CN104110975B - 一种工业废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业废水处理装置，其冷却塔的储水池与工业废水连通，并通过第一泵与喷淋管路连通，以将工业废水泵入喷淋管路，第一换热器的第二介质流道用于与待冷却高温介质连通，第二换热器安装于冷却塔的进风口，并与第一换热器的第二介质流道连通形成环形流道，第二泵设置于第二介质流道的介质出口和第二换热器的介质入口之间，以驱动循环介质在环形流道内循环流动。与现有技术相比，第一换热器和第二换热器连通形成闭式循环换热系统，实现热量传递功能基础上，工业废水仅在冷却塔的喷淋管路和储水池间循环流动，而并未直接与换热器连通，从而解决了换热器的介质流道结垢问题，减少了换热器的维护次数，进而降低了回收利用工业废水的成本。

Description

一种工业废水处理装置

技术领域

[0001 ]本发明涉及工业废水处理技术领域，特别涉及一种工业废水处理装置。

背景技术

[0002]工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。因此，对于保护环境来说，工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。

[0003]现结合图1，来说明目前较为常用的一种工业污水处理装置及其处理方法。

[0004]如图1所示，该装置包括冷却塔I'、板式热交换器2'、栗3'以及连通三者的管路，其中，冷却塔V的塔体IV底部具有与工业废水连通的储水池12'，其储水池12'与板式换热器I'的第二介质流道21'连通，其喷淋管路13'通过栗3'与第二介质流道21'，板式换热器2'的第一介质流道2V与待冷却高温介质连通。

[0005]该装置的工作原理是，栗3'将冷却塔1'内工业废水栗入板式换热器2'的第二介质流道22'，与此同时，待冷却高温介质流入第一介质流道2V，第二介质流道22'内的工业废水和第一介质流道21'内高温介质在板式换热器2'内进行热交换，高温介质遇冷形成低温介质后回流至待冷却设备继续使用，工业废水吸热升温后经由喷淋管路13'喷出。然后，喷淋出的高温工业废水与进入冷却塔V内冷空气相遇发生热交换，部分工业废水蒸发随吸热后升温的空气在排气扇14'作用下由排风口排出，剩余放热冷却后回流至冷却塔的储水池12,内。

[0006]显然，该装置将工业污水作为热交换介质加以回收利用，避免了直接排出而造成的环境污染以及能量损失。然而，在该装置中工业废水直接与板式换热器2'进行接触，极易在板式换热器2'流道内结垢。为了保证该装置正常运行，需每月停机清理I〜2次或者在达到其额定使用寿命前更换新的换热器，显然，这样势必引起回收利用工业废水成本高的问题。

[0007]有鉴于此，本领域技术人员亟待对现有工业废水处理装置进行结构优化，以降低回收和利用工业废水的成本。

发明内容

[0008]针对上述缺陷，本发明的核心目的在于，提供一种工业废水处理装置，以降低回收和利用工业废水的成本。

[0009]为了达到上述目的，本发明所提供的工业废水处理装置，包括冷却塔和第一换热器，所述冷却塔的储水池与所述工业废水连通，所述第一换热器的第一流道用于与待冷却高温介质连通，其特征在于，还包括:

[0010]至少一个第二换热器，安装于所述冷却塔的进风口处，并与所述第一换热器的第二流道连通形成环形流道；

[0011]第一栗，设置于所述储水池和所述冷却塔的喷淋管路之间，以将所述工业废水栗入所述喷淋管路；

[0012]第二栗，设置于所述第一换热器的介质出口和所述第二换热器的介质入口之间，以驱动所述循环介质在所述环形流道内循环流动。

[0013]优选地，所述第二换热器外挂于所述冷却塔的塔体外。

[0014]优选地，所述冷却塔的塔体四面均开设有进风口，每个所述进风口处均设置有所述第二换热器。

[0015]优选地，所述冷却塔为无填料式冷却塔。

[0016]优选地，所述冷却塔还包括设置于所述喷淋管路上方的收水器。

[0017] 优选地，还包括废水预处理单元，所述废水预处理单元包括集水池和溢流管，所述集水池和所述储水池通过所述溢流管连通，并且所述溢流管位于所述储水池的池底上方。

[0018]优选地，还包括循环介质温度调节装置，设置于所述第一换热器和第二换热器之间，以调整所述环形流道内循环介质的温度。

[0019]优选地，所述循环介质温度调节装置包括第一类吸收式热栗和第三栗，所述第一类吸收式热栗的热源水入口与所述第一换热器的第二介质流道的介质出口连通，其热源水出口与所述第一换热器的第二介质流道的介质入口连通，其热水入口与所述第二换热器的介质出口连通，其热水出口与所述第二栗的介质入口连通，其蒸汽入口和凝水出口用于与外部供热装置连通，所述第三栗设置于所述第一换热器的第二介质流道的介质出口和所述热水入口之间。

[0020]优选地，所述循环介质温度调节装置包括第二类吸收式热栗和第四栗，所述第二类吸收式热栗的热源水入口与所述第一换热器的第二介质流道的介质出口连通，其热源水出口与所述第一换热器的第二介质流道的介质入口连通，其热水入口与所述第二换热器的介质出口连通，其热水出口与所述第二栗的介质入口连通，其冷却水入口和冷却水出口用于与外部制冷装置连通，所述第四栗设置于所述第一换热器的第二介质流道的介质出口和所述热水入口之间。

[0021]优选地，所述介质温度调节装置包括辅助冷却塔和第三换热器，所述第三换热器安装于所述辅助冷却塔内并位于喷淋管路下方，并且其介质入口与所述第二换热器连通，其介质出口与所述第一换热器连通。

[0022]本发明所提供的工业废水处理装置，包括工业污水处理装置包括循环介质、冷却塔、第一换热器、第二换热器、第一栗和第二栗，其中，冷却塔的储水池与工业废水连通，并通过第一栗与喷淋管路连通，以将工业废水栗入喷淋管路后喷淋，第一换热器的第二介质流道用于与待冷却高温介质连通，第二换热器安装于冷却塔的进风口，并与第一换热器的第二介质流道连通形成环形流道，第二栗设置于第二介质流道的介质出口和第二换热器的介质入口之间，以驱动循环介质在环形流道内循环流动。

[0023]与现有技术相比，本方案通过第一换热器和第二换热器连通形成闭式循环换热系统，在实现热量传递功能基础上，工业废水仅在冷却塔的喷淋管路和储水池间循环流动，而并未直接与换热器的流道连通，解决了换热器的介质流道结垢问题，减少了换热器的维护次数同时延长其实际使用寿命，从而间接地降低了回收和利用工业废水的成本。

附图说明

[0024]图1示出现有工业废水处理装置的结构示意图；

[0025]图2示出了本发明所提供的工业废水处理装置第一具体实施方式的结构示意图；

[0026]图3示出了图2中所示冷却塔的俯视结构示意图；

[0027]图4示出了本发明所提供的工业废水处理装置第二具体实施方式的结构示意图；

[0028]图5示出了本发明所提供的工业废水处理装置第三具体实施方式的结构示意图；

[0029]图6示出了本发明所提供的工业废水处理装置第四具体实施方式的结构示意图。

[0030]图1中附图标记与各个部件名称之间的对应关系:

[0031] I'冷却塔、11'塔体、12'储水池、13'喷淋管路、14'排气扇、2'板式换热器、21'第一介质流道、22'第二介质流道、3'栗。

[0032]图2至图6中附图标记与各个部件名称之间的对应关系:

[0033] I冷却塔、11塔体、12储水池、13喷淋管路、14排气扇、2第一换热器、21第一介质流道、22第二介质流道、3第二换热器、4第一栗、5第二栗、6第二类吸收式热栗、Ain热源水入口、Aout热源水出口、Bin热水进口、Bcmt热水出口、Hin蒸汽入口、Hcmt凝水出口、7第三栗、8第二类吸收式热栗、Din热源水入口、Dcmt热源水出口、Ein热水进口、Ecmt热水出口、Cin冷却水入口、C—冷却水出口、9第四栗、G辅助冷却塔、I第三换热器。

具体实施方式

[0034]本发明的核心在于，提高一种工业废水处理装置，以降低工业废水的回收利用成本。

[0035]本方案中所述及的冷却塔具体结构及其工作原理与现有技术完全相同，故而本文在此不再赘述，现结合说明书附图来详细说明工业废水处理装置的具体结构及其工作原理。需要说明的是，说明书附图中箭头符号“”是指管路中介质的流向，可以理解，该箭头符号的出现并不限定本发明的保护范围。此外，本文中所述及的循环介质可为循环水或者其他符合工艺要求的介质。

[0036]请参见图2和图3，其中，图2示出了本发明所提供的工业废水处理装置第一具体实施方式的结构示意图，图3示出了图2中所示冷却塔的俯视结构示意图。

[0037]如图2所示，工业污水处理装置包括冷却塔1、第一换热器2、第二换热器3、第一栗4和第二栗5，其中，冷却塔I的储水池12与工业废水连通，并通过第一栗4与喷淋管路13连通，以将工业废水栗入喷淋管路13后喷淋，第一换热器2的第二介质流道22用于与待冷却高温介质连通，第二换热器3安装于冷却塔I的进风口，并与第一换热器2的第二介质流道22连通形成环形流道，第二栗5设置于第二介质流道22的介质出口和第二换热器3的介质入口之间，以驱动循环介质在封闭环形流道内循环流动。为了便于更好地理解该装置的结构，请一并参见图3。

[0038]待冷却高温介质流经第一介质流道21时与第二介质流道22内低温循环介质热交换，冷却后的高温介质回流至待冷却设备内。与此同时升温后的低温循环介质流经第二换热器3，与由进风口进入塔体11内的冷空气热交换，使冷空气吸热后形成高温空气，该高温空气与由喷淋管路13喷射的工业废水进行热交换，使部分工业废水升温蒸发并随高温气体在排气扇作用下由排气口排出，剩余部分回流至储水池12内。而与冷空气换热后的低温循环水再经由第一换热器2对高温待冷却介质进行冷却。

[0039]与现有技术相比，本方案通过第一换热器2和第二换热器3连通形成闭式循环换热系统，在实现热量传递功能基础上，工业废水仅在冷却塔I的喷淋管路13和储水池12间循环流动，而并未直接与换热器的流道连通，解决了换热器的介质流道结垢问题，减少了换热器的维护次数同时延长其实际使用寿命，从而极大的降低了回收利用工业废水的成本。

[0040]需要说明的是，本方案中的冷却塔I为无填料式冷却塔，避免了工业废水流经填料时其内杂质附着于填料表面而形成结垢问题的发生，这样可减少冷却塔I的维护次数，从而可进一步地降低了该装置的运行和维护成本，进而降低回收利用工业废水的成本。

[0041]此外，如图3所示，冷却塔I的塔体11四面均开设有进风口，并且在每个进风口均安装有第二换热器3，显然，这样可提高传热效率，继而提高工业废水的蒸发效率。

[0042]进一步地，第二换热器3外挂于冷却塔I塔体11外，具体地，塔体11四周均固连了水平支撑板，再通过螺栓组件、焊接或铆接等方式将第二换热器3固定于该水平支撑板上，如此设置可避免因工业废水喷淋至第二换热器3表面而形结垢的问题，从而可保证第二换热器3的传热效率和使用寿命。

[0043]另外地，冷却塔I内设置有收水器15，该收水器15为喷淋管路13的上方，设置收水器后可防止工业废水向环境中飞散，有益于保护环境。此外，为了使进入第一栗前减少工业废水内杂质含量，该装置还包括废水预处理单元，具体包括集水池16和溢流管17，集水池16和储水池12通过溢流管17连通，并且溢流管17位于储水池12的池底上方，如此可在工业废水流入喷淋管路13前对其进行预处理，即其内部分杂质沉降，从而可降低喷淋管路13内的结垢量，降低装置整体的维护成本。

[0044]更进一步地，为了加快工业废水的蒸发效率，本方案通过在该装置内增设循环介质温度调节单元，使流经第二换热器3的循环介质温度变化量并非单纯由第一换热器内介质温度决定，而是与结合循环介质温度调节单元进行双重作用，以使符合冷却塔内蒸发工业废水所需的实际温度。

[0045]现结合图4至图6，来分别详述循环介质温度调节单元的多个实施方式。其中，图4示出了本发明所提供的工业废水处理装置第二具体实施方式的结构示意图，图5示出了本发明所提供的工业废水处理装置第三具体实施方式的结构示意图，图6示出了本发明所提供的工业废水处理装置第四具体实施方式的结构示意图。

[0046] 实施例1:

[0047]循环介质温度调节装置包括第一类吸收式热栗6和第三栗7，第一类吸收式热栗6的热源水入口 Ain与第一换热器2的第二介质流道的介质出口连通，其热源水出口 Aciut与第一换热器2的第二介质流道的介质入口连通，其热水入口 Bin与第二换热器3的介质出口连通，其热水出口 Bciut与第二栗5的介质入口连通，其蒸汽入口 Hin和凝水出口 Hciut用于与外部供热装置连通，第三栗7设置于第一换热器I的第二介质流道的介质出口和热源水入口 Ain之间。

[0048]第一类吸收式热栗是以蒸汽为驱动热源，在发生器内加热溴化锂稀溶液并产生冷剂蒸汽，冷剂蒸汽进入冷凝器加热流经冷凝器传热管内的热水，即第二换热器3内循环介质)，自身冷凝成液体后节流进入蒸发器。冷剂水经冷剂栗喷淋到蒸发器传热管表面，吸收流经传热管内低温热源水，即第一换热器2的第二介质流道22内循环介质的热量，使其温度降低后流出机组。冷剂水吸收热量后汽化成冷凝蒸汽，进入吸收器。被发生器浓缩后的溴化锂溶液返回吸收器后喷淋，吸收从蒸发器过来的冷剂蒸汽，并放出热量，加热流经吸收器传热管的热水，即第二换热器的循环介质)，热水经吸收器、冷凝器升温流回第二换热器。

[0049] 实施例2:

[0050]循环介质温度调节装置包括第二类吸收式热栗8和第三栗9，第二类吸收式热栗8的热源水入口 Din与第一换热器2的第二介质流道的介质出口连通，其热源水出口 Dcmt与第一换热器2的第二介质流道的介质入口连通，其热水入口 Ein与第二换热器3的介质出口连通，其热水出口 Eciut与第二栗5的介质入口连通，其冷却水入口 Cin和冷却水出口 Ccmt用于与外部供热装置连通，第三栗9设置于第一换热器I的第二介质流道的介质出口和热源水入口 Din之间。

[0051]第二类吸收式热栗，是以热源水(即第一换热器2的第二介质流道22内循环介质)为驱动热源，热源水首先进入蒸发器，在蒸发器内加热冷剂并产生冷剂蒸汽。冷剂蒸汽进入吸收器，被来自发生器的溴化锂浓溶液吸收，并放出热量，从而加热吸收器传热管内的循环介质(即由第二换热器3流入热栗的循环介质)，该循环介质经升温后重新流回第二换热器

3。吸收冷剂后的变稀溴化锂溶液经溶液热交换器进入发生器，被来自蒸发器的的热源水加热浓缩，并产生冷剂蒸汽，冷剂蒸汽进入冷凝器被其管内的冷却水凝缩成液体，然后经冷剂栗送入蒸发器，被浓缩的溴化锂溶液又被送回到吸收器进行吸收，从而完成循环。

[0052]需要说明的是，第一类吸收式热栗和第二类吸收式热栗为成熟的现有产品，本领域技术人员可依据本装置中冷却塔内实际温度需求选购。

[0053] 实施例3:

[0054]温度调节装置包括辅助冷却塔G和第三换热器I，第三换热器I安装于辅助冷却塔G内并位于喷淋管路13下方，并且其介质入口与第二换热器3的介质出口连通，其介质出口与第一换热器2的介质入口连通。

[0055]封闭环形流道内经第二换热器3冷却后的循环介质流经第三换热器I时，由辅助冷却塔G对其进行冷却使循环介质温度下降至预定温度后，再流入第一换热器2内对待冷却高温介质实施冷却。

[0056]以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.工业废水处理装置，包括冷却塔(I)和第一换热器(2)，所述冷却塔(I)的储水池(12)与所述工业废水连通，所述第一换热器(2)的第一介质流道(21)用于与待冷却高温介质连通，其特征在于，还包括: 至少一个第二换热器(3)，安装于所述冷却塔(I)的进风口处，并与所述第一换热器(2)的第二介质流道(22)连通形成环形流道； 第一栗(4)，设置于所述储水池(12)和所述冷却塔(I)的喷淋管路(13)之间，以将所述工业废水栗入所述喷淋管路(13); 第二栗(5)，设置于所述第一换热器(2)的介质出口和所述第二换热器(3)的介质入口之间，以驱动循环介质在所述环形流道内循环流动。

2.如权利要求1所述的工业废水处理装置，其特征在于，所述第二换热器(3)外挂于所述冷却塔(I)的塔体(I I)外。

3.如权利要求2所述的工业废水处理装置，其特征在于，所述冷却塔(I)的塔体(11)四面均开设有进风口，每个所述进风口处均设置有所述第二换热器(3)。

4.如权利要求1所述的工业废水处理装置，其特征在于，所述冷却塔(I)为无填料式冷却塔。

5.如权利要求1所述的工业废水处理装置，其特征在于，所述冷却塔还包括设置于所述喷淋管路(13)上方的收水器(15)。

6.如权利要求1所述的工业废水处理装置，其特征在于，还包括废水预处理单元，所述废水预处理单元包括集水池(I6)和溢流管(17)，所述集水池(16)和所述储水池(12)通过所述溢流管(17)连通，并且所述溢流管(17)位于所述储水池(12)的池底上方。

7.如权利要求1至6中任一项所述的工业废水处理装置，其特征在于，还包括循环介质温度调节装置，设置于所述第一换热器(2)和第二换热器(3)之间，以调节所述环形流道内循环介质的温度。

8.如权利要求7所述的工业废水处理装置，其特征在于，所述循环介质温度调节装置包括第一类吸收式热栗(6)和第三栗(7)，所述第一类吸收式热栗(6)的热源水入口(Ain)与所述第一换热器(2)的第二介质流道(22)的介质出口连通，其热源水出口(Aciut)与所述第一换热器(2)的第二介质流道(22)的介质入口连通，其热水入口(Bin)与所述第二换热器(3)的介质出口连通，其热水出口(B—)与所述第二栗(5)的介质入口连通，其蒸汽入口(Hin)和凝水出口(H-)用于与外部供热装置连通，所述第三栗(7)设置于所述第一换热器(2)的第二介质流道(22)的介质出口和所述热水入口(Bin)之间。

9.如权利要求7所述的工业废水处理装置，其特征在于，所述循环介质温度调节装置包括第二类吸收式热栗(8)和第四栗(9)，所述第二类吸收式热栗(8)的热源水入口(Din)与所述第一换热器(2)的第二介质流道(22)的介质出口连通，其热源水出口(Dciut)与所述第一换热器(2)的第二介质流道(22)的介质入口连通，其热水进口(Ein)与所述第二换热器(3)的介质出口连通，其热水出口(Eciut)与所述第二栗(5)的介质入口连通，其冷却水入口(Cin)和冷却水出口(Cciut)用于与外部制冷装置连通，所述第四栗(9)设置于所述第一换热器(2)的第二介质流道(22)的介质出口和所述热水进口(Ein)之间。

10.如权利要求7所述的工业废水处理装置，其特征在于，所述循环介质温度调节装置包括辅助冷却塔(G)和第三换热器(I)，所述第三换热器(I)安装于所述辅助冷却塔(G)内并位于喷淋管路(13)下方，并且其介质入口与所述第二换热器(3)连通，其介质出口与所述第一换热器(2)连通。