CN107098532A - 一种具有多套结晶器的废水处理系统及废水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有多套结晶器的废水处理系统及废水处理方法，涉及废水处理领域。所述系统包括按序顺次连通废水预处理装置、蒸发器、循环结晶器组、晶体过滤装置、脱水装置；循环结晶器组包括主入口、主出口和多个循环结晶器。所述方法：废水处理过程中，在溶液检测元件的结果的基础上，当所述强制循环结晶器组中的任意一个强制循环结晶器的检测结果达到预先设定的阈值之后,在规定的时间内，控制器改变废水的流向，使得废水流经所述强制循环结晶器组中的多个强制循环结晶器的顺序发生改变。本发明减少结晶器中的大块盐的产生及挂壁，减缓堵管产生，从而提高整个系统的运行效率，降低运行成本。

Description

一种具有多套结晶器的废水处理系统及废水处理方法

技术领域

本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种具有多套结晶器的废水处理系统及废水处理方法。

背景技术

目前，国内通用的废水处理系统一般包括预处理系统、降膜蒸发器、强制循环结晶器、晶体过滤系统、离心脱水系统等。其中，在结晶器内形成的大块盐，在实际运行中经常会发生堵管现象。而，堵管会造成整个系统的效率降低，能耗升高，不利节能减排。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有多套结晶器的废水处理系统及废水处理方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明所述具有多套结晶器的废水处理系统，所述系统包括：废水预处理装置、蒸发器、循环结晶器组、晶体过滤装置和脱水装置；所述废水预处理装置、所述蒸发器、所述循环结晶器组、所述晶体过滤装置、所述脱水装置按序顺次连通；所述循环结晶器组包括主入口、主出口和多个循环结晶器；所述主入口分别与所述蒸发器和每个循环结晶器的入口连接，所述主出口分别与所述晶体过滤装置和每个循环结晶器的出口连接；任意两个循环结晶器通过连接阀门连接；每个循环结晶器内设置溶液检测元件；所述系统还包括控制器，所述控制器与所述系统的中央控制器数据通信连接，所述控制器还分别与所述溶液检测元件和所述连接阀门连接。

优选地，所述溶液检测元件包括液位传感器、浓度传感器、浊度传感器和电导率仪中的一种或多种。

优选地，所述循环结晶器组中包括两个或三个循环结晶器。

优选地，所述主入口、所述主出口以及每个循环结晶器的出口和入口处均设置与控制器连接的阀门。

本发明所述具有多套结晶器的废水处理系统的废水处理方法，所述方法包括：

S1，启动废水处理系统，待处理废水依次经过废水预处理装置和蒸发器，进入循环结晶器组中进行本轮结晶循环；

S2，将循环结晶器组中的各个循环结晶器按照所述待处理废水流经的从先至后的顺序顺次编号；

设定当前所述待处理废水最先经过的循环结晶器为第一循环结晶器，设定当前所述待处理废水最后经过的循环结晶器为第n循环结晶器，所述n表示循环结晶器组中循环结晶器的总数量；

S3，废水处理系统进行待处理废水的处理过程中，各个循环结晶器中安装的溶液检测元件按照预设时间间隔t检测各个循环结晶器内溶液的特征值，并将所述特征值发送到控制器；

S4，由控制器计算获得每个循环结晶器中溶液的特征值，并排序得到最大特征值，判断所述最大特征值是否超过预先设置的切换阈值，如果是，则进入S5；如果否，则返回S3；

S5，依据特征值由大至小的顺序，将各个特征值所对应的循环结晶器的连通关系重新排列，进入下一结晶循环，然后返回S3；

S6，废水处理系统进行待处理废水的处理过程中，按照预设时间间隔t’获取直接与主出口连接的循环结晶器内液体的浓度是否达到预先设置的上阈值；

S7，判断直接与主出口连接的循环结晶器内液体的浓度是否达到预先设置的上阈值，如果是，则将所述循环结晶器内的液体依次输送到晶体过滤装置和脱水装置中，直至循环结晶器内液体的浓度达到预先设置的下阈值时，停止向晶体过滤装置和脱水装置输送，返回S6等待下一次的判断；如果否，则直接返回S6等待下一次的判断。

优选地，步骤S3中，所述溶液检测元件包括液位传感器、浓度传感器、浊度传感器和电导率仪中的一种或多种。

优选地，步骤S5中，所述依据特征值由大至小的顺序，将各个特征值所对应的循环结晶器的连通关系重新排列，具体按照下述步骤实现：控制器依据特征值由大至小的顺序，依次将各个循环结晶器之间的连接阀门开启，同时，将最大特征值所对应的循环结晶器的入口与主入口之间的连接阀门开启，将最小特征值所对应的循环结晶器的出口与主出口之间的连接阀门开启；最后关闭上一结晶循环中从主入口至主出口之间的各个连接阀门，完成下一结晶循环的开启。

优选地，设定步骤S5中所述依据特征值由大至小的顺序，将各个特征值所对应的循环结晶器的连通关系重新排列所使用的时间为T，所述T≤5min。

优选地，所述特征值包括浓度值、浊度值和液位值。

本发明的有益效果是：

本发明所述废水处理系统中设置多个强制循环结晶器，并且每个强制循环结晶器中均设置相应监测控制装置。根据不同监测结果来控制废水在两个以上强制循环结晶器中的流动过程，相应调整强制循环结晶器的工作状态，从而减少结晶器中的大块盐的产生及挂壁，减缓堵管产生，从而提高整个系统的运行效率，降低运行成本。

附图说明

图1是具有多套结晶器的废水处理系统的结构示意图；

图2是循环结晶处理为两个时的一种废水流通路径；

图3是循环结晶处理为两个时的另一种废水流通路径。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

参照图1，本实施例所述具有多套结晶器的废水处理系统，所述系统包括：废水预处理装置、蒸发器、循环结晶器组、晶体过滤装置和脱水装置；所述废水预处理装置、所述蒸发器、所述循环结晶器组、所述晶体过滤装置、所述脱水装置按序顺次连通；所述循环结晶器组包括主入口、主出口和多个循环结晶器；所述主入口分别与所述蒸发器和每个循环结晶器的入口连接，所述主出口分别与所述晶体过滤装置和每个循环结晶器的出口连接；任意两个循环结晶器通过连接阀门连接；每个循环结晶器内设置溶液检测元件；所述系统还包括控制器，所述控制器与所述系统的中央控制器数据通信连接，所述控制器还分别与所述溶液检测元件和所述连接阀门连接。

更详细的解释说明：

(一)所述溶液检测元件包括液位传感器、浓度传感器、浊度传感器和电导率仪中的一种或多种。

(二)所述循环结晶器组中包括两个或三个循环结晶器。所述主入口、所述主出口以及每个循环结晶器的出口和入口处均设置与控制器连接的阀门。

本实施例所述系统中控制器根据各个溶液检测元件的结果计算对应循环结晶器内容也的特征值，当所述循环结晶器组中的任意一个循环结晶器的特征值达到预先设定的阈值之后，在规定的时间T内，控制器通过控制连接阀门的开启和关闭改变待处理废水的流向，使得待处理废水在循环结晶器组中流经多个循环结晶器的顺序发生改变。

实施例2

本实施例所述基于如实施例1所述具有多套结晶器的废水处理系统的废水处理方法，所述方法包括：

S1，启动废水处理系统，待处理废水依次经过废水预处理装置和蒸发器，进入循环结晶器组中进行本轮结晶循环；

S2，将循环结晶器组中的各个循环结晶器按照所述待处理废水流经的从先至后的顺序顺次编号；

设定当前所述待处理废水最先经过的循环结晶器为第一循环结晶器，设定当前所述待处理废水最后经过的循环结晶器为第n循环结晶器，所述n表示循环结晶器组中循环结晶器的总数量；

S3，废水处理系统进行待处理废水的处理过程中，各个循环结晶器中安装的溶液检测元件按照预设时间间隔t检测各个循环结晶器内溶液的指标值，并将所述指标值发送到控制器；

S4，在所述指标值的基础上，控制器计算获得每个循环结晶器中溶液的特征值，并排序得到最大特征值，判断所述最大特征值是否超过预先设置的切换阈值，如果是，则进入S5；如果否，则返回S3；

S5，依据特征值由大至小的顺序，将各个特征值所对应的循环结晶器的连通关系重新排列，进入下一结晶循环，然后返回S3；

S6，废水处理系统进行待处理废水的处理过程中，按照预设时间间隔t’获取直接与主出口连接的循环结晶器内液体的浓度是否达到预先设置的上阈值；

S7，判断直接与主出口连接的循环结晶器内液体的浓度是否达到预先设置的上阈值，如果是，则将所述循环结晶器内的液体依次输送到晶体过滤装置和脱水装置中，直至循环结晶器内液体的浓度达到预先设置的下阈值时，停止向晶体过滤装置和脱水装置输送，返回S6等待下一次的判断；如果否，则直接返回S6等待下一次的判断。

所述上阈值表示与晶体过滤装置直接连接的循环结晶器结晶的状态达到被排除结晶器。

更详细的解释说明：

(一)步骤S3中，所述溶液检测元件包括液位传感器、浓度传感器、浊度传感器和电导率仪中的一种或多种。

其中，液位传感器采集得到与液位相关的指数并传送给控制器，依据与液位相关的指数，控制器得到循环结晶器内溶液的液位值；

浓度传感器采集得到与浓度相关的指数并传送给控制器，依据与浓度相关的指数，控制器得到循环结晶器内溶液的浓度值；

浊度传感器采集得到与浊度相关的指数并传送给控制器，依据与浊度相关的指数，控制器得到循环结晶器内溶液的浊度值；

电导率仪采集得到溶液的电导率并传送给控制器，依据溶液的电导率，控制器得到循环结晶器内溶液的浓度值。

(二)步骤S5中，所述依据特征值由大至小的顺序，将各个特征值所对应的循环结晶器的连通关系重新排列，具体按照下述步骤实现：控制器依据特征值由大至小的顺序，依次将各个循环结晶器之间的连接阀门开启，同时，将最大特征值所对应的循环结晶器的入口与主入口之间的连接阀门开启，将最小特征值所对应的循环结晶器的出口与主出口之间的连接阀门开启；最后关闭上一结晶循环中从主入口至主出口之间的各个连接阀门，完成下一结晶循环的开启。

本实施例中，控制器根据不同浓度来控制待处理废水在两个以上循环结晶器中的流动顺序，及时调整各个循环结晶器的工作状态，减少结晶器中的大块盐的产生及挂壁，减缓堵管现象。

更具体的解释为：设定每个循环结晶器中的特征值用C_i表示，i＝1,2,……,n，则C₁为第一循环结晶器中溶液的特征值，C₂为第二循环结晶器中溶液的特征值，C_n为第n循环结晶器中溶液的特征值；

假设各个循环结晶器中特征值的大小关系为：C₁＜C₂＜……＜C_n-1＜C_n，则控制器依据特征值由大至小的顺序，依次将各个循环结晶器之间的连接阀门开启，同时，将第n循环结晶器的入口与主入口之间的连接阀门开启，将第一循环结晶器的出口与主出口之间的连接阀门开启；最后关闭上一结晶循环中从主入口至主出口之间的各个连接阀门，完成下一结晶循环的开启。

(三)设定步骤S5中所述依据特征值由大至小的顺序，将各个特征值所对应的循环结晶器的连通关系重新排列所使用的时间为T，所述T≤5min。

(四)以开始运行时通路如图2所示的那样为例，循环结晶器组中设置两个循环结晶器，本轮结晶循环中待处理废水的流向为从第一循环结晶器流至第二循环结晶器，随着废水处理的进行，废水处理系统按照固定时间间隔或者机器学习优化过的时间间隔检测两个循环结晶器中溶液特性；由于待处理废水先流经第一强制循环结晶器，后流经第二强制循环结晶器，因此第二循环结晶器中溶液特性将首先达到阈值。此时控制器通过对连接阀门的控制来使得液体的流向发生改变，转变为图3所示的路径。

其中，控制器通过对连接阀门的控制来使得液体的流向发生改变，具体为：当控制器得到的第一循环结晶器中溶液的特征值C₁小于第二循环结晶器中溶液的特征值C₂时，则将第二循环结晶器流至第一循环结晶器的连接阀门开启，同时，将第二循环结晶器的入口与主入口之间的连接阀门开启，将第一循环结晶器的出口与主出口之间的连接阀门开启，接着关闭第一循环结晶器的入口与主入口之间的连接阀门、第一循环结晶器的出口与主出口之间的连接阀门以及第一循环结晶器流至第二循环结晶器的连接阀门，至此完成下一轮结晶循环涉及到的连接阀门的全部开启。

废水的流向改变之后，当废水的流通路径中流过的任意一个循环结晶器的溶液特征值达到切换阈值时，控制器再次进行废水流通路径的切换。如此循环往复，使整个系统一直工作在这样一种情况下：多个强制循环结晶器中的至少一个一直处于溶液特性值均不超过切换阈值的状态。

同样地，虽然图2和图3中示出的循环结晶器的数量为两个，但是循环结晶器的数量也可以是多个，本申请内容的核心之处在于，当多个强制循环结晶器中的任意一个的溶液特性值达到阈值之后，改变废水的流向，从而使得多个强制循环结晶器中总有溶液特性值未达到阈值的强制循环结晶器。

在废水流经顺序改变的过程中，当任意一个循环结晶器的溶液特性值达到阈值之后，整个系统再运行一段固定的时间，然后才进行流路的切换。该固定的时间可以根据结晶器的大小以及进料出料速度等参数进行设置，但所述固定的时间不超过5分钟。通过合理地设置该固定的时间，可以在保证不堵管的前提下，尽可能地减少切换次数，以提高整个系统的运行效率。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

本发明所述废水处理系统中设置多个强制循环结晶器，并且每个强制循环结晶器中均设置相应监测控制装置。根据不同监测结果来控制废水在两个以上强制循环结晶器中的流动过程，相应调整强制循环结晶器的工作状态，从而减少结晶器中的大块盐的产生及挂壁，减缓堵管产生，从而提高整个系统的运行效率，降低运行成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有多套结晶器的废水处理系统，其特征在于，所述系统包括：废水预处理装置、蒸发器、循环结晶器组、晶体过滤装置和脱水装置；

所述废水预处理装置、所述蒸发器、所述循环结晶器组、所述晶体过滤装置、所述脱水装置按序顺次连通；

所述循环结晶器组包括主入口、主出口和多个循环结晶器；

所述主入口分别与所述蒸发器和每个循环结晶器的入口连接，所述主出口分别与所述晶体过滤装置和每个循环结晶器的出口连接；任意两个循环结晶器通过连接阀门连接；每个循环结晶器内设置溶液检测元件；

所述系统还包括控制器，所述控制器与所述系统的中央控制器数据通信连接，所述控制器还分别与所述溶液检测元件和所述连接阀门连接。

2.根据权利要求1所述具有多套结晶器的废水处理系统，其特征在于，所述溶液检测元件包括液位传感器、浓度传感器、浊度传感器和电导率仪中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述具有多套结晶器的废水处理系统，其特征在于，所述循环结晶器组中包括两个或三个循环结晶器。

4.根据权利要求1所述具有多套结晶器的废水处理系统，其特征在于，所述主入口、所述主出口以及每个循环结晶器的出口和入口处均设置与控制器连接的阀门。

5.一种基于如权利要求1所述具有多套结晶器的废水处理系统的废水处理方法，其特征在于，所述方法包括：

S1，启动废水处理系统，待处理废水依次经过废水预处理装置和蒸发器，进入循环结晶器组中进行本轮结晶循环；

S2，将循环结晶器组中的各个循环结晶器按照所述待处理废水流经的从先至后的顺序顺次编号；

设定当前所述待处理废水最先经过的循环结晶器为第一循环结晶器，设定当前所述待处理废水最后经过的循环结晶器为第n循环结晶器，所述n表示循环结晶器组中循环结晶器的总数量；

S3，废水处理系统进行待处理废水的处理过程中，各个循环结晶器中安装的溶液检测元件按照预设时间间隔t检测各个循环结晶器内溶液的特征值，并将所述特征值发送到控制器；

S4，由控制器计算获得每个循环结晶器中溶液的特征值，并排序得到最大特征值，判断所述最大特征值是否超过预先设置的切换阈值，如果是，则进入S5；如果否，则返回S3；

S5，依据特征值由大至小的顺序，将各个特征值所对应的循环结晶器的连通关系重新排列，进入下一结晶循环，然后返回S3；

S6，废水处理系统进行待处理废水的处理过程中，按照预设时间间隔t’获取直接与主出口连接的循环结晶器内液体的浓度是否达到预先设置的上阈值；

S7，判断直接与主出口连接的循环结晶器内液体的浓度是否达到预先设置的上阈值，如果是，则将所述循环结晶器内的液体依次输送到晶体过滤装置和脱水装置中，直至循环结晶器内液体的浓度达到预先设置的下阈值时，停止向晶体过滤装置和脱水装置输送，返回S6等待下一次的判断；如果否，则直接返回S6等待下一次的判断。

6.根据权利要求5所述废水处理方法，其特征在于，步骤S3中，所述溶液检测元件包括液位传感器、浓度传感器、浊度传感器和电导率仪中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述废水处理方法，其特征在于，步骤S5中，所述依据特征值由大至小的顺序，将各个特征值所对应的循环结晶器的连通关系重新排列，具体按照下述步骤实现：

控制器依据特征值由大至小的顺序，依次将各个循环结晶器之间的连接阀门开启，同时，将最大特征值所对应的循环结晶器的入口与主入口之间的连接阀门开启，将最小特征值所对应的循环结晶器的出口与主出口之间的连接阀门开启；

最后关闭上一结晶循环中从主入口至主出口之间的各个连接阀门，完成下一结晶循环的开启。

8.根据权利要求5所述废水处理方法，其特征在于，设定步骤S5中所述依据特征值由大至小的顺序，将各个特征值所对应的循环结晶器的连通关系重新排列所使用的时间为T，所述T≤5min。

9.根据权利要求5所述废水处理方法，其特征在于，所述特征值包括浓度值、浊度值和液位值。