CN105129886B - 废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种废水处理系统，包括压缩机、废水处理装置以及穿过所述废水处理装置的第一管线；所述压缩机的出口与所述第一管线的进口连接；所述压缩机，用于将低温低压气体转变成高温高压气体，并通过所述第一管线对所述废水处理装置提供热源；所述废水处理装置，用于根据所述第一管线提供的热源，对所述废水加热处理，以使所述废水中的水变成水蒸汽，从而将所述废水中的水和杂质分离。采用本发明的技术方案，能够在消耗较少能量的电能情况下，提供较多的热能，提高了电能利用率，减少了能源浪费，降低了处理废水的成本。

Description

废水处理系统

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种废水处理系统。

背景技术

环境污染问题日趋严重，提高环保意识，减少污染物，尤其是工业生产的污染废水的排放，是造成环境污染的重要原因之一，如何处理工业污染废水的排放成为减少环境污染的一个重要措施。

目前广泛应用的废水处理系统，在处理工业废水时，通常直接对废水处理装置中的铜管等管线上电，对废水进行加热，使废水中的水转变成水蒸汽，将废水中的水和杂质分离，并分别对水蒸汽和杂质进行相应的处理，以达到废水较少甚至零排放的目的。

但是，现有技术的废水处理系统，采用电源直接对管线上电，对废水进行加热的，电能利用率较低，需要的电能较高，造成较大的能源浪费，增加了处理废水的成本。

发明内容

本发明提供一种废水处理系统，以解决在现有技术的废水处理系统在处理废水时，由于采用电源直接对管线上电，对废水加热，导致的电能利用率低，处理废水成本较高的问题。

本发明提供一种废水处理系统，包括压缩机、废水处理装置以及穿过所述废水处理装置的第一管线；

所述压缩机的出口与所述第一管线的进口连接；所述压缩机，用于将低温低压气体转变成高温高压气体，并通过所述第一管线对所述废水处理装置提供热源；

所述废水处理装置，用于根据所述压缩机通过所述第一管线提供的热源，对所述废水加热处理，以使所述废水中的水变成水蒸汽，从而将所述废水中的水和杂质分离。

进一步地，上述所述的系统中，所述系统还包括冷凝器、蒸发器、第二管线和第三管线；

所述冷凝器的进口与所述第一管线的出口连接，所述冷凝器，用于吸入所述第一管线内的所述高温高压气体，并对所述高温高压气体进行凝缩，使所述高温高压气体转化为低温高压液体；

所述蒸发器设置在所述废水处理装置内，所述蒸发器，用于吸收所述废水处理装置内所述水蒸汽的热量，使所述水蒸汽冷却，转化为纯水；

所述蒸发器的进口通过所述第二管线与所述冷凝器的出口所述连接，所述蒸发器，还用于吸入所述冷凝器转化后的所述低温高压液体，并利用吸收的所述废水处理装置内所述水蒸汽的热量，对所述低温高压液体进行蒸发，使所述低温高压液体转化为所述低温低压气体；

所述蒸发器的出口通过所述第三管线与所述压缩机的进口连接，所述第三管线，用于将所述蒸发器转化得到的所述低温低压气体输送至所述压缩机内。

进一步地，上述所述的系统中，所述第二管线上设置有膨胀阀，所述膨胀阀，用于对所述低温高压液体进行降压。

进一步地，上述所述的系统中，所述废水处理装置包括加热室、冷却室和收集室；

所述第一管线，具体穿过所述加热室，对所述加热室内的废水中的水加热处理，使所述废水中的水转化成水蒸汽；

所述冷却室，与所述加热室连接，用于冷却所述水蒸汽，使所述水蒸汽转化成纯水；

所述收集室，与所述冷却室连接，用于收集所述冷却室内生成的所述纯水。

进一步地，上述所述的系统中，所述加热室、所述冷却室和所述收集室分开设置，或者为一体化结构。

进一步地，上述所述的系统中，所述第三管线穿过所述收集室。

进一步地，上述所述的系统中，当所述加热室、所述冷却室和所述收集室为一体化结构时，所述收集室设置有绝热层；所述绝热层，用于防止所述收集室吸收所述加热室的热量。

进一步地，上述所述的系统中，所述系统还包括真空泵，所述真空泵，用于在对所述废水加热前，抽取所述加热室内的气体，使所处加热室内处于真空状态。

本发明的废水处理系统，通过采用压缩机对低温低压的气体进行压缩做功，使低温低压的气体能给转变成高温高压的气体，实现了对废水处理装置提供热源。采用本发明的技术方案，能够在消耗较少能量的电能情况下，提供较多的热能，提高了电能利用率，减少了能源浪费，降低了处理废水的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的废水处理系统一实施例的结构示意图；

图2为本发明的废水处理系统另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明的废水处理系统一实施例的结构示意图，如图1所示，本实施例的废水处理系统可以包括压缩机1、废水处理装置2以及穿过废水处理装置2的第一管线3；其中压缩机1的出口与第一管线3的进口连接；压缩机1用于将低温低压气体转变成高温高压气体，并通过第一管线3对废水处理装置2提供热源；废水处理装置2用于根据压缩机1通过第一管线3提供的热源，对废水加热处理，以使废水中的水变成水蒸汽，从而将废水中的水和杂质分离。

具体地，本实施例的废水处理系统中的废水可以为工业生产中产生的含盐等杂质的废水，低温低压气体可以采用氟气(F2)等制冷气体，第一管线3可以采用铜管等导热管线。当低温低压气体经过压缩机1时，压缩机1通过电机运转带动活塞对低温低压气体进行压缩做功，使低温低压气体转变为高温高压气体，并通过压缩机1出口排出，转化后的高温高压气体会进入与压缩机1出口连接的第一管线3中，第一管线3会导热。由于第一管线3从废水处理装置2内部穿过，所以当在废水处理装置2中注入废水时，压缩机1能够通过第一管线3对废水处理装置2提供热源，使废水处理装置2对废水进行加热，当达到一定温度时，废水汽化，废水中的水转变成水蒸汽，废水中的杂质由于没有达到状态转变温度，而留在废水处理装置2中，从而使水和杂质分离完成对废水的处理。

本实施例的废水处理系统，通过采用压缩机1对低温低压的气体进行压缩做功，使低温低压的气体能给转变成高温高压的气体，实现了对废水处理装置2提供热源。采用本实施例的技术方案，能够在消耗较少能量的电能情况下，提供较多的热能，提高了电能利用率，减少了能源浪费，降低了处理废水的成本。

图2为本发明的废水处理系统另一实施例的结构示意图，如图2所示，本实施例的废水处理系统在图1所示实施例的基础上，进一步还包括冷凝器4、蒸发器5、第二管线6和第三管线7。由于压缩机1能够压缩的低温低压气体有限，提供的热量有限，当高温高压气体提供的热量用尽后，需要补充新的能量，若再补充新的低温低压气体，会导致低温低压气体浪费，因此冷凝器4的进口与第一管线3的出口连接，蒸发器5的进口通过第二管线6与冷凝器4的出口连接，蒸发器5的出口通过第三管线7与压缩机1的进口连接，压缩机1、冷凝器4和蒸发器5形成了一个完整回路，使低温低压气体能够循环利用。

具体地，冷凝器4用于吸入第一管线3内的高温高压气体，并对高温高压气体进行凝缩，使高温高压气体转化为低温高压液体。例如，压缩机1对低温低压气体压缩后生成的高温高压气体，在对废水进行加热后，通过第一管线3流入冷凝器4中，冷凝器4对高温高压气体进行凝缩降温处理，当达到一定温度后，高温高压气体转变成低温高压的液体。

蒸发器5设置在废水处理装置2内，蒸发器5用于吸收废水处理装置2内水蒸汽的热量，使水蒸汽冷却，转化为纯水。蒸发器5还用于吸入冷凝器4转化后的低温高压液体，并利用吸收的废水处理装置2内水蒸汽的热量，对低温高压液体进行蒸发，使低温高压液体转化为低温低压气体。具体地，可以在第二管线6上设置有膨胀阀61，在蒸发器5吸入冷凝器4内生成的低温高压的液体时，打开膨胀阀61，膨胀阀61用于对低温高压液体进行降压处理，使冷凝器4内生成的低温高压的液体转化成低温低压的液体。

为了节省制作成本和节约能源，本实施例的废水处理系统中，蒸发器5既可以作为压缩机1循环过程中所使用的蒸发器，又可以作为废水处理装置2将水蒸汽冷却时所使用的蒸发器，即将蒸发器5设置在废水处理装置2内，既可以满足压缩机1循环工作，又可以对废水处理装置2进行冷却降温，达到了节省制作成本和节约能源的目的。由蒸发器5的工作原理可知，蒸发器5能够吸收废水处理装置2内水蒸汽的热量，使废水处理装置2内温度降低，废水处理装置2内经加热后生成的水蒸汽冷却，转化为纯水。同时将吸收的热量用来对从冷凝器4吸入的低温高压液体进行加热蒸发，更有效的节约了能源。低温低压的液体进入蒸发器5后，被蒸发成低温低压的气体，流入第三管线7内。第三管线7用于将蒸发器5转化得到的低温低压气体输送至压缩机1内，再由压缩机1进行处理，从而完成循环过程。

进一步可选地，如图2所示，本实施例的废水处理系统中的废水处理装置2包括加热室21、冷却室22和收集室23，其中加热室21、冷却室22和收集室23可以分开设置或者可以为一体化结构。各室的规格可以根据实际需求制作，优选地，整体结构采用直径为Φ600mm的反应罐，其材料优选为不锈钢304，总的高度为H_总＝780mm。其中加热室21体积为V_加＝56.56L，高度为H_加＝250mm，废水水位最高液位为H_水＝200mm；冷却室22高度为H_冷＝300mm，收集室23体积为V_收＝30L，高度为H_收＝300mm，直径为Φ440mm。

如图2所示，本实施例的废水处理系统以废水处理装置2为一体化结构为例对本发明技术方案进行说明的。即加热、冷却和收集同在一室中进行。通过进水阀211在加热室21中注入一定量的废水，第一管线3具体穿过加热室21内部的废水中，由第一管线3对加热室21内的废水中的水加热处理，使废水中的水转化成水蒸汽。需要说明的是，为了使加热室21内部的热量不会散发，更好的利用能源，可以加热室21外侧设绝热保温层。

由于冷却室22与加热室21连接，所以加热室21内生成的水蒸汽能够进入冷却室22，而冷却室22内设置有蒸发器5，在蒸发器5的作用下，冷却室22内温度降低，因此冷却室22可以用于冷却由加热室21进入的水蒸汽，使水蒸汽转化成纯水。而收集室23与冷却室22连接，因此收集室23能够用于收集冷却室22内生成的纯水，当收集到一定容量后，打开排水阀231将收集的纯水排出或者再利用，而废水中的杂质留在加热室21内，以便后续处理。

进一步可选地，本实施例的废水处理系统，为了保证蒸发器5内的气体温度满足压缩机1需要的温度，同时为了加速蒸发器5内的气体的冷却速度，可以将第三管线7穿过收集室23，使第三管线7部分浸入收集到的纯水中，利用纯水对蒸发器5处理后的气体进一步的降温。

进一步可选地，本实施例的废水处理系统，当加热室21、冷却室22和收集室23为一体化结构时，收集室23设置有绝热层；绝热层用于防止收集室23吸收加热室21的热量。如图2所示，在实际使用中可以将收集室23设置在加热室21和冷却室22之间，由于收集室23里加热室21较近，因此为了避免收集室23吸收加热室21的热量，造成能量浪费，需要在收集室23的外侧设置绝热层。

进一步可选地，本实施例的废水处理系统还包括真空泵8，真空泵8用于在对废水加热前，抽取加热室21内的气体，使所处加热室21内处于真空状态。例如当气压比较低时，液体的沸点较低，因此为了更有效的利用能源，在对废水进行处理时，可以将加热室21内的气体抽空，使加热室21处于真空状态，从而降低压缩机1对低温低压气体的压缩做功能量。同时加热室21在降压真空状态下进行，废水不完全蒸干，而且根据不同物质特性进行浓缩，这样利于物质回收及防结垢。具体工作流程如下：

打开进水阀211，启动真空泵8，废水进入加热室21，当加热室21内水位达到高液位时，关进水阀211停止进水，真空泵8继续工作，将加热室21内抽成真空，当达到预定真空度时，开启压缩机1开始制热制冷。废水加热到开始沸腾，当加热室21液位达最低液位时，停压缩机1，泄压开排污阀212及排水阀231，排到最低液位关排污阀212及排水阀231，打开进水阀211进行下一轮循环工作。

需要说明的是，当加热室21、冷却室22和收集室23分开设置时，冷却室22可以放置在未注入到加热室21的废水中，以加速冷却进入到冷凝式中的水蒸汽，同时对未注入到加热室21的废水进行预加热，以节省能源。其具体地实现原理与加热室21、冷却室22和收集室23为一体化结构时类似，在此不再赘述。

本实施例的废水处理系统，通过采用压缩机1对低温低压的气体进行压缩做功，使低温低压的气体能给转变成高温高压的气体，同时利用蒸发器5对冷却室22制冷，并对压缩机1提供低温低压气体，使能源循环利用。采用本实施例的技术方案，能够在消耗较少能量的电能情况下，即对废水处理装置2中的加热室21提供热源，又对废水处理装置2中的冷却室22降温，提高了电能利用率，减少了能源浪费，降低了处理废水的成本。

进一步可选地，上述实施例的废水处理系统，通过控制程序控制本实施例的废水处理系统中各部件的工作，易实现自动化，工艺流程简单，操作管理简便。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种废水处理系统，其特征在于，包括压缩机、废水处理装置以及穿过所述废水处理装置的第一管线；

所述压缩机的出口与所述第一管线的进口连接；所述压缩机，用于将低温低压气体转变成高温高压气体，并通过所述第一管线对所述废水处理装置提供热源；

所述废水处理装置，用于根据所述压缩机通过所述第一管线提供的热源，对所述废水加热处理，以使所述废水中的水变成水蒸汽，从而将所述废水中的水和杂质分离；

所述系统还包括冷凝器、蒸发器、第二管线和第三管线；

所述冷凝器的进口与所述第一管线的出口连接，所述冷凝器，用于吸入所述第一管线内的所述高温高压气体，并对所述高温高压气体进行凝缩，使所述高温高压气体转化为低温高压液体；

所述蒸发器设置在所述废水处理装置内，所述蒸发器，用于吸收所述废水处理装置内所述水蒸汽的热量，使所述水蒸汽冷却，转化为纯水；

所述蒸发器的进口通过所述第二管线与所述冷凝器的出口所述连接，所述蒸发器，还用于吸入所述冷凝器转化后的所述低温高压液体，并利用吸收的所述废水处理装置内所述水蒸汽的热量，对所述低温高压液体进行蒸发，使所述低温高压液体转化为所述低温低压气体；

所述蒸发器的出口通过所述第三管线与所述压缩机的进口连接，所述第三管线，用于将所述蒸发器转化得到的所述低温低压气体输送至所述压缩机内。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二管线上设置有膨胀阀，所述膨胀阀，用于对所述低温高压液体进行降压。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述废水处理装置包括加热室、冷却室和收集室；

所述第一管线，具体穿过所述加热室，对所述加热室内的废水中的水加热处理，使所述废水中的水转化成水蒸汽；

所述冷却室，与所述加热室连接，用于冷却所述水蒸汽，使所述水蒸汽转化成纯水；

所述收集室，与所述冷却室连接，用于收集所述冷却室内生成的所述纯水。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述加热室、所述冷却室和所述收集室分开设置，或者为一体化结构。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第三管线穿过所述收集室。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，当所述加热室、所述冷却室和所述收集室为一体化结构时，所述收集室设置有绝热层；所述绝热层，用于防止所述收集室吸收所述加热室的热量。

7.根据权利要求1-6任一所述的系统，其特征在于，所述系统还包括真空泵，所述真空泵，用于在对所述废水加热前，抽取所述加热室内的气体，使所处加热室内处于真空状态。