冷冻结晶系统的制作方法

：
1.本实用新型涉及废水处理技术领域，具体地说涉及一种冷冻结晶系统。


背景技术：

2.目前，废水主要处理工艺流程已基本定型，废水主要通过预处理、膜浓缩、纳滤分盐、冷热法结晶等组合工艺实现零排放。其中，冷冻结晶法是将废水送入冷冻结晶器，通过结晶器底部的冷冻循环泵将料液送入到冷冻换热器中与来自冷冻机组的冷冻液换热，使料液降温析出晶体；但是，由于废水温度高，而冷冻结晶的温度较低，换热器进出口温差较大，换热器中有大量晶体析出容易造成冷冻换热器堵塞；并且，冷冻结晶器排出的冷冻料液经过分离后的母液中仍会存在细小晶粒，细小晶粒过多同样会造成管路堵塞的问题。这些问题严重影响冷冻结晶系统的运行时间及效果，进而造成整个废水处理系统无法连续运行、废水大量缓存、加重生产压力等问题，因此急需寻找一种能够实现长时间连续稳定运行的冷冻结晶系统。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种解决堵塞问题的冷冻结晶系统。
4.本实用新型由如下技术方案实施：冷冻结晶系统，其包括冷冻结晶罐、分离装置、母液罐、冷冻换热器和冷冻结晶器，进水管的出口与所述冷冻结晶罐的顶部进液口管路连通，所述冷冻结晶罐的底部浆料出口与第一浆料泵的进口管路连通，所述第一浆料泵的出口与第一旋风分离器的进口管路连通，所述第一旋风分离器的出料口与所述分离装置的进口管路连通，所述分离装置的溢流口与所述母液罐的进口管路连通；所述母液罐的出口与母液泵的进口管路连通，所述母液泵的出口与所述冷冻换热器的进口管路连通，所述冷冻换热器的出口与所述冷冻结晶器的进口管路连通；所述冷冻结晶器的出口与冷冻循环泵的进口连通，所述冷冻循环泵的出口分为两路，一路通过管路与所述冷冻换热器的进口连通，另一路通过管路与冷冻出料泵的进口连通；所述冷冻出料泵的出口与第二旋风分离器的进口管路连通，所述第二旋风分离器的出料口与所述分离装置的进口连通，所述分离装置的出料口与离心机的进口连通。
5.进一步的，所述冷冻结晶罐包括罐体和设置在所述罐体外部的冷却夹套，所述冷却夹套上连通有冷却液进口和冷却液出口。
6.进一步的，所述冷冻结晶罐包括罐体，在所述罐体外部设有冷冻夹套和冷却夹套，所述冷冻夹套上连通有冷冻液进口和冷冻液出口，所述冷却夹套上连通有冷却液进口和冷却液出口。
7.进一步的，所述冷冻结晶器的排液口与清液罐的进口管路连通，所述清液罐的出口与清液泵的进口管路连通，所述清液泵的出口与所述冷却液进口管路连通。
8.进一步的，所述冷却液出口分为两路一路连通外排管，另一路通过回流管与所述冷冻结晶罐的内部连通；在所述外排管上安装有外排控制阀，在所述回流管上安装有回流
控制阀。
9.进一步的，在所述母液泵的出口通过旁通管与所述冷冻出料泵的进口连通，在所述旁通管上安装有旁通控制阀。
10.进一步的，所述第一旋风分离器的出液口、所述第二旋风分离器的出液口和所述离心机的出液口均与所述母液罐的进口管路连通。
11.本实用新型的优点：1、废水经过冷冻结晶罐和冷冻结晶器实现了两次冷冻结晶，且两次冷冻结晶温度不同，析出晶体量也不同，降低了进入冷冻结晶器的废水温度，即降低冷冻换热器进出口温度差，又解决了换热器内大量晶体析出堵塞的问题。2、离心机排出的脱水母液、分离装置的溢流清液、第一旋风分离器排出的清液、第二旋风分离器排出的清液在母液罐中充分混合，实现了将不同浓度、不同温度的料液混合，从而将母液罐内料液整体浓度降低、温度升高，稀释、溶解了母液罐内存在的大量细小晶粒，避免了因细小晶粒过多造成的管路堵塞问题；同时，将这部分细小晶粒溶解后返回到系统进行循环冷冻结晶，可提高结晶盐的析出量。3、通过将冷冻液及冷冻结晶器排出的清液与夹套内的废水换热，充分利用了系统能耗的同时，实现硫酸钠冷冻废水的初次冷冻结晶。
附图说明：
12.图1为实施例1的整体结构示意图。
13.图2为实施例2的整体结构示意图。
14.图3为实施例2中冷冻结晶罐的结构示意图。
15.冷冻结晶罐1、罐体101、冷却夹套102、冷却液进口103、冷却液出口104、冷冻夹套105、冷冻液进口106、冷冻液出口107、分离装置2、母液罐3、冷冻换热器4、冷冻结晶器5、进水管6、第一浆料泵7、第一旋风分离器8、母液泵9、冷冻出料泵10、第二旋风分离器11、离心机12、清液罐13、清液泵14、外排管15、回流管16、外排控制阀17、回流控制阀18、旁通管19、旁通控制阀20、冷冻循环泵21。
具体实施方式：
16.在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
17.实施例1：如图1所示，冷冻结晶系统，其包括冷冻结晶罐1、分离装置2、母液罐3、冷冻换热器4和冷冻结晶器5，进水管6的出口与冷冻结晶罐1的顶部进液口管路连通，冷冻结晶罐1的底部浆料出口与第一浆料泵7的进口管路连通，第一浆料泵7的出口与第一旋风分离器8的进口管路连通，第一旋风分离器8的出料口与分离装置2的进口管路连通，分离装置2的溢流口与母液罐3的进口管路连通；母液罐3的出口与母液泵9的进口管路连通，母液泵9的出口与冷冻换热器4的进口管路连通，冷冻换热器4的出口与冷冻结晶器5的进口管路连通；冷冻结晶器5的出口与冷冻循环泵21的进口连通，冷冻循环泵21的出口分为两路，一路
通过管路与冷冻换热器4的进口连通，另一路通过管路与冷冻出料泵10的进口连通；冷冻出料泵10的出口与第二旋风分离器11的进口管路连通，第二旋风分离器11的出料口与分离装置2的进口连通，分离装置2的出料口与离心机12的进口连通。第一旋风分离器8的出液口、第二旋风分离器11的出液口和离心机12的出液口均与母液罐3的进口管路连通。
18.废水经进水管6进入冷冻结晶罐1内，冷冻结晶罐1冷冻温度为5～30℃。当硫酸钠冷冻废水温度在35～95℃时，冷冻结晶罐1冷冻温度为15～30℃；当硫酸钠冷冻废水温度在20～35℃时，冷冻结晶罐1冷冻温度为5～15℃；废水在冷冻结晶罐1中冷冻降温的情况下，会有部分结晶盐析出形成晶浆；之后通过第一浆料泵7将冷冻结晶罐1中的晶浆送入到第一旋风分离器8中，分离出晶浆则进入到分离装置2中。
19.上述系统中，离心机12排出的脱水母液、分离装置2的溢流清液、第一旋风分离器8排出的清液、第二旋风分离器11排出的清液均送入到母液罐3中，在搅拌作用下充分混合。由于冷冻结晶罐1与冷冻结晶器5内的冷冻温度不同以及含固率不同，因此将第一旋风分离器8产生的温度高的清液与离心脱水母液及分离装置2溢流清液混合后，可将母液罐3内整体浓度降低、温度升高，将母液罐3内的细小晶粒稀释溶解，这样就避免了常规冷冻结晶过程中存在的由于离心母液中含有细小晶粒过多造成管路易堵塞的问题。同时，将这部分细小晶粒溶解后返回到系统进行循环冷冻结晶，可提高结晶盐的析出量。
20.然后由母液泵9泵送到冷冻换热器4冷却后进入到冷冻结晶器5中，通过冷冻循环泵21的作用不断流经冷冻换热器4，在换热器内与冷冻机组产生的冷冻液循环换热，再次降低温度，同时再次析出大量晶体。冷冻结晶器5内晶体沉降在底部，冷冻结晶器5底部晶体随着冷冻循环泵21做循环的同时，部分晶体会经冷冻出料泵10泵送到第二旋风分离器11固液分离后进入分离装置2中分离，分离出的晶浆进入离心机12离心分离出结晶盐。
21.冷冻结晶器5顶部为清液，清液通过冷冻结晶器5顶部的清液排出口排出进入清液罐13。具体的，冷冻结晶罐1包括罐体101和设置在罐体101外部的冷却夹套102，冷却夹套102上连通有冷却液进口103和冷却液出口104；冷冻结晶器5的排液口与清液罐13的进口管路连通，清液罐13的出口与清液泵14的进口管路连通，清液泵14的出口与冷却液进口103管路连通。清液泵14将清液罐13中的低温清液泵送到冷冻结晶罐1中换热升温后排出，该过程充分利用了系统的能量，高效的实现了废水的初次降温结晶，同时也将外排清液升温，降低了整体能耗。为了充分实现冷冻结晶出晶体，冷却液出口104外排清液设置2条路径，一路经外排管15直接排除系统外，另一路经回流管16回流到冷冻结晶罐1内，重新流经整个冷冻结晶系统。
22.在母液泵9的出口通过旁通管19与冷冻出料泵10的进口连通，在旁通管19上安装有旁通控制阀20；母液泵9打出的部分母液送到冷冻出料泵10的进口，作用是将母液与出料混合，降低含固率，防止出料管道堵塞。
23.实施例2：其整体结构与实施例1相同，不同之处在于，如图2和图3所示，冷冻结晶罐1包括罐体101，在罐体101外部设有冷冻夹套105和冷却夹套102，冷冻夹套105上连通有冷冻液进口106和冷冻液出口107，冷却夹套102上连通有冷却液进口103和冷却液出口104。本实施例中，冷冻结晶罐1的夹套分为两部分，依次为从清液泵14打入的清液，另一侧为由冷冻机组打来的冷冻液；硫酸钠冷冻废水从进水管6进入罐体101内部后，通过与夹套内的冷冻液及清液的换热将温度降低到33℃以下，而由于温度的降低，会有部分结晶盐析出。增
加了冷冻液冷却夹套，可以更加精确的控制冷冻结晶罐1内的冷冻温度。
24.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。