CN105776698B - 废水处理再利用装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种废水处理再利用装置及方法，属于废水处理技术领域。它解决了现有技术中废水加热蒸发容易，但冷凝较难，自然冷却较慢，又会使用大量冷却水的问题。本废水处理再利用装置及方法，包括过滤装置，蒸发器、冷凝器、管路系统，所述过滤装置由内外两层腔室组成，下端口下方设置有环流泵，环流泵的进流端对应下端口，环流泵由透平涡轮机驱动，所述进水管路上设置有LNG汽化器，LNG汽化器进口端连接LNG罐体，LNG汽化器出口端连接透平涡轮机进气端，所诉透平涡轮机出气端通过冷凝器联通蒸发器燃气燃烧系统。本发明综合利用液态天然气LNG的冷能和化学能，同时为过滤器、冷凝器、蒸发器提供工作的能量，具有节能环保的效果。

Description

废水处理再利用装置及方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，涉及一种废水处理再利用装置及方法。
背景技术
工业生产过程中会产生大量的废水，这些废水如果不能得到很好的处理利用，将会浪费大量的水资源，并且排出的废水也会污染环境。特别是钢铁行业产生的废水量很大，刚铁生产或加工用水有自己的特点：产生的废水的温度通常较高，废水内主要有铁屑和碳及油。现在的废水处理通常为沉淀、过滤，蒸发、冷凝。采用煤作为加热燃料对环境产生的污染较大，另外，对废水加热蒸发容易，但冷凝较难，自然冷却较慢，水冷却又会使用大量的水。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种废水处理再利用装置及方法，本装置综合利用液态天然气LNG的冷能和化学能，同时为过滤器、冷凝器、蒸发器提供工作的能量，对无污染。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：本废水处理再利用装置包括过滤装置，蒸发器、冷凝器、以及相应的连接控制管路系统。所述过滤装置由内外两层腔室组成，两腔室之间留有间隙，所述内层腔室壁上设置有联通内外腔室的孔，内层腔室底部设置有联通内外腔的下端口，所述下端口下方设置有环流泵，环流泵的进流端对应下端口，环流泵由透平涡轮机驱动，进水管与所述外层腔室联通，所述进水管路上设置有LNG汽化器，LNG汽化器进口端连接LNG供应源管路，LNG汽化器出口端连接透平涡轮机进气端，所诉透平涡轮机出气端通过冷凝器联通蒸发器燃气燃烧系统，所述外层腔室底部设置有出水端口，所述内层腔室内套有滤芯。
工作时的处理再利用方法为：让温度较高的废水流进LNG汽化器，同时让LNG进入LNG汽化器对废水进行降温，降温后的废水流进过滤装置的腔室内，进入一定的量后关闭进水管路停止进水，LNG汽化后的高压气体进入透平涡轮机带动涡轮机转动，使废水在内外腔室之间形成环流，不断的经过滤芯的过滤，当过滤到一定清洁度后打开出水端口的管路，使过滤的水进入蒸发器。从透平涡轮机排出的天然气经过冷凝器的进一步升温后进入蒸发器燃烧系统燃烧加热废水使其蒸发，蒸发的水蒸气进入冷凝器冷凝成水再次供生产使用。
在上述的废水处理再利用装置中，所述透平涡轮连接再生制动电机驱动系统。即透平涡轮连接一电机，该电机为具有再生制动功能的电机驱动系统。在天然气驱动动力不足时，可以利用该电机辅助驱动透平涡轮转动。在需要降低透平涡轮转速时，可以控制再生制动电机对透平涡轮进行制动减速，这时再生制动电机将透平涡轮的动能转化为电能存储起来，以便于节能。
在上述的废水处理再利用装置中，所述环流泵为涡轮，涡轮的进流侧对应内层腔室的下端口。
在上述的废水处理再利用装置中，内层腔室的上端也设置有上端口，一个吸水管穿过外层腔室的腔室壁通过端口插进内层腔室内部。该吸水管用于吸走废水上面漂浮的油污等。
在上述的废水处理再利用装置中，所述吸水管端口为锥形冒体，所述的锥形冒体上设置有与吸水管联通的孔洞，吸水管与外层腔室壁的腔室壁滑动配合，锥形帽体上部的吸水管上固定有浮体。这样可以使吸水管随腔体内废水的升降而自动升降调整。因为腔体内的液体旋转会在上部产生漩涡，吸水管端口设置成锥形有利用适应漩涡的形状，从而更好的吸走表面的浮油。
与现有技术相比，本废水处理再利用装置及方法具有以下优点：本发明采用天然气作为燃料，清洁无污染。综合利用液态天然气LNG的冷能和化学能，同时为过滤器、冷凝器、蒸发器提供工作的能量，具有节能环保的效果。
附图说明
图1是本发明的结构及原理示意图。
图中，1、内层腔室；2、滤芯；3、外层腔室；4、蒸发器；5、冷凝器；6、环流泵；7、透平涡轮机；8、电机；9、LNG罐体；10、LNG汽化器；11、吸水管；12、浮体；13、下端口。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本废水处理再利用装置包括过滤装置，蒸发器4、冷凝器5、以及相应的连接控制管路系统（如管路控制阀等）。所述过滤装置由内外两层腔室组成，两腔室之间留有间隙，所述内层腔室1的腔室壁上设置有联通内外腔室3的孔。内层腔室底部设置有联通内外腔的下端口13，所述下端口下方设置有涡轮作为环流泵6，环流泵的进流端对应下端口，环流泵由透平涡轮机7驱动，环流泵轴穿过外腔室壁与透平涡轮的轴连接。
进水管与所述外层腔室底部联通，所述进水管路上设置有LNG汽化器10，即让废水流过LNG汽化器（也可以用换热器），作为LNG汽化的热源。LNG汽化器进口端连接LNG罐体9，LNG汽化器出口端连接透平涡轮机进气端，所诉透平涡轮机出气端通过冷凝器联通蒸发器燃气燃烧系统，所述外层腔室底部设置有出水端口，所述内层腔室内套有滤芯2，滤芯为圆筒形的滤芯。所述透平涡轮另一端连接再生制动电机驱动系统的电机8。再生制动电机驱动系统，把电动机转成发电机使用，把车辆的动能转成电能。动力制动通常只会把产生的电，经过电阻转成无用的热放走。而再生制动则会把电力储起来或透过电网送走，再生循环使用。再生制动电机系统，在制动时把动能转化及储存起来，而不是变成无用的热。在天然气驱动动力不足时，可以利用该电机辅助驱动透平涡轮转动。在需要降低透平涡轮转速时，可以控制再生制动电机对透平涡轮进行制动减速，这时再生制动电机将透平涡轮的动能转化为电能存储起来，以便于节能，和对过滤器工作的稳定控制。
在内层腔室的上端也设置有上端口，一个吸水管11穿过外层腔室的腔室壁通过端口插进内层腔室内部。该吸水管用于吸走废水上面漂浮的油污等。所述吸水管端口为锥形冒体，所述的锥形冒体上设置有与吸水管联通的孔洞，吸水管与外层腔室壁的腔室壁滑动配合，锥形帽体上部的吸水管上固定有浮体12，为圆环形浮体。这样可以使吸水管随腔体内废水的升降而自动升降调整。因为腔体内的液体旋转会在上部产生漩涡，吸水管端口设置成锥形有利用适应漩涡的形状，从而更好的吸走表面的浮油。
工作时，让温度较高的废水流进LNG汽化器，同时让LNG进入LNG汽化器对废水进行降温，降温后的废水流进过滤装置的腔室内，进入一定的量后关闭进水管路停止进水，LNG汽化后的高压气体进入透平涡轮机带动涡轮机转动，使废水在内外腔室之间形成环流，不断的经过滤芯的过滤，当过滤到一定清洁度后打开出水端口的管路，使过滤的水进入蒸发器。从透平涡轮机排出的天然气经过冷凝器的进一步升温后进入蒸发器燃烧系统燃烧加热废水使其蒸发，蒸发的水蒸气进入冷凝器冷凝成水再次供生产使用。
当然各种管路上可根据需要设置一些控制阀，这里不做赘述。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了1、内层腔室；2、滤芯；3、外层腔室；4、蒸发器；5、冷凝器；6、环流泵；7、透平涡轮机；8、电机；9、LNG罐体；10、LNG汽化器；11、吸水管；12、浮体；13、下端口等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种废水处理再利用装置，包括过滤装置，蒸发器、冷凝器、管路系统，其特征在于：所述过滤装置由内外两层腔室组成，两腔室之间留有间隙，所述内层腔室壁上设置有联通内外腔室的孔，内层腔室底部设置有联通内外腔的下端口，所述下端口下方设置有环流泵，环流泵的进流端对应下端口，环流泵由透平涡轮机驱动，进水管与所述外层腔室联通，所述进水管路上设置有LNG汽化器，LNG汽化器进口端连接LNG罐体，LNG汽化器出口端连接透平涡轮机进气端，透平涡轮机出气端通过冷凝器联通蒸发器燃气燃烧系统，所述外层腔室底部设置有出水端口，所述内层腔室内套有滤芯。
2.根据权利要求1所述的废水处理再利用装置，其特征在于，所述透平涡轮机连接再生制动电机驱动系统。
3.根据权利要求1所述的废水处理再利用装置，其特征在于，所述环流泵为涡轮，涡轮的进流侧对应内层腔室的下端口。
4.根据权利要求2所述的废水处理再利用装置，其特征在于，所述内层腔室的上端也设置有上端口，一个吸水管穿过外层腔室的腔室壁通过端口插进内层腔室内部。
5.根据权利要求4所述的废水处理再利用装置，其特征在于，所述吸水管端口为锥形冒体，所述的锥形冒体上设置有与吸水管联通的孔洞，吸水管与外层腔室壁的腔室壁滑动配合，锥形帽体上部的吸水管上固定有浮体。
6.根据权利要求5所述的废水处理再利用装置的处理再利用方法为：首先，让温度较高的废水流进LNG汽化器，同时让LNG进入LNG汽化器对废水进行降温，降温后的废水流进过滤装置的腔室内，LNG汽化后的高压气体进入透平涡轮机带动涡轮机转动，如果涡轮的转速较低，则控制再生制动电机驱动涡轮加速转动，如果涡轮的转速较高，则控制再生制动电机制动将涡轮的转动转换为电能存储，进过过滤的废水再进入蒸发器蒸发，蒸发的水蒸气进入冷凝器冷凝成水再次供生产使用。
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