CN207845410U - 一种硼酸锌生产废水处理设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种硼酸锌生产废水处理设备，包括MVR蒸发系统、浓密机、离心机A、固体物储存罐A、冷却结晶器、固体物储存罐B、刮刀式离心机，MVR蒸发系统的进水口连接废水水源，MVR蒸发系统的出水口连接浓密机，浓密机的固体物出口连接离心机A、上清液出口通过冷却结晶器后连接刮刀式离心机，离心机A的固体物出口连接固体物储存罐A、液体出口连接MVR蒸发系统的进水口，刮刀式离心机的固体物出口连接固体物储存罐B、液体出口连接MVR蒸发系统的进水口。本设备可使硼酸锌生产废水中的硫酸钠和硼酸分别结晶析出，回收两种副产品，并且废水蒸发过程可连续进行，提高了废水处理效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及废水处理设备技术领域，尤其涉及一种硼酸锌生产废水处理设备。
背景技术
硼酸锌作为一种新型的无卤阻燃剂，其阻燃效率高，价格适中，对环境友好，因此应用前景极其广阔，在国内外产量很大。目前，硼酸锌生产工艺主要为硼砂—硫酸锌法。此工艺方法会产生大量的Na+、Zn2+、SO2- 4、B2O2- 4型无机废水(NaSO4含量18％左右)，如果不经处理直接外排，将严重污染环境，废水处理的高难度制约了生产效率。
对高盐废水的处理，最为经济有效的方法是蒸发结晶。但是，在对Na+、Zn2+、SO2- 4、B2O2- 4型无机废水进行蒸发过程中，随着硫酸钠的结晶析出，系统中母液会富集B2O2- 4。当B2O2- 4富集到一定浓度时，会在蒸发系统内产生大量的硼酸细晶，极易堵塞工艺管道，且很难进行固液分离。固在蒸发一段时间后，必须停车刷罐，使蒸发过程难以持续进行。处理难度高，效率低下。
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足，研制一种硼酸锌生产废水处理设备，该废水处理设备能够高效的对硼酸锌生产废水进行处理。
本实用新型解决技术问题的技术方案为：一方面，本实用新型的实施例提供了一种硼酸锌生产废水处理设备，包括MVR蒸发系统、浓密机、离心机A、固体物储存罐A、冷却结晶器、固体物储存罐B、刮刀式离心机，MVR蒸发系统的进水口连接废水水源，MVR蒸发系统的出水口连接浓密机，浓密机的固体物出口连接离心机A、上清液出口通过冷却结晶器后连接刮刀式离心机，离心机A的固体物出口连接固体物储存罐A、液体出口连接MVR蒸发系统的进水口，刮刀式离心机的固体物出口连接固体物储存罐B、液体出口连接MVR蒸发系统的进水口。
作为优化，所述MVR蒸发系统包括原水罐、进料泵、暂存罐、换热器、分离器、蒸汽加热设备、冷凝罐、暂存池、出料泵，原水罐的进水口连接废水水源，原水罐的出水口通过进料泵连接的暂存罐，暂存罐的出水口通过出料泵连接浓密机，分离器设置在暂存罐的上方，分离器的底部与暂存罐连通；暂存罐的底部与换热器连通，暂存罐与换热器之间设置有循环泵，换热器内设置有加热管路，加热管路的入口连接蒸汽加热设备的出气口，加热管路的出口连接冷凝罐入口，换热器的顶部设置有蒸汽出口，蒸汽出口连接分离器，分离器的顶部设置有二次蒸汽出口，二次蒸汽出口连接蒸汽加热设备的进气口；冷凝罐的出水口连接暂存池，冷凝罐的顶部设置有冷凝出气口。废水依次通过原水罐、进料泵、暂存罐后进入换热器，经加热管路的加热形成蒸汽，蒸汽进入分离器后部分变为液态、部分保持蒸汽状态，液态进入暂存罐，蒸汽经蒸汽加热设备加热后进入加热管路加热原液。
作为优化，所述MVR蒸发系统还包括预热器，预热器内设置有冷水通道、热水通道，冷水通道设置在进料泵与暂存罐之间，热水通道设置在冷凝罐的出水口与暂存池之间。
作为优化，所述分离器的横截面面积大于换热器的横截面面积。
作为优化，所述MVR蒸发系统还冷凝气储存罐，冷凝出气口连接冷凝气储存罐的进气口，冷凝气储存罐连接真空泵，冷凝气储存罐的顶部设置有排气通道，冷凝气储存罐的排水口连接暂存池。
作为优化，所述蒸汽加热设备为压缩机。
作为优化，所述压缩机为罗茨式压缩机、单机高速离心式压缩机、单机低速离心式风机压缩机中的任意一种。
作为优化，所述冷却结晶器是带有强制外循环的DTB型真空蒸发结晶器，循环管部分设有列管式换热器。
实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案具有如下优点或有益效果：
1.本设备可使硼酸锌生产废水中的硫酸钠和硼酸分别结晶析出，回收两种副产品，并且废水蒸发过程可连续进行，提高了废水处理效率。
2.通过采用MVR蒸发系统，充分利用了蒸汽的潜能，利用了废弃的蒸汽，除开机运行外，整个蒸发过程无需通入蒸汽。
3.通过设置预热器，充分利用了热能，提高了废水处理效率。通过设置分离器的横截面面积大于换热器的横截面面积，分离器内的空间大于换热器内的空间，蒸汽进入分离器后压力、温度都下降，提高了分离效果。
4.通过设置冷凝气储存罐、真空泵，对冷凝气进行减压回收水分后再排放，减少了对空气的污染。
5.通过压缩机提供热源，与传统蒸发器相比，温度差更小，能够达到温和蒸发，极大的提高了产品质量。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例的原理图。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。
图1为本实用新型的一种实施例，如图所示，一种硼酸锌生产废水处理设备，包括MVR蒸发系统、浓密机10、离心机A11、固体物储存罐A12、冷却结晶器9、固体物储存罐B122、刮刀式离心机112，MVR蒸发系统的进水口连接废水水源，MVR蒸发系统的出水口连接浓密机10，浓密机10的固体物出口连接离心机A11、上清液出口通过冷却结晶器9后连接刮刀式离心机112，离心机A11的固体物出口连接固体物储存罐A12、液体出口连接MVR蒸发系统的进水口，刮刀式离心机112的固体物出口连接固体物储存罐B122、液体出口连接MVR蒸发系统的进水口。本设备可使硼酸锌生产废水中的硫酸钠和硼酸分别结晶析出，回收两种副产品，并且废水蒸发过程可连续进行，提高了废水处理效率。工作原理：将硼酸锌生产废水直接打入MVR蒸发系统进行蒸发，蒸发温度96℃、系统真空度35kPa。蒸发过程中，随着硫酸钠结晶析出，母液中B2O2- 4逐渐富集。控制蒸发量在硫酸钠和硼酸共饱线以下，使硫酸钠尽可能结晶，而硼酸不析出,控制液相中B2O2- 4浓度在25％以下。实际生产中，以蒸发器内固含量为控制点，固含量控制在15％以下。待蒸发器内物料浓度达到设计值后出料，料浆打入浓密机10。浆料在浓密机10内停留时间2小时以上，底层固体主要为硫酸钠，B2O2- 4主要存在于上清液中。浓密机10底料送离心机A11进行固液分离，得到固相硫酸钠产品，液体返回MVR蒸发系统；浓密机10上清液送冷却结晶器9，控制温度40℃，使硼酸在冷却结晶器9内结晶析出。结晶完成后，送刮刀式离心机112进行固液分离，得到固相硼酸产品，离心母液送回MVR蒸发器进一步蒸发浓缩。该处理设备实现了硫酸钠和硼酸的分离，有效解决了硫酸钠结晶时因为B2O2- 4富集产生细晶，而造成的严重堵管现象，使生产能够连续进行。同时，得到两个高纯度的产品，回收了硫酸钠和硼酸。本实用新型通过实验室试验，以及实际生产经验，掌握硫酸钠与硼酸混合溶液结晶规律，得到蒸发控制点，使硫酸钠在蒸发过程中尽可能多地析出，而硼酸不析出，有效防止蒸发系统因产生细晶而堵管的现象。掌握硼酸溶液结晶规律，在常规废水蒸发工艺上，加入硼酸结晶工艺，采用硫酸钠—硼酸两段结晶模式，分别制得硫酸钠和硼酸副产品，取得较大经济效益，同时实现固废零排放。
所述MVR蒸发系统包括原水罐1、进料泵2、暂存罐7、换热器4、分离器5、蒸汽加热设备13、冷凝罐14、暂存池18、出料泵6，原水罐1的进水口连接废水水源，原水罐1的出水口通过进料泵2连接的暂存罐7，暂存罐7的出水口通过出料泵6连接浓密机10，分离器5设置在暂存罐7的上方，分离器5的底部与暂存罐7连通；暂存罐7的底部与换热器4连通，暂存罐7与换热器4之间设置有循环泵19，换热器4内设置有加热管路4-1，加热管路4-1的入口连接蒸汽加热设备13的出气口，加热管路4-1的出口连接冷凝罐14入口，换热器4的顶部设置有蒸汽出口4-2，蒸汽出口4-2连接分离器5，分离器5的顶部设置有二次蒸汽出口5-1，二次蒸汽出口5-1连接蒸汽加热设备13的进气口；冷凝罐14的出水口连接暂存池18，冷凝罐14的顶部设置有冷凝出气口14-1。废水依次通过原水罐1、进料泵2、暂存罐7后进入换热器4，经加热管路4-1的加热形成蒸汽，蒸汽进入分离器5后部分变为液态，部分保持蒸汽状态，液态进入暂存罐7，蒸汽经蒸汽加热设备13加热后进入加热管路4-1加热原液。通过采用MVR蒸发系统，充分利用了蒸汽的潜能，利用了废弃的蒸汽，除开机运行外，整个蒸发过程无需通入蒸汽。
所述MVR蒸发系统还包括预热器3，预热器3内设置有冷水通道3-1、热水通道3-2，冷水通道3-1设置在进料泵2与暂存罐7之间，热水通道3-2设置在冷凝罐14的出水口与暂存池18之间。通过设置预热器3，充分利用了热能，提高了废水处理效率。
所述分离器5的横截面面积大于换热器4的横截面面积。通过设置分离器5的横截面面积大于换热器4的横截面面积，分离器5内的空间大于换热器4内的空间，蒸汽进入分离器5后压力、温度都下降，提高了分离效果。
所述MVR蒸发系统还冷凝气储存罐15，冷凝出气口14-1连接冷凝气储存罐15的进气口，冷凝气储存罐15连接真空泵16，冷凝气储存罐15的顶部设置有排气通道17，冷凝气储存罐15的排水口连接暂存池18。通过设置冷凝气储存罐15、真空泵16，对冷凝气进行减压回收水分后再排放，减少了对空气的污染。
所述蒸汽加热设备13为压缩机。通过压缩机提供热源，与传统蒸发器相比，温度差更小，能够达到温和蒸发，极大的提高了产品质量。
所述压缩机为罗茨式压缩机、单机高速离心式压缩机、单机低速离心式风机压缩机中的任意一种。
所述冷却结晶器9是带有强制外循环的DTB型真空蒸发结晶器，循环管部分设有列管式换热器。换热器对循环物料进行冷却，控制物料温度在40℃左右，使硼酸充分结晶。
上述虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (8)
1.一种硼酸锌生产废水处理设备，其特征是：包括MVR蒸发系统、浓密机(10)、离心机A(11)、固体物储存罐A(12)、冷却结晶器(9)、固体物储存罐B(122)、刮刀式离心机(112)，MVR蒸发系统的进水口连接废水水源，MVR蒸发系统的出水口连接浓密机(10)，浓密机(10)的固体物出口连接离心机A(11)、上清液出口通过冷却结晶器(9)后连接刮刀式离心机(112)，离心机A(11)的固体物出口连接固体物储存罐A(12)、液体出口连接MVR蒸发系统的进水口，刮刀式离心机(112)的固体物出口连接固体物储存罐B(122)、液体出口连接MVR蒸发系统的进水口。
2.根据权利要求1所述的一种硼酸锌生产废水处理设备，其特征是，所述MVR蒸发系统包括原水罐(1)、进料泵(2)、暂存罐(7)、换热器(4)、分离器(5)、蒸汽加热设备(13)、冷凝罐(14)、暂存池(18)、出料泵(6)，原水罐(1)的进水口连接废水水源，原水罐(1)的出水口通过进料泵(2)连接的暂存罐(7)，暂存罐(7)的出水口通过出料泵(6)连接浓密机(10)，分离器(5)设置在暂存罐(7)的上方，分离器(5)的底部与暂存罐(7)连通；暂存罐(7)的底部与换热器(4)连通，暂存罐(7)与换热器(4)之间设置有循环泵(19)，换热器(4)内设置有加热管路(4-1)，加热管路(4-1)的入口连接蒸汽加热设备(13)的出气口，加热管路(4-1)的出口连接冷凝罐(14)入口，换热器(4)的顶部设置有蒸汽出口(4-2)，蒸汽出口(4-2)连接分离器(5)，分离器(5)的顶部设置有二次蒸汽出口(5-1)，二次蒸汽出口(5-1)连接蒸汽加热设备(13)的进气口；冷凝罐(14)的出水口连接暂存池(18)，冷凝罐(14)的顶部设置有冷凝出气口(14-1)。
3.根据权利要求2所述的一种硼酸锌生产废水处理设备，其特征是，所述MVR蒸发系统还包括预热器(3)，预热器(3)内设置有冷水通道(3-1)、热水通道(3-2)，冷水通道(3-1)设置在进料泵(2)与暂存罐(7)之间，热水通道(3-2)设置在冷凝罐(14)的出水口与暂存池(18)之间。
4.根据权利要求2所述的一种硼酸锌生产废水处理设备，其特征是，所述分离器(5)的横截面面积大于换热器(4)的横截面面积。
5.根据权利要求2所述的一种硼酸锌生产废水处理设备，其特征是，所述MVR蒸发系统还冷凝气储存罐(15)，冷凝出气口(14-1)连接冷凝气储存罐(15)的进气口，冷凝气储存罐(15)连接真空泵(16)，冷凝气储存罐(15)的顶部设置有排气通道(17)，冷凝气储存罐(15)的排水口连接暂存池(18)。
6.根据权利要求2所述的一种硼酸锌生产废水处理设备，其特征是，所述蒸汽加热设备(13)为压缩机。
7.根据权利要求6所述的一种硼酸锌生产废水处理设备，其特征是，所述压缩机为罗茨式压缩机、单机高速离心式压缩机、单机低速离心式风机压缩机中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种硼酸锌生产废水处理设备，其特征是，所述冷却结晶器(9)是带有强制外循环的DTB型真空蒸发结晶器，循环管部分设有列管式换热器。
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|---|---|---|---|---|
| CN114230083A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-25 | 天津市生态环境科学研究院(天津市环境规划院、天津市低碳发展研究中心) | 一种金属制品表面处理镀铜废液在线回收利用的方法 |
| CN115159738A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-10-11 | 山东五维阻燃科技股份有限公司 | 利用相图分离提纯硼酸锌生产废水的方法 |
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2018
- 2018-01-08 CN CN201820030463.6U patent/CN207845410U/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114230083A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-25 | 天津市生态环境科学研究院(天津市环境规划院、天津市低碳发展研究中心) | 一种金属制品表面处理镀铜废液在线回收利用的方法 |
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