[发明专利]一种浓盐水的界面蒸发装置及蒸发方法

说明书

本发明提供一种浓盐水的界面蒸发装置及蒸发方法，所述蒸发装置中包括所述蒸发单元包括多孔亲水层；以及分别连接在所述多孔亲水层的相对的两个面上的第一多孔疏水层和第二多孔疏水层。本发明通过独特的结构设计，解决了在高盐度条件下因水分蒸发而析出的盐在蒸发载体表面沉积而影响光吸收及水分蒸发的问题，同时可以在单位占地面积设立大量蒸发表面，蒸发速率达到蒸发塘的40‑50倍。

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体涉及一种浓盐水的界面蒸发装置及蒸发方法。

背景技术

海水淡化或工业生产过程中会产生大量的浓盐水，浓盐水的处理已经是制约 着各行各业工业废水零排放的关键技术。对浓盐水进行综合处理，实现盐和水资 源的高效综合利用，对于降低浓盐水排放的环境污染具有重大社会意义和经济意 义。

目前，末端浓盐水的处理技术主要包括：多效蒸发(MED)、机械蒸汽再压 缩(MVR)、机械雾化蒸发和蒸发塘等。由于浓盐水的强腐蚀性，MED或者MVR 蒸发器选材要求很高，投资昂贵，其单位投资和运行能耗非常高。机械雾化蒸发 技术使蒸发塘内的浓盐水雾化，来增大浓盐水的表面积，从而可以提高蒸发塘的 蒸发速度，即提高浓盐水的蒸发速度。但是，雾化的浓盐水的雾滴与空气接触， 并在一定风速的条件下极易漂浮和吹至蒸发塘的外部，甚至浓盐水形成的结晶盐 漂浮到蒸发塘外部更远的地方。有的浓盐水的结晶盐含有重金属等对环境有害的 物质，容易造成周边环境的二次污染。蒸发塘是一种处理浓盐水的自然蒸发设施， 其原理是将达标的高浓盐水排放到一个经过防渗处理的水池里，通过自然蒸发结 晶来实现浓盐水减量。蒸发塘具有抗冲击负荷好、运行成本低、使用寿命长等优 点，因而被广泛应用在不少国内的煤化工项目中。但实际生产实践中，由于自然 蒸发缓慢，蒸发塘存在着浓盐水容易满塘，溢塘的的问题，同时如果浓盐水完全 蒸发，须占用上百公顷土地。目前，蒸发塘事实上已经无法获批作为新建设施处 理高浓废水，蒸发塘面临很大的管理与生存困境。

专利CN203389343U中采用了机械雾化蒸发技术，该技术的原理是将浓盐水 雾化成细小的液滴，将蒸发面从二维水平面，变为三维空间的立体蒸发。利用该 技术可以实现相同体积的浓盐水蒸发面积增加数倍，大幅度增加蒸发塘中浓盐水 与空气的接触面积，起到提高蒸发速度的作用。但是，目前机械雾化蒸发技术在 国内内蒙古、新疆等多个煤化工企业或园区的蒸发塘进行了技术示范，但实际效 果不佳，没有实现该技术的应用推广。蒸发塘的浓盐水被破碎式机械雾化蒸发器 破碎后抛向空中，水滴飘落过程中水分蒸发，大部分液滴会回落到蒸发器周围， 但受到风力因素影响较大，雾化浓盐水的小雾滴一般在100-200微米左右，在一 定风速的条件下极易漂浮和吹至蒸发塘外部，甚至形成的结晶盐漂浮到蒸发塘外 部更远的地方，有的浓盐水的结晶盐含有重金属等对环境有害物质，容易造成周 边环境二次污染。

专利CN101885515A公开了一种多级太阳能海水淡化装置，采用太阳能集热 器在太阳光的照射下，一部分红外线与紫外线被吸热板芯吸收后转换为热能，给 海水储水槽加热，海水的温度缓慢升高，并不断蒸发，在冷疑部件外壁会形成水 珠被淡水收集部件集中后输出集成舱外而获得利用。但是，该海水淡化装置采用 太阳能集热器直接对海水储水槽加热，由于热学损耗较大致使其转化效率较低 (30％-50％)，在很大程度上限制了光蒸汽转化效率。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种蒸发单 元，通过独特的结构设计，解决了在高盐度条件下因水分蒸发而析出的盐在蒸发 载体表面沉积而影响光吸收及水分蒸发的问题，同时可以在单位占地面积设立大 量蒸发表面，蒸发速率达到蒸发塘的40-50倍。

本发明的目的之二在于提供一种与上述目的之一相对应的蒸发装置。

本发明的目的之三在于提供一种与上述目的之一和目的之二相对应的蒸发 系统。

本发明的目的之四在于提供一种与上述目的之一、目的之二和目的之三相对 应的蒸发方法。

为实现上述目的之一，本发明采取的技术方案如下：