CN107500380A - 一种蒸发结晶装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蒸发结晶装置，包括：废水蒸发池，所述废水蒸发池设置有进水管；雾化器，所述雾化器设置有汲水管和第一进气口，其中所述汲水管的入水口设置于所述废水蒸发池的底部；空气预热器，所述空气预热器设置有供空气进入的第二进气口和供预热后的热空气流出的热风出口，其中所述热风出口通过保温管道与所述雾化器的第一进气口相连接。本发明实施例解决了现有技术中的高含盐废水蒸发结晶工艺存在的蒸发速率较低的问题。

Description

一种蒸发结晶装置

技术领域

本发明涉及废水零排放领域，尤其是涉及一种高含盐废水的蒸发结晶装置。

背景技术

在现有技术中，在对高含盐废水进行蒸发结晶时，现有的高含盐废水蒸发结晶工艺通常是设置自然蒸发池，利用当地蒸发量大于降水量的自然条件实现废水蒸发，或在自然蒸发池内增设雾化蒸发器，利用雾化喷嘴将蒸发池中的废水雾化喷入大气，通过增加雾化水滴与空气接触的比表面积和悬浮时间来加速废水的蒸发速度。但是，现有工艺仍然存在蒸发速率有限的问题，且雾化后的水滴仍有相当部分凝结成水回落入蒸发池中，由于现有工艺蒸发速率有限，这导致现有工艺需要配套建设面积较大的蒸发池，一方面容纳无法及时蒸发的高含盐废水，另一方面通过增加蒸发面积来提高蒸发速率。此外，由于现有工艺中落入蒸发池中的结晶盐需要采用人工的方式来收集，导致在对高含盐废水进行处理时，不能够对高含盐废水进行连续处理，并且增加了工人的劳动量和运行成本。

综上所述，现有技术中的高含盐废水蒸发结晶工艺存在着蒸发速率较低的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种蒸发结晶装置，以解决现有技术中的高含盐废水蒸发结晶工艺存在的蒸发速率较低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种蒸发结晶装置，包括：

废水蒸发池，所述废水蒸发池设置有进水管；

雾化器，所述雾化器设置有汲水管和第一进气口，其中所述汲水管的入水口设置于所述废水蒸发池的底部；

空气预热器，所述空气预热器设置有供空气进入的第二进气口和供预热后的热空气流出的热风出口，其中所述热风出口通过保温管道与所述雾化器的第一进气口相连接。

可选地，所述热风出口与所述第一进气口之间的保温管道上设置有用于调节雾化器的进气流量的第一阀门。

可选地，所述蒸发结晶装置还包括设置于所述废水蒸发池的底部的鼓泡结构，其中，所述鼓泡结构设置有进气管，所述热风出口通过保温管道与所述进气管连接。

可选地，所述鼓泡结构包括多个并联的鼓泡管道，其中每一鼓泡管道上均设置有鼓泡孔，且多个鼓泡管道均与所述进气管相连接。

可选地，所述热风出口与所述进气管之间的保温管道上设置有用于调节鼓泡结构的进气流量的第二阀门。

可选地，所述进气管的最低位置处设置有泄水阀。

可选地，所述蒸发结晶装置还包括四个防雾屏，其中所述四个防雾屏分别垂直设置于所述废水蒸发池的四个壁面的顶部。

可选地，所述废水蒸发池的底部壁面为一斜底壁面，且所述斜底壁面的最低位置处设置有一盐槽。

可选地，所述雾化器的汲水管的入水口设置于所述盐槽中。

可选地，所述盐槽内设置有一电加热结构。

可选地，所述蒸发结晶装置还包括一刮板提升机，所述刮板提升机的第一进料口设置于所述盐槽的底部，所述刮板提升机的第一出料口设置于所述废水蒸发池的外部。

可选地，所述蒸发结晶装置还包括一热风干燥器，所述热风干燥器设置有第二进料口、第二出料口和第三进气口，其中，所述第二进料口与所述第一出料口相对设置，所述第三进气口通过保温管道与所述热风出口相连接。

可选地，所述热风出口与所述第三进气口之间的保温管道上设置有用于调节热风干燥器的进气流量的第三阀门。

可选地，所述蒸发结晶装置还包括容置部，其中所述容置部的第三进料口与所述第二出料口相对设置。

本发明实施例中的蒸发结晶装置包括废水蒸发池、雾化器和空气预热器，且空气预热器的热风出口通过保温管道与雾化器的第一进气口连接，这使得冷空气经过空气预热器预热后形成的热空气能够进入至雾化器中，从而使得在雾化器将含盐废水雾化成雾化水滴的同时，能够通过热空气对雾化水滴进行瞬间加热，并利用热空气的加温和抬升作用进一步加速雾化水滴的蒸发，增加了含盐废水的蒸发速率，并减少了雾化水滴再次凝结成水回落至废水蒸发池的概率；废水蒸发池的底部设有鼓泡结构，鼓泡结构设置有进气管，且空气预热器的热风出口通过保温管道与鼓泡结构的进气管连接，这使得冷空气经过空气预热器预热后形成的热空气能够通过鼓泡结构对废水蒸发池中的含盐废水进行接触鼓泡，通过水泡破裂和热空气的加热作用加速废水蒸发池中的含盐废水的蒸发，并使得经过水泡破裂后溢出的热空气能够在自身热力的抬升作用下继续上升，从而在上升过程中进一步提高雾化器雾化废水的蒸发速率，进而使得在雾化器和鼓泡结构的共同作用下，增加含盐废水的蒸发速率，解决了现有技术中的高含盐废水蒸发结晶工艺存在的蒸发速率较低的问题。

附图说明

图1表示本发明的实施例中蒸发结晶装置的纵向示意图；

图2表示本发明的实施例中蒸发结晶装置的横向示意图；

图3表示本发明的实施例中蒸发结晶装置的俯视示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，在本发明的实施例中，提供了一种蒸发结晶装置，该蒸发结晶装置包括废水蒸发池1、雾化器2和空气预热器3。其中，废水蒸发池1设置有进水管11，该进水管11用于将含盐废水引入废水蒸发池1中。此外，雾化器2可以设置于废水蒸发池1的池壁上方位置处，以方便雾化器2雾化后的雾化水滴能够在回落入废水蒸发池以前蒸发。雾化器2设置有汲水管21和第一进气口22，且汲水管21的入水口设置于废水蒸发池1的底部，这样使得雾化器2能够将废水蒸发池1中的含盐废水汲取干净。具体的，汲水管21的入水口还可以设置于废水蒸发池1中与底部相距一预设距离的高度位置处，这样在便于雾化器2低水位汲取含盐废水的同时，避免了结晶盐堵塞汲水管21的情况的发生。另外，空气预热器3设置有供空气进入的第二进气口和供预热后的热空气流出的热风出口，其中热风出口通过保温管道31与雾化器2的第一进气口22相连接。这样，使得经空气预热器3预热后的热空气能够通过保温管道31进入雾化器2中，从而在雾化器2将含盐废水雾化成雾化水滴的同时，能够通过热空气对雾化水滴进行瞬间加热，并利用热空气的加温和抬升作用进一步加速雾化水滴的蒸发，增加了含盐废水的蒸发速率。

具体的，空气预热器3可以为大型空调、电热风等可以对空气进行加热的设备，在此并不具体限定空气预热器3的具体类型。

此外，具体的，废水蒸发池1的材质为耐腐蚀材料。这样，可以防止含盐废水对废水蒸发池的腐蚀。

这样，本实施例通过将空气预热器的热风出口与雾化器的第一进气口连接，使得经过空气预热器预热后的热空气能够进入至雾化器中，从而使得在雾化器将含盐废水雾化成雾化水滴的同时，能够通过热空气对雾化水滴进行瞬间加热，并利用热空气的加温和抬升作用进一步加速雾化水滴的蒸发，增加了含盐废水的蒸发速率，并减少了雾化水滴再次凝结成水回落至废水蒸发池的概率，解决了现有技术中的高含盐废水蒸发结晶工艺存在的蒸发速率较低的问题。

进一步地，参见图1至图3，蒸发结晶装置还包括四个防雾屏5，其中该四个防雾屏5分别垂直设置于废水蒸发池1的四个壁面的顶部。这样，通过在废水蒸发池1的四个壁面的顶部设置防雾屏5，避免了由雾化器2雾化的雾化水滴扩散至废水蒸发池1外的情况的发生，从而避免了含盐雾化水滴对周边环境和设备的腐蚀。

此外，进一步地，参见图1和图3，空气预热器3的热风出口与雾化器2的第一进气口22之间的保温管道31上设置有用于调节雾化器2的进气流量的第一阀门23。这样，使得能够根据实际的含盐废水的蒸发情况，通过第一阀门23控制输入至雾化器2的进气流量，从而使得能够控制雾化水滴的蒸发速率。

此外，进一步地，继续参见图1和图3，蒸发结晶装置还包括设置于废水蒸发池1的底部的鼓泡结构4，其中，鼓泡结构4设置有进气管41，热风出口通过保温管道31与进气管41连接。具体的，进气管41的进气口位于废水蒸发池1的池壁外侧。这样，通过将空气预热器3的热风出口与鼓泡结构4的进气管41连接，使得由空气预热器3预热后的热空气能够通过鼓泡结构4对废水蒸发池1中的含盐废水进行接触鼓泡，通过水泡破裂和热空气的加热作用加速废水蒸发池1中的含盐废水的蒸发，并使得经过水泡破裂后溢出的热空气能够在自身热力的抬升作用下继续上升，从而在上升过程中进一步提高雾化器2雾化废水的蒸发速率，进而使得在雾化器2和鼓泡结构4的共同作用下，增加含盐废水的蒸发速率，实现含盐废水的零排放。

具体的，参见图3，鼓泡结构包括多个并联的鼓泡管道42，其中每一鼓泡管道42上均设置有鼓泡孔43，且多个鼓泡管道42均与进气管41相连接。这样，通过设计网格化的鼓泡结构，使得通过进气管41进入的热空气能够进入至每一鼓泡管道42中，从而在鼓泡孔43处对含盐废水实施接触鼓泡，进而使得能够在热空气的作用下，加速水泡破裂以及加速废水蒸发池1中的含盐废水的蒸发，进一步提高了含盐废水的蒸发速率。

此外，具体的，继续参见图1和图3，空气预热器3的热风出口与鼓泡结构4的进气管41之间的保温管道31上设置有用于调节鼓泡结构4的进气流量的第二阀门44。这样，使得能够根据实际的含盐废水的蒸发情况，通过第二阀门44控制输入至鼓泡结构4中的进气流量，从而使得能够控制水泡破裂以及废水蒸发池1内含盐废水的蒸发速率。

另外，具体的，参见图1，鼓泡结构4的进气管41的最低位置处设置有泄水阀45。这样，在进气管41的最低位置处设置泄水阀45，使得在蒸发结晶装置停止运行时，能够通过泄水阀45排出鼓泡结构4内残留的含盐废水，从而避免了结晶盐对鼓泡结构4的堵塞。

此外，进一步地，参见图1，废水蒸发池1的底部壁面为一斜底壁面，且斜底壁面的最低位置处设置有一盐槽6。具体的，盐槽6的入槽口的高度即为斜底壁面的最低位置处的高度，且盐槽6具有一定的深度。这样，废水蒸发池1的底部采用斜坡式设计，且盐槽6位于斜底壁面的最低位置处，使得废水蒸发池1中的含盐废水随着水分的不断蒸发，结晶析出的结晶盐能够在重力的作用下汇入盐槽6中，实现了结晶盐的自动收集，避免了废水蒸发池1的底部均会留有结晶盐时，还需要人工搜集整个底部的结晶盐的情况的发生，节省了人力。

具体的，雾化器2的汲水管21的入水口可以设置于盐槽6中，从而使得汲水管21能够将废水蒸发池1中的含盐废水汲取干净。当然，汲水管21的入口处可以设置于盐槽6中处于适当高度处的特定位置上，便于在低水位汲取废水的同时，避免结晶盐堵塞汲水管21。

此外，具体的，参见图1和图2，盐槽6内可以设置有一电加热结构61。这样，通过在盐槽6内设置电加热结构61，能够通过电加热结构61对盐槽6中的结晶盐进行进一步干燥，同时能够通过电加热结构61防止冬季极端低温对管道和设备造成损失。具体的，该电加热结构61可以为电热丝，在此并不具体限定电加热结构61的具体形式。此外，具体的，该电加热结构61也可以设置于废水蒸发池1的整个底部，从而对整个废水蒸发池1进行加热。

此外，进一步地，参见图1至图3，蒸发结晶装置还包括一刮板提升机7，刮板提升机7的第一进料口71设置于盐槽6的底部，刮板提升机7的第一出料口72设置于废水蒸发池1的外部。这样，通过将刮板提升机7的第一进料口71设置于盐槽6的底部，将刮板提升机7的第一出料口72设置于废水蒸发池1的外部，使得能够通过刮板提升机7完成盐槽6中的结晶盐的运输，实现了将结晶盐从废水蒸发池1中的盐槽6运输至废水蒸发池1的外部的自动化运输，避免了人工运输废水蒸发池1中的结晶盐，节省了人力，减少了运行成本。

此外，进一步地，继续参见图1至图3，蒸发结晶装置还包括一热风干燥器8，热风干燥器8设置有第二进料口81、第二出料口82和第三进气口83，其中，第二进料口81与第一出料口72相对设置，第三进气口83过保温管道31与热风出口相连接。这样，通过将刮板提升机7的第一出料口72与热风干燥器8的第二进料口81相对设置，且将热风干燥器8的第三进气口83通过保温管道31与空气预热器3的热风出口相连接，使得在刮板提升机7将盐槽6中的结晶盐通过第一出料口72输送到热风干燥器8，且在空气预热器3输出的热空气进入至热风干燥器8之后，在热风干燥器8内，结晶盐能够在机械旋转作用下与热空气进行充分混合，从而使得结晶盐中的水分进一步蒸发，进而实现了结晶盐的完全干燥。具体的，热风干燥器8的材质为耐腐蚀材料，这样可以防止结晶盐对热风干燥器的腐蚀。

具体的，如图1和图3所示，空气预热器3的热风出口与热风干燥器8的第三进气口83之间的保温管道31上设置有用于调节热风干燥器8的进气流量的第三阀门84。这样，使得能够根据实际情况，通过控制第三阀门84的开启以及关闭，并通过控制第三阀门84的开启大小，来控制进入热风干燥器8中的热空气流量，从而实现了对热风干燥器8中的结晶盐的干燥控制。

此外，进一步地，参见图1和图2，蒸发结晶装置还包括容置部9，其中容置部9的第三进料口91与第二出料口82相对设置。这样，可以使得能够通过第二出料口82输送到容置部9中，从而完成结晶盐的封装。具体的，容置部9可以为结晶盐袋装机，这样能够使得经过热风干燥器8干燥后的结晶盐直接进入结晶盐袋装机中进行装袋，从而方便了结晶盐的运输。

这样，本实施例中的蒸发结晶装置包括废水蒸发池、雾化器和空气预热器，且空气预热器的热风出口通过保温管道与雾化器的第一进气口连接，这使得冷空气经过空气预热器预热后形成的热空气能够进入至雾化器中，从而使得在雾化器将含盐废水雾化成雾化水滴的同时，能够通过热空气对雾化水滴进行瞬间加热，并利用热空气的加温和抬升作用进一步加速雾化水滴的蒸发，增加了含盐废水的蒸发速率，并减少了雾化水滴再次凝结成水回落至废水蒸发池的概率，解决了现有技术中的高含盐废水蒸发结晶工艺存在的蒸发速率较低的问题。

下面系统的对上述实施例中的蒸发结晶装置的工作过程进行详细介绍：

第一阶段：

参见图1，将含盐废水通过进水管11注入废水蒸发池1。

第二阶段：

继续参见图1和图3，空气预热器3将进入空气预热器3中的冷空气加热，并通过保温管道31将预热后的热空气输入至雾化器2的第一进气口22以及鼓泡结构4的进气管41，并调节第一阀门23和第二阀门44开启并调节热空气流量分配。此外，调节第三阀门84处于关闭状态，暂不向热风干燥器8的第三进气口83输入热空气。

雾化器2利用汲水管21从废水蒸发池1抽取含盐废水，并利用雾化器2的雾化喷嘴将含盐废水雾化成直径小于100μm的雾化水滴，通过增加雾化水滴与空气接触的比表面积，加速含盐废水的蒸发。同时利用雾化器2的第一进气口22进入的热空气对雾化水滴进行瞬时加热，利用热空气的加温和抬升作用进一步加速雾化含盐废水的蒸发，减少雾化含盐废水再次凝结成水回落进入废水蒸发池1中。

鼓泡结构4位于废水蒸发池1的底部，由进气管41进入的热空气通过鼓泡结构4对废水蒸发池1中的含盐废水实施接触鼓泡，通过水泡破裂和热空气的加热作用加速废水蒸发池1中的废水蒸发，完成鼓泡后的热空气在自身热力的抬升作用下继续上升，并在上升过程中进一步提高雾化器2雾化含盐废水的蒸发速率，进而使得在雾化器2和鼓泡结构4的共同作用下，增加含盐废水的蒸发速率。废水蒸发池1的四周设置防雾屏5，防止盐雾随机飘逸对周边环境和设备的腐蚀。

废水蒸发池1的底部采用斜坡式设计，随着含盐水分的不断蒸发，结晶析出的结晶盐最终在重力作用下汇集进入盐槽6，盐槽6的底部设置有电加热装置61，用于对结晶盐进行进一步干燥，同时还可用于防止冬季极端低温对管道和设备造成损害。

第三阶段：

参见图1和图2，盐槽6内设置有刮板提升机7。盐槽6内的未完全干燥的结晶盐通过刮板提升机7转移至废水蒸发池1外的热风干燥器8内。热风干燥器8设置有第二进料口81、第二出料口82和第三进气口83，第二进料口81与刮板提升机7的第一出料口72相对设置，第二出料口82与容置部9的第三进料口91相对设置，第三进气口83通过保温管道31与空气预热器3的热风出口相连。调节第三阀门84开启，向热风干燥器8的第三进气口83输送热空气。在热风干燥器8内，结晶盐在机械旋转作用下与热空气进行充分混合，结晶盐中的水分得到进一步蒸发，结晶盐实现完全干燥。结晶盐干燥后通过热风干燥器8的第二出料口82进入容置部9中，完成结晶盐的封装。具体的，当容置部9为结晶盐装袋机时，可以完成结晶盐的装袋，并可以外运。

至此，为蒸发结晶装置的整个工作过程。

这样，本发明实施例通过在废水蒸发池的底部设置鼓泡结构，在废水蒸发池的池壁上方设置雾化器，并在废水蒸发池的外部设置热风干燥器，使得能够通过鼓泡结构、雾化器和热风干燥器等多种措施提高含盐废水的蒸发速率。此外，本实施例还包括空气预热器，通过将空气预热器的热风出口通过保温管道分别与雾化器的第一进气口、鼓泡结构的进气管以及热风干燥器的第三进气口连接，使得空气预热器输出的热空气能够进入至雾化器、鼓泡结构以及热风干燥器中，从而让热空气参与废水鼓泡、雾化蒸发以及热风干燥等各个蒸发结晶环节，进一步加速了含盐废水的蒸发，提高了含盐废水的蒸发速率，节省了废水蒸发池的占地面积，通过含盐废水的蒸发结晶实现了含盐废水的零排放。另外，废水蒸发池的底部设计为斜底，并设置有盐槽，且盐槽内设置有刮板提升机，刮板提升机的第一出料口与热风干燥器的第二进料口相对设置，热风干燥器的二出料口与容置部的第三进料口相对设置，可实现结晶盐的自动收集、转移、干燥以及收装，实现了设备的完全自动化，具有投资小、运行成本低以及适应范围广的技术效果。另外，空气预热器的热风出口与雾化器的第一进气口、鼓泡结构的进气管以及热风干燥器的第三进气口之间的保温管道上均设置有调节控制进气流量的阀门，以便根据工艺需要调节热空气的流量分配。另外，废水蒸发池的四个壁面的顶部设置有防雾屏，以防止盐雾随风飘散对周边环境和设备造成影响。另外，鼓泡结构的最低点设置有泄水阀，防止了设备停运时高含盐废水在鼓泡结构内的积存。另外，盐槽内设置有电加热装置，加速了结晶盐的干燥，从而防止了冬季极端低温对设备的损害。

以上所述的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人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种蒸发结晶装置，其特征在于，包括：

废水蒸发池，所述废水蒸发池设置有进水管；

雾化器，所述雾化器设置有汲水管和第一进气口，其中所述汲水管的入水口设置于所述废水蒸发池的底部；

空气预热器，所述空气预热器设置有供空气进入的第二进气口和供预热后的热空气流出的热风出口，其中所述热风出口通过保温管道与所述雾化器的第一进气口相连接。

2.根据权利要求1所述的蒸发结晶装置，其特征在于，所述热风出口与所述第一进气口之间的保温管道上设置有用于调节雾化器的进气流量的第一阀门。

3.根据权利要求1所述的蒸发结晶装置，其特征在于，所述蒸发结晶装置还包括设置于所述废水蒸发池的底部的鼓泡结构，其中，所述鼓泡结构设置有进气管，所述热风出口通过保温管道与所述进气管连接。

4.根据权利要求3所述的蒸发结晶装置，其特征在于，所述鼓泡结构包括多个并联的鼓泡管道，其中每一鼓泡管道上均设置有鼓泡孔，且多个鼓泡管道均与所述进气管相连接。

5.根据权利要求3所述的蒸发结晶装置，其特征在于，所述热风出口与所述进气管之间的保温管道上设置有用于调节鼓泡结构的进气流量的第二阀门。

6.根据权利要求3所述的蒸发结晶装置，其特征在于，所述进气管的最低位置处设置有泄水阀。

7.根据权利要求1所述的蒸发结晶装置，其特征在于，所述蒸发结晶装置还包括四个防雾屏，其中所述四个防雾屏分别垂直设置于所述废水蒸发池的四个壁面的顶部。

8.根据权利要求1所述的蒸发结晶装置，其特征在于，所述废水蒸发池的底部壁面为一斜底壁面，且所述斜底壁面的最低位置处设置有一盐槽。

9.根据权利要求8所述的蒸发结晶装置，其特征在于，所述雾化器的汲水管的入水口设置于所述盐槽中。

10.根据权利要求8所述的蒸发结晶装置，其特征在于，所述盐槽内设置有一电加热结构。

11.根据权利要求8所述的蒸发结晶装置，其特征在于，所述蒸发结晶装置还包括一刮板提升机，所述刮板提升机的第一进料口设置于所述盐槽的底部，所述刮板提升机的第一出料口设置于所述废水蒸发池的外部。

12.根据权利要求11所述的蒸发结晶装置，其特征在于，所述蒸发结晶装置还包括一热风干燥器，所述热风干燥器设置有第二进料口、第二出料口和第三进气口，其中，所述第二进料口与所述第一出料口相对设置，所述第三进气口通过保温管道与所述热风出口相连接。

13.根据权利要求12所述的蒸发结晶装置，其特征在于，所述热风出口与所述第三进气口之间的保温管道上设置有用于调节热风干燥器的进气流量的第三阀门。

14.根据权利要求12所述的蒸发结晶装置，其特征在于，所述蒸发结晶装置还包括容置部，其中所述容置部的第三进料口与所述第二出料口相对设置。