技術領域

本發明涉及環保技術領域，更具體地，涉及一種濃鹽水蒸發結晶系統。

背景技術

目前，國內外對濃鹽水的處理一般采用蒸發塘自然蒸發或采用蒸發結晶系統結晶成固體鹽安全填埋。

蒸發塘自然蒸發是建設面積較大的水池，貯存濃鹽水，利用太陽能自然蒸發的方式蒸發水份，使鹽份留在池底定期清理，同時蒸發池需采用相應的防滲措施。

蒸發塘的使用節能、運行成本低，但其設備容量大、占地面積大、防滲漏要求高、蒸發速率低、一次性投入高、不能回收利用水、容積設定仍是一個難題；且蒸發塘具有一定的地域局限性，只有多年平均蒸發量為降雨量的3～5倍以上的區域才能適合建設蒸發塘。

蒸發塘作為廢水處理貯存的末端防線，若不能與實際開車運行狀況匹配，將直接影響項目正常運行。對企業而言，大量的廢水處置依賴蒸發塘，面臨占用土地資源及資源壓覆的問題。對環境而言，存在多重環境隱患，如：蒸發塘接納的濃鹽水中含有工業污染物，對地下水有潛在的污染；蒸發塘作為大量廢水的集中儲存設施，存在污染物揮發、潰壩等風險。

蒸發結晶是指隨著溶劑的不斷蒸發，溶質自動從過飽和溶液中析出,形成新相的過程，是一個表面化學反應過程，是一種涉及熱量傳遞、質量傳遞及表面反應過程的單元操作。

有關純鹽(如鈉鹽、鉻鹽、銨鹽、鋅鹽、鎳鹽等)的蒸發結晶技術已被廣泛研究，也有工程實例。但單鹽系統的溶解度數據、熱力學數據、動力學數據等并不適用于含有各種鹽離子的混合鹽系統的共沉淀。其它鹽類的數量即便很少，也可能對成垢的熱力學、動力學和水垢的結構和強度產生很大的影響。

濃鹽水中若含有鈣離子、鎂離子、硫酸根離子、碳酸根離子、硅酸鹽等，它們在蒸發結晶過程中，不斷濃縮達到共飽和產生硫酸鈣、碳酸鈣等晶核及硅酸鹽膠體，晶核及膠體在結晶分離器、結晶加熱器的換熱管表面附著形成垢層，影響傳熱效果。

濃鹽水在蒸發結晶過程中，易產生二次蒸汽霧沫夾帶現象，霧沫中所帶的含鹽水滴附著在除沫器的絲網或折流板上，不斷濃縮析出晶體形成垢層，嚴重時造成二次蒸汽受阻，影響裝置的連續、穩定運行。

目前，國內從事濃鹽水蒸發結晶的廠家，大都因未能控制好系統內晶體形成速度和濃度，使晶體在加熱器加熱管和結晶分離器內析出沉積，最終堵塞換熱器換熱管和管道，而不能連續穩定運行。

所以，國內急需一種適用于高濃度混合鹽水的蒸發結晶技術，實現污水的零排放，即解決部分地區水資源短缺的問題，又減少對當地環境和生態造成的污染和破壞，對在建和擬建的一些項目，起到重要的現實意義和深遠的歷史意義。

發明內容

針對相關技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種濃鹽水蒸發結晶系統，對濃鹽水進行充分地蒸發結晶，以實現連續穩定運行。

為實現上述目的，本發明提供了一種濃鹽水蒸發結晶系統，包括：除鈣鎂反應罐，壓濾機，進料罐；壓濾機與除鈣鎂反應罐連接，進料罐與壓濾機連接；結晶分離器，結晶加熱器和壓縮機；結晶分離器與進料罐連接，結晶加熱器的濃鹽水入口與濃鹽水出口均與結晶分離器連接；壓縮機的入口和出口分別與結晶分離器和結晶加熱器連接；增稠器，離心機，母液罐；增稠器的入口與結晶分離器連接，增稠器的出口與離心機連接，離心機的液體出口經母液罐與結晶分離器連接。

根據本發明，除鈣鎂反應罐具有鈣鎂去除藥劑加料口，除鈣鎂反應罐的入口連接有進料緩沖罐，進料緩沖罐內部設置有第一攪拌器，除鈣鎂反應罐中設置有第五攪拌器，進料緩沖罐與除鈣鎂反應罐之間連接有第一泵。

根據本發明，進料罐內部設置有第二攪拌器，進料罐還具有pH調節劑加料口，除鈣鎂反應罐與壓濾機之間連接有第二泵，進料罐與結晶分離器之間連接有第三泵。

根據本發明，結晶分離器的飽和溶液出口通過循環泵與結晶加熱器的濃鹽水入口連接，結晶加熱器的濃鹽水出口與結晶分離器連接，結晶分離器的二次蒸汽出口與結晶加熱器的蒸汽入口連通，二者連通的連接管段中設有一臺或兩臺壓縮機，該連接管段上還設置有輔助蒸汽注入口。

根據本發明，濃鹽水蒸發結晶系統還包括：冷凝水罐，具有冷凝水進口和產品水出口，冷凝水進口與結晶加熱器的冷凝水出口連通，產品水出口與設置在結晶分離器內部的用于對除沫器進行清洗的噴嘴連接，產品水出口與噴嘴之間的連接管段中串聯有第四泵并設置有產品水出口；以及乏汽冷卻器，乏汽冷卻器與冷凝水罐連通，并具有乏汽排出口，乏汽冷卻器內部具有循環冷卻水管路。