盐卤水的处理设备及处理工艺的制作方法

1.本发明涉及盐卤水处理技术领域，具体而言，涉及一种盐卤水的处理设备及处理工艺。


背景技术：

2.煤制油公司的厂外蒸发塘蒸发处理来自含盐废水处理装置和污水深度处理装置排出的高浓盐水。设计处理浓盐水水量为65.2m3/h，全年进水量54.77万m3，含盐量约20％wt，水温约50℃，密度约1200kg/m3。蒸发塘采用蒸发配水的方式，逐级蒸发使得盐水达到饱和并开始析出晶体，每年产生的干盐量约为10.95万t/a，干盐主要成分为nacl和na2so4·
10h2o，晒出的结晶盐送干盐场处置。
3.根据2021年实际运行的水量计算，送往蒸发塘装置的水量含盐为45.3m3/h，深度装置为21.2m3/h。则全年进水量为58.22万m3。通过计算可知，蒸发塘全年蒸发量为46.9万m3，全年接收降雨量为10.6万m3，厂外蒸发塘每年尚有约为21.92万m3的水量无法通过自然蒸发达到年水量平衡的需求。
4.目前通过高浓盐水自然蒸发及机械蒸发器进行强制雾化蒸发，存在如下问题：
5.1、现有蒸发塘占地面积大、投资费用高，蒸发能力受季节性温度、风速等外界因素影响较大。
6.2、机械蒸发器雾化强制蒸发存在雾化盐水随风向飘散污染周边环境的问题。
7.3、蒸发塘提浓盐水由缓冲池、蒸发池、饱和池、调节池、结晶池实现逐步提浓，最终在结晶池析出干盐，但实际工况往往在蒸发池、饱和池、调节池均已析出干盐，从而导致池体连接过水孔道被堵塞，加之高浓度盐水混合物堵塞磨损蒸发设备致使其存在无法连续稳定运行等诸多问题。


技术实现要素：

8.本发明的主要目的在于提供一种盐卤水的处理设备及处理工艺，以解决现有技术中蒸发塘蒸发处理高浓盐水存在蒸发设备无法连续稳定运行、蒸发效率低、设备投资费用高、污染环境等诸多问题。
9.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种盐卤水的处理设备，该处理设备包括蒸发塘、除杂单元和浓缩单元，蒸发塘用于盐卤水的储存和盐的结晶；除杂单元的进口与蒸发塘的出口相连，除杂单元用于去除盐卤水中的非盐杂质，得到除杂液；浓缩单元的进口与除杂单元的出口相连，浓缩单元用于将除杂液进行加热浓缩处理，得到提浓盐水；浓缩单元还具有提浓盐水出口，其与蒸发塘的进口相连，用于将提浓盐水返回蒸发塘。
10.进一步地，上述除杂单元包括微电絮凝反应器、氧化分解池和复合多介质膜，微电絮凝反应器用于将盐卤水中的非盐杂质进行絮凝沉降，得到絮凝液；氧化分解池的进口与微电絮凝反应的出口相连，氧化分解池用于将絮凝液中的有机物进行氧化分解，得到氧化液；复合多介质膜的进口与氧化分解池的出口相连，复合多介质膜用于将氧化液中的有机
物与无机盐进行分离，得到除杂液；可选地，氧化分解池与超声波振动设备连接，用于对氧化分解池中的氧化分解体系进行超声波处理。
11.进一步地，上述浓缩单元包括多级换热器，优选浓缩单元包括顺次相连的3～5级换热器，进一步地优选浓缩单元包括顺次相连的一级换热器、二级换热器和三级换热器，其中，一级换热器的进口与除杂单元的出口相连，用于将除杂液进行一级换热升温处理，得到一级处理液和一级蒸汽；二级换热器的进口与一级换热器的出口相连，用于将一级处理液进行二级换热升温处理，得到二级处理液和二级蒸汽；三级换热器的进口与二级换热器的出口相连，用于将二级处理液进行三级换热升温处理，得到三级处理液和三级蒸汽。
12.进一步地，上述处理设备还包括闪蒸罐，其进口与三级换热器的出口相连，闪蒸罐用于储存三级处理液和三级蒸汽；浓缩单元还包括水泵，其设置在闪蒸罐与二级换热器相连的管路上，水泵用于将三级处理液输送至二级换热器中与一级处理液进行换热后回流至蒸发塘；处理设备还包括控制风机，其设置在闪蒸罐与二级换热器相连的管路上，以及控制风机同时设置在闪蒸罐与三级换热器相连的管路上，通过控制风机将部分三级蒸汽输送至一级换热器与除杂液进行换热，将剩余的三级蒸汽输送至三级换热器用于补充蒸汽。
13.进一步地，上述处理设备还包括输送管路，其分别设置在蒸发塘与二级换热器相连的管路上，蒸发塘与一级换热器相连的管路上，通过输送管路将一级蒸汽与二级蒸汽各自独立地输送至蒸发塘。
14.根据本发明的另一个方面，提供了一种前述处理工艺包括：步骤s1，将蒸发塘中的盐卤水进行除杂处理，得到除杂液；步骤s2，对除杂液进行加热浓缩处理，得到提浓盐水；以及步骤s3，将提浓盐水返回蒸发塘；其中，盐卤水的总有机碳含量为530～800mg/l，含盐量为≥20wt％。
15.进一步地，上述步骤s1包括步骤s11，将盐卤水进行絮凝沉降，得到絮凝液；步骤s12，对絮凝液进行氧化分解，得到氧化液；步骤s13，对氧化液进行膜分离处理，得到除杂液；可选地，对氧化分解的体系进行超声波处理；优选絮凝沉降为微电絮凝沉降，优选微电絮凝沉降的条件为：电压：220～380v，电流：5～10a；优选氧化分解中的氧化剂为臭氧，催化剂为fe-mn-bt，优选氧化剂、催化剂与絮凝液的质量比为0.1～0.2：0.03～0.05：1。
16.进一步地，上述步骤s2中，加热浓缩处理为多级蒸发处理，优选蒸发处理为3～5级蒸发处理，进一步地优选为三级蒸发处理，优选三级蒸发处理为逐级升温的过程：对除杂液进行一级换热升温处理，得到一级处理液和一级蒸汽；将一级处理液进行二级换热升温处理，得到二级处理液和二级蒸汽；对二级处理液进行三级换热升温处理，得到三级处理液和三级蒸汽；优选一级换热升温处理的温度为50～55℃，优选二级换热升温处理的温度为70～75℃，优选三级换热升温处理的温度为100～105℃。
17.进一步地，上述将0.5～1.0mpa的三级蒸汽与二级处理液进行换热处理，将剩余的三级蒸汽与除杂液进行换热处理；优选通过tvr工艺将三级蒸汽与二级处理液进行换热处理；优选将一级蒸汽与二级蒸汽各自独立地输送至蒸发塘。
18.应用本技术的技术方案，通过蒸发塘外的除杂单元和浓缩单元可以实现对盐卤水的高效除杂和快速蒸发除水的过程，避开了现有蒸发塘依靠自然蒸发的局限，实现了盐卤水蒸发效率的提高和连续稳定运行，从而能够极大地消耗掉盐卤水中大部分的杂质以及一大部分的水，进而降低蒸发塘的负荷，减少蒸发塘的占地面积，进而降低设备投资费用，同
时可以降低对环境的污染、消除蒸发塘水体色度所带来的感官等诸多问题。
附图说明
19.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
20.图1示出了根据本发明的实施例1提供的一种盐卤水的处理设备图。
21.其中，所述附图包括以下附图标记：
22.1、蒸发塘；2、除杂单元；3、浓缩单元；4、闪蒸罐；21、微电絮凝反应器；22、氧化分解池；23、复合多介质膜；31、一级换热器；32、二级换热器；33、三级换热器。
具体实施方式
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
24.如本技术背景技术所分析的，现有技术中的蒸发塘蒸发处理高浓盐水存在蒸发设备无法连续稳定运行、蒸发效率低、设备投资费用高、污染环境等诸多问题，为了解决该问题，本技术提供了一种盐卤水的处理设备及处理工艺。
25.在本技术的一种典型的实施方式中，提供了一种盐卤水的处理设备，如图1所示，该处理设备包括蒸发塘1、除杂单元2和浓缩单元3，蒸发塘1用于盐卤水的储存和盐的结晶；除杂单元2的进口与蒸发塘1的出口相连，除杂单元2用于去除盐卤水中的非盐杂质，得到除杂液；浓缩单元3的进口与除杂单元2的出口相连，浓缩单元3用于将除杂液进行加热浓缩处理，得到提浓盐水，浓缩单元3还具有提浓盐水出口，其与蒸发塘1的进口相连，用于将提浓盐水返回蒸发塘1。
26.通过蒸发塘1外的除杂单元2和浓缩单元3可以实现对盐卤水的高效除杂和快速蒸发除水的过程，避开了现有蒸发塘依靠自然蒸发的局限，实现了盐卤水蒸发效率的提高和连续稳定运行，从而能够极大地消耗掉盐卤水中大部分的杂质以及一大部分的水，进而降低蒸发塘1的负荷，减少蒸发塘1的占地面积，进而降低设备投资费用，同时可以降低对环境的污染、消除蒸发塘水体色度所带来的感官等诸多问题。
27.在本技术的一种实施例中，上述除杂单元2包括微电絮凝反应器21、氧化分解池22和复合多介质膜，微电絮凝反应器21用于将盐卤水中的非盐杂质进行絮凝沉降，得到絮凝液；氧化分解池22的进口与微电絮凝反应器21的出口相连，氧化分解池22用于将絮凝液中的有机物进行氧化分解，得到氧化液；复合多介质膜23的进口与氧化分解池22的出口相连，复合多介质膜23用于将氧化液中的有机物与无机盐进行分离，得到除杂液；可选地，氧化分解池22与超声波振动设备连接，用于对氧化分解池22中的氧化分解体系进行超声波处理。
28.通过以上除杂单元2可以协同实现盐卤水中杂质的高效去除。
29.在本技术的一种实施例中，上述浓缩单元3包括多级换热器，优选浓缩单元3包括顺次相连的3～5级换热器，进一步地优选浓缩单元3包括顺次相连的一级换热器31、二级换热器32和三级换热器33，其中，一级换热器31的进口与除杂单元2的出口相连，用于将除杂液进行一级换热升温处理，得到一级处理液和一级蒸汽；二级换热器32的进口与一级换热器31的出口相连，用于将一级处理液进行二级换热升温处理，得到二级处理液和二级蒸汽；
三级换热器33的进口与二级换热器32的出口相连，用于将二级处理液进行三级换热升温处理，得到三级处理液和三级蒸汽。
30.以上多级换热器有利于将除杂液中的水逐步高效地除去，从而提高蒸发浓缩的效率，快速的降低的盐卤水的整体含量。
31.处理设备还包括闪蒸罐4，其进口与三级换热器33的出口相连，闪蒸罐4用于储存三级处理液和三级蒸汽；浓缩单元3还包括水泵，其设置在闪蒸罐4与二级换热器32相连的管路上，水泵用于将三级处理液输送至二级换热器32中与一级处理液进行换热后回流至蒸发塘1；处理设备还包括控制风机，其设置在闪蒸罐4与二级换热器32相连的管路上，以及控制风机同时设置在闪蒸罐4与三级换热器33相连的管路上，通过控制风机将部分三级蒸汽输送至一级换热器31与除杂液进行换热，将剩余的三级蒸汽输送至三级换热器33用于补充蒸汽。
32.优选采用上述的方式，借助控制风机将部分三级蒸汽输送至一级换热器31与除杂液进行换热，将剩余的三级蒸汽输送至三级换热器33用于补充蒸汽，从而使三级蒸汽的余热得到充分的利用。
33.在本技术的一种实施例中，上述处理设备还包括输送管路，其分别设置在蒸发塘1与二级换热器32相连的管路上，蒸发塘1与一级换热器31相连的管路上，通过输送管路将一级蒸汽与二级蒸汽各自独立地输送至蒸发塘1。
34.优选通过输送管路将一级蒸汽与二级蒸汽各自独立地输送至蒸发塘1，从而有利于将一级蒸汽与二级蒸汽的余热集中到蒸发塘1，从而提高蒸发塘蒸发失水的效率。
35.此外，蒸馏水回收利用深度处理，实现水资源化利用的目标，不凝气焚烧处理，回水至蒸发塘缓冲池可以提高蒸发温度等工艺路径进一步地提高蒸发唐塘对含盐卤水的处理效率，以及对回水的余热的再利用。
36.在本技术的另一种典型的实施方式中，提供了一种盐卤水的处理工艺，该处理工艺包括：步骤s1，将蒸发塘中的盐卤水进行除杂处理，得到除杂液；步骤s2，对除杂液进行加热浓缩处理，得到提浓盐水；以及步骤s3，将提浓盐水返回蒸发塘；其中，盐卤水的总有机碳含量为530～800mg/l，含盐量为≥20wt％。
37.本技术的以上制备工艺通过对盐卤水的高效除杂和快速蒸发除水的过程，避开了现有蒸发塘依靠自然蒸发的局限，实现了盐卤水蒸发效率的提高和连续稳定运行，从而能够极大地消耗掉盐卤水中大部分的杂质以及一大部分的水，进而降低蒸发塘的负荷，减少蒸发塘的占地面积，进而降低设备投资费用，同时可以降低对环境的污染、消除蒸发塘水体色度所带来的感官等诸多问题。且上述工艺路线简单，能耗低，同比目前自然蒸发及机械蒸发器加强蒸发，具有环境友好，经济效益高的特点。
38.在本技术的一种实施例中，上述步骤s1包括步骤s11，将盐卤水进行絮凝沉降，得到絮凝液；步骤s12，对絮凝液进行氧化分解，得到氧化液；步骤s13，对氧化液进行膜分离处理，得到除杂液；可选地，对氧化分解的体系进行超声波处理；优选絮凝沉降为微电絮凝沉降，优选微电絮凝沉降的条件为：电压220～380v，电流：5～10a；优选氧化分解中的氧化剂为臭氧，催化剂为fe-mn-bt，优选氧化剂、催化剂与絮凝液的质量比为0.1～0.2：0.03～0.05：1。
39.以上絮凝沉降可以将盐卤水中的小分子有机物凝聚成大分子有机物，从而可使有
机碳toc降低约30％。通过氧化分解可将絮凝的有机物进行分解，优选在超声波处理的条件下进行该氧化分解可提高氧化分解的效率，使有机物快速的分解除去，从而可使有机碳toc降低约10％。通过以上膜分离处理可以使残余的有机物进一步地与盐进行分离，从而可使有机碳toc降低约30％，即通过以上絮凝沉降、氧化分解和膜分离处理的协同作用使得除杂液中的有机碳toc降低约70％。
40.在本技术的一种实施例中，上述步骤s2中，加热浓缩处理为多级蒸发处理，优选蒸发处理为3～5级蒸发处理，进一步地优选为三级蒸发处理，优选三级蒸发处理为逐级升温的过程：对除杂液进行一级换热升温处理，得到一级处理液和一级蒸汽；将一级处理液进行二级换热升温处理，得到二级处理液和二级蒸汽；对二级处理液进行三级换热升温处理，得到三级处理液和三级蒸汽；优选一级换热升温处理的温度为50～55℃，优选二级换热升温处理的温度为70～75℃，优选三级换热升温处理的温度为100～105℃。
41.以上逐级升温处理可以实现除杂液的逐步浓缩，在提高蒸发除水的浓缩效率的同时，又不会导致盐的析出，从而避免了在蒸发浓缩的过程中对三级蒸发处理设备的管路的堵塞，同时可以降低蒸发塘的池体连接过水孔道被堵塞的问题。
42.优选将0.5～1.0mpa的三级蒸汽与二级处理液进行换热处理，将剩余的三级蒸汽与除杂液进行换热处理；优选通过tvr工艺将三级蒸汽与二级处理液进行换热处理；优选将一级蒸汽与二级蒸汽各自独立地输送至蒸发塘。从而可以提高蒸发浓缩过程中长生的热量的二次利用，并进一步地提高蒸发塘本身的蒸发效率。
43.优选采用三级处理液完成对一级处理液的升温处理后将三级处理液返回蒸发塘。
44.三级处理液的温度较高，上述处理步骤能够进一步地利用三级处理液的余热来对一级处理液进行加热，且不影响三级处理液返回蒸发塘析盐的过程，从而有利于提高整个工艺的效率。
45.以下将结合实施例，进一步说明本技术的有益效果。
46.实施例1
47.如图1所示，30m3/h的厂外蒸发塘1的结晶池盐卤水(总有机碳含量约为750mg/l，含盐量为20wt％)经盐卤水提升泵送至除杂单元2的微电絮凝反应器21(电压220v，电流5a)中，得到絮凝液，在氧化分解池22中通过臭氧和fe-mn-bt催化剂(臭氧、fe-mn-bt催化剂与絮凝液的质量比为0.1：0.03：1)对絮凝液进行氧化分解，得到氧化液，将氧化液通过复合多介质膜23脱除cod、降低色度，得到除杂液。
48.将除杂液送至一级换热器31换热升温处理，得到一级处理液和一级蒸汽，温度升至50℃，硫酸钠、氯化钠、硝酸钠等无机盐溶解度增大，降低换热器结晶污堵风险，一级处理液经二级换热器32继续升温至70℃，得到二级处理液和二级蒸汽，后将二级处理液送至三级换热器33升温至105℃，得到三级处理液和三级蒸汽，三级处理液送至闪蒸罐4，罐顶设置控制风机，通过负压将三级处理液送至一级换热器31热侧与冷侧盐卤水进行换热，同时通过tvr工艺送至三效换热器33热侧，同时三级换热器33热侧补充1.0mpa蒸汽用于补偿升温，闪蒸罐4出口设置提升泵将三级处理液送至二级换热器32热侧，与二级换热器32冷侧进水进行换热，产水回送至蒸发塘1缓冲池，系统产生不凝气送至高压火炬处理，冷凝液回用至厂外暂存池，后回用至污水处理场。
49.蒸发塘1的盐卤水tds由20万mg/l浓缩至30万mg/l，此三效换热蒸发工艺按30m3/h
设计，盐卤水减少10m3/h，年减少8.76万m3。项目实施成功后，可缓解蒸发塘1的液位上涨的生产运行压力。
50.从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
51.通过蒸发塘外的除杂单元和浓缩单元可以实现对盐卤水的高效除杂和快速蒸发除水的过程，避开了现有蒸发塘依靠自然蒸发的局限，实现了盐卤水蒸发效率的提高和连续稳定运行，从而能够极大地消耗掉盐卤水中大部分的杂质以及一大部分的水，进而降低蒸发塘的负荷，减少蒸发塘的占地面积，进而降低设备投资费用，同时可以降低对环境的污染、消除蒸发塘水体色度所带来的感官等诸多问题。
52.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。