什么是結(jié)晶？

結(jié)晶是固體物質(zhì)以晶體狀態(tài)從蒸汽、溶液或熔融物中析出的過程。很多化工生產(chǎn)過程中都包含有結(jié)晶這一基本的單元操作。在液相工業(yè)結(jié)晶過程中，在溶液中建立一個(gè)適當(dāng)?shù)倪^飽和度并對其進(jìn)行控制，是結(jié)晶過程中z要的問題。

以過飽和度的產(chǎn)生方式對結(jié)晶生產(chǎn)方法進(jìn)行簡單分類：

（1）冷卻結(jié)晶

（2）蒸發(fā)結(jié)晶

（3）閃蒸結(jié)晶

（4）反應(yīng)結(jié)晶

（5）鹽析結(jié)晶

以生產(chǎn)的連續(xù)性對結(jié)晶生產(chǎn)方法進(jìn)行分類：

（1）間歇結(jié)晶

（2）連續(xù)結(jié)晶

（3）半連續(xù)結(jié)晶

連續(xù)結(jié)晶是現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)大生產(chǎn)時(shí)代發(fā)展的趨勢，系統(tǒng)運(yùn)行過程中結(jié)晶裝置保持連續(xù)進(jìn)料并連續(xù)出料，流水線性質(zhì)的生產(chǎn)狀態(tài)避免了產(chǎn)品的批次差異，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，特別適用于大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)。

　　1.一種應(yīng)用于廢水的連續(xù)冷d結(jié)晶分離系統(tǒng)，包括冷卻結(jié)晶器(1)、冰晶分離洗滌裝置(2)和融化裝置(5)，其特征在于，所述冷卻結(jié)晶器(1)上裝有冷卻系統(tǒng)，所述冷卻結(jié)晶器(1)的入口端與廢水排放端相連，所述冷卻結(jié)晶器(1)的出口端與冰晶分離洗滌裝置(2)相連;所述冰晶分離洗滌裝置(2)的下端設(shè)有濃縮液排放管，上端設(shè)有冰晶排放管;所述冰晶排放管與所述融化裝置(5)相連，所述融化裝置(5)的出口端與工廠純水儲(chǔ)槽相連，所述冷卻結(jié)晶器(1)用于將冷凍廢水形成冰晶;所述分離洗滌裝置(2)用于分離冰晶和濃縮液，并對冰晶進(jìn)行洗滌;所述融化裝置(5)用于冰晶的融化。硫酸鈉的飽和濃度約為30%，因此采用MVR蒸發(fā)器需要控制出料濃度小于30%，即在濃度接近30%時(shí)須轉(zhuǎn)入多效蒸發(fā)結(jié)晶器繼續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于廢水的連續(xù)冷d結(jié)晶分離系統(tǒng)，其特征在于，所述濃縮液排放管通過第y回流管(3)與冷卻結(jié)晶器的底端相連。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于廢水的連續(xù)冷d結(jié)晶分離系統(tǒng)，其特征在于，所述融化裝置(5)的出口端還通過第二回流管(4)連接到分離洗滌裝置的上端，用于洗滌冰晶。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于廢水的連續(xù)冷d結(jié)晶分離系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻結(jié)晶器(1)和廢水排放端之間還設(shè)有預(yù)冷裝置，所述預(yù)冷裝置通過冷卻水、冰水或鹽水將廢水冷卻至冰點(diǎn)。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于廢水的連續(xù)冷d結(jié)晶分離系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻結(jié)晶器(1)冷卻時(shí)的溫度在-5℃～-20℃。

　　說明書

　　一種應(yīng)用于廢水的連續(xù)冷d結(jié)晶分離系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實(shí)用新型涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于廢水的連續(xù)冷d結(jié)晶分離系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)

　　我國是石油資源匱乏的國家，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使我國在短短的三十年變成了石油的純進(jìn)口國，大約一半的石油來自進(jìn)口，給國家的能源安全帶來極大的隱患。

　　同時(shí)，我們又是煤炭資源豐富的國家，如果將豐富的煤資源轉(zhuǎn)化燃油，將極大保證我國的能源安全。因此，近幾年煤制油，煤制氣蓬勃發(fā)展。

　　但煤制油過程將產(chǎn)生大量的廢水，而且廢水中成分極為復(fù)雜，含有大量致a物質(zhì)，有機(jī)物和腐蝕性鹽類，極難處理。各家企業(yè)采用各種方法處理，如物理，化學(xué)，生物，蒸發(fā)結(jié)晶等。但由于成分復(fù)雜，腐蝕性等原因，各種處理技術(shù)均存在一定的局限性。

　　實(shí)用新型內(nèi)容

　　本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用于廢水的連續(xù)冷d結(jié)晶分離系統(tǒng)，使得經(jīng)過處理后得到的純水能夠達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

　　本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種應(yīng)用于廢水的連續(xù)冷d結(jié)晶分離系統(tǒng)，包括冷卻結(jié)晶器、冰晶分離洗滌裝置和融化裝置，所述冷卻結(jié)晶器上裝有冷卻系統(tǒng)，所述冷卻結(jié)晶器的入口端與廢水排放端相連，所述冷卻結(jié)晶器的出口端與冰晶分離洗滌裝置相連;所述冰晶分離洗滌裝置的下端設(shè)有濃縮液排放管，上端設(shè)有冰晶排放管;所述冰晶排放管與所述融化裝置相連，所述融化裝置的出口端與工廠純水儲(chǔ)槽相連，所述冷卻結(jié)晶器用于將冷凍廢水形成冰晶;所述分離洗滌裝置用于分離冰晶和濃縮液，并對冰晶進(jìn)行洗滌;所述融化裝置用于冰晶的融化。為此，采用蒸發(fā)濃縮技術(shù)和冷卻結(jié)晶技術(shù)處理廢水，同時(shí)獲得附加值副產(chǎn)品硫酸鈉晶體。

　　所述濃縮液排放管通過第y回流管與冷卻結(jié)晶器的底端相連。

　　所述融化裝置的出口端還通過第二回流管連接到分離洗滌裝置的上端，用于洗滌冰晶。

　　所述冷卻結(jié)晶器和廢水排放端之間還設(shè)有預(yù)冷裝置，所述預(yù)冷裝置通過冷卻水、冰水或鹽水將廢水冷卻至冰點(diǎn)。

　　所述冷卻結(jié)晶器冷卻時(shí)的溫度在-5℃～-20℃。

　　有益效果

　　由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本實(shí)用新型通過冷凍器對廢水進(jìn)行冷d結(jié)晶，可以有效降低廢水中COD，鹽和氨氮濃度，通過分離洗滌裝置將濃縮液與冰晶有效分離，并通過對冰晶表面進(jìn)行洗滌，使得經(jīng)過處理后得到的純水能夠達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。在工業(yè)應(yīng)用中，冷卻結(jié)晶經(jīng)常與濃縮技術(shù)結(jié)合，使溶液首先蒸發(fā)并濃縮形成飽和溶液。

結(jié)晶脫硫廢水處理系統(tǒng)

　　1.基于多級流化床結(jié)晶的脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特性在于，包括壓濾系統(tǒng)，載體循環(huán)流化床，氫氧化鎂晶種流化床，氫氧化鈣晶種流化床，螯合劑循環(huán)流化床，微晶精濾裝置，納濾裝置，氯h鈉MVR濃縮結(jié)晶裝置和硫酸鈉冷d結(jié)晶裝置，脫硫廢水池的出口與壓濾系統(tǒng)的進(jìn)口相連，壓濾系統(tǒng)的出口與載體循環(huán)流化床的進(jìn)口相連，載體循環(huán)流化床的出口與晶種流化床的進(jìn)口相連，晶種流化床的出口與螯合劑循環(huán)流化床的進(jìn)口相連，螯合劑循環(huán)流化床的出口與微晶精濾裝置進(jìn)口相連，微晶精濾裝置的出口與納濾裝置的進(jìn)口相連，納濾裝置的出口分別與氯h鈉MVR濃縮結(jié)晶裝置及硫酸鈉冷d結(jié)晶裝置相連。(7)將(6)中的母液輸送至冷凍d晶裝置冷凍，冷凍后的母液經(jīng)過預(yù)熱后進(jìn)入三效蒸發(fā)器，將氯化鈉進(jìn)行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多級流化床結(jié)晶的脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特性在于，壓濾系統(tǒng)包括污泥泵，壓濾機(jī)，壓榨泵和濾液池，脫硫廢水池的出口與污泥泵相連，污泥泵的出口與板框壓濾機(jī)的進(jìn)口相連，板框壓濾機(jī)的出口與濾液池的進(jìn)口相連，壓榨泵的出口與板框壓濾機(jī)相連，壓榨泵為板框壓濾機(jī)的進(jìn)一步壓濾提供0.8-1.2MPa的水壓，污泥泵的壓力控制在0.4-0.8MPa，壓濾系統(tǒng)去除脫硫廢水中懸浮物。四、綜合評價(jià)由以上分析可以得出，設(shè)備能耗方面來考慮，采用冷d結(jié)晶與膜處理組合工藝，運(yùn)行能耗最d，設(shè)備投資中等。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多級流化床結(jié)晶的脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特性在于，載體循環(huán)流化床包括依次連接的進(jìn)水泵，載體吸附劑藥桶，載體吸附劑循環(huán)箱和載體循環(huán)流化床，載體吸附劑藥桶連接有加藥泵，配有載體吸附劑的載體循環(huán)流化床，去除脫硫廢水的z金屬元素，并將載體吸附劑進(jìn)行循環(huán)流化利用，將富集z金屬的載體吸附劑進(jìn)行固化、包埋無害化處置，或?qū)金屬進(jìn)行提取、精煉資源化處理。操作、調(diào)整難度大且蒸發(fā)熱效率有提升空間，造成資源浪費(fèi)成本增加。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多級流化床結(jié)晶的脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特性在于，晶種流化床包括氫氧化鎂晶種流化床和氫氧化鈣晶種流化床，載體循環(huán)流化床的出口與氫氧化鎂晶種流化床的進(jìn)口相連，氫氧化鎂晶種流化床的出口與氫氧化鈣晶種流化床的進(jìn)口相連，氫氧化鈣晶種流化床出口與螯合劑循環(huán)流化床的進(jìn)口相連。堿液藥桶連接有加藥泵，通過加藥泵，將堿液輸送到晶種流化床中，氫氧化鈣晶種流化床堿液加藥根據(jù)流化床pH值進(jìn)行自動(dòng)控制，pH控制在9。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多級流化床結(jié)晶的脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特性在于，氫氧化鎂晶種流化床包括依次連接的進(jìn)水泵，晶種流化床，氫氧化鎂沉淀池和氫氧化鎂晶種篩分干燥器，堿液藥桶連接有加藥泵，通過加藥泵將堿液輸送到晶種流化床中，氫氧化鎂晶種流化床的堿液加藥量根據(jù)流化床pH值進(jìn)行自動(dòng)控制，pH控制在8.0-9.5。根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫廢水濃縮蒸發(fā)、結(jié)晶、鹽分離工藝，其特征在于，(7)中將冷凍后的母液預(yù)熱進(jìn)行三效蒸發(fā)的步驟包括：步驟一、冷凍后的母液進(jìn)入冷凝水預(yù)熱器中預(yù)熱，預(yù)熱后進(jìn)入一效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器中，蒸發(fā)水分提升濃度。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多級流化床結(jié)晶的脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特性在于，氫氧化鈣晶種流化床包括依次連接的進(jìn)水泵，晶種流化床，氫氧化鈣沉淀池和氫氧化鈣晶種篩分干燥器;堿液藥桶連接有加藥泵，通過加藥泵，將堿液輸送到晶種流化床中，氫氧化鈣晶種流化床堿液加藥根據(jù)流化床pH值進(jìn)行自動(dòng)控制，pH控制在9.5-11.5。對鹵水質(zhì)量要求高，硫酸鈉含量需嚴(yán)格控制和恒定，一般在3～5%，當(dāng)硫酸鈉含量較高時(shí)，分離工藝比較復(fù)雜，需要反復(fù)調(diào)節(jié)溫度及廢水濃度來分離不同的鹽，且回收的鹽不純，含有較多雜質(zhì)。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多級流化床結(jié)晶的脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特性在于，螯合劑循環(huán)流化床，包括進(jìn)水泵，螯合劑藥桶，螯合劑循環(huán)箱和螯合劑循環(huán)流化床，螯合劑藥桶連接有加藥泵，螯合劑循環(huán)流化床，處理每噸螯合劑循環(huán)流化床進(jìn)水螯合劑投加量控制在5kg-20kg，流化床出水進(jìn)行部分回流循環(huán)流化，回流比例控制在1:10-100之間。根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于廢水的連續(xù)冷d結(jié)晶分離系統(tǒng)，其特征在于，所述融化裝置(5)的出口端還通過第二回流管(4)連接到分離洗滌裝置的上端，用于洗滌冰晶。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多級流化床結(jié)晶的脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特性在于，微晶精濾裝置為多介質(zhì)過濾器，陶瓷膜多孔過濾器或管式微濾裝置，微晶精濾裝置去除螯合劑循環(huán)流化床形成的微晶物質(zhì)，并將SDI控制在3以下。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多級流化床結(jié)晶的脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特性在于，納濾裝置通過高壓進(jìn)水泵連接微晶精濾裝置，納濾裝置濃水端與濃水箱相連，放置濃水硫化n溶液，納濾裝置產(chǎn)水端與產(chǎn)水箱相連，放置產(chǎn)水氯化n溶液，納濾裝置分別與阻垢劑藥桶，還原劑藥桶和清洗劑藥桶相連，阻垢劑藥桶、還原劑藥桶、清洗劑藥桶均分別與自動(dòng)清洗系統(tǒng)控制系統(tǒng)及壓力表電氣連接，自動(dòng)清洗系統(tǒng)控制系統(tǒng)和操作平臺(tái)電性連接，納濾裝置將微晶精濾裝置的出水進(jìn)行多級多段納濾，產(chǎn)水箱與氯h鈉MVR濃縮結(jié)晶裝置相連，濃水箱與硫酸鈉冷d結(jié)晶裝置相連。(2)預(yù)熱升溫后進(jìn)入一效降膜蒸發(fā)器的分離器中，一效循環(huán)泵將一效分離器內(nèi)的物料送入一效加熱器頂部形成膜狀向下流動(dòng)，循環(huán)流動(dòng)過程中與管外熱交換，蒸發(fā)水分提升濃度。