[发明专利]一种多效膜蒸馏与多效蒸发综合结晶装置

说明书

本发明公开了一种多效膜蒸馏与多效蒸发综合结晶装置，包括依次连接的多效膜蒸馏系统和多效蒸发系统；所述多效膜蒸馏系统中包括多效膜蒸馏组件，所述多效膜蒸馏组件为具有内部潜热回收功能的气隙式膜蒸馏组件，所述多效蒸发系统为真空蒸发系统。本发明采用综合一体化装置设计，并且优化装置整体，可回收利用有价值的无机盐、贵金属、冷凝水源，节能降耗，具有良好的投资效益。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，更具体的说是涉及一种多效膜蒸馏与多效蒸发综合结晶装置。

背景技术

油田开采过程中，采出的地下水和注入水会溶解大量的地层中矿物质，造成回注水中的矿化度很高，而高矿化度的回注水会大大降低采收率，并腐蚀管道，给开采和输送带来诸多难题。高浓度的矿化水溶液需经浓缩、除盐的淡化过程才能使用。

传统的浓缩技术包括多级闪蒸、多效蒸发、反渗透、电渗析和膜蒸馏等。目前反渗透技术已经被广泛用于海水淡化、废水处理及脱盐等。反渗透技术在进行脱盐处理时，淡水的回收率在50％-75％左右，剩下的即是作为反渗透浓盐水排放。浓盐水中各种离子浓度是原水中的离子浓度的2-4倍，如果直接排放，不仅对环境造成污染还会导致水和无机盐资源的浪费。同时达到减少浓缩液的排放、提高水的利用率及降低反渗透过程的成本控制，其主要方法是将反渗透浓缩液进行再利用。反渗透浓盐水再利用的一般方式是采用多效蒸发、多级闪蒸等蒸发结晶装置对反渗透浓水进行深度浓缩来实现浓盐水的减量排放甚至近零排放。

多级闪蒸和多效蒸发运行安全性比较高，而且技术已经相当成熟。但是化工厂常用的多效蒸发过程的热效率很低，以造水比表示一般不超过5，因而处理稀溶液时运行成本比较高，且盐溶液腐蚀性较强，多效蒸发设备需采用昂贵的耐腐蚀材料，使得投资成本大幅度提高。反渗透技术为无相变过程，具有能耗低、操作简便等优点，但该过程对预处理要求严格，且不能处理高浓度的无机盐水溶液。电渗析技术可以把盐溶液浓缩至15％甚至更高，但当盐浓度过高时，该过程电耗较大，且所产淡水含盐量较高，不可直接排放或使用。膜蒸馏技术具有操作条件温和、截留率高、可利用低品位热源、能够处理反渗透技术不能处理的高浓度盐溶液等优点，但是目前传统膜蒸馏技术的热效率一般都比较低，用造水比进行表征的热效率仅在0.2-1.0之间，因此难以实现工业化应用。

因此，如何提供一种高效节能的装置和技术用于盐水溶液处理是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种采用多效膜蒸馏系统和多效蒸发系统联用的装置进行处理，有效降低处理成本，高效节能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多效膜蒸馏与多效蒸发综合结晶装置，包括依次连接的多效膜蒸馏系统和多效蒸发系统；

所述多效膜蒸馏系统中包括多效膜蒸馏组件，所述多效膜蒸馏组件为具有内部潜热回收功能的气隙式膜蒸馏组件；

所述多效蒸发系统为真空蒸发系统。

优选的，所述多效膜蒸馏系统包括多效膜蒸馏组件，所述多效膜蒸馏组件包括交错设置的中空纤维膜和实壁毛细管，所述实壁毛细管进水端连接料液储罐、出水端连通换热器一的进水口；所述中空纤维膜的进水端连通所述换热器一的出水口、出水端连通换热器二的进水口，所述换热器二的出水口连通所述料液储罐，所述多效膜蒸馏组件侧壁设置有冷凝液导出口。

优选的，所述料液储罐与所述实壁毛细管进水端之间设置磁力泵。

优选的，所述实壁毛细管进水端设置有流量计。

优选的，所述中空纤维膜的进水端设置有压力计。

优选的，所述实壁毛细管进水端、出水端和所述空纤维膜的进水端、出水端均设置有温度计。

优选的，所述料液储罐与所述实壁毛细管进水端之间设置设置有回流管路，所述回流管路上设置有阀门。