[发明专利]柔性降膜自然蒸发废水提浓单元及多段负压自然蒸发废水提浓装置

说明书

本公开提供了一种柔性降膜自然蒸发废水提浓单元及多段负压自然蒸发废水提浓装置，其中所述单元包括一壳体，所述壳体内均匀布设有多个互相平行的柔性纤维降膜面，相邻两所述柔性纤维降膜面之间的上部设有导液锥，所述导液锥入口与废水布水管相连，所述导液锥出口设置于导液锥顶部，所述导液锥用于将废水从其顶部出口溢出，使废水在重力作用下向下流动到柔性纤维降膜面表面，并在纤维的毛细作用下在柔性纤维降膜面表面形成一层均匀降液膜，所述降液膜与热烟气或热废气通过热湿交换进行废水提浓。本公开无需耗费蒸汽或优质热源，无冲洗水系统，设备紧凑，无转动部件，系统稳定可靠，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本公开属于废水污染物治理领域，特别是涉及一种柔性降膜自然蒸发废水提浓单元及多段负压自然蒸发废水提浓装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提到了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

钢铁行业在我国国民经济中属于高耗水的行业，同时伴随着系列环保政策的出台，行业发展模式开始由粗放式转化为集约式发展。其中，废水处理也从“零排放”口号开始改变为主动寻求减量用水和废水资源化。2017年中国钢铁工业122个会员单位总用水量为835.9186亿m³，取新水18.3571亿m³，吨钢耗新水指标为2.87m³/t。钢铁企业的全厂性排水主要来源于各生产单元配套循环水系统强制排污、过滤反洗等生产废水，以及分散于各处的食堂、浴室、卫生间等生活用水设施排水。对全厂性排水进行处理、回收利用直至达到“零排放”是节水工作的重中之重。

废水零排放的投资和运行费用主要集中在蒸发结晶装置，而如何减少蒸发结晶装置的处理规模，废水减量化则是重点也是难点。就发明人所知，目前在实际项目中应用的高效反渗透(HERO)工艺运行过程中需要不断调节pH值，会消耗大量酸碱，增加运行费用，并且会缩短膜的使用寿命；树脂再生也增加了大量的酸碱废液，增加了处理难点；碟管(DTRO)单只膜产水量小、压力高，多组件运行时维护存在一定难度；正渗透汲取液的选用一直存在争议，且汲取液的回收也有一定难度；超高压RO对预处理的要求同样很高，在高回收率时能否选取合适的段间增压泵也存在一定困难；电渗析ED膜若采用国产膜质量得不到保证，而进口均相膜价格较高，ED系统产水还需要再次脱盐等。目前在含盐废水处理领域新出现的机械蒸发再压缩技术(MVR)重新利用蒸发浓缩过程中产生的二次蒸汽的冷凝潜热，回收大量高品质的冷凝水，实现含盐废水最大程度的减量化，也基本实现了废水的零排放，但仍需要消耗大量蒸汽，投资成本高。

如何使废水减量系统稳定运行，并减少投资和运行费用，需要进一步拓宽思路。需要说明的是，目前钢铁厂余热资源巨大，比如环冷空气余热、烧结机尾烟气余热、热球团显热、冲渣水热量、炼钢烟气余热、焖渣水热量、轧钢加热炉烟气余热、石灰窑烟气余热、锅炉烟气余热等等，若将这些外排余热(蒸汽、热水、热风等)充分利用起来，将低浓度废水进行多段负压降膜自然蒸发将废水浓缩后再送入结晶脱盐处理系统，则能最大限度的降低设备负荷、减少投资、节能量巨大。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开以耐酸碱腐蚀性优良的柔性纤维织物为基材作为多段负压自然蒸发面，提出了一种柔性降膜自然蒸发废水提浓单元及多段负压自然蒸发废水提浓装置，该装置蒸发面利用率高，设备紧凑，无转动部件，系统稳定可靠。

为了实现上述目的，本公开的技术方案如下：

一种柔性降膜自然蒸发废水提浓单元，包括一壳体，所述壳体内均匀布设有多个互相平行的柔性纤维降膜面，相邻两所述柔性纤维降膜面之间的上部设有导液锥，所述导液锥入口与废水布水管相连，所述导液锥出口设置于导液锥顶部，所述导液锥用于将废水从其顶部出口溢出，使废水在重力作用下向下流动到柔性纤维降膜面表面，并在纤维的毛细作用下在柔性纤维降膜面表面形成一层均匀降液膜，所述降液膜与热烟气或热废气通过热湿交换进行废水提浓。