本實(shí)用新型涉及水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種反滲透濃鹽水的處理裝置。

背景技術(shù)：

反滲透技術(shù)是利用反滲透膜具有選擇透過(guò)性的特點(diǎn)，對(duì)地表水或經(jīng)深度處理的污水進(jìn)行過(guò)濾濃縮，濾除水中的鹽、有機(jī)物以及其他顆粒雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化或中水回用的目的。反滲透處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的濃鹽水，這些濃鹽水的鹽含量高達(dá)1%至6%。一方面新的環(huán)保法嚴(yán)格限制這種含鹽廢水的排放，另一方面濃鹽水的直接排放也造成了水資源的浪費(fèi)。因此，對(duì)反滲透濃鹽水的進(jìn)一步處置成為提高工業(yè)廢水深度處理回用率的關(guān)鍵。

目前正在實(shí)施的反滲透濃鹽水的處理方法很多，如多效蒸發(fā)、MVC機(jī)械壓氣蒸發(fā)、DTRO碟管式反滲透、電解法，甚至焚燒法等技術(shù)路線。多效蒸發(fā)是讓加熱后的鹽水在多個(gè)串聯(lián)的蒸發(fā)器中蒸 發(fā)，前一個(gè)蒸發(fā)器蒸發(fā)出來(lái)的蒸汽作為下一蒸發(fā)器的熱源， 并冷凝成為淡水。其中低溫多效蒸餾是蒸餾法中最節(jié)能的方 法之一。低溫多效蒸餾技術(shù)由于節(jié)能的因素，近年發(fā)展迅 速，裝置的規(guī)模日益擴(kuò)大，成本日益降低，主要發(fā)展趨勢(shì)為 提高裝置單機(jī)造水能力，采用廉價(jià)材料降低工程造價(jià)，提高 操作溫度，提高傳熱效率等。蒸汽壓縮冷凝脫鹽技術(shù)是將鹽水預(yù)熱后，進(jìn)入蒸發(fā)器 并在蒸發(fā)器內(nèi)部分蒸發(fā)。所產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮提高壓力后引入到蒸發(fā)器的加熱側(cè)。蒸汽冷凝后作為產(chǎn)品水引出，如此實(shí)現(xiàn)熱能的循環(huán)利用。當(dāng)其作為循環(huán)冷卻水脫鹽回 收工藝時(shí)，可使冷卻水中的有害成份得到濃縮排放，并使 95%以上的排污水以冷凝液的形式得到回收，作為循環(huán)水和鍋爐補(bǔ)充水返回系統(tǒng)。這種工藝對(duì)設(shè)備材質(zhì)的要求極高，運(yùn)行中需消耗大量的熱量，存在一次性投入和運(yùn)行費(fèi)用極高的 缺點(diǎn)，只可能在特別缺水的地區(qū)發(fā)電廠中采用。MVC、DTRO技術(shù)路線目前是主流工藝路線，但要求處理規(guī)模起點(diǎn)大，噸水投資很大，能耗很高，采用焚燒法會(huì)產(chǎn)生氮氧化物、二噁英等二次污染物；膜分離法中，DTRO隨著料液濃縮，鹽分濃度越來(lái)越高，膜會(huì)出現(xiàn)缺陷，廢水中的懸浮物質(zhì)會(huì)容易堵塞膜；總體效果很差。隨著國(guó)家新環(huán)保法規(guī)實(shí)施力度加強(qiáng)，高含鹽污水處置路線日益多樣化，技術(shù)工藝、能耗以及成本的綜合性能比較正受到越來(lái)越多的關(guān)注。

專(zhuān)利CN 201310713978.8公開(kāi)了一種高效節(jié)能的多效蒸發(fā)器系統(tǒng)，其包括有多效蒸發(fā)組、冷凝罐、循環(huán)水池，所述多效蒸發(fā)組包括兩效以上的串聯(lián)的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器設(shè)有入料口、排料口、蒸汽入口、蒸汽出口；第一效的蒸發(fā)器的入料口是蒸發(fā)組的總?cè)肓峡?，第一效的蒸發(fā)器的蒸汽入口是蒸發(fā)組的總蒸汽入口，最終效的蒸發(fā)器的排料口是蒸發(fā)組的總排料口，最終效的蒸發(fā)器的蒸汽出口是蒸發(fā)組的總蒸汽出口；前一效的蒸發(fā)器的排料口與次一效的蒸發(fā)器的入料口連通，前一效的蒸發(fā)器的蒸汽出口與次一效的蒸發(fā)器的蒸汽入口連通；所述冷凝罐與總蒸汽出口連通，所述循環(huán)水池與冷凝罐連通。該設(shè)備投資較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，占地面積大。

因此，提供一種能耗較低的、處理效果好的反滲透濃鹽水處理裝置是亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述不足，本實(shí)用新型提供了一種用于處理反滲透濃鹽水的納米結(jié)晶蒸發(fā)器。該裝置高效節(jié)能，與多效蒸發(fā)相比節(jié)能50%以上，同時(shí)反滲透濃鹽水的回用比例高。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種納米結(jié)晶蒸發(fā)器，其包括

封閉主體，所述封閉主體中設(shè)置有隔板，所述隔板將所述封閉主體分為接觸部分和收集部分；所述接觸部分上設(shè)置有濃鹽水進(jìn)口和高溫氣體進(jìn)口，所述隔板上設(shè)置有連通口；

霧化裝置，所述霧化裝置與所述濃鹽水進(jìn)口通過(guò)管道連接，且所述霧化裝置設(shè)置在所述接觸部分中；以及

納米結(jié)晶收集裝置，所述納米結(jié)晶收集裝置設(shè)置在所述收集部分中，且所述納米結(jié)晶裝置上設(shè)置有氣體出口；

濃鹽水通過(guò)所述濃鹽水進(jìn)口進(jìn)入所述接觸部分，之后經(jīng)過(guò)所述管道進(jìn)入所述霧化裝置霧化后與高溫氣體相接觸形成混合氣流，混合氣流通過(guò)所述連通口進(jìn)入所述收集部分，經(jīng)過(guò)所述納米結(jié)晶收集裝置后混合氣流中的固態(tài)結(jié)晶吸附在所述納米結(jié)晶收集裝置上，剩余氣體通過(guò)氣體出口離開(kāi)所述納米結(jié)晶蒸發(fā)器。

其中，所述納米結(jié)晶蒸發(fā)器還包括收集倉(cāng)，所述收集倉(cāng)設(shè)置在所述封閉主體的下方。

進(jìn)一步的，所述納米結(jié)晶蒸發(fā)器還包括噴吹裝置，所述噴吹裝置設(shè)置在所述納米結(jié)晶收集裝置的上方。

進(jìn)一步的，所述納米結(jié)晶蒸發(fā)器還包括氣體配氣裝置，所述氣體配氣裝置設(shè)置在所述接觸部分中，且所述氣體配氣裝置設(shè)置在所述高溫氣體進(jìn)口的下方。

進(jìn)一步的，所述霧化裝置的出霧口不低于所述氣體配氣裝置。

進(jìn)一步的，所述氣體配氣裝置為設(shè)置有多個(gè)通氣孔的板狀配氣器，所述板狀配氣器固定在所述接觸部分的側(cè)板以及所述隔板上。

進(jìn)一步的，所述納米結(jié)晶收集裝置包括支架和設(shè)置在所述支架上的膜片，所述膜片表面設(shè)置有納米涂層。

進(jìn)一步的，所述納米涂層為納米碳化硅層。

進(jìn)一步的，所述納米結(jié)晶蒸發(fā)器還包括設(shè)置在收集部分中的擋板，所述擋板固定在所述封閉主體上。

進(jìn)一步的，所述高溫氣體與所述霧化后的濃鹽水在所述接觸部分中的停留時(shí)間不得小于5秒鐘；

和/或，所述高溫氣體的溫度不小于150℃；

和/或，所述納米結(jié)晶蒸發(fā)器的壓力為80Kpa~120 Kpa。

本實(shí)用新型還提供一種反滲透濃鹽水處理系統(tǒng)，其包括上述的納米結(jié)晶蒸發(fā)器。

其中，所述反滲透濃鹽水處理系統(tǒng)還包括反滲透處理裝置，反滲透濃鹽水經(jīng)過(guò)所述反滲透處理裝置后進(jìn)入所述納米結(jié)晶蒸發(fā)器。

本實(shí)用新型的有益效果是：

（1）本實(shí)用新型的納米結(jié)晶蒸發(fā)器能夠應(yīng)用于反滲透濃鹽水的處理，提高濃鹽水處理回用率93%以上，對(duì)工業(yè)污水“零排放”工藝具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。

（2）本實(shí)用新型的納米結(jié)晶蒸發(fā)器高效節(jié)能，處理效果好，與多效蒸發(fā)器相比節(jié)能50%左右。

（3）本實(shí)用新型的納米結(jié)晶蒸發(fā)器投資少，造價(jià)低，簡(jiǎn)化工業(yè)循環(huán)水廢水零排放工藝系統(tǒng)，降低工程投資造價(jià)；

（4）本實(shí)用新型的納米結(jié)晶蒸發(fā)器的運(yùn)行費(fèi)用低，從而降低工業(yè)循環(huán)水廢水零排放工藝系統(tǒng)運(yùn)行成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的納米結(jié)晶蒸發(fā)器的一個(gè)實(shí)施例的整體示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的納米結(jié)晶蒸發(fā)器的氣體配氣裝置的一個(gè)實(shí)施例的整體示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的納米結(jié)晶蒸發(fā)器的納米結(jié)晶收集裝置的膜片的一個(gè)實(shí)施例的主視示意圖；

圖4為圖3所示的膜片的2-2剖視圖；

圖5為圖3中的1-1剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

本實(shí)用新型提供一種納米結(jié)晶蒸發(fā)器，該納米結(jié)晶蒸發(fā)器可以用于反滲透濃鹽水的蒸發(fā)濃縮。

參見(jiàn)圖1，該納米結(jié)晶蒸發(fā)器包括封閉主體100、霧化裝置200和納米結(jié)晶收集裝置300。

其中所述封閉主體100為內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，其由頂板、側(cè)板和底板圍成封閉結(jié)構(gòu)。封閉主體可以由玻璃鋼等耐腐蝕材料制成。圖1中的封閉主體整體呈矩形，當(dāng)然封閉主體還可以設(shè)置為圓柱形。參見(jiàn)圖1，在所述封閉主體100中設(shè)置有隔板110，所述隔板110將所述封閉主體100的內(nèi)腔分為接觸部分101和收集部分102；在所述接觸部分上設(shè)置有濃鹽水進(jìn)口120和高溫氣體進(jìn)口130，所述隔板110上設(shè)置有連通口111。連通口111連通接觸部分101和收集部分102。本實(shí)施例中從濃鹽水進(jìn)口120進(jìn)入的濃鹽水和從高溫氣體進(jìn)口130進(jìn)入的高溫氣體相接觸之后濃鹽水溫度升高，濃鹽水中的固體溶解物結(jié)晶，從而達(dá)到濃縮的目的。濃鹽水和高溫氣體是在接觸部分101發(fā)生充分接觸的，濃鹽水和高溫氣體形成的混合氣流通過(guò)連通口111進(jìn)入收集部分102。本實(shí)施例中連通口111設(shè)置在隔板110的下部，且連通口與霧化裝置之間的垂直距離應(yīng)當(dāng)大于1.5米，這樣能夠提供的空間使得濃鹽水和高溫氣體充分接觸。較優(yōu)的，接觸部分101和收集部分102的容積之比應(yīng)當(dāng)為1：1~2.5，這樣設(shè)置避免混合氣流倒灌。

本實(shí)施例中的霧化裝置是用于將濃鹽水霧化使其形成霧化氣體，霧化氣體能夠更好的與高溫氣體相接觸，其與高溫氣體的接觸面積大，從而能夠迅速高效的升溫并使?jié)恹}水中的溶解物結(jié)晶。參見(jiàn)圖2，所述霧化裝置200設(shè)置在所述接觸部分101中，霧化裝置200可以固定在封閉主體的側(cè)板和隔板上；所述霧化裝置200與所述濃鹽水進(jìn)口120通過(guò)管道連接；從濃鹽水進(jìn)口進(jìn)入的濃鹽水經(jīng)過(guò)霧化裝置200處理后形成霧化氣體。本實(shí)施例中的霧化裝置為現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例不再贅述。

本實(shí)施例中的納米結(jié)晶收集裝置是用于收集混合氣流中的微小晶粒的。參見(jiàn)圖1，在收集部分102中設(shè)置有納米結(jié)晶收集裝置300，在所述納米結(jié)晶裝置300上設(shè)置有氣體出口140；氣體出口穿過(guò)封閉主體的側(cè)板與外界連通。

本實(shí)施例中的納米結(jié)晶蒸發(fā)器的具體過(guò)程為：濃鹽水通過(guò)所述濃鹽水進(jìn)口120再經(jīng)過(guò)管道進(jìn)入所述霧化裝置200霧化后形成鹽水霧化氣體；同時(shí)高溫氣體通過(guò)高溫氣體進(jìn)口130進(jìn)入，鹽水霧化氣體與高溫氣體相接觸形成混合氣流，在接觸過(guò)程中鹽水霧化氣體溫度升高從而使鹽水中的溶解物結(jié)晶形成微小晶粒；混合氣流通過(guò)所述連通口111進(jìn)入所述收集部分102，混合氣流進(jìn)入納米結(jié)晶收集裝置400，經(jīng)過(guò)納米結(jié)晶收集裝置400處理后混合氣流中的固態(tài)晶粒吸附在所述納米結(jié)晶收集裝置400上，剩余氣體通過(guò)氣體出口140離開(kāi)所述納米結(jié)晶蒸發(fā)器。

本實(shí)施例中的納米結(jié)晶蒸發(fā)器首先將濃鹽水霧化，然后采用高溫氣體與霧化的濃鹽水相接觸從而使?jié)恹}水升溫，之后利用納米結(jié)晶收集裝置收集結(jié)晶物。霧化后的濃鹽水能夠與高溫氣體充分接觸從而能夠有效利用高溫氣體的熱能，達(dá)到高效節(jié)能的目的。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，與多效蒸發(fā)器相比，本實(shí)用新型的納米結(jié)晶蒸發(fā)器的能耗降低了50%，能夠節(jié)能50%左右；設(shè)備投資節(jié)約30%左右。進(jìn)一步的，參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型的所述納米結(jié)晶蒸發(fā)器還包括收集倉(cāng)400，所述收集倉(cāng)400設(shè)置在所述封閉主體100的下方。本實(shí)施例中在接觸部分和收集部分的下方都設(shè)置有收集倉(cāng)400，這樣即可以收集在接觸時(shí)降落的晶粒，也可以收集通過(guò)納米結(jié)晶收集裝置收集的晶粒。收集倉(cāng)400和封閉主體可以一體成型，也可以分體成型。本實(shí)施例中的收集倉(cāng)400整體呈錐形或者喇叭形。

較佳的，作為一種可實(shí)施方式，參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例中的納米結(jié)晶蒸發(fā)器還包括氣體配氣裝置500，設(shè)置氣體配氣裝置是為了使高溫氣體均勻分散，從而更好的與鹽水霧化氣體相接觸，使得鹽水霧化氣體迅速升溫，使得高溫氣體能夠有效利用。參見(jiàn)圖1，所述氣體配氣裝置500設(shè)置在所述接觸部分101中，且所述氣體配氣裝置500設(shè)置在所述高溫氣體進(jìn)口130的下方。高溫氣體通過(guò)高溫氣體進(jìn)口130進(jìn)入接觸部分101中后，通過(guò)氣體配氣裝置500分配后向接觸部分的下方流動(dòng)。

較佳的，為了保證接觸效果，所述霧化裝置200的出霧口不低于所述氣體配氣裝置500。也就是說(shuō)鹽水霧化氣體不會(huì)位于氣體配氣裝置的上方。這樣設(shè)置避免鹽水霧化氣體升溫結(jié)晶而堵塞氣體配氣裝置。更優(yōu)的，參見(jiàn)圖1，所述霧化裝置200的出霧口與所述氣體配氣裝置500的下表面平齊。由于霧化裝置噴出的鹽水霧化氣體具有一定的動(dòng)能，這部分能量能夠產(chǎn)生紊流從而更好的與配氣后的高溫氣體相接觸。

較佳的，作為一種可實(shí)施方式，參見(jiàn)圖2，所述氣體配氣裝置500為設(shè)置有多個(gè)通氣孔501的板狀配氣器，所述板狀配氣器固定在所述接觸部分的側(cè)板以及所述隔板上。多個(gè)通氣孔501均勻的分布在板狀主體上，本實(shí)施例中通氣孔的直徑為2~5mm。高溫氣體只能通過(guò)氣體配氣裝置向下流動(dòng)。本實(shí)施例中的板狀配氣器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低。

較佳的，作為一種可實(shí)施方式，參見(jiàn)圖1，所述納米結(jié)晶蒸發(fā)器還包括噴吹裝置600，所述噴吹裝置600設(shè)置在所述納米結(jié)晶收集裝置300的上方。設(shè)置噴吹裝置600是為了吹掉納米結(jié)晶收集裝置300表面吸附的結(jié)晶物，從而避免這些吸附的結(jié)晶物堵塞納米收集裝置。參見(jiàn)圖1，噴吹裝置600上設(shè)置有噴吹氣體管道610，通入氣體即可進(jìn)行噴吹。

較佳的，作為一種較佳的實(shí)施方式，參見(jiàn)圖1和圖3，本實(shí)施例中的納米結(jié)晶收集裝置300包括支架和設(shè)置在所述支架上的膜片310，支架固定在隔板和封閉主體上，膜片310安裝在支架上。本實(shí)施例中的膜片為多組，多組膜片并列安裝在所述支架上，膜片為空心結(jié)構(gòu)，混合氣流進(jìn)入納米結(jié)晶收集裝置后，結(jié)晶物被吸附在膜片表面，氣體進(jìn)入膜片內(nèi)部，然后從氣體出口140離開(kāi)。

參見(jiàn)圖3至圖5，膜片310包括左側(cè)板312和右側(cè)板313，左側(cè)板和右側(cè)板之間形成氣體通道314，氣體通道的一端封閉，另一端開(kāi)放。左側(cè)板和右側(cè)板的靠近氣體通道的封閉端的一端形成安裝部311，膜片通過(guò)安裝部311插入并固定在支架上。左側(cè)板312和右側(cè)板313均為帶孔側(cè)板，混合氣流可以通過(guò)左側(cè)板和右側(cè)板進(jìn)入膜片的氣體通道，此時(shí)結(jié)晶物被吸附在左側(cè)板或右側(cè)板的表面，而氣體則進(jìn)入膜片的氣體通道從氣體出口140離開(kāi)該納米結(jié)晶收集裝置。圖5是膜片310的剖視圖。更優(yōu)的，左側(cè)板和右側(cè)板的形成氣體通道的內(nèi)壁為非光滑的，左側(cè)板和右側(cè)板的形成氣體通道的內(nèi)壁為波浪狀，這樣設(shè)置能夠使氣體通道中的氣體產(chǎn)生紊流，進(jìn)而加速離開(kāi)膜片。

進(jìn)一步的，所述膜片310表面設(shè)置有納米涂層。設(shè)置納米涂層后該納米結(jié)晶收集裝置分離效果好，不易堵塞，其具有自清潔能力，同時(shí)表面耐腐蝕。本實(shí)施例中的膜片能夠清洗再生，可重復(fù)使用，其過(guò)濾面積大，收集能力強(qiáng)。更優(yōu)的，所述納米涂層為納米碳化硅層。

較佳的，作為一種較佳的實(shí)施方式，參見(jiàn)圖1，所述納米結(jié)晶蒸發(fā)器還包括設(shè)置在收集部分102中的擋板700，所述擋板700的一端固定在所述封閉主體上，本實(shí)施例中擋板700的一端固定在頂板上，擋板的一個(gè)側(cè)邊固定在側(cè)板上，擋板700同時(shí)固定在納米結(jié)晶收集裝置的側(cè)面。設(shè)置擋板的目的是改變混合氣流的流動(dòng)方向使其從納米結(jié)晶收集裝置的各個(gè)方向進(jìn)入納米收集裝置，從而擴(kuò)大混合氣流與納米結(jié)晶收集裝置的接觸面積，加速收集速度。

更優(yōu)的，為了保證處理效果，本實(shí)施例中設(shè)定所述高溫氣體與霧化后的濃鹽水在所述接觸部分中的停留時(shí)間不得小于5秒鐘。且所述納米結(jié)晶蒸發(fā)器中的壓力為80Kpa~120 Kpa，高溫氣體的溫度不得小于130℃。

作為一種較佳的應(yīng)用，本實(shí)用新型還提供一種反滲透濃鹽水處理系統(tǒng)，其包括上述任意實(shí)施例所述的納米結(jié)晶蒸發(fā)器。

進(jìn)一步的，所述反滲透濃鹽水處理系統(tǒng)還包括反滲透處理裝置，濃鹽水首先經(jīng)過(guò)反滲透處理裝置處理后得到二次濃鹽水和純水，所述二次濃鹽水進(jìn)入所述納米結(jié)晶蒸發(fā)器。采用反滲透處理裝置對(duì)反滲透濃鹽水進(jìn)行處理能夠減少處理量，提高水回收率，節(jié)能環(huán)保。當(dāng)待處理的反滲透濃鹽水的TDS小于50000mg/L時(shí)，需要將反滲透濃鹽水經(jīng)過(guò)反滲透處理。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。