CN105036228A - 一种用于处理高盐废水的低温冷冻升华设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于处理高盐废水的低温冷冻升华设备，包括一低温冷冻单元、一原料容器、一原料预冷处理单元、一制冷/热单元以及一水蒸气冷凝单元。原料预冷处理单元对抽送至低温冷冻单元内的高盐废水进行预冷处理，制冷/热单元将相应的冷源及热源输送至温冷冻单元及水蒸气冷凝单元上，使得低温冷冻单元内结冰的高盐废水升华成水蒸气，同时实现水与盐份分离，以及使输送至水蒸气冷凝单元内的水蒸气冷凝成液态水。采用本发明技术方案，具有工艺简单、高效且成本低的特点。

Description

一种用于处理高盐废水的低温冷冻升华设备

【技术领域】

本发明涉及污水处理设备，尤其是一种用于处理高盐废水的低温冷冻升华设备。

【背景技术】

现有技术中，为了将高盐废水中的盐份与水进行分离，采用的方法多样，包括有化学沉淀过滤法、多级闪蒸法，以及过滤反渗透法，然而采用上述方法进行分离，其工艺复杂，成本高，不利于污水处理企业的发展。

本发明即针对现有技术的不足研究而提出。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种用于处理高盐废水的低温冷冻升华设备，利用升华原理，通过低温冷冻单元直接将高盐废水从固态冰升华为水蒸气，进而到达将高盐废水中的盐份与水分离，具有分离效率高、工艺步骤简单及成本低的特点。

为解决上述技术问题，本发明一种用于处理高盐废水的低温冷冻升华设备，包括：

一低温冷冻单元，所述低温冷冻单元包括用于盛装高盐废水的低温冷冻槽，所述低温冷冻槽上方转动设有底部浸在高盐废水中的低温转轮，所述低温转轮内设有低温冷冻液，所述低温冷冻槽侧设有用于驱动低温转轮转动的低温转轮驱动电机，所述低温冷冻槽上方还设有用于将低温转轮密封罩住以形成一真空升华腔室的罩壳，所述罩壳侧设有抵接于低温转轮的用于将残留在低温转轮表面上的盐份刮除收集的盐份收集机构；

一原料容器，用于盛装及向低温冷冻槽供给要处理的高盐废水，所述原料容器与低温冷冻槽之间连接有用于将原料容器内的高盐废水抽送至低温冷冻槽上的原料供给管道；

一原料预冷处理单元，用于将抽送至低温冷冻槽上的高盐废水进行预冷却处理，所述原料预冷处理单元设于原料容器与低温冷冻槽之间且通过原料供给管道分别与原料容器及低温冷冻槽连接；

一制冷/热单元，所述制冷/热单元与低温冷冻单元之间连接有用于伸入低温转轮内且浸没于低温冷冻液以降低低温转轮温度的第一制冷盘管和用于伸入真空升华腔室内以提高真空升华腔室内温度的热干空气管道；以及

一水蒸气冷凝单元，所述水蒸气冷凝单元与低温冷冻单元之间连接有伸入真空升华腔室内以将升华的水蒸气抽送至水蒸气冷凝单元的水蒸气输送管道，所述制冷/热单元与水蒸气冷凝单元之间还连接有第二制冷盘管以将水蒸气冷凝单元内的水蒸气冷凝成液体。

所述水蒸气冷凝单元与原料预冷处理单元直接连接有冷凝水管道，所述原料预冷处理单元还连接有用于收集冷凝水的清水槽。

所述水蒸气冷凝单元还连接有普通制冷散热器。

所述盐份收集机构包括倾斜设置的刮板，所述刮板上端抵接于低温转轮表面且当低温转轮转动时以刮除低温转轮上残留的盐份，所述刮板下端下方设有用于收集沿着刮板滑落的盐份的收集板，所述收集板中部与罩壳铰接，所述收集板朝向外侧一端设有平衡锤，所述收集板朝向内侧一端下方设有用于输送盐份的传送带。

所述水蒸气输送管道从罩壳顶部伸入真空升华腔室内。

所述制冷/热单元为低温制冷机。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、低温转轮底部浸在高盐废水中，低温转轮内设有低温冷冻液，低温转轮外表面转动脱离低温转动槽后，蘸在低温转轮上的高盐废水则结为固态冰，在真空升华腔室内，固态冰的水份随低温转轮转动过程中升华为水蒸气，并将盐份残留在低温转轮上，当低温转轮转动到另一侧时，盐份收集机构则将残留在低温转轮上的盐份刮除，具有效率高、工艺简单及成本低的特点。

2、高盐废水先经过原料预冷处理单元进行预冷处理，且原料预冷处理单元中的冷源来自于水蒸气冷凝单元，循环使用，具有节能特点。

【附图说明】

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1为发明平面连接结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明。

本发明一种用于处理高盐废水的低温冷冻升华设备，包括一低温冷冻单元1、一原料容器7、一原料预冷处理单元9、一制冷/热单元10以及一水蒸气冷凝单元13。原料预冷处理单元9对抽送至低温冷冻单元1内的高盐废水进行预冷处理，制冷/热单元10将相应的冷源及热源输送至温冷冻单元1及水蒸气冷凝单元13上，使得低温冷冻单元1内结冰的高盐废水升华成水蒸气，实现水与盐份分离，以及使输送至水蒸气冷凝单元13内的水蒸气冷凝成液态水。采用本发明技术方案，具有工艺简单、高效且成本低的特点。

所述低温冷冻单元1包括用于盛装高盐废水的低温冷冻槽2，所述低温冷冻槽2上方转动设有底部浸在高盐废水中的低温转轮3，低温转轮3内填充有低温冷冻液31，当蘸在低温转轮3底部的高盐废水转动至脱离高盐废水液面时，则结成冰，所述低温冷冻槽2侧设有用于驱动低温转轮3转动的低温转轮驱动电机32，所述低温冷冻槽2上方还设有用于将低温转轮3密封罩住以形成一真空升华腔室4的罩壳5，低温转轮3上的固态冰中的水份在真空升华腔室4内升华为水蒸气，并将盐份残留在低温转轮3上，所述罩壳5侧设有抵接于低温转轮3的用于将残留在低温转轮3表面上的盐份刮除收集的盐份收集机构6，进而实现将高盐废水中的盐份与水进行高效分离。

所述原料容器7用于盛装及向低温冷冻槽2供给要处理的高盐废水，所述原料容器7与低温冷冻槽2之间连接有用于将原料容器7内的高盐废水抽送至低温冷冻槽2上的原料供给管道8。

所述原料预冷处理单元9用于将抽送至低温冷冻槽2上的高盐废水进行预冷却处理，提高预冷效率，所述原料预冷处理单元9设于原料容器7与低温冷冻槽2之间且通过原料供给管道8分别与原料容器7及低温冷冻槽2连接。

所述制冷/热单元10与低温冷冻单元1之间连接有用于伸入低温转轮3内且浸没于低温冷冻液31以降低低温转轮3温度的第一制冷盘管11和用于伸入真空升华腔室4内以提高真空升华腔室4内温度的热干空气管道12，第一制冷盘管11伸入低温转轮3内，通过低温冷冻液31，使得蘸在低温转轮3表面上的高盐废水凝结成冰，而伸入真空升华腔室4内的制热管道12，则用于提高真空升华腔室4内的温度，提高低温转轮3上冰块升华效率。

所述水蒸气冷凝单元13与低温冷冻单元1之间连接有伸入真空升华腔室4内以将升华的水蒸气抽送至水蒸气冷凝单元13的水蒸气输送管道14，所述制冷/热单元10与水蒸气冷凝单元13之间还连接有第二制冷盘管15以将水蒸气冷凝单元13内的水蒸气冷凝成液体。

所述水蒸气冷凝单元13与原料预冷处理单元9之间连接有将水蒸气冷凝单元13产生的冷气或者冷凝水输送至原料预冷处理单元9上以对原料预冷处理单元9内的高盐废水进行预冷的冷凝水管道16。通过原料预冷处理单元9实现对抽送至低温冷冻槽2内的高盐废水进行预冷，提高冷却效率。

所述罩壳5内可填充有隔热材料，保证真空升华腔室4内的温度稳定。

所述水蒸气输送管道14从罩壳5顶部伸入真空升华腔室4内，以有效地收集并将真空升华腔室4内的水蒸气输送至水蒸气冷凝单元13中。

所述盐份收集机构6包括倾斜设置的刮板61，所述刮板61上端抵接于低温转轮3表面且当低温转轮3转动时以刮除低温转轮3上残留的盐份，所述刮板61下端下方设有用于收集沿着刮板61滑落的盐份的收集板62，所述收集板62中部与罩壳5铰接，所述收集板62朝向外侧一端设有平衡锤63，所述收集板62朝向内侧一端下方设有用于输送盐份的传送带64。当收集板62上收集的盐份达到一定重量后，根据杠杆原理，收集板62上的盐份则撬动收集板62并克服平衡锤63的力矩而绕其上的铰接点转动，以将其上的盐份倒在传送带64上，传动带64则将盐份输送至相应工位上。

本发明工作时，高盐废水灌入至原料容器7中，通过原料供给管道8先原料预冷处理单元9，再输送至低温冷冻槽2内，其中原料预冷处理单元9利用水蒸气冷凝单元13中产生的液态水进行预冷；低温转轮驱动电机32通过链条或皮带则驱动低温转轮3转动，蘸在低温转轮3底部的高盐废水随其转动而离开高盐废水液面，第一制冷盘管11及低温冷冻液31对低温转轮3进行制冷，使得蘸在低温转轮3上的高盐废水凝固结冰；另外通过热干空气管道12对真空升华腔室4进行制热，加快低温转轮3上固态冰中的水份升华为水蒸气而将盐份残留在低温转轮3上，水蒸气输送管道14则将上述水蒸气抽送至水蒸气冷凝单元13内，通过第二制冷盘管15将其液化成液态水，该液态水再通过冷凝水管道16输送至原料预冷处理单元9对高盐废水进行预冷；当低温转轮3上残留的盐份转动至刮板61侧时，刮板61上端则将低温转轮3上的盐份刮除，并沿着刮板61滑落至收集板62上，当收集板62上收集的盐份达到一定重量后，根据杠杆原理，收集板62上的盐份则撬动收集板62并克服平衡锤63的力矩而绕其上的铰接点转动，以将其上的盐份倒在传送带64上，传动带64则将盐份输送至相应工位上。如此循环，实现将高盐废水中的盐份高效地分离，且工艺简单、成本低。

Claims (7)

1.一种用于处理高盐废水的低温冷冻升华设备，其特征在于包括：

一低温冷冻单元(1)，所述低温冷冻单元(1)包括用于盛装高盐废水的低温冷冻槽(2)，所述低温冷冻槽(2)上方转动设有底部浸在高盐废水中的低温转轮(3)，所述低温转轮(3)内设有低温冷冻液(31)，所述低温冷冻槽(2)侧设有用于驱动低温转轮(3)转动的低温转轮驱动电机(32)，所述低温冷冻槽(2)上方还设有用于将低温转轮(3)密封罩住以形成一真空升华腔室(4)的罩壳(5)，所述罩壳(5)侧设有抵接于低温转轮(3)的用于将残留在低温转轮(3)表面上的盐份刮除收集的盐份收集机构(6)；

一原料容器(7)，用于盛装及向低温冷冻槽(2)供给要处理的高盐废水，所述原料容器(7)与低温冷冻槽(2)之间连接有用于将原料容器(7)内的高盐废水抽送至低温冷冻槽(2)上的原料供给管道(8)；

一原料预冷处理单元(9)，用于将抽送至低温冷冻槽(2)上的高盐废水进行预冷却处理，所述原料预冷处理单元(9)设于原料容器(7)与低温冷冻槽(2)之间且通过原料供给管道(8)分别与原料容器(7)及低温冷冻槽(2)连接；

一制冷/热单元(10)，所述制冷/热单元(10)与低温冷冻单元(1)之间连接有用于伸入低温转轮(3)内且浸没于低温冷冻液(31)以降低低温转轮(3)温度的第一制冷盘管(11)和用于伸入真空升华腔室(4)内以提高真空升华腔室(4)内温度的热干空气管道(12)；以及

一水蒸气冷凝单元(13)，所述水蒸气冷凝单元(13)与低温冷冻单元(1)之间连接有伸入真空升华腔室(4)内以将升华的水蒸气抽送至水蒸气冷凝单元(13)的水蒸气输送管道(14)，所述制冷/热单元(10)与水蒸气冷凝单元(13)之间还连接有第二制冷盘管(15)(15)以将水蒸气冷凝单元(13)内的水蒸气冷凝成液体。

2.按权利要求1所述一种用于处理高盐废水的低温冷冻升华设备，其特征在于所述水蒸气冷凝单元(13)与原料预冷处理单元(9)直接连接有冷凝水管道(16)，所述原料预冷处理单元(9)还连接有用于收集冷凝水的清水槽(17)。

3.按权利要求1所述一种用于处理高盐废水的低温冷冻升华设备，其特征在于所述水蒸气冷凝单元(13)还连接普通制冷散热器(18)。

4.按权利要求2所述一种用于处理高盐废水的低温冷冻升华设备，其特征在于所述水蒸气冷凝单元(13)还连接有普通制冷散热器(18)。

5.按权利要求1至4任一项所述一种用于处理高盐废水的低温冷冻升华设备，其特征在于所述盐份收集机构(6)包括倾斜设置的刮板(61)，所述刮板(61)上端抵接于低温转轮(3)表面且当低温转轮(3)转动时以刮除低温转轮(3)上残留的盐份，所述刮板(61)下端下方设有用于收集沿着刮板(61)滑落的盐份的收集板(62)，所述收集板(62)中部与罩壳(5)铰接，所述收集板(62)朝向外侧一端设有平衡锤(63)，所述收集板(62)朝向内侧一端下方设有用于输送盐份的传送带(64)。

6.按权利要求1所述一种用于处理高盐废水的低温冷冻升华设备，其特征在于所述水蒸气输送管道(14)从罩壳(5)顶部伸入真空升华腔室(4)内。

7.按权利要求1所述一种用于处理高盐废水的低温冷冻升华设备，其特征在于所述制冷/热单元(10)为低温制冷机。