一種采用高效蒸發(fā)工藝處理焦化廢水的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及焦化廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用高效蒸發(fā)工藝處理焦化廢 水的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，焦化污水處理普遍采用生物脫氮處理技術(shù)，為滿足各項(xiàng)排放指標(biāo)的要求，采 用了兩級(jí)A/0、氧化技術(shù)、絡(luò)合技術(shù)、吸附技術(shù)等組合。國(guó)家新出臺(tái)的GB10171-2012《煉焦化 學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中，對(duì)焦化廢水外排各項(xiàng)指標(biāo)和噸焦排水量又提出了更高的要求， 因此在原有工藝基礎(chǔ)上又增加了雙膜法回用處理技術(shù)和濃縮液處理技術(shù)。但是采用這一系 列工藝使焦化污水處理路線很長(zhǎng)，不僅投資高，占地面積大，而且運(yùn)行成本高，操作復(fù)雜。另 外，即使采用了回用處理技術(shù)，仍有25~30%濃縮液需要進(jìn)行后續(xù)處理，且處理難度很大。
[0003] MVR是蒸汽機(jī)械再壓縮技術(shù)，（mechanicalvaporrecompression)的簡(jiǎn)稱。MVR蒸 發(fā)器是重新利用它自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量，從而減少對(duì)外界能源的需求的一項(xiàng)節(jié)能技 術(shù)。其工作過程是將低溫位的蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，溫度、壓力提高，熱焓增加，然后進(jìn)入換熱 器冷凝，以充分利用蒸汽的潛熱。除開車啟動(dòng)外，整個(gè)蒸發(fā)過程中無(wú)需外供蒸汽，從蒸發(fā)器 出來的二次蒸汽，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，壓力、溫度升高，熱焓增加，然后送到蒸發(fā)器的加熱室當(dāng)作 加熱蒸汽使用，使料液維持沸騰狀態(tài)，而加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣原來要廢棄的蒸汽 就得到充分的利用，回收潛熱，提高熱效率，其經(jīng)濟(jì)性相當(dāng)于多效蒸發(fā)的30倍。設(shè)備緊湊， 占地面積小，又可省去冷卻系統(tǒng)，因此既節(jié)省投資又可取得較好的節(jié)能效果。
[0004] 按MVR工作原理，采用MVR高效蒸發(fā)工藝直接處理焦化廢水能夠大大簡(jiǎn)化工藝過 程，并提高焦化廢水（含用膜法處理循環(huán)水排污水裝置排出的濃鹽水）的處理效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種采用高效蒸發(fā)工藝處理焦化廢水的方法，利用蒸發(fā)技術(shù)直接處 理焦化廢水，使處理后的廢水達(dá)到回用水的要求，所排出的雜鹽類廢棄物經(jīng)焚燒處理，使焦 化廢水達(dá)到零排放，大大簡(jiǎn)化了廢水處理工藝路線，具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、投資運(yùn)行 成本低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明同時(shí)提供了能夠?qū)崿F(xiàn)此方法的裝置。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007] 一種采用高效蒸發(fā)工藝處理焦化廢水的方法，包括預(yù)處理過程、MVR蒸發(fā)處理過程 和洗滌處理過程，具體為：焦化廢水經(jīng)軟化預(yù)處理并換熱后進(jìn)入MVR蒸發(fā)器，通過蒸汽壓縮 機(jī)壓縮后的過熱蒸汽進(jìn)入MVR蒸發(fā)器中加熱廢水循環(huán)濃液，蒸發(fā)后的蒸汽冷凝水流入MVR 蒸發(fā)器底部冷凝水槽實(shí)現(xiàn)固液分離，其中蒸餾水回用，少量濃縮液摻到煤中焚燒；蒸汽先進(jìn) 入酸洗塔，廢水中的氨被酸吸收生成銨鹽，再進(jìn)入堿洗塔，其中的有機(jī)物被堿吸收，生成有 機(jī)鈉鹽；經(jīng)洗滌處理后的蒸汽進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)循環(huán)利用。
[0008] 所述預(yù)處理過程是通過加入燒堿或純堿軟化，廢水中的鈣、鎂與軟化劑反應(yīng)生成 碳酸鈣和氫氧化鎂絮體；再加入混凝劑PAC、PAM進(jìn)行混凝，使生成的固體和液體中含有的 大量SS、膠體等一起凝結(jié)成團(tuán)并長(zhǎng)大，最后在沉淀池中進(jìn)行沉淀分離。
[0009] 經(jīng)過預(yù)處理后的焦化廢水，分別在濃液/廢水換熱器、冷凝水/廢水換熱器和排氣 冷凝器中與濃液、冷凝水換熱，然后與蒸發(fā)器中的循環(huán)廢水濃液混合，并在濃液循環(huán)泵作用 下在蒸發(fā)器中循環(huán)蒸發(fā)。
[0010] 用于實(shí)現(xiàn)一種采用高效蒸發(fā)工藝處理焦化廢水的方法的裝置，包括依次連接的預(yù) 處理單元、MVR蒸發(fā)處理單元和洗滌處理單元，預(yù)處理單元由調(diào)節(jié)池、混合絮凝反應(yīng)池和絮 凝沉淀池組成；MVR蒸發(fā)處理單元由MVR蒸發(fā)器和蒸汽壓縮機(jī)組成，洗滌處理單元設(shè)在MVR 蒸發(fā)器和蒸汽壓縮機(jī)之間的蒸汽循環(huán)回路上，由酸洗塔和堿洗塔組成；MVR蒸發(fā)器還設(shè)有 濃液循環(huán)回路。
[0011] 所述混合絮凝反應(yīng)池另外連接燒堿投加裝置、PAC藥劑投加裝置和PAM藥劑投加 裝置；絮凝沉淀池后設(shè)污水池。
[0012] 所述MVR蒸發(fā)器前的焦化廢水管路上設(shè)有冷凝水/廢水換熱器、濃液/廢水換熱 器和排氣冷凝器，冷凝水/廢水換熱器和濃液/廢水換熱器并聯(lián)后通過排氣冷凝器的廢水 通道連接MVR蒸發(fā)器的廢水補(bǔ)充口，冷凝水/廢水換熱器另外連接排氣冷凝器的冷凝水出 口和保安過濾器；濃液/廢水換熱器另外連接MVR蒸發(fā)器的濃液排出口和外排濃液出口。
[0013] 所述酸洗塔的塔底出料口另外連接銨鹽回收槽，堿洗塔的塔底出料口另外連接有 機(jī)鈉鹽回收槽。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0015] 1)利用蒸發(fā)技術(shù)直接處理焦化廢水，使處理后的廢水達(dá)到回用水的要求，處理后 廢液量小于原水量的5%，可用作除塵水或回噴到煤中焚燒處理，使焦化廢水達(dá)到零排放；
[0016] 2)大大簡(jiǎn)化了廢水處理工藝路線，具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、投資運(yùn)行成本低、 操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明的工藝路線圖一。（預(yù)處理過程）
[0018] 圖2是本發(fā)明的工藝路線圖二。（MVR蒸發(fā)處理過程和洗滌處理過程）
[0019] 圖中：1.調(diào)節(jié)池 2.廢水泵一 3.混合絮凝反應(yīng)池 4.絮凝沉淀池 5.污水 池6.廢水泵二7.PAC藥劑投加裝置8.燒堿/純堿投加裝置9.PAM藥劑投加裝置 10.保安過濾器11.冷凝水/廢水換熱器12.蒸餾水泵13.排氣冷凝器14.濃液/廢 水換熱器15.濃液引出泵16.MVR蒸發(fā)器17.濃液循環(huán)泵18.酸洗塔19.循環(huán)泵一 20.洗滌液泵一 21.銨鹽回收槽22.堿洗塔23.循環(huán)泵24.洗滌液泵二25.有機(jī) 鈉鹽回收槽26.蒸汽壓縮機(jī)
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明：
[0021] 見圖1-圖2,是本發(fā)明的工藝路線圖，本發(fā)明所述一種采用高效蒸發(fā)工藝處理焦 化廢水的方法，包括預(yù)處理過程、MVR蒸發(fā)處理過程和洗滌處理過程，具體為：焦化廢水經(jīng) 軟化預(yù)處理并換熱后進(jìn)入MVR蒸發(fā)器16，通過蒸汽壓縮機(jī)26壓縮后的過熱蒸汽進(jìn)入MVR蒸 發(fā)器16中加熱廢水循環(huán)濃液，蒸發(fā)后的蒸汽冷凝水流入MVR蒸發(fā)器16底部冷凝水槽實(shí)現(xiàn) 固液分離，其中蒸餾水回用，少量濃縮液摻到煤中焚燒；蒸汽先進(jìn)入酸洗塔18,廢水中的氨 被酸吸收生成銨鹽，再進(jìn)入堿洗塔22,其中的有機(jī)物被堿吸收，生成有機(jī)鈉鹽；經(jīng)洗滌處理 后的蒸汽進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)26循環(huán)利用。
[0022] 所述預(yù)處理過程是通過加入燒堿或純堿軟化，廢水中的鈣、鎂與軟化劑反應(yīng)生成 碳酸鈣和氫氧化鎂絮體；再加入混凝劑PAC、PAM進(jìn)行混凝，使生成的固體和液體中含有的 大量SS、膠體等一起凝結(jié)成團(tuán)并長(zhǎng)大，最后在沉淀池4中進(jìn)行沉淀分離。
[0023] 經(jīng)過預(yù)處理后的焦化廢水，分別在濃液/廢水換熱器14、冷凝水/廢水換熱器11 和排氣冷凝器13中與濃液、冷凝水換熱，然后與蒸發(fā)器16中的循環(huán)廢水濃液混合，并濃液 循環(huán)泵17作用下在蒸發(fā)器16中循環(huán)蒸發(fā)。
[0024] 用于實(shí)現(xiàn)一種采用高效蒸發(fā)工藝處理焦化廢水的方法的裝置，包括依次連接的預(yù) 處理單元、MVR蒸發(fā)處理單元和洗滌處理單元，預(yù)處理單元由調(diào)節(jié)池1、混合絮凝反應(yīng)池3和 絮凝沉淀池4組成；MVR蒸發(fā)處理單元由MVR蒸發(fā)器16和蒸汽壓縮機(jī)26組成，洗滌處理單 元設(shè)在MVR蒸發(fā)器16和蒸汽壓縮機(jī)26之間的蒸汽循環(huán)回路上，由酸洗塔18和堿洗塔22 組成；MVR蒸發(fā)器16還設(shè)有濃液循環(huán)回路。
[0025] 所述混合絮凝反應(yīng)池3另外連接燒堿/純堿投加裝置8、PAC藥劑投加裝置7和 PAM藥劑投加裝置9 ;絮凝沉淀池4后設(shè)污水池5。
[0026] 所述MVR蒸發(fā)器16前的焦化廢水管路上設(shè)有冷凝水/廢水換熱器11、濃液/廢水 換熱器14和排氣冷凝器13,冷凝水/廢水換熱器11和濃液/廢水換熱器14并聯(lián)后通過排 氣冷凝器13的廢水通道連接MVR蒸發(fā)器16的廢水補(bǔ)充口，冷凝水/廢水換熱器11另外連 接排氣冷凝器13的冷凝水出口和保安過濾器10 ;濃液/廢水換熱器14另外連接MVR蒸發(fā) 器16的濃液排出口和外排濃液出口。
[0027] 所述酸洗塔18的塔底出料口另外連接銨鹽回收槽21，堿洗塔22的塔底出料口另 外連接有機(jī)鈉鹽回收槽25。
[0028] 預(yù)處理過程：
[0029] 預(yù)處理的目的是為了防止MVR蒸發(fā)器16結(jié)垢。焦化廢水中含有大量的Ca2+、Mg2+、 HCO'SS以及COD，這些都是構(gòu)成結(jié)垢的主要成份。如焦化廢水不經(jīng)任何處理直接進(jìn)入MVR 蒸發(fā)器16,勢(shì)必會(huì)造成嚴(yán)重的結(jié)垢，使系統(tǒng)在很短的時(shí)間內(nèi)失效。因此，來水在進(jìn)入MVR蒸 發(fā)器16前一定要采取相應(yīng)的預(yù)處理措施。
[0030] 結(jié)垢形成的原因主要有以下幾方面：1)液體由于濃縮而使溶于其中的物質(zhì)過飽 和而析出，如CaS04、BaS04、SrS04、Si02以及一些有機(jī)物等。2)加熱過程中，溶于液體中的 鈣、鎂等鹽類（如碳酸氫鹽類）由于受熱分解而形成難溶于液體而從液體中析出的鹽類，如 CaC03, ]\%卿2等。
[0031] 本發(fā)明所述預(yù)處理過程工作原理：焦化廢水中的硬度以碳酸鹽硬度為主，在進(jìn)入 MVR蒸發(fā)器16前，采用燒堿或純堿軟化的方法來消除來水中的碳酸鹽硬度。同時(shí)，加入混凝 劑PAC、PAM進(jìn)行混凝，使生成的固體和液體中含有的大量SS、膠體等一起凝結(jié)成團(tuán)并長(zhǎng)大， 最后在沉淀池4中得以沉淀分離出來，氫氧化鈉軟化的反應(yīng)式如下：
[0032]Ca(HC03) 2+2NaOH-CaC03+Na2C03+2H20
[0033]Mg(HC03) 2+4NaOH-Mg(OH) 2+2