CN102424440A - 一种一体化hpdm热泵垃圾渗滤液处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体化HPDM热泵垃圾渗滤液处理装置，利用在热量循环过程中将垃圾渗滤液中盐和有机污染物与水分离，使垃圾渗滤液得以净化；它能够通过压缩二次蒸汽，使其压力和温度上升，再次作为热源回用到系统，实现蒸汽热量的循环利用。本发明的处理装置，主要有包括换热器一1、换热器二2、换热器三3、循环液收集器4、循环泵5、水平管液膜布水器6、水平管液膜换热器7、气液分离过热器8、蒸汽压缩机9、疏水器10、浓液泵11、气体分离器12、蒸汽发生器13和膜式氨氮分离浓缩器14，所述的换热器一1、换热器二2和换热器三3串联连接，换热器一1上设有渗滤液进口，换热器三3设有渗滤液出口通过管道与循环泵出口连接。
Description
技术领域
本专利涉及一种垃圾渗滤液处理装置，更具体地说涉及一种一体化HPDM热泵垃圾渗滤液处理装置。
背景技术
目前环保领域中的高盐、高浓度有机污染物废水、垃圾渗滤液主要采用生化法、双膜法和多效蒸发法进行处理。常规的生化法工艺路线长，占地面积大，抗冲击负荷能力要求高，管理维护复杂，大部分的情况下无法保证系统出水水质稳定达标。双膜法是在生化系统的后面采用SF(超滤)膜+RO膜或NF(纳滤)膜+RO(反渗透)膜作为深度处理，虽然部分地解决了生化法出水水质达标问题，但是仍然存在膜的污染、膜的使用寿命短、浓水产率高、投资和运行费用大等问题，其产水率也只有70％～75％。
多效蒸发法的多效蒸发器就是将几个蒸发器串联运行的蒸发操作，对废水加热，将水分离出来使废水得到净化的过程。多效蒸发器是利用二次蒸汽的潜热作为热源引入后一效蒸发器，进行再次利用。由于各效的二次蒸汽都作为下一效蒸发器的加热蒸汽，使蒸汽热能得到多次利用，提高了原蒸汽的利用效率。由于热损失，温差损失等原因，单位蒸汽消耗量不可能达到被全部利用的目的，原蒸汽利用率的提高是以降低其生产强度作为代价而取得的。在相同的操作条件下，多效蒸发器的生产能力并不比传热面积相同的单效蒸发器的生产能力大。而且效数增加，设备费用成倍增大，所以不是效数越多越好。因此，在运用多效蒸发器时，必须对设备费和操作费进行权衡以决定合理的效数。同时，即使多效蒸发，最后一效高热焙的二次蒸汽也被放弃，未加以充分利用，所以多效蒸发其热功效率也相当低。因此，现有的这些处理方法都存在着投资大、运行费用高、运行管理和维护复杂，出水水质难以保证的缺点。因此，需要开发一种新的处理设备或方法来解决存在的问题。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术中存在的不足与问题，提供一种一体化HPDM(HeatPump Division Machine)热泵垃圾渗滤液处理装置，利用在热量循环过程中将垃圾渗滤液中盐和有机污染物与水分离，使垃圾渗滤液得以净化；它能够通过压缩二次蒸汽，使其压力和温度上升，再次作为热源回用到系统，实现蒸汽热量的循环利用。同时利用换热器回收冷凝水和浓缩液中的热量，提高热功效率。本专利具有工艺路线短，占地面积小，结构紧凑、运行维护便捷、卫生安全、经济成本低等优点，有效地节省一次清洁能源。
本发明的技术方案如下：
本发明的一体化HPDM热泵垃圾渗滤液处理装置，其主要有包括换热器一1、换热器二2、换热器三3、循环液收集器4、循环泵5、水平管液膜布水器6、水平管液膜换热器7、气液分离过热器8、蒸汽压缩机9、疏水器10、浓液泵11、气体分离器12、蒸汽发生器13和膜式氨氮分离浓缩器14，所述的换热器一1、换热器二2和换热器三3串联连接，换热器一1上设有渗滤液进口，换热器三3设有渗滤液出口通过管道与循环泵出口连接；
循环液收集器4通过循环泵5与水平管液膜布水器6连接，水平管液膜布水器6下方为水平管液膜换热器7；
水平管液膜换热器7通过气液分离过热器8与蒸汽压缩机9连通，蒸汽压缩机9再通过管道与水平管液膜换热器7连接，同时蒸汽压缩机9出口部分压缩蒸汽连接到气液分离过热器8；
水平管液膜换热器7下方设有凝结水出口，并通过疏水器10与换热器三3连接；水平管液膜换热器7中部气体收集管，通过气体分离器12与换热器一1连接，再通过管道连接膜式氨氮分离浓缩器14；
蒸汽发生器13通过管道与换热器三3连接，循环液收集器4通过管道连接循环泵5，循环泵5出口接至换热器三3进口；
循环液收集器4由管道将换热器二2和浓液泵11连通。
本发明的一体化HPDM热泵垃圾渗滤液处理装置，其进一步的技术方案是所述的处理装置各单元部件进出口、动力设备出口部位设置仪表探头，由PLC全自动运行。
本发明的一体化HPDM热泵垃圾渗滤液处理装置其工作过程和原理如下：
被处理压力废水顺序进入换热器1、2和3进行换热，蒸发器内循环液经循环液收集器4由循环泵5增压，与换热后的处理水混合进入水平管液膜布水器6。通过水平管液膜布水器6将混合处理液向水平管液膜换热器7均匀布水，使分布在水平管液膜换热器7蒸发管上的混合液呈液膜状。混合液在与水平管液膜换热器7换热的过程中，部分形成饱和水蒸汽，部分成为循环液进入循环液收集器4。
分离出来的饱和水蒸汽经气液分离过热器8分离出携带出液滴并成为过热蒸汽，在蒸汽压缩机9的作用下，过热蒸汽被压缩，温升至设计工作温度，进入水平管液膜换热器7蒸发管内，与混合液进行热交换成为凝结水。凝结水通过疏水器10进入换热器3与被处理废水进行进一步换热后作为处理后的达标水排出。蒸汽压缩机9出口部分压缩蒸汽连接到气液分离过热器8。
从循环液收集器4中排出的浓缩液进入换热器2与被处理废水换热后，排出系统。
从气体分离器12中排出的气体进入换热器1与被处理废水换热后，排出系统。
在启动系统或由于天气原因，利用蒸汽发生器13与换热器3连接对系统进行启动加热或补热。
装置在水分离过程中，在水平管液膜换热器7内循环混合液逸出的氨氮气体、惰性气体被气体分离器12收集；气体分离器12中的气体进入换热器1与被处理垃圾渗滤液换热；换热后的气体通过膜式氨氮分离浓缩器14，浓缩脱氨处理后排放。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本发明的一体化HPDM热泵垃圾渗滤液处理装置利用在热量循环过程中将垃圾渗滤液中盐和有机污染物与水分离，使垃圾渗滤液得以净化；它能够通过压缩二次蒸汽，使其压力和温度上升，再次作为热源回用到系统，实现蒸汽热量的循环利用。同时利用换热器回收冷凝水和浓缩液中的热量，提高热功效率。本专利具有工艺路线短，占地面积小，结构紧凑、运行维护便捷、经济成本低等优点，有效地节省一次清洁能源。具体效果如下：①工艺路线短，处理单元少，占地面积仅双膜法20％，＜4m2/m3水。②系统稳定自动运行，出水最好和稳定；产水率可高达95％。③实现热量循环使用，除了系统启动运行外，运行中基本不需要再提供外源热量，直接通过循环压缩二次蒸汽作为热源，实现热量的循环利用。同时，充分回收排出系统的冷凝水和浓缩液中的热量，热功效率高。系统具有利用废热、余热的能力。④有组织地收集废气，可将氨氮浓缩到30％，实现资源化利用，现场基本无气味，清洁卫生。⑤全自动运行，设备和系统简单，维护修管理方便，操作条件安全。⑥抗冲击负荷能力强，出水水质不受水质、水量的影响，稳定达标，无超标排放之风险。⑦灵活性高，可根据水量变化调整运行时间，具有随开随停的特点；亦可利用用电调峰时间的电价差异来调整运行时间，降低运行费用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
图2为本发明的正立面布局示意图
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明的一体化HPDM热泵垃圾渗滤液处理装置，其主要有包括换热器一1、换热器二2、换热器三3、循环液收集器4、循环泵5、水平管液膜布水器6、水平管液膜换热器7、气液分离过热器8、蒸汽压缩机9、疏水器10、浓液泵11、气体分离器12、蒸汽发生器13和膜式氨氮分离浓缩器14，所述的换热器一1、换热器二2和换热器三3串联连接，换热器一1上设有渗滤液进口，换热器三3设有渗滤液出口通过管道与循环泵出口连接；
循环液收集器4通过循环泵5与水平管液膜布水器6连接，水平管液膜布水器6下方为水平管液膜换热器7；
水平管液膜换热器7通过气液分离过热器8与蒸汽压缩机9连通，蒸汽压缩机9再通过管道与水平管液膜换热器7连接，同时蒸汽压缩机9出口部分压缩蒸汽连接到气液分离过热器8；
水平管液膜换热器7下方设有凝结水出口，并通过疏水器10与换热器三3连接；水平管液膜换热器7中部气体收集管，通过气体分离器12与换热器一1连接，再通过管道连接膜式氨氮分离浓缩器14；
蒸汽发生器13通过管道与换热器三3连接，循环液收集器4通过管道连接循环泵5，循环泵5出口接至换热器三3进口；
循环液收集器4由管道将换热器二2和浓液泵11连通。
同时所述的处理装置各单元部件进出口、动力设备出口部位设置仪表探头，由PLC全自动运行。
被处理渗滤液顺序进入换热器1、2和3换热，蒸发器内循环液经循环液收集器4由循环泵5增压，与换热后的渗滤液混合进入水平管液膜布水器6。由水平管液膜布水器6将混合处理液向水平管液膜换热器7均匀布水，使混合液呈液膜状换热蒸发，混合液在换热的过程中，部分形成饱和水蒸汽，部分成为循环液进入循环液收集器4。分离出来的饱和水蒸汽经气液分离过热器8分离出携带出液滴并成为过热蒸汽，在蒸汽压缩机9的作用下被压缩升温作为热源，进入水平管液膜换热器7蒸发管内换热后成为凝结水。凝结水通过疏水器10进入换热器3与被处理渗滤液进行进一步换热后作为处理后的达标水排出。蒸汽压缩机9出口部分压缩蒸汽连接到气液分离过热器8。混合液中逸出的部分气体和氨氮收集在气体分离器12，通过换热器1换热冷凝，进入膜式氨氮分离浓缩器14处理后排放。从循环液收集器4中排出的浓缩液进入换热器2与被处理废水换热后，排出系统。在系统启动时或由于天气原因，利用蒸汽发生器13与换热器3连接，将渗滤液循环泵出口管切换到换热器3，对系统进行启动加热或补热。
Claims (2)
1.一种一体化HPDM热泵垃圾渗滤液处理装置，其特征在于主要有包括换热器一(1)、换热器二(2)、换热器三(3)、循环液收集器(4)、循环泵(5)、水平管液膜布水器(6)、水平管液膜换热器(7)、气液分离过热器(8)、蒸汽压缩机(9)、疏水器(10)、浓液泵(11)、气体分离器(12)、蒸汽发生器(13)和膜式氨氮分离浓缩器(14)，所述的换热器一(1)、换热器二(2)和换热器三(3)串联连接，换热器一(1)上设有渗滤液进口，换热器三(3)设有渗滤液出口通过管道与循环泵出口连接；
循环液收集器(4)通过循环泵(5)与水平管液膜布水器(6)连接，水平管液膜布水器(6)下方为水平管液膜换热器(7)；
水平管液膜换热器(7)通过气液分离过热器(8)与蒸汽压缩机(9)连通，蒸汽压缩机(9)再通过管道与水平管液膜换热器(7)连接，同时蒸汽压缩机(9)出口部分压缩蒸汽连接到气液分离过热器(8)；
水平管液膜换热器(7)下方设有凝结水出口，并通过疏水器(10)与换热器三(3)连接；水平管液膜换热器(7)中部气体收集管，通过气体分离器(12)与换热器一(1)连接，再通过管道连接膜式氨氮分离浓缩器(14)；
蒸汽发生器(13)通过管道与换热器三(3)连接，循环液收集器(4)通过管道连接循环泵(5)，循环泵(5)出口接至换热器三(3)进口；
循环液收集器(4)由管道将换热器二(2)和浓液泵(11)连通。
2.根据权利要求1所述的一体化HPDM热泵垃圾渗滤液处理装置，其特征在于处理装置的各单元部件进出口、动力设备出口部位设置仪表探头，由PLC全自动运行。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |