氫氟酸與硝酸混合廢水脫氮除氟處理裝置的製作方法

2023-05-25 14:54:16 2

專利名稱：氫氟酸與硝酸混合廢水脫氮除氟處理裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種廢水處理裝置，尤其是ー種具有廢水的中和反應、三效結晶蒸發、攪拌防堵、晶漿離心分離技術且可有效地去除廢水中的氟離子和總氮並使蒸發的冷凝水回用於生產的廢水處理裝置，具體地說是ー種氫氟酸與硝酸混合廢水脫氮除氟處理裝置。
背景技術：
目前，在光伏太陽能電池生產中產生一定量的含氫氟酸與硝酸的混合廢水，其中氫氟酸濃度為O. 35%，硝酸濃度為I. 5%，廢水中主要汙染物為氟離子和總氮，在太湖流域新建項目中要求エ業廢水中的總氮必須實現零排放，因此含氫氟酸與硝酸的混合廢水需進行 脫氮除氟處理，而目前尚無相關的裝置可供使用，因此設計一種針對總氮零排放的要求的氫氟酸與硝酸混合廢水脫氮除氟處理裝置是當務之急。
發明內容本實用新型的目的是針對目前太陽能電池生產中產生的含氮廢水缺乏相應的高標準處理裝置的現狀，設計ー種結構緊湊、運行維護簡便的處理裝置，將廢水的中和反應、三效結晶蒸發、攪拌防堵、晶漿離心分離優化組合，使廢水的汙染物實現零排放，廢水淨化後回用於生產的氫氟酸與硝酸混合廢水脫氮除氟處理裝置。本實用新型的技術方案是一種氫氟酸與硝酸混合廢水脫氮除氟處理裝置，它包括中和反應箱I、預熱器7、一效蒸發器9、一效分離器10、ニ效蒸發器12、ニ效分離器15、三效蒸發器16和三效分離器19，其特徵是所述的中和反應箱I的上部安裝有中和藥劑乾粉計量箱3、攪拌機4和PH計5，側面中上部安裝有廢水進料閥2，另ー側中下部安裝管道與提升泵6相連，提升泵6出ロ通過管道與預熱器7進ロ相連，預熱器7預熱熱源由一效蒸發器9和一效分離器10提供；所述的ー效蒸發器9進液ロ與預熱器7出液管及ー效循環泵11的出液管相連，一效蒸發器9蒸發熱源由蒸汽進氣閥8提供，一效蒸發器9底部設有ー效循環泵11，一效蒸發器9加熱後產生的汽水進入ー效分離器10進行汽水分離，分離後的二次蒸汽進入ニ效蒸發器12中對其加熱，一效分離器10分離所得的濃縮液從底部進入ー效循環泵11進ロ管，ー效循環泵11出口濃縮液一部分回流至一效蒸發器9，一部分進入ニ效蒸發器12 ;所述的ニ效蒸發器12底部內設有攪拌機13，底部連接有ニ效循環泵14，ニ效蒸發器12加熱後產生的汽水進入ニ效分離器15進行汽水分離，ニ效分離器15錐鬥底部設有晶漿排放ロ與出料泵27連通，ニ效分離器15分離後的二次蒸汽進入三效蒸發器16中並對其進行加熱，ニ效分離器15分離所得的濃縮液從其側面中上部管道流入ニ效循環泵14進ロ管，ニ效循環泵14出口濃縮液一部分回流至ニ效蒸發器12，一部分進入三效蒸發器16 ;所述的三效蒸發器16底部內設有攪拌機17，底部連接有三效循環泵18，三效蒸發器16加熱後產生的汽水進入三效分離器19進行汽水分離，三效分離器19錐鬥底部設有晶漿排放ロ與出料泵28連通，三效分離器19分離所得的濃縮液從其側面中上部管道流入三效循環泵18進ロ管，三效循環泵18出ロ濃縮液回流進入三效蒸發器16加熱；所述的三效分離器19分離出的汽水進入冷凝器22冷卻，冷凝器22冷卻用水由冷卻塔26通過提升泵25提供，冷卻排水回到冷卻塔26，冷凝器22上部少量餘氣通過真空泵23、除氣器24排出。所述的預熱器7、ニ效蒸發器12、ニ效分離器15、三效蒸發器16、三效分離器19和冷凝器22的冷凝液進入冷凝液收集器20中並由與其相連的輸送泵21抽出回用。所述的ニ效分離器出料泵27和三效分離器出料泵28排出的晶漿與離心機29進料管連接，離心機29分離的晶體運出，分離出的少量濃縮液進入收集箱30，由與收集箱30相連的提升泵31抽至三效分離器19上部的濃縮液進ロ進行再次汽水分離。本實用新型的有益效果I、本實用新型採用乾粉計量投加中和技術可節省設備和投資，氫氧化鈉與廢水中 和反應後生成氟化鈉與硝酸鈉的混合液。2、本實用新型根據廢水性質、沸點及結晶濃度的特點採用三效結晶式蒸發，充分利用熱源，廢水的預熱採用一效蒸發単元的冷凝液餘熱加熱，ニ效、三效單元的加熱均採用系統中的二次蒸汽加熱。3、本實用新型的真空系統採用真空泵形式，使系統真空穩定，真空調節簡便。4、本實用新型根據氟化鈉與硝酸鈉的不同沸點及結晶濃度，在ニ效蒸發器蒸發濃縮時將有少量氟化鈉晶體析出，因此在ニ效分離器底部配置出料泵，防止造成後續蒸發器加熱列管堵塞。5、本實用新型為防止晶體在蒸發器及管道內嚴重結垢和堵塞，在ニ效蒸發器、ニ效蒸發器底部分別安裝了攪拌裝置。6、整套組合裝置設計結構緊湊，運行安全，維護管理方便。7、整套組合裝置操作簡單，可採用自動運行。

圖I是本實用新型的處理裝置的結構示意圖。圖I中I為中和反應箱，2為氫氟酸與硝酸混合廢水進水閥，3為中和藥劑乾粉計量箱，4為攪拌機，5為PH計，6為提升泵，7為預熱器，8為進汽閥門，9為ー效蒸發器，10為一效分離器，11為ー效循環泵，12為ニ效蒸發器，13為攪拌機，14為ニ效循環泵，15為ニ效分離器，16為三效蒸發器，17為攪拌機，18為三效循環泵，19為三效分離器，20為冷凝液收集器，21為輸送泵，22為冷凝器，23為真空泵，24為除氣器，25為冷卻水提升泵，26為冷卻塔，27為ニ效分離器晶漿出料泵，28為三效分離器晶漿出料泵，29為離心機，30為濃縮液收集箱，31為濃縮液提升泵。圖I中AR表不蒸汽輸送管道,GW表不氟化納晶眾輸送管道,DW表不廢水物料輸送管道，CW表示硝酸鈉晶漿輸送管道，DY表示冷凝液輸送管道，DP表示氟化鈉和硝酸鈉晶體輸送管道，DX表不冷卻水輸送管道，DN表不混合水汽輸送管道。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進ー步的說明。[0020]如圖I所示。一種氫氟酸與硝酸混合廢水脫氮除氟處理裝置，它包括中和反應箱I、預熱器7、一效蒸發器9、一效分離器10、ニ效蒸發器12、ニ效分離器15、三效蒸發器16和三效分離器19，所述的中和反應箱I上部安裝有中和藥劑乾粉計量箱3、攪拌機4、PH計5，側面上部安裝有廢水進ロ閥2，另ー側面下部設有出液管與提升泵6的進ロ相連，提升泵6出ロ通過管道與預熱器7進ロ相連，預熱器7的熱源由一效蒸發器9和一效分離器10的冷凝液餘熱通過管道相連提供，中和後的廢水經預熱器7預熱後流入一效蒸發器9，一效蒸發器9蒸發所需蒸汽由蒸汽進料閥8提供，一效蒸發器9的汽水混合液進入ー效分離器10進行汽水分離，一效蒸發器9底部設有濃 縮液循環泵11，一效蒸發器9部分濃縮液和一效分離器10分離的濃縮液與循環泵11的進ロ管相連，循環泵11出口的濃縮液部分回流至一效蒸發器9，另一部分進入ニ效蒸發器12蒸發，一效分離器10分離的二次蒸汽作為熱源進入ニ效蒸發器12，ニ效蒸發器12的汽水混合液進入ニ效分離器15進行汽水分離，為防止濃縮產生的部分晶漿的堵塞和結垢，在ニ效蒸發器12底內部設有攪拌機13，ニ效蒸發器12底部還安裝有濃縮液循環泵14，ニ效蒸發器12部分濃縮液和ニ效分離器15中上部分離出的濃縮液與循環泵14的進ロ管相連，循環泵14出口的濃縮液部分回流至ニ效蒸發器12，另一部分進入三效蒸發器16蒸發，ニ效分離器15錐鬥部分的晶漿與出料泵27相連，晶漿由出料泵27輸送至離心機29進行固液分離，ニ效分離器15分離的二次蒸汽作為熱源進入三效蒸發器16，三效蒸發器16的汽水混合液進入三效分離器19進行汽水分離，為防止濃縮產生的部分晶漿的堵塞和結垢，在三效蒸發器16底內部設有攪拌機17，三效蒸發器16底部連接有濃縮液循環泵18，三效蒸發器16部分濃縮液和三效分離器19中上部分離出的濃縮液與循環泵18的進ロ管相連，循環泵18出口的濃縮液回流至三效蒸發器16蒸發，三效分離器19錐鬥部分的晶漿與出料泵28相連，晶漿由出料泵28輸送至離心機29進行固液分離，三效分離器19分離出的蒸汽進入冷凝器22進行冷凝處理，冷凝器22冷卻用水來自冷卻塔26和冷卻用水輸送泵25，冷凝器22排出的冷卻水通過管道排入冷卻塔，冷凝器22上部少量餘氣通過真空泵23抽出並經除氣器24處理後排出，預熱器7、ニ效蒸發器12、ニ效分離器15、三效蒸發器16、三效分離器19、冷凝器22的冷凝液進入冷凝液收集箱20通過提升泵21輸送用於生產，晶漿經離心機29分離產生的濃縮液流入濃縮液收集箱30通過提升泵31輸送至三效分離器19中再次進行水氣分離。本實用新型使用過程中的計量加藥、中和反應、三效結晶蒸發、攪拌防堵、晶漿離心分離均可採用自動控制。本實用新型中的三效結晶蒸發處理技術不僅適用於氫氟酸與硝酸混合廢水脫氮除氟，也適用於其他高濃度廢水的脫鹽處理。本實用新型未涉及部分均與現有技術相同或可採用現有技術加以實現。
權利要求1.一種氫氟酸與硝酸混合廢水脫氮除氟處理裝置，它包括中和反應箱(I)、預熱器(7)、一效蒸發器(9)、一效分離器(10)、ニ效蒸發器(12)、ニ效分離器(15)、三效蒸發器(16)和三效分離器(19)，其特徵是所述的中和反應箱(I)的上部安裝有中和藥劑乾粉計量箱(3)、攪拌機(4)和PH計(5)，側面中上部安裝有廢水進料閥(2)，另ー側中下部安裝管道與提升泵(6)相連，提升泵(6)出口通過管道與預熱器(7)進ロ相連，預熱器(7)預熱熱源由一效蒸發器(9)和一效分離器(10)提供；所述的ー效蒸發器(9)進液ロ與預熱器(7)出液管及ー效循環泵(11)的出液管相連，一效蒸發器(9)蒸發熱源由蒸汽進氣閥(8)提供，一效蒸發器(9)底部設有ー效循環泵(11)，一效蒸發器(9)加熱後產生的汽水進入ー效分離器(10)進行汽水分離，分離後的二次蒸汽進入ニ效蒸發器(12)中對其加熱，一效分離器(10)分離所得的濃縮液從底部進入ー效循環泵(11)進ロ管，ー效循環泵(11)出口濃縮液一部分回流至一效蒸發器(9)，一部分進入ニ效蒸發器(12);所述的ニ效蒸發器(12)底部內設有攪拌機(13)，底部連接有ニ效循環泵(14)，ニ效蒸發器(12)加熱後產生的汽水進入ニ效分離器(15)進行汽水分離，ニ效分離器(15)錐鬥底部設有晶漿排放ロ與出料泵(27)連通，ニ效分離器(15)分離後的二次蒸汽進入三效蒸發器(16)中並對其進行加熱，ニ效分離器(15)分離所得的濃縮液從其側面中上部管道流入ニ效循環泵(14)進ロ管，ニ效循環泵(14)出口濃縮液一部分回流至ニ效蒸發器(12)，一部分進入三效蒸發器(16);所述的三效蒸發器(16)底部內設有攪拌機(17)，底部連接有三效循環泵(18)，三效蒸發器(16)加熱後產生的汽水進入三效分離器(19)進行汽水分離，三效分離器(19)錐鬥底部設有晶漿排放ロ與出料泵(28)連通，三效分離器(19)分離所得的濃縮液從其側面中上部管道流入三效循環泵(18)進ロ管，三效循環泵(18)出口濃縮液回流進入三效蒸發器(16)加熱；所述的三效分離器(19)分離出的汽水進入冷凝器(22)冷卻，冷凝器(22)冷卻用水由冷卻塔(26)通過提升泵(25)提供，冷卻排水回到冷卻塔(26)，冷凝器(22)上部少量餘氣通過真空泵(23)、除氣器(24)排出。
2.根據權利要求I所述的氫氟酸與硝酸混合廢水脫氮除氟處理裝置，其特徵是所述的預熱器(7)、ニ效蒸發器(12)、ニ效分離器(15)、三效蒸發器(16)、三效分離器(19)和冷凝器(22)的冷凝液進入冷凝液收集器(20)中並由與其相連的輸送泵(21)抽出回用。
3.根據權利要求I所述的氫氟酸與硝酸混合廢水脫氮除氟處理裝置，其特徵是所述的ニ效分離器出料泵(27)和三效分離器出料泵(28)排出的晶漿與離心機(29)進料管連接，離心機(29)分離的晶體運出，分離出的少量濃縮液進入收集箱(30)，由與收集箱(30)相連的提升泵(31)抽至三效分離器(19)上部的濃縮液進ロ進行再次汽水分離。
專利摘要一種氫氟酸與硝酸混合廢水脫氮除氟處理裝置，它包括中和反應箱(1)、預熱器(7)、一效蒸發器(9)、一效分離器(10)、二效蒸發器(12)、二效分離器(15)、三效蒸發器(16)和三效分離器(19)，其特徵是所述的中和反應箱(1)的上部安裝有中和藥劑乾粉計量箱(3)、攪拌機(4)和pH計(5)並管道與提升泵(6)相連，提升泵(6)出口通過管道與預熱器(7)進口相連；所述的二效蒸發器(12)設有攪拌機(13)、分離器(15)、循環泵(14)，晶漿出料泵(27)，所述的蒸發器(16)設有攪拌機(17)、三效分離器(19)、循環泵(18)。本實用新型具有結構緊湊，運行維護簡便，廢水實現零排放的優點。
文檔編號C02F101/14GK202440402SQ20122005436
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月20日 優先權日2012年2月20日
發明者侯炳浩, 侯金山, 徐志清, 趙軍, 鮑官華 申請人:侯炳浩, 侯金山, 北京朗新明環保科技有限公司南京分公司