机废水。实践表明，常规的生物处理技术来处理高含盐废水时需对该类废水进行稀释，将进水的盐含量控制在1％以下，但要实现上述目的，会造成水资源的极大浪费，处理设施庞大，从而造成系统的投资增大，运行成本增高。

目前市场上对高含盐废水的脱盐处理装置主要是采用多效蒸发脱盐，而多效蒸发不但耗费大量能源，而且废水中成份复杂，蒸发器往往面临严重的腐蚀和结垢问题。另一方面蒸发浓缩后的废水需要冷却后进入结晶器，进行晶浆和母液的分离。废水的冷却同样也要消耗冷能即能量。为此有必要开发一种高含盐废水的脱盐系统，使之能有效脱出废水的含盐量，同时大大减少能量的消耗。

超临界水氧化技术(Supercritical Water Oxidation，简称SCWO)是一种近年来受到广泛关注的有机废物/废水的新型处理技术。超临界水氧化中所用的氧化剂有液氧、氧气、空气、过氧化氢等，其中液氧在进入反应器之前需要被预热至较高温度。在利用超临界水氧化技术处理高含盐有机废水时，-183℃的低温液氧是一种很好的可供利用的冷能来源。利用液氧的冷能，冷却高含盐废水，可实现废水预脱盐的目的。由于高含盐废水水质差异，超临界水氧化技术处理高含盐废水工艺所提供的液氧的量会发生剧烈波动，如果单纯用液氧作为冷源，高含盐废水的冷却结晶系统就很难稳定连续运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用液氧作为冷源，通过冷却使废水中的无机盐结晶析出，再通过离心分离实现废水脱盐的新工艺，可有效解决高含盐废水现有脱盐工艺在多效蒸发时的高能耗问题，以及对设备的腐蚀和结垢等问题。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种高含盐废水的冷却结晶脱盐系统，其特征在于，包括接纳废水的废水储槽，该废水储槽的出口连接废水换热器的管侧入口，废水换热器的管侧出口连接冷却结晶器下部的入口，冷却结晶器的出口有两个，上部出口输出母液至综合废水池；底部出口输出晶浆至离心机，离心机的上部出口输出滤液至综合废水池，离心机的底部出口输出滤渣至盐回收池；所述废水换热器的壳侧入口连接液氧换热器的外管出口；液氧换热器的外管入口连接乙二醇溶液储罐的出口，乙二醇溶液储罐的入口连接废水换热器的壳侧出口，液氧换热器的内管入口通入液氧，液氧换热器的内管出口连接超临界水氧化系统。

上述方案中，所述废水换热器与冷却结晶器之间增加冷冻机组换热器，该冷冻机组换热器的管侧入口连接废水换热器的管侧出口，冷冻机组换热器的管侧出口连接冷却结晶器下部的入口，冷冻机组换热器的壳侧与冷冻机组连接。

所述废水储槽内部设有冷却盘管，冷却盘管的入口通过一个循环泵与冷却塔的液体入口连接，冷却盘管的出口与冷却塔的液体出口连接。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、与高浓度有机废水的超临界水氧化工艺结合，有效利用超临界水氧化工艺中液氧的冷能，使高含盐废水的温度显著下降，废水中的无机盐结晶析出，提高了能量的利用效率。同时高含盐废水温度下降，减少了对设备的腐蚀；

2、利用乙二醇溶液作为中间换热介质。乙二醇溶液首先与液氧进行换热后温度下降，温度下降的乙二醇溶液再与高含盐废水进行换热，冷却高含盐废水。这有效避免了液氧与高含盐废水直接换热时，换热温差过大(＞10℃)导致换热器表面形成晶疤，解决了换热恶化的问题，保证了了系统连续稳定运行。

3、可增加冷冻机组和冷冻机组换热器。受废水水质变化的影响，超临界水氧化系统所需的液氧的总量经常发生变化，从而造成废水冷却温度的波动。为避免出现上述情况，增加冷冻机组和冷冻机组换热器，通过调节冷冻机组的功率，控制高含盐废水的最终冷却温度，保证废水冷却温度稳定、冷却结晶脱盐工艺连续运行。

4、在废水储槽内部设置冷却盘管，通入循环冷却水，将高含盐废水冷却至常温；

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明的工艺流程示意图。