[发明专利]一种高浓废液零排放方法及系统

说明书

技术领域：

本发明是一种高浓废液零排放方法及系统，如：如电镀废水、皮革废水、造纸黑液、炼化企业高盐废水等等含盐、含重金属、含化工废液的污水的零排放。 

背景技术：

1、机械蒸汽再压缩热泵的系统流程工艺进展 

MVR热泵装置结合不同的处理工艺过程，在实际生产应用中产生了非常可观的节能效果和经济效益。在大部分的蒸发浓缩工艺中，只要旧有的系统是依靠锅炉提供水蒸汽作为加热热源的，原则上都可以改造成MVR热泵蒸发系统。新建系统中若蒸发操作需要水蒸汽作热源的，则可以直接采用MVR热泵蒸发设备。 

蒸发过程中传热温差和压差大小一般与处理料液的热敏性有关，高热敏性料液适宜于小温差条件下多梯度分阶段进行。因此，MVR热泵系统的工艺流程也设计成单效蒸发和多效蒸发。 

2、MVR热泵蒸汽压缩机的研究进展 

1970年前后，离心式或轴流式压缩机在MVR热泵系统上的应用已出现在国外的媒体报道中。芬兰于1981年开始试用风机型压缩器，经多年的实践和逐步完善，现在这种压缩器已在西欧各国普遍使用。近几年来，国内行业也加快了国产蒸汽压缩机的开发进程。随着蒸汽压缩机国产化研究的深入，防腐防锈、密封、耐高温和长期运行时的安全可靠性成为其主要的技术难题。 

3、MVR热泵蒸发换热器的研究进展 

MVR系统节能显著，但也需要高效的换热装置与之相匹配。其小温差特点决定了换热器的选择上应考虑传热效率高的蒸发装置，其中降膜蒸发器是比较合适的一种，其具有物料停留时间短，可低温操作等优点，非常适合于热敏性物料的浓缩。经多年的实践应用证明，机械蒸汽再压缩降膜蒸发技术日臻成熟。 

发明内容：

工业高危和有毒废水“零排放”是指对工业有害废水中的绝大部分含盐量和污染物高度浓缩后全部(99％以上)回收再利用，无任何废液排出工厂。 

目前，国际上得到较多应用的是蒸汽再压缩零排放结晶回收技术。国内由于起步较晚，有很多关键技术需要解决。在蒸发浓缩技术中，多效蒸发技术成熟，在许多行业中已经得到应用，但最大的缺点是能耗较高，系统庞大，启动慢。 

机械蒸汽再压缩MVR是利用水蒸气压缩机将蒸发器中废水蒸发产生的水蒸气加压加温，然后作为废水蒸发的热源，而高温高压水蒸气冷凝成为净化水回收利用。在该过程中进入系统的是废水，出来的是净化水和浓缩液体。浓缩液体经过结晶器进一步蒸发实现混合盐的结晶。结晶盐可作为固体废料填埋，但更多的是全部分类回收利用，实现系统的完全零排放。 

该浓缩技术不仅用于污水处理行业，在奶粉、粮食、食品、饮料、化工和制药、制酒、燃料等工业中，凡需要提取和浓缩的都有可能得到应用。该系统热效率高，比能耗低，蒸发1吨水的能耗大约是传统蒸发器的1/6 到1/5，运行成本大大降低；该系统完全摆脱了对蒸汽锅炉的依赖，只要有电就能使用，不需要蒸汽、锅炉、煤和冷却水，减少了SO2、CO2的排放，减少了粉尘和固体废渣的排放；系统运行成本大大降低，只有传统蒸发器的1/3～1/2；系统占地面积小，体积不到传统蒸发器的1/10。 

附图说明：

图1为本发明系统的机构简图； 

图2为本发明湿空气分离装置的结构示意图。 

具体实施方式：

1、热泵蒸发器的总体设计理论及工艺研究 

提出MVR热泵系统完整、有效的的设计和实施流程。研究MVR热泵系统对主要设备的要求，包括蒸汽压缩机、冷凝蒸发换热器、结晶器等；研究各设备在设计、加工及调试过程等环节中模型检验方法及技术措施。 

全面研究机械蒸汽再压缩(MVR)热泵系统及工艺，使MVR热泵蒸发系统能长期、可靠、稳定、连续运行。研究浓缩溶液和蒸汽在整个系统中的运行方式，研究稳定运行及非稳定运行(存在异常可能情况)时，系统各点溶液、蒸汽或水的热力状态参数、浓度等。 

通过对实验过程各位置卤水或蒸汽状态参数及各离子浓度的监测、收集，分析并确定最佳工作状态点，以指导实际运行过程工作状态的控制。 

2、水蒸汽压缩机在MVR中的系统实验和改进 

水蒸气压缩机的研制考虑借鉴现有的水润滑压缩机。而水蒸气压缩机进气温度一般要100℃左右，排气温度将达到120-150℃。高温密封是一个重要问题，该项目将综合国内外关于压缩机密封的先进技术，如双端 面机械密封、骨架密封等，在实际压缩机中改进使用并优化确定方案，发展自己特色的密封技术。