CN105366866A - 一种废水零排放系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种废水零排放系统。包括用于处理低污染物浓度废水的低浓度废水处理系统、用于处理高污染物浓度废水的高浓度废水处理系统，所述高浓度废水处理系统设置蒸发器；所述蒸发器蒸发处理所述高浓度废水处理系统的高浓度废水，经所述蒸发器蒸发处理形成的低浓度废水输出至所述低浓度废水处理系统。将高污染物浓度的废水和低污染物浓度的废水分开处理，只对高浓度的废水进行蒸发，减少了废水的蒸发量，降低运行成本。

Description

一种废水零排放系统
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种废水零排放系统。
背景技术
涂装废水处理系统中，常规的零排放工艺是涂装线生产的综合废水通过物理和化学预处理，经过过滤系统的过滤，在超滤系统和反渗透系统进行纯水净化后进行回用。
涂装废水主要有两类，一种是涂装线所产生的预脱脂和脱脂废水，水量小，污染物浓度高。一种是涂装线的水洗水，水量大，污染物浓度低。存在以下缺陷：废水不分类收集，造成处理工艺针对性不强，纯水系统的使用寿命缩短，蒸发水量加大，运行成本增加；采用反渗透制作纯水，会有连续性的浓水产生，蒸发量大、处理成本高。
因此，有人利用三效蒸发器作为蒸发设备，对高浓度的废水进行蒸发处理，得到低浓度的废水以后进行统一处理。但是，三效蒸发器需要辅助的加热能源，能耗大，成本高。
发明内容
本发明的目的是为了解决涂装废水综合处理能耗大、成本高的问题，提供一种废水零排放系统，其特征在于：包括用于处理低污染物浓度废水的低浓度废水处理系统、用于处理高污染物浓度废水的高浓度废水处理系统，所述高浓度废水处理系统设置蒸发器；所述蒸发器蒸发处理所述高浓度废水处理系统的高浓度废水，经所述蒸发器蒸发处理形成的低浓度废水输出至所述低浓度废水处理系统。将高污染物浓度的废水和低污染物浓度的废水分开处理，只对高浓度的废水进行蒸发，减少了废水的蒸发量，降低运行成本。
作为优选，所述蒸发器包括用于压缩空气得到高温高压水蒸汽的真空压缩泵、利用所述高温高压水蒸汽对废水进行加热的换热装置、用于分离气体和液体的分离器；所述换热装置包括预热换热器和蒸发换热器；所述真空压缩泵输出的高温高压水蒸汽依次在所述蒸发换热器、所述预热换热器以及所述真空压缩泵之间循环；所述废水先后依次经过所述预热换热器、所述蒸发换热器、所述分离器；所述分离器分离得到的废水输出至所述低浓度废水处理系统；所述蒸发换热器得到的废水结晶排出所述废水蒸发器。所述真空压缩泵的加热速度快，无需电、蒸汽或者热水等附加的外部热源。所述预热换热器利用所述蒸发换热器的水蒸汽余热预热废水，这样能够减少能源消耗。
作为优选，所述预热换热器为螺旋板式换热器，所述蒸发换热器为管式换热器。螺旋板式换热器湍流效果好，换热效率高，杂质沉积几率小，结垢倾向低。由于流体在螺旋通道中流动，在较低的雷诺值下即可达到湍流，并且可选用较高的流速，总传热系数较大。由于流体的流速较高，流体中悬浮物不易沉积下来，并且任何沉积物将减小单流道的横断面，因而使速度增大，对堵塞区域又起到冲刷作用，故螺旋板换热器不易被堵塞。
作为优选，所述管式换热器包括至少两条并联连接的换热管，所述换热管内设置陶瓷球。多条换热管并联连接，增加换热面积，提高换热效率。所述陶瓷球表面具有孔隙，能够吸附油烟颗粒，达到过滤的效果。同时，所述陶瓷球在所述换热管中被加热，废水从内置有所述陶瓷管的所述换热管中流过时大大增加了换热面积，提高换热效果。
作为优选，所述陶瓷球的直径等于所述换热管内径。在蒸馏过程中，所述陶瓷球随着所述换热管内液体的流动而滚动，与所述换热管内壁产生摩擦，通过所述陶瓷球清洁所述换热器管内部，防止换热管结垢。
作为优选，所述低浓度废水处理系统包括低浓度废水收集系统、过滤系统、离子交换系统、纯水收集系统；所述过滤系统承接来自所述低浓度废水收集系统的所述低浓度废水，所述离子交换系统承接来自所述过滤系统的低浓度废水系统，经所述离子交换系统处理的纯水输出至所述纯水收集系统回收利用，所述离子交换系统中形成的高浓度废水输出至所述高浓度废水收集系统。
作为优选，所述过滤系统包括活性炭过滤器和保安过滤器，来自所述低浓度废水收集系统的低浓度废水，依次经过所述活性炭过滤器、保安过滤器，并输出至所述离子交换系统。
作为优选，所述离子交换系统包括阳离子交换器、阴离子交换器、混合床离子交换器；来自所述过滤系统的低浓度废水，依次经过阳离子交换器、阴离子交换器、混合床离子交换器，输出至所述纯水收集系统。如果经所述阳离子交换器和所述阴离子交换器处理的水仍然达不到回用标准，则进一步利用所述混合床离子交换器净化。
作为优选，所述阳离子交换器设置第一纯水输出管，经所述阳离子交换器处理后的达标水经所述第一纯水输出管输出至所述纯水收集系统。如果经过所述阳离子交换器处理的水已经达到回用标准则直接输出至所述纯水收集系统进行回用，简化程序、节约资源。
作为优选，所述阴离子交换器设置第二纯水输出管，经所述阴离子交换器处理后的达标水经所述第二纯水输出管输出至所述纯水收集系统。如果经过所述阴离子交换器处理的水已经达到回用标准则直接输出至所述纯水收集系统进行回用，简化程序、节约资源。
本实用新型具有如下有益效果：涂装线所产生的预脱脂和脱脂废水和水洗水分开处理，减少废水蒸发量，从而降低运行成本。
所述蒸发器采用所述真空压缩泵进行压缩，无需附加的外部热源，加热速度快，节约能源。
所述蒸发器蒸馏过程中，所述陶瓷球清洁所述换热管内部，吸附油污，解决因换热器结垢等原因而使系统能耗增加、蒸发效率降低的问题。
采用离子交换系统替代膜系统，可以减少所需蒸发的浓水量，从源头上降低了运行成本。
附图说明
图1一种废水零排放系统图；
图2所述蒸发器结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。一种废水零排放系统，其特征在于：包括用于处理低污染物浓度废水的低浓度废水处理系统、用于处理高污染物浓度废水的高浓度废水处理系统，高浓度废水处理系统设置蒸发器；蒸发器蒸发处理高浓度废水处理系统的高浓度废水，经蒸发器蒸发处理形成的低浓度废水输出至低浓度废水处理系统。
蒸发器包括用于压缩空气得到高温高压水蒸汽的真空压缩泵、利用高温高压蒸汽对废水进行加热的换热装置、用于分离气体和液体的分离器。换热装置包括预热换热器和蒸发换热器，其中预热换热器为螺旋板式换热器，蒸发换热器为管式换热器。螺旋板式换热器由两块薄金属板在器内形成两条螺旋形通道。进行换热时，冷、热流体分别进入两条通道逆流流动。管式换热器包括至少两条并联连接的换热管，增加与废水的换热面积。换热管内设置陶瓷球，陶瓷球的直径最好等于换热管的内径。废水流经换热管时，陶瓷球与换热管内壁产生摩擦防止换热管内结垢。真空压缩泵输出的高温高压水蒸汽依次在蒸发换热器、预热换热器以及真空压缩泵之间循环。预热换热器利用所述蒸发换热器的水蒸汽余热预热废水。废水先后依次经过预热换热器、蒸发换热器、分离器。分离器分离得到的废水排出废水蒸发器；蒸发换热器得到的废水结晶排出废水蒸发器。
低浓度废水处理系统包括低浓度废水收集系统、过滤系统、离子交换系统、纯水收集系统；过滤系统承接来自低浓度废水收集系统的低浓度废水，离子交换系统承接来自过滤系统的低浓度废水系统，经离子交换系统处理的纯水输出至纯水收集系统回收利用，离子交换系统中形成的高浓度废水输出至高浓度废水收集系统。
过滤系统包括活性炭过滤器和保安过滤器，来自低浓度废水收集系统的低浓度废水，依次经过活性炭过滤器、保安过滤器，并输出至离子交换系统。
离子交换系统包括阳离子交换器、阴离子交换器、混合床离子交换器；来自过滤系统的低浓度废水，依次经过阳离子交换器、阴离子交换器、混合床离子交换器，输出至纯水收集系统。
阳离子交换器设置第一纯水输出管，经阳离子交换器处理后的达标水经第一纯水输出管输出至纯水收集系统。
阴离子交换器设置第二纯水输出管，经阴离子交换器处理后的达标水经第二纯水输出管输出至纯水收集系统。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。

Claims (10)

1.一种废水零排放系统，其特征在于：包括用于处理低污染物浓度废水的低浓度废水处理系统、用于处理高污染物浓度废水的高浓度废水处理系统，所述高浓度废水处理系统设置蒸发器；所述蒸发器蒸发处理所述高浓度废水处理系统的高浓度废水，经所述蒸发器蒸发处理形成的低浓度废水输出至所述低浓度废水处理系统。
2.根据权利要求1所述的一种废水零排放系统，其特征在于：所述蒸发器包括用于压缩空气得到高温高压水蒸汽的真空压缩泵、利用所述高温高压水蒸汽对废水进行加热的换热装置、用于分离气体和液体的分离器；所述换热装置包括预热换热器和蒸发换热器；所述真空压缩泵输出的高温高压水蒸汽依次在所述蒸发换热器、所述预热换热器以及所述真空压缩泵之间循环；所述废水先后依次经过所述预热换热器、所述蒸发换热器、所述分离器；所述分离器分离得到的废水输出至所述低浓度废水处理系统；所述蒸发换热器得到的废水结晶排出所述废水蒸发器。
3.根据权利要求2所述的一种废水零排放系统，其特征在于：所述预热换热器为螺旋板式换热器，所述蒸发换热器为管式换热器。
4.根据权利要求3所述的一种废水蒸发器，其特征在于：所述管式换热器包括至少两条并联连接的换热管，所述换热管内设置陶瓷球。
5.根据权利要求4所述的一种废水蒸发器，其特征在于：所述陶瓷球的直径等于所述换热管内径。
6.根据权利要求5所述的一种废水零排放系统，其特征在于：所述低浓度废水处理系统包括低浓度废水收集系统、过滤系统、离子交换系统、纯水收集系统；所述过滤系统承接来自所述低浓度废水收集系统的所述低浓度废水，所述离子交换系统承接来自所述过滤系统的低浓度废水系统，经所述离子交换系统处理的纯水输出至所述纯水收集系统回收利用，所述离子交换系统中形成的高浓度废水输出至所述高浓度废水收集系统。
7.根据权利要求6所述的一种废水零排放系统，其特征在于：所述过滤系统包括活性炭过滤器和保安过滤器，来自所述低浓度废水收集系统的低浓度废水，依次经过所述活性炭过滤器、保安过滤器，并输出至所述离子交换系统。
8.根据权利要求7所述的一种废水零排放系统，其特征在于：所述离子交换系统包括阳离子交换器、阴离子交换器、混合床离子交换器；来自所述过滤系统的低浓度废水，依次经过阳离子交换器、阴离子交换器、混合床离子交换器，输出至所述纯水收集系统。
9.根据权利要求8所述的一种废水零排放系统，其特征在于：所述阳离子交换器设置第一纯水输出管，经所述阳离子交换器处理后的达标水经所述第一纯水输出管输出至所述纯水收集系统。
10.根据权利要求9所述的一种废水零排放系统，其特征在于：所述阴离子交换器设置第二纯水输出管，经所述阴离子交换器处理后的达标水经所述第二纯水输出管输出至所述纯水收集系统。
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